Cette automotrice est originale à tous points de vue, et forme, au sein de l’évolution des espèces roulantes ferroviaires, un magnifique cas de particularité et de mystère accumulés. Quand on monte à bord, on se retrouve dans une voiture de chemin de fer du XIXe siècle, celle de l’époque de Proust, avec des portières multiples à ouvrir quand on est sur le quai pour monter dans des compartiments séparés desservis aussi un couloir latéral menant à des WC séparés, et il y a même un fourgon intégré au tout pour créer, en quelque sorte, un véritable train de l’époque, mais sur un seul châssis. Bref, et contrairement à toutes les automotrices et les autorails français, l’automotrice que la compagnie du Midi met en service en 1911 est bien quelque chose comme un vrai train à l’ancienne, dans lequel on se sent bien, et non une horrible carlingue d’avion ou une triste caisse d’autobus sans compartiments et avec des sièges individuels en rangs d’oignon situés de part et d’autre d’une allée centrale. Dernier vestige d’un XIXe siècle glorieux créateur des chemins de fer, mais née durant le XXe qui est celui de la standardisation anonyme et “moderne”, cette curiosité ferroviaire a, au moins, survécu à un seul exemplaire, la fameuse Z 4909 SNCF qui attend, depuis des décennies au prix d’une longue agonie, une restauration et une remise en état dignes de son rang de Monument historique.
Née sur le réseau paradoxal du Midi.
Pris dans le quadrilatère formé, entre la Garonne et les Pyrénées, par les quatre villes de Bordeaux, d’Hendaye de Cerbère, et de Sète et bien que n’ayant pas de belle grande gare à Paris avec une façade somptueuse qui rassure les actionnaires, le réseau du Midi est un réseau d’importance nationale et au dynamisme technique exemplaire. C’est aussi un réseau très curieux à plus d’un titre, car il n’a jamais hésité à oser les solutions techniques les plus innovantes et les plus originales.
Au début du siècle, son directeur Jean-Raoul Paul rêve de faire du Midi une sorte de “Suisse pyrénéenne” et d’industrialiser la région en créant une dynamique autour de l’électrification du réseau ferré, faisant, avec un demi-siècle d’avance, ce que l’on appellerait aujourd’hui de l’aménagement concerté. Jean-Raoul Paul suit de près les expériences menées en traction électrique par courant monophasé aux États-Unis, en Suisse et en Allemagne et conscient de la valeur de ce que l’on commence à appeler la « houille blanche », il envisage l’électrification de 280 km de lignes sur le réseau qu’il dirige, ce qui représente, en 1907, un projet considérable à une époque où ce mode de traction est embryonnaire : à la même époque, en Allemagne par exemple, on songe à faire une ligne d’essai de 30 km entre Bitterfeld et Dessau.
Dès 1902 une convention avec l’État autorise la construction de la ligne électrifiée partant de Villefranche-Vernet les Bains et aboutissant à Bourg-Madame, ligne mise en service en 1911. À la veille de la Première Guerre mondiale le réseau signe un certain nombre de conventions pour l’ouverture de lignes électrifiées, et expérimente la traction en courant monophasé 12 000 v à fréquence spéciale de 16 2/3 Hz entre Perpignan et Villefranche, mettant en compétition plusieurs locomotives type 1C1 et des automotrices E-ABD.
Une exception, du moins en France: le fameux 16 2/3
Mais ce beau projet d’électrification ne sera pas réalisé, du moins avec le type de courant prévu. Le courant continu 1500 v prévu par l’ensemble des réseaux français pour leurs futures électrifications, jusqu’à la veille de la Première Guerre mondiale, n’a pas vraiment fait ses preuves ailleurs qu’en faible tension de l’ordre de 600 à 750 v et dans les transports urbains comme le métro et les tramways. Jean-Raoul Paul est fondé à penser que ce type de courant n’est donc pas encore mûr pour la grande traction sur un réseau ferré, et, à juste titre, il choisit le type de courant et le système le plus évolué.
