Pays : France
Compagnie : SNCF
Caractéristiques :
Locomotive électrique BB 16500 SNCF, série 16501 à 16794,
alimentation: 25 kV alternatif monophasé 50Hz,
puissance: 2580 kW,
vitesse maximale: 100/140 km/h,
longueur: 14.40 mètres,
masse: 75 tonnes,
moteurs de traction: 2
Transmission: unilatérale et à anneaux dansants
Équipement électrique: transformateur, graduateur, et redresseurs (ignitrons, excitrons, silicium)
service: voyageurs et marchandises sur toutes les lignes SNCF électrifiées
En dépit de son air très anodin de locomotive à performances moyennes, cette série de locomotives inaugure l'aventure de l'électronique de puissance sur le réseau de la SNCF.
C'est d'abord la BB 16000, une locomotive de vitesse prestigieuse, puis la BB 16500, deux machines à redresseurs à ignitrons que la SNCF met en service en 1958 sur la ligne Paris-Lille d'une manière très remarquée à l'époque: c'est le début de la vitesse pour la traction en monophasé de fréquence industrielle.
La BB 16500 et la biréduction
Outre le freinage à récupération, la BB 16500 est, sur le plan mécanique, le champ d'essais d'une autre innovation: la biréduction. L'idée est de Fernand Nouvion, le grand ingénieur en traction électrique qui a lancé la SNCF dans une politique de grandes vitesses: c'est l'homme des records à 331 km/h en 1955.
La SNCF est à la recherche de ce que Nouvion appelle la «locomotive universelle», c'est-à-dire la locomotive de type unique qui pourrait assurer aussi bien la traction de trains de voyageurs très rapides que des trains de marchandises très lents. La BB 26000, ou «Sybic» assurera enfin ce rôle en 1988, mais en 1958, faute de trouver des moteurs acceptant un cahier des charges aussi varié, Fernand Nouvion propose une solution mécanique consistant à faire deux locomotives en une. Il s'agit de la biréduction, qui se compose d'un système d'engrenages permettant deux rapports de démultiplication donnant, au choix, une vitesse maximale de 90 km/h ou de 150 km/h. Le changement de rapport ne se fait qu'à l'arrêt.
Maintenance et patinage
La complexité du système demandant jusqu'à 14 engrenages par bogie reste un handicap, et en limite, en fin de compte, l'extension à cause des problèmes de maintenance. En outre, en cas de patinage, les 2 essieux sont concernés simultanément, ce qui est beaucoup plus agressif pour la voie: en effet, avec la biréduction, les deux essieux d'un même bogie sont totalement solidaires mécaniquement du fait des engrenages.
La carrière de la BB 16500
Conçue pour le réseau Nord-Est de la SNCF électrifié en monophasé 25000 V, cette série est importante puisque comportant 294 machines construites en 1958 et 1964. On a vu les BB 16500 assurer toutes sortes de roulements, à l'exception des trains rapides laissés aux BB 16000. Elles sont toujours en activité.
Le freinage à récupération
En 1958 sont construites 155 locomotives BB 16500. Elles sont suivies, en 1962, de 95 autres locomotives semblables mais équipées d'excitrons Jeumont au lieu d'ignitrons, ceci dans le but de tester le comportement des excitrons avec le freinage à récupération. Puis, sur les 44 locomotives suivantes, les redresseurs à excitrons théoriquement prévus sont, en fait, remplacés par des redresseurs à diodes au silicium, solution qui exclut le freinage à récupération.
Le freinage à récupération consiste à freiner la locomotive électrique en lui faisant produire du courant. Ce courant est renvoyé dans la caténaire et est donc utilisé. Sur les lignes électrifiées en courant monophasé de la région Nord de la France et comportant de longues pentes peu accentuées, l'utilisation de ce mode de freinage procure une économie de consommation d'électricité atteignant 18 à 25 % pour les trains de marchandises et 10 à 20 % pour les trains de voyageurs. Mais cet avantage technique ne sera pas exploité dans la mesure où les redresseurs, qui équipent en fin de compte les BB 16500, ne permettent pas le freinage à récupération, mais offrent, par contre, des avantages considérables sur le plan de la simplicité de fonctionnement et de l'économie.
