Stage - Modélisation des Sous-Stations 1500V CC pour l'estimation des tensions rail/sol

Publiée le 18/09/2024

Description de l'employeur

La section d'études en Compatibilité Électromagnétique (CEM) des Directions Techniques du Réseau analyse et étudie les différents types de couplage (inductif, capacitif, conductif) qui surviennent dans le contexte de l'infrastructure ferroviaire. Les rails n'étant pas parfaitement isolés du sol, il existe une impédance (i.e., couplage conductif) entre rails et sol qui a pour conséquence le phénomène de tensions rail/sol dans lequel s'inscrit cette proposition de stage.

Le courant de traction, fourni par la sous-station (SSTA), est acheminé par la caténaire jusqu'à la motrice qui le capte à l'aide du pantographe, le transmet aux moteurs via une « chaîne de traction » et le renvoie dans les rails. Ce courant, retournant à la sous-station par les rails de roulement, est appelé « Retour de Courant de Traction ». Une importante partie du courant de retour est également acheminé par la terre.

Ce phénomène de « fuite » vers la terre se traduit par des niveaux de tensions rail/sol qui, dans certaines configurations, peuvent dépasser les limites fixées par la réglementation et nécessitent de mettre en oeuvre des dispositions particulières. Des tensions rail/sol importantes peuvent aussi apparaître en cas d'un défaut électrique caténaire/rail.

Description du poste

Dans le cadre de l'estimation des tensions rail/sol, les sous-stations en courant continu sont actuellement modélisées par le biais d'un équivalent de Norton. Ces modèles sont précis lorsque le courant fourni par la sous-station est faible. Ils sont donc adaptés à la circulation des trains ou aux défauts électriques survenant loin de la sous-station. Néanmoins, lorsque le courant fourni par la SSTA est élevé (en cas de défaut électrique à proximité de la SSTA), ces modèles conduisent à une surestimation du courant de court-circuit et, en conséquence, à une surestimation des tensions rail/sol en régime de défaut.

L'objectif du stage est d'étudier la non linéarité des sous-stations 1500V et de proposer une nouvelle méthodologie d'évaluation de tensions rail/sol en cas de défaut électrique caténaire/rail. Le stagiaire devra proposer un modèle de SSTA (basée sur le modèle actuel de Norton ou non) qui devra tenir compte du comportement non linéaire de cette dernière dans le but d'avoir une estimation plus fine des tensions rail/sol.

Profil recherché

• Modélisation de systèmes électriques

• Lignes de transmission

• Électrotechnique

• Compatibilité électromagnétique (CEM) -Logiciels : PSIM, Matlab/Simulink

Etudiant BAC+4/5 en Master/Cycle ingénieur en génie électrique/ électrotechnique

Merci de mettre le CV et la Lettre de Motivation dans un seul document.

Rétribution et avantages

Tous nos métiers sont ouverts aux personnes en situation de handicap.

Salaire

Gratification selon le niveau d'étude en cours

2024-005489