En 1917 une commission officielle, après un voyage d’études aux États-Unis, constate le grand développement du courant continu et la qualité des moteurs utilisant ce type de courant, et impose le courant continu 1500 v comme norme nationale pour toutes les futures électrifications françaises. Hélas pour lui, le réseau du Midi devra renoncer à son courant monophasé, et poursuivre une électrification, alors prévue pour 3300 km de lignes, en courant continu 1 500 v. Toutefois, le réseau parvient à préserver sa ligne Perpignan – Villefranche-Vernet les Bains, qui, elle, fait exception à la règle nationale en étant maintenue pour un temps dans son état d’origine avec son courant monophasé 16 2/3 Hz.
Les mystères du 16 2/3
Le réseau du Midi n’est pas le seul à avoir choisi ce type de courant, car beaucoup de pays en Europe le pratiquent, mais sous une tension de 15.000 volts, alors que le Midi, lui, est sous 12.000 volts. L’ensemble des réseaux du centre de l’Europe, c’est-à-dire le réseau suisse, allemand, mais aussi les réseaux des pays scandinaves, choisissent ce courant parce qu’il offre des avantages techniques de légèreté des installations fixes, de moindre coût puisqu’il est prélevé sur le réseau triphasé industriel national 50 Hz (qu’il déséquilibre car il ne prend qu’une seule phase, d’où 50 : 3 = 16 2/3). Son inconvénient est la difficulté de mise au point des moteurs et leur inadaptation aux contraintes du chemin de fer. L’idée du choix d’une fréquence plus basse consiste, en quelque sorte, à “rapprocher” le courant alternatif 50 Hz du courant continu en divisant par trois sa fréquence.
Le courant continu offre exactement les avantages et inconvénients inverses: lourdeur des installations fixes, impossibilité de transporter le courant continu sur de longues distances sans affronter des pertes en ligne considérables d’où la nécessité d’alimenter les lignes en courant alternatif et d’installer de nombreuses et complexes sous-stations pour le redresser en courant continu, mais, du côté des moteurs, c’est tout simplement l’excellence, la fiabilité, la parfaite adaptation aux contraintes de la traction ferroviaire. Aujourd’hui, d’ailleurs, les moteurs sont bien de type continu, mais, grâce aux merveilles accomplies avec l’électronique, ils fonctionnent sous une caténaire et un système d’alimentation en courant alternatif (dit monophasé) de type industriel.
Petite note historique: avant la Première Guerre mondiale, les autorités françaises voyaient d’un mauvais œil craintif une invasion possible du courant de traction perçu comme “allemand” (en attendant une invasion purement militaire !!!) et prescrivaient ardemment le courant continu, rassurant, car pratiqué aux États-Unis, au Royaume-Uni, et dans un certain nombre de pays à la bonne pensée : le Midi dut donc abandonner son 16 2/3 pour montrer ses sentiments patriotiques. Et pourtant la Suisse, elle, neutre certainement, a conservé son courant “allemand”. Allez essayer de comprendre…
Les automotrices Midi: le confort des « grands » trains.
Construites entre 1912 et 1915 pour le service des voyageurs sur les lignes transpyrénéennes, ces trente automotrices immatriculées E-ABD 1 à E-ABD 30 sont originales à plus d’un point de vue, et déjà par leur aspect extérieur. Elles ressemblent, à première vue, à une antique voiture à voyageurs à portières latérales, mais l’imposant châssis ajouré donne de la présence à l’engin, tout comme les deux grandes cabines de conduite d’extrémité avec leurs pans coupés et leurs trois grandes baies frontales, ou encore le compartiment fourgon aux dimensions très imposantes. La présence de nombreux équipements comme des pantographes, des rambardes, des barreaux de protection, des équipements électriques de toiture, voilà tout ce qui fait sérieux et lourd. Et il suffit de les voir démarrer, remorquant un train de voyageurs ou de marchandises, pour être tout à fait convaincu.
Pour la partie voyageurs, ces automotrices comportent deux compartiments de première classe mesurant 2,13 × 2,92 mètres, quatre compartiments de deuxième classe de 1,85 × 2, 08 mètres, un WC avec lavabo, et un compartiment fourgon mesurant 4 × 2,75 mètres. C’est dire à quel point ces automotrices forment donc déjà un train complet à elles seules, chose très commode pour l’exploitation.
