Université Moulay Ismail
Office National des Chemins de Fer
Ecole Nationale Supérieure d’Arts et Métiers ENSAM Meknès
COMPTE RENDU : STAGE D’OBSERVATION
Période de stage: 02 août 2010 31 août 2010 Réalisé par : Hajar DRIOUCH Encadré par : Nour -Eddine AOULAD OMAR
Année Universitaire : 2009/2010
Sommaire Remerciements Introduction Première partie : Présentation de l’ONCF Historique et parcours Organigramme Carte ferroviaire politique de l’entreprise Etablissement maintenance Deuxième partie: Caractéristiques générales des trains hautes fréquentations Généralités Motrice types M et types MH Remorque Troisième partie: Tâches assistées
Changement d’un transformateur 617 380V Changement d’un moteur ventilateur du moteur de traction Changement d’essieux Visite VA des rames automotrices à deux niveaux Contacteur ne se ferme pas Contrôle état climatisation
Quatrième partie : expérience humaine Conclusion Bibliographie
J’adresse mes remerciements à : Mes parents qui m’ont toujours soutenue. Ma famille qui croit en moi. L’ENSAM parce qu’elle m’apprend : le Savoir, le Savoir-faire et le Savoir-Etre. L’ONCF, et je cite spécialement : Mr. Youssef ROUAME qui a accepté mon stage, Mr. NourEddine
AOULADOMAR mon parrain industriel,
qui remplit parfaitement son rôle, et tous les agents qui ne me privent pas de leurs explications et leurs directives. Que toutes les personnes qui ont contribué de près ou de loin à l’élaboration de ce travail, trouvent ici l’expression de mes vifs remerciements.
Introduction Dans le cadre de notre formation professionnelle à l’Ecole Nationale Supérieure d’Arts & Métiers (ENSAM Meknès), et en tant qu’élèvesingénieurs ayant entamé les deux années préparatoires, il nous est possible de passer un stage d’observation, facultatif, qu’on appelle aussi stage d’initiation ou stage d’insertion professionnelle. L’objectif de ce stage est de nous permettre de compléter nos connaissances théoriques, acquises lors des deux années de formation passées, par des applications pratiques, afin de faciliter l’insertion dans la vie professionnelle. D’où l’envie et l’initiative d’effectuer un stage d’observation. Ensuite vient la nécessité de parler du choix de l’entreprise. Pourquoi l’ONCF ? A l’idée d’un stage, l’ONCF s’est imposée comme premier choix, afin de satisfaire ma curiosité vis-à-vis des trains. Et aussi parce qu’elle s’avère être l’une des entreprises qui correspondent le mieux au statut de notre école. Ce modeste rapport comportera dans ses pages une présentation de l’ONCF et du service CMRAC qui m’a accueilli, ainsi qu’une description technique des tâches auxquelles j’ai assisté durant mon stage et enfin les résultats que j’ai pu en tirer.
Première partie : « Présentation de l’ONCF »
1- Historique et parcours: Les chemins de fer au Maroc ont fait leur apparition sous le Protectorat français à partir de 1911. 3 compagnies concessionnaires françaises se partageaient, à l’époque, l’exploitation du chemin de fer marocain : la Compagnie des Chemins de Fer Marocains (CFM) sur le réseau de Marrakech à Oujda, le Tanger-Fès (TF) concernant la ligne du même nom et la Compagnie du Maroc Oriental (CMO) pour la ligne Oujda-Bouarfa.
Après la déclaration d’indépendance, l’Etat a racheté ces trois compagnies et a institué par Dahir du 05 août 1963 l’Office National des Chemins de Fer Marocain (ONCFM). ONCF : Etablissement Public, depuis 1963 Placé sous la tutelle du Ministère de l’Équipement et du Transport, l’ONCF est un établissement public à caractère industriel et commercial doté de la personnalité civile et de l’autonomie financière. Il a pour missions :
L’exploitation du réseau ferroviaire national. Les études, la construction et l’exploitation des lignes nouvelles des chemins de fer. L’exploitation de toutes les entreprises se rattachant directement ou indirectement à l’objet des missions de l’Office. SMCF : Société Marocaine des Chemins de Fer, bientôt La future SMCF est une société anonyme dont le capital sera détenu à 100% par l’Etat. Elle aura pour missions, dans le cadre d’une convention de concession : La gestion des infrastructures ferroviaires exploitées et en cours de construction, L’exploitation technique et commerciale des services de transport ferroviaire sur le réseau qui lui est concédé. Le nouveau statut prévoit l’ouverture du secteur ferroviaire à la concurrence en autorisant l’arrivée de nouveaux opérateurs qui pourront : Investir dans des projets de nouvelles extensions d’infrastructures,
Nouer des partenariats avec l’opérateur historique pour assurer des prestations
complémentaires aux missions qui lui sont dévolues où la SMCF estime qu’un prestataire peut effectuer de manière plus avantageuse qu’elle même.
