- Plus
Après cinquante ans d'électrification, les chemins de fer chinois sont à la pointe de l'ère intelligente
 |
| Des ouvriers effectuent des travaux de rénovation sur le système de câbles de contact le long du chemin de fer Lanzhou-Lianyungang à la gare de Wolongsi à Baoji, dans la province du Shaanxi (nord-ouest de la Chine), le 10 septembre 2025. (Photo / Liu Yijiang) |
Au fond des monts Qinling en 1975, le train Baocheng (Baoji-Chengdu) fut le premier chemin de fer entièrement électrifié de Chine, ouvrant le prélude à la modernisation des chemins de fer chinois.
Dans la plaine de Chengdu, capitale de la province du Sichuan (sud-ouest de la Chine) en 2025, les ingénieurs développent un système d'alimentation de traction de pointe d'une vitesse de 400 km/h pour le train à unités multiples électriques (EMU) CR450, qui devrait définir une nouvelle référence pour le fonctionnement commercial des chemins de fer haute vitesse au monde.
De presque rien à quelque chose, de la vitesse ordinaire à la grande vitesse, de la tradition à l'intelligence numérique, l'électrification est devenue une fenêtre sur le développement des chemins de fer chinois. Les données montrent qu'à la fin de 2024, le kilométrage national en service des chemins de fer était de 162 000 kilomètres, dont le kilométrage des chemins de fer électrifiés dépassait 120 000 kilomètres, et un taux d'électrification qui a atteint 75,8%.
Le terme de « chemin de fer électrifié » fait référence à un chemin de fer qui utilise l'électricité comme puissance de traction. Les chemins de fer à grande vitesse sont l'un des chemins de fer électrifiés. L'un des éléments principaux des chemins de fer électrifiés est le système à quatre éléments centraux, à savoir les systèmes d'alimentation, la traction, les communications et la signalisation.
Par rapport aux chemins de fer non électrifiés qui reposent sur une traction à combustion interne au diesel, les chemins de fer électrifiés ont une puissance plus forte. En termes de fret, le poids de traction d'un chemin de fer électrifié à locomotive unique en Chine peut atteindre 5 000 tonnes, et le chemin de fer Daqin (Datong-Qinghuangdao) est parvenu à un fonctionnement normal de 10 000 et 20 000 tonnes de trains lourds. En terme de transport de passagers, le poids de remorquage des trains EMU à haute vitesse à 16 voitures peut atteindre environ 900 tonnes.
De plus, la vitesse est aujourd'hui toujours plus rapide. Quand la ligne Baocheng n'était pas électrifiée, la vitesse du train n'était que de 20 à 25 km/h ; aujourd'hui, la vitesse de fonctionnement commercial de l'UEM CR400 peut atteindre 350 km/h. De plus, ce train est plus respectueux de l'environnement. Par rapport aux moteurs à combustion interne, un chemin de fer électrifié n'a pas de gaz d'échappement ou de fumée lors du fonctionnement, il ne pollue pas l'air, et fait également moins de bruit.
Aujourd'hui, le kilométrage des chemins de fer électrifiés en Chine est le plus grand du monde, et les scénarios d'exploitation et d'entretien deviennent de plus en plus riches. Grâce à la construction de grands projets clés, confrontés à diverses conditions environnementales spéciales telles qu'un froid glacial, des températures élevées, une humidité élevée et la haute altitude, la Chine a accumulé une riche expérience dans la construction de chemins de fer électrifiés et de chemins de fer à grande vitesse et est un leader mondial dans les technologies connexes.
Certaines personnes pensent que l'électrification des chemins de fer n'est rien de plus que « des poteaux d'alimentation + des câbles » et n'a rien de surprenant techniquement.
En fait, ce n'est pas le cas. Prenez les caténaires par exemple. C'est la seule source électrique des trains ferroviaires à grande vitesse, ce qui lui vaut le surnom de « bouée de sauvetage ». Ils doivent avoir une forte résistance, une conductivité élevée, une résistance aux hautes températures et une résistance à l'usure.