Le châssis, long de 19, 14 mètres, se compose de deux longerons dont la partie centrale est plus haute et incurvée vers le bas, et allégée avec des évidements. Ce châssis est lourd et solide. Dix entretoises forment des traverses assurant la rigidité générale de l’ensemble. L’entraxe des pivots des bogies est de 12,64 mètres, et les deux bogies sont du système Brill, à triple suspension. Leur traverse centrale repose sur deux groupes de six ressorts à pincettes prenant appui sur deux balanciers longitudinaux. Ces balanciers sont suspendus par des ressorts à boudins. Le châssis du bogie repose sur les boîtes d’essieux par l’intermédiaire de ressorts à boudins, aussi. Cette triple suspension apporte une grande douceur de roulement.
Les caisses sont en bois ignifugé, avec une garniture extérieure en tôle, selon les techniques de l’époque utilisées dans la construction du matériel roulant voyageurs. Désuètes déjà quand ces automotrices sont construites, ces caisses en bois ne manquent pas de poser des problèmes de sécurité en cas de collision, et, pis encore avec du matériel électrique, en cas d’incendie – ce qui, d’ailleurs, détruira trois automotrices. Le confort intérieur est assez poussé, et ressemble à celui des voitures des trains rapides, avec un couloir latéral et des compartiments fermés par une porte intérieure à glissière. Les compartiments de première classe ont des sièges recouverts de drap beige, des parois en teck et acajou, une moquette. Ceux de deuxième classe ont des sièges recouverts en drap bleu, et des parois en frises de chêne verni. Les plafonds sont en sapin peint. Les planchers sont recouverts de linoléum en deuxième classe et recouverts de moquette en première classe.
Un équipement électrique classique.
L’équipement de ces automotrices est en monophasé à fréquence spéciale de 16 2/3 Hz. Mais le changement de la nature et de la tension du courant électrique d’un certain nombre de lignes passant du monophasé au courant continu 1500 volts demande, si l’on veut ne pas sacrifier ces automotrices, qu’elles soient converties, elles aussi, au fonctionnement sous une caténaire alimentée en courant continu. Ce sera le cas de treize automotrices. Une d’entre elles, l’automotrice N° 3110, a été radiée des inventaires à la suite d’un grave incendie qui endommage aussi deux autres automotrices qui feront l’objet d’une réparation provisoire avant radiation définitive. Lors de la fusion avec le réseau du Paris-Orléans en 1934, il manquera donc en tout trois automotrices, le parc étant de 27 automotrices en circulation. Ainsi le Midi conserve seulement 15 E-ABD en 16 2/3 et transforme les autres éléments en 1500 V. Parmi ces automotrices 1500 v, deux partent en Suisse pour devenir les premières automotrices électriques suisses, ce qui prouve aussi la grande clairvoyance et la modernité des conceptions techniques du réseau français du Midi.
L’équipement électrique comprend deux pantographes à servomoteur (air comprimé) captant le courant qui est abaissé à 600 v par transformation avant d’être utilisé par les moteurs. Un groupe moto ventilateur assure le refroidissement des transformateurs et des moteurs de traction. Un petit groupe moto générateur produit le courant basse tension nécessaire aux accessoires. Les quatre moteurs ont chacun une puissance de 125 ch., et peuvent fonctionner, à la descente, en récupération. Ils entraînent par des pignons de 18 dents des couronnes de 65 dents calées sur les essieux moteurs, ce qui donne une démultiplication de 3,6. La puissance totale est de 500 ch. (mesures d’époque), ce qui lui permet, dans certaines conditions de profil, de remorquer des trains de 100 à 300 tonnes, en voyageurs ou en marchandises, peuvent être remorqués. Lors des électrifications en 1500 v continu, les treize automotrices qui sont transformées pour ce type de courant, circulent sur d’autres lignes que celle d’origine, et sont immatriculées Z-4500 à la SNCF, mais sont rapidement réformées, contrairement au cas des Z-4900 qui durent jusque durant les années 1970.
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