Secteurs d’investissement : Pour ce qui est de l'activité de transport, l'ONCF opère sur trois marchés stratégiquement indépendants, à savoir: le transport des voyageurs, le transport des marchandises diverses et le transport des phosphates. Matériel de transport : Activité Voyageurs : Matériel de traction
Parc 2008
Automotrices
32
Locomotives électriques
30
Locomotives diesel
20
Voitures places assises
272
Voitures places couchées
26
Voitures automotrices
42
Fourgons à bagages
32
Activités Marchandises : Matériel de traction Locomotives électriques Locomotives diesel Locomotives de manœuvre Wagons
Parc 2008 47 20 72 139
2- Organigramme :
3- Carte ferroviaire :
4- Politique de l’entreprise : 1- Politique de sécurité : Priorité absolue dans tout ce qu’il entreprend, valeur fondamentale de son management et levier primordial de son activité commerciale, la sécurité des circulations est un atout qui permettra à l’ONCF de garder toujours une longueur d’avance sur ses concurrents. Quant à la sûreté des personnes et des biens transportés, elle constitue un souci permanent du quotidien de l’entreprise. Sûreté des clients : Le baromètre qualité de l’ONCF indique que les clients s’accordent à placer la sûreté à la tête des items qui motivent le choix de leur mode de déplacement. Fort de ce témoignage, l’ONCF multiplie les initiatives pour renforcer le sentiment de sûreté dans ses enceintes à travers : Veille et vigilance de l’ensemble du personnel quel que soit leur domaine d’activité pour détecter toute situation anormale. Présence permanente des éléments de la Police Ferroviaire (PF) dans les gares et à bord des trains. Léguer l’activité de gardiennage à des sociétés privées. Recours aux autorités chaque fois que cela s’avère nécessaire, notamment pendant les périodes de grande affluence des voyageurs. Généralisation des dispositifs de surveillance, d’enregistrement des événements et d’alerte par l’installation des caméras de vidéo dans la majorité des gares. Sûreté du personnel : Au delà des stratégies commerciales et programmes d’investissements ambitieux lancés par l’ONCF, le management « Qualité et Sécurité au Travail » constitue une préoccupation permanente de l’entreprise. Pour assurer à tous et à chacun un cadre de travail sain dans un environnement sécurisé, l’ONCF s’attèle à: Sensibiliser son personnel sur les risques potentiels liés à leur activité à travers des sessions de formation en matière d’hygiène et de sûreté. Les doter des équipements utiles et nécessaires pour assurer leur protection. Elaborer des procédures aux standards internationaux à même de les préparer à la certification de leur site de travail.