« Au début, la Chine a utilisé des câbles de cuivre-magnésium et de cuivre-étain », a expliqué Zhang Jian, ingénieur en chef chez China Railway Self-creation Electric Co., Ltd, ajoutant que « la résistance et la conductivité de ce type de fil ne peuvent pas répondre pleinement aux exigences de fonctionnement des trains ferroviaires à grande vitesse circulant à plus de 350 km/h. Il était urgent de développer une nouvelle génération de câbles ».
Après trois ans de recherche, les techniciens chinois ont été les premiers à réussir la production industrielle des câbles en alliage de cuivre-chrome-zirconium à haute résistance et à forte conductivité à haute teneur en cuivre. La conductivité améliorée de ces câbles est augmentée de 20%, ce qui peut permettre aux trains à grande vitesse d'atteindre une vitesse de 400 km/h en toute sécurité, de manière stable et à faible coût, permettant de combler un écart mondial majeur dans le domaine des câbles à haute résistance et à forte conductivité pour des vitesses de plus de 350 km/h.
En tant que réseau ferroviaire à grande vitesse le plus fréquenté au monde, le réseau ferroviaire chinois connaîtra inévitablement un vieillissement de pièces pendant son exploitation. Dans le passé, lors de la détermination des défauts du réseau de câbles électriques, il était souvent nécessaire de collecter des photos des lignes d'abord, puis de s'appuyer sur des ingénieurs spécialisés en détection avec 6 à 8 ans d'expérience pour observer les clichés et les analyser à l'œil nu.
« La charge de travail était énorme » s'est rappelé Zhang Zhongyi, directeur général de la société de maintenance ferroviaire à grande vitesse Beijing-Shanghai. « Prenons l'exemple du chemin de fer à grande vitesse Beijing-Shanghai, l'équipe d'ingénieurs d'inspection devait inspecter plus de 14 millions de photos à l'œil nu chaque année ».
En 2019, les unités pertinentes ont développé avec succès un système d'analyse visuelle de chemin de fer à grande vitesse 4C. Son mécanisme de travail consiste à utiliser un système d'intelligence artificielle pour identifier automatiquement les défauts, puis les examiner manuellement.
« À l'heure actuelle, le système a atteint une détection à haute précision et à haute efficacité de plus de 1 300 dangers et défauts cachés tels que les composants du réseau de contact lâches et manquants », a expliqué Zhang Zhongyi, ajoutant que par rapport aux méthodes de détection traditionnelles, le nombre et l'efficacité globale de la détection des dangers cachés dans le système ont été considérablement améliorés.
En utilisant de nouveaux moyens tels que les mégadonnées, la 5G, l'informatique en nuage, les drones, les systèmes de reconnaissance d'image et l'équipement intelligent, China Railway a construit une plate-forme de maintenance intelligente qui a réduit les coûts de maintenance de l'énergie de traction de 20%, prolongé des intervalles de révision de 20% et augmenté la durée de vie des composants de 20%.
De la ligne Lhassa-Nyingchi, le chemin de fer électrifié à la plus haute altitude au monde, jusqu'au chemin de fer Datong-Qinhuangdao, qui a transporté plus de 9 milliards de tonnes de fret, et à la section nouvellement ouverte Chongqing-Est-Qianjiang de la ligne à grande vitesse Chongqing-Xiamen avec une vitesse de conception de 350 km/h, le parcours d'électrification de la Chine illustre la transition du pays du « fabriqué en Chine » au « fabriqué intelligemment en Chine ». Ces trains continuent de stimuler la croissance économique, le développement social et le processus plus large de la modernisation chinoise.
(Par Li Xinping, journaliste au Quotidien du Peuple)
 |
| Des techniciens inspectent un train à grande vitesse dans un centre de maintenance à Zhengzhou, capitale de la province du Henan (centre de la Chine). (Photo / Wang Wei) |
 |
| Un train à grande vitesse passe par le canton de Cailing du comté de Duchang, dans la province du Jiangxi (est de la Chine). (Photo / Liu Xun) |