2- Politique Qualité : Deux fois par an, un bureau indépendant étudie le niveau de la qualité à l’ONCF sous tous ses aspects et établit un baromètre sur la base des réponses des clients. Cet outil de mesure périodique de la satisfaction s’appuie sur des questions récurrentes, une méthodologie constante et permet ainsi de dégager les grandes tendances d’opinion par item de qualité : accueil, information, propreté, ponctualité, disponibilité des places, restauration… Pour chaque item, la valeur de la mesure enregistrée détermine le niveau de l’effort à fournir par l’ONCF pour assurer la qualité requise :
Environnement : L'adaptabilité du train à utiliser l'énergie électrique fait de lui le moyen de transport le moins polluant. En effet, le chemin de fer n'induit pratiquement aucune pollution atmosphérique, alors que la route émet des substances polluantes bien nocives. Au-delà de cet aspect intrinsèque du mode ferroviaire, l’ONCF s’implique davantage dans la protection de l’environnement à travers plusieurs actions de soutien et de sponsoring d’associations œuvrant dans ce domaine. Ressources Humaines : Passionnés de leur métier, sensibles à la culture client et spontanément engagés, les « Femmes et Hommes » du rail constituent le vrai capital de l’ONCF. Vendeur au guichet, contrôleur de route, conducteur de train, chef de sécurité, aiguilleur, technicien de maintenance, agent de police ferroviaire…, ils sont 8289 cheminots à travailler chaque jour pour servir près de 26.5 millions de voyageurs et assurer le transport de 34 millions de tonnes par an. Des métiers à découvrir : ils sont plusieurs et de fonctions différentes à travailler pour l’ONCF, à savoir :
Conducteur de train Contrôleur Régulateur Agent de maintenance
Agent de maintenance : zéro panne, zéro défaut, les agents de maintenance veillent à ce que l'ensemble du matériel moteur, équipements et installations fonctionne parfaitement. Electricité, mécanique, électrotechnique, télécom, ils ont leur place partout. Détecter les problèmes avant qu'ils ne se produisent : toute la difficulté du travail des agents de maintenance se résume à cette simple phrase. Pour effectuer la maintenance préventive ou curative, les agents de maintenance exercent fréquemment leur activité en équipe et en horaires décalés, de jour comme de nuit, les weekends et les jours fériés. Valeurs : 5 valeurs constituent la charte de réussite du projet d’Entreprise ONCF 2010 : La Sécurité : respect des normes et règles de la sécurité des circulations ferroviaires, en vue de préserver les personnes et les biens, pour instaurer un climat de confiance interne et externe notamment vis-à-vis des clients. L’Excellence : Recherche en permanence de l’amélioration continue des performances en vue de dépasser les objectifs arrêtés. La Rigueur : Favoriser les comportements professionnels conformément aux règlements, procédures et discipline du travail et aux engagements. La Transparence : Communication libre, naturelle, directe en vue de créer un climat de confiance et de compréhension, vis-à-vis des clients externes et internes de l’entreprise. L’Engagement : Adhésion et l’implication de l’ensemble des collaborateurs pour la réalisation des objectifs tracés avec le souci majeur de satisfaction des clients.
3- Politique de Maintenance : Pour faire face aux exigences accrues en matière de charges, vitesse et volume de trafic, l’ONCF déploie au quotidien une politique de maintenance industrielle visant à offrir une fiabilité et une efficacité maximale de son matériel roulant, ses installations et équipements ferroviaires à même de garantir le transport des personnes et des biens en toute sécurité. Dans ce sens, une attention particulière est accordée à l’entretien de l’appareil de production pour répondre aux besoins des activités Voyageurs, Fret et Phosphate en matière de disponibilité et de fiabilité du matériel de transport et des infrastructures ferroviaires. Pour ce faire, la politique de maintenance mise en place est basée sur : Un système de maintenance préventive performant et soumis à un suivi rigoureux pour son amélioration en continu.
Des méthodes pour une meilleure disponibilité du matériel roulant et de l’infrastructure (mécanisation des chantiers, massification des travaux, système d’information…). Un programme d’investissement en adéquation avec l’évolution du trafic et permettant une mise à niveau du matériel roulant et de l’infrastructure du réseau conformément aux standards de l’UIC. Des actions de maintenance tenant compte des contraintes d’exploitation et des exigences réglementaires et normatives en matière de sécurité. Une organisation et une polyvalence technique permettant de traiter les interfaces technologiques nécessaires à l’exécution des taches de maintenance. Des relations contractuelles clients-fournisseurs basées sur le principe de partenariat et de respect des intérêts de chacun. Une optimisation des coûts de maintenance en vue de contribuer à la rentabilité globale de l’entreprise. L’amélioration des compétences et l’implication des collaborateurs pour la maîtrise des techniques et méthodologies nécessaires à leurs métiers. La généralisation d’une démarche qualité au niveau des entités opérationnelles selon le référentiel international ISO9001. Le respect des règles de la sécurité au travail et de l’environnement. L'instauration de l'entretien modulaire. L'introduction de la gestion de maintenance assistée par ordinateur (GMAO).
5- Etablissement maintenance: L’EMRA ou l’établissement maintenance des rames automotrices est un établissement de maintenance préventive et corrective des rames automotrices à deux niveaux appelées Z2M, et des rames automotrices appelées ZM connues par les voyageurs sous les noms : « EL Bidaoui ». Il regroupe deux centres de maintenance : l’un à Casablanca et l’autre à Kenitra. Le CMRAC (centre maintenance des rames automotrices à deux niveaux Casablanca), atelier Z2M, a été conçu récemment, c'est-à-dire après avoir importé(*) 24 rames automotrices à deux niveaux assurées par l’entreprise italienne « AnsaldoBreda ». Cet atelier prend en charge la maintenance de tous les côtés techniques des 24 rames en question, à savoir : mécanique, électrique, éclairage et climatisation. Les activités de maintenance sont les suivantes :
Réhabilitation des rames automotrices. La révision générale et limitée des rames automotrices. Les grandes réparations des accidentelles. Révision et réparation de l’ensemble des engins du parc ONCF. Elaboration et mise en œuvre du plan de maintenance en tenant compte de la politique de cette dernière définie au niveau du service maintenance du département ingénierie matériel et gros entretiens.
Organigramme :
Chef EMRAC Mr. ROUAME CMRA Kénitra
CMRA Casa
Mr. MOUBAREK
Mr. DEMMOUN
Atelier ZM / Superviseur
Atelier Z2M / Superviseur M. ATIF
Unité de production électrique
Unité de production mécanique
EUM: Mr. AOULAD OMAR
EUM: Mr. BELMAACHI
Unité électrique et électronique
Unité confot
Unité climatisation
DUM:
DUM:
DUM:
Unité mécanique
Mr. M'HAILA
Mr.ELKHER
Mr. HABIBI
DUM: Mr.ISMAILI
Ajustage+Cha udronnerie DUM: Mr. SABONJI
Pour se familiariser encore plus avec la nature du travail effectué au sein du CMRAC, voici une petite introduction. Qu’est-ce que la maintenance ? Un peu d’histoire :
Avant 1900 : on parlait de réparation. 1900-1970 : on utilise la notion d’entretien, avec le développement des chemins de fer, de l’automobile, de l’aviation et l’armement pendant les 2 guerres mondiales. A partir de 1970 : les développements de secteurs à risques et d’outils modernes aboutissent à la mise en œuvre de la maintenance.
Les principales raisons à retenir pour le passage de l’entretien à la maintenance sont :
Evolution technologique Coût Automatisation Amortissement Contraintes réglementaires
Selon l’AFNOR, la maintenance est l’ensemble des actions permettant de maintenir ou de rétablir un bien dans un état spécifié, ou dans un état où il est en mesure d’assurer un service déterminé. La maintenance comme politique : La maintenance est une politique qui prend en compte :
Le choix des méthodes d’entretien (les différents modes de maintenance) Les améliorations La place des équipements dans le procédé de fabrication (hiérarchisation) La formation du personnel d’entretien et de production
Les différents types de maintenance : La maintenance corrective : Selon l’AFNOR c’est la maintenance effectuée après défaillance. Et selon Alain Villemeur, c’est la maintenance effectuée après la détection d’une panne, elle est destinée à remettre une entité dans un état lui permettant d’accomplir une fonction requise. Cette maintenance est utilisée lorsque l’indisponibilité du matériel n’a pas de conséquences majeures sur le processus de production ou quand les contraintes de sécurité sont faibles.
La maintenance préventive : Selon l’AFNOR c’est la maintenance effectuée dans l’intention de réduire la probabilité de défaillance d’un bien ou la dégradation d’un service rendu. Et dans la documentation de l’ONCF, la maintenance préventive est l'ensemble des opérations visant à préserver le matériel roulant des phénomènes d'usure, de vieillissement précoce, consommations et / ou fuites de lubrifiants et / ou liquides divers. L’intérêt d’une telle maintenance :
Diminuer les travaux urgents. Faciliter la gestion de la maintenance. Favoriser la planification des travaux. Rendre possible la préparation, l’ordonnancement et la gestion des stocks. Eviter les périodes de dysfonctionnement avant panne, ainsi que les dégâts éventuels provoqués par une panne intempestive. Augmenter la sécurité.
Deuxième partie :
« Caractéristiques générales des Trains Haute Fréquentation » (TAF)
1- Généralités : Les trains hauts fréquentation, étudiés pour le transport des navetteurs sur les réseaux d’ONCF, sont en mesure de transporter au total 757 passagers : 410 assis et 347 debout. Pour obtenir une telle capacité, le constructeur a utilisé des motrices et des remorques à deux étages, à grande capacité, conçues en alliage léger pour respecter la limite de charge maximale de 20 tonnes par axe et réduire les consommations d'énergie. En outre une peinture réduite des superficies extérieures a été prévue avec impacts positifs aussi bien en termes écologiques que d'entretien et de lavage. Les aspects fondamentaux qui caractérisent le convoi sont mis en évidence ci-dessous : – bonne habitabilité intérieure avec disposition «vis a vis» de la plupart des sièges avec des rangées de 2+2 places (2° classe) et 2+1 places (1° classe) ; – possibilité de circuler aisément grâce aux larges couloirs dans d'intercommunication entre les véhicules (700 mm) et entre les sièges (650 mm);
les
zones
– sécurité intrinsèque du convoi contre les dangers d'incendie grâce aux choix des matériaux et à la protection des compartiments contenant les équipements électriques de l'installation anti-incendie ; – rapide montée à bord des voitures et évacuation du véhicule par 8 portes d'accès amples par face latérale et vestibules de montée avec plan de piétinement placé à 650 mm du p.d.f.; – niveau de bruit bas à l'intérieur des convois grâce aux solutions d'isolement thermoacoustique adoptées et à l'application de soufflets "à confort amélioré" dans les zones d'intercommunications. – Le respect du gabarit d'encombrement limite en tenant compte aussi d'une situation accidentelle qui prévoit : o la rupture d'une des deux barres de traction ; o ressorts à air encore efficaces (pire des conditions). Toutes les voitures sont équipées de WC ; les WC sur la motrice MH sont accessibles aussi aux passagers à mobilité réduite. Le convoi est équipé d'installations de climatisation pour les passagers et d'installation de climatisation autonome pour le poste de conduite.
Les convois sont équipés de deux bogies moteurs au niveau du poste de conduite et de six bogies porteurs. Il est possible d'accoupler jusqu'à trois unités pour cela les machines de tête ont des coupleurs automatiques intégraux d'extrémité. L'appareillage électrique installé à bord de chacune des deux motrices permet de développer une puissance de 1280kW continus par axe. L'alimentation peut être effectuée aussi bien de la caténaire à 3 kVcc que de celle à 1,5 kVcc. Chaque bogie moteur est actionné par un convertisseur de traction propre, avec ses filtres et son réglage. Pour le refroidissement des semi-conducteurs des commandes de traction la technologie adoptée parmi celles disponibles est celle basée sur l'emploi d'eau comme fluide intermédiaire, pour un échange thermique à l'efficacité plus grande et pour la compatibilité environnementale plus grande aussi du fluide employé. Le système de contrôle est basé sur l'emploi d'un système de microprocesseurs avec la redondance complète pour les fonctions communes de véhicule et supporte aussi les fonctions de diagnostic résidant. Le système d'alimentation des services auxiliaires, par son architecture et la puissance de chaque convertisseur, garantit l'’alimentation de toutes les charges du convoi même avec l'alimentation de ligne à 1500 Vcc. Les circuits de commande et de contrôle de basse tension sont alimentés à la tension nominale de batterie de 24 V et en outre une ligne train à basse tension réalise la redondance entre les chargeurs des motrices. Composition et données caractéristiques du système train : Le train TAF (Train Haute Fréquentation) est composé de deux motrices type M et MH, placées à l'extrémité du convoi et de deux voitures remorques, type R. Les caractéristiques principales du train sont les suivantes :
Composition base n° 1 motrice (M) + 2 remorques (R) + n. 1 motrice (MH) Longueur totale des coupleurs 103970 mm Distance maximale entre les portes d'extrémité (3 convois couplés) 294860 mm Longueur de la motrice 25895 mm Longueur de la remorque 26090 mm Largeur de la caisse 2828 mm Hauteur maximale des véhicules 4300 mm Rayon minimal d'inscription en courbe à 140 Km/h 250 m Hauteur libre de l'étage du dessous 1915 mm Hauteur libre de l'étage du dessus 1910 mm
Nombre de portes par coté 8 Hauteur au fil du plancher des vestibules du p.d.f. 650 mm Pas des bogies moteurs 2700 mm Pas des bogies porteurs 2550 mm Nombre total de passagers 757 Nombre de passagers assis 410 Nombre de passagers debout 347 Places pour personnes à mobilité réduite 1 Tension nominale de ligne 3000 Vcc Champ de tension de fonctionnement 2000÷4000 Vcc Puissance continue aux roues 2509 kW Champ de vitesse à puissance maximale 58÷100 Km/h Puissance maximale aux roues 3640 kW Effort de traction de démarrage 214 kN Effort de traction continu 147 kN Effort de traction à la vitesse maximale 66,8 kN Vitesse maximale d'exercice 160 Km/h Effort continu de freinage électrique 100 kN Puissance continue aux roues en freinage électrique 1150 kW Puissance maximale aux roues en freinage électrique 3397 kW Vitesse minimale d'intervention du freinage électrique en accélération 35 Km/h Vitesse minimale d'intervention du freinage électrique en décélération 10 Km/h Poids total pleine charge 265,72 tons. Poids total tare 214,26 tons.
Fig. 1 : Composition convoi TAF.
2- Motrice type M et type MH : Caractéristiques générales :
La motrice est formée d'une unique caisse, mono-cabine, posée sur deux bogies à deux axes : un moteur et un porteur. Elle n'a qu'un seul poste de conduite étudié pour offrir un maximum de confort au personnel de machine (mécanicien), en garantissant à l'intérieur des conditions de température confortables ;la réalisation de ces conditions est obtenue grâce à une installation de climatisation étudiée spécialement pour le poste de conduite et indépendant du reste du convoi. Sur la tête antérieure de la caisse, un coupleur automatique est enfermé permettant l'attelage et le remorquage d'un autre roulant du même type ou à un type différent avec un masque d'interface. La tête arrière plate est équipée d'intercommunication étanche qui permet l'accès aux remorques du couloir interne des motrices avec un soufflet seulement sur la motrice M. Le compartiment des voyageurs est sur deux niveaux. L'étage supérieur est aisément accessible par deux escaliers attenants aux portes de montée des passagers, les compartiments en outre sont équipés d'installations de climatisation La motrice est équipée d'une installation WC à circuit fermé placé à l'étage inférieur dans la zone du compartiment des voyageurs. La motrice est équipée d'un seul pantographe. La motrice M est équipée d'une vaste zone pour les buvettes en queue de voiture et elle a en outre seulement des places de première classe. Principales caractéristiques techniques des motrices :
Fig. 2 : Motrice type M - Dessin.
Fig. 3 : Motrice type MH - Dessin.
Fig. 4 : Disposition des équipements.
3- REMORQUE : Caractéristiques générales :
Les voitures du TAF ont été projetées, en fonction de leur destination d'exercice (haute fréquentation) avec le compartiment des voyageurs sur deux niveaux. L'étage supérieur est aisément accessible par deux escaliers attenants aux portes de montée des passagers, en outre les compartiments sont équipés d'installations de climatisation. Un soin particulier a été réservé au confort de marche, à la sécurité des passagers et au choix des aménagements qui durent dans le temps et qui sont faciles à entretenir. Les connexions pneumatiques de tête (conduite générale et conduite principale) sont du même type que celles utilisées communément sur tous les roulants ONCF. Les têtes sont munies d'intercommunication et les soufflets de connexion, disposés sur la fig.9, garantissent un confort meilleur. Le compartiment des voyageurs a des écrans qui peuvent recevoir des messages pour les voyageurs. Même les indicateurs de parcours externes (placés seulement dans les motrices) ont des écrans et les indications sont actionnables de la console placée dans le poste de conduite. Toutes les voitures remorquées ont les WC. Les figures 7 et 8 montrent les aménagements de la zone passagers de l'étage inférieur et supérieur. La figure 10 montre le dessin de la remorque et la figure 11 montre la disposition des principaux équipements. Principales caractéristiques techniques de la remorque :
Fig. 5 : Remorque - Dessin.
Fig. 6 : Plan principaux équipements remorque.
Troisième partie :
« Tâches assistées»
1- Changement d’un transformateur 617 V 380 V :
Fig. 7 : Transformateur avarié
Qu’est-ce qu’un transformateur ? Un transformateur électrique est un convertisseur permettant de modifier les valeurs de tension et d'intensité du courant délivrées par une source d'énergie électrique alternative, en un système de tension et de courant de valeurs différentes, mais de même fréquence et de même forme. Il effectue cette transformation avec un excellent rendement. Il est analogue à
un engrenage en mécanique (le couple sur chacune des roues dentées étant l'analogue de la tension et la vitesse de rotation étant l'analogue du courant). Il est constitué de deux parties essentielles, le circuit magnétique et les enroulements. Le circuit magnétique : Le circuit magnétique d'un transformateur est soumis à un champ magnétique variable au cours du temps. Pour les transformateurs reliés au secteur de distribution, cette fréquence est de 50 ou 60 hertz. Le circuit magnétique est généralement feuilleté pour réduire les pertes par courants de Foucault, qui dépendent de l'amplitude du signal et de sa fréquence. Pour les transformateurs les plus courants, les tôles empilées ont la forme de E et de I, permettant ainsi de glisser une bobine à l'intérieur des fenêtres du circuit magnétique ainsi constitué. Les enroulements : Les enroulements sont en général concentriques pour minimiser les fuites de flux. Le conducteur électrique utilisé dépend des applications, mais le cuivre est le matériau de choix pour toutes les applications à fortes puissances. Les fils électriques de chaque tour doivent être isolés les uns des autres afin que le courant circule dans chaque tour. Pour des petites puissances, il suffit d'utiliser des conducteurs magnétiques émaillés pour assurer cette isolation ; dans les applications à plus fortes puissances on entoure les conducteurs de papier diélectrique imprégné d'huile minérale. Pour les plus fortes puissances on utilise des conducteurs multibrins pour limiter l'effet de peau ainsi que les pertes par courants de Foucault. Les enroulements du primaire ou du secondaire peuvent avoir des connexions externes, appelées prise, à des points intermédiaires de l'enroulement afin de permettre une sélection de rapport de tension. Les prises peuvent être connectées à un changeur automatique de prises en charge pour le contrôle de la tension du circuit de distribution. Quant aux réseaux électriques triphasés, on pourrait parfaitement envisager d'utiliser 3 transformateurs, un par phase. Dans la pratique, l'utilisation de transformateurs triphasés (un seul appareil regroupe les 3 phases) est généralisée : cette solution permet la conception de transformateurs bien moins coûteux, avec en particulier des économies au niveau du circuit magnétique. Les transformateurs monophasés ne sont en fait guère utilisés, sauf pour de très grosses puissances apparentes (typiquement supérieures à 500 MVA), où le transport d'un gros transformateur triphasé est problématique et incite à l'utilisation de 3 unités physiquement indépendantes. Couplages existants : Pour un transformateur triphasé, il existe 3 types de couplage d’enroulement : Le couplage étoile, défini par la lettre Y. Le couplage triangle, défini par la lettre D ou Δ. Le couplage zig-zag, défini par la lettre Z.
Choix de couplage : Un couplage triangle est utilisé au primaire d'un transformateur abaisseur de tension pour la distribution électrique. Il est très utilisé dans la distribution de l'électricité. Un couplage étoile permet d'avoir accès à deux tensions différentes : la tension ligne à ligne et la tension ligne à neutre. Il est très utilisé dans le transport de l'électricité. Il est souvent monté au secondaire des transformateurs de distribution. Permettant ainsi de raccorder le neutre à la terre au niveau du transformateur et de fournir des abonnements monophasés aux riverains. Les transformateurs avec un couplage zig-zag étaient autrefois utilisés pour équilibrer le courant entre les trois phases au primaire d'un transformateur de distribution quand toute la consommation électrique d'un quartier était concentrée sur une ou deux phases. Dans notre cas, l’étude a porté sur un transformateur triphasé 617 V 380 V, adoptant un couplage triangle à l’entrée.
Fig. 7.a : Schéma de câblage des condensateurs avec l’entrée
Après avoir enlevé les condensateurs à l’entrée, câblés en parallèle par rapport à chaque phase, un examen minutieux du transformateur étudié a montré que les causes de la panne sont un isolateur et une plaque abimés, il n’y avait pas la possibilité de les réparer alors il fallait changer tout le transformateur.
Fig.7.b: avant enlèvement condensateurs
Fig.7.c : après enlèvement condensateurs
2- Changement du moteur ventilateur du moteur de traction :
Fig.8 : moteur ventilateur avarié
Tout d’abord donnons une définition au moteur de traction ainsi qu’une idée globale sur son rôle. L’étude du moteur de traction : Il s'agit d'un moteur à courant alternatif triphasé à 6 pôles avec rotor en court-circuit. Sur chaque bogie sont montés deux moteurs de traction identiques.
Les deux moteurs sont placés sur un seul bogie de la motrice (celui qui se trouve côté cabine de conduite) de façon à avoir pour chaque convoi TAF deux commandes de traction (une pour chaque motrice) complètement indépendantes l'une de l'autre. Le paquet de tôle statique est formé par des tôles à faible taux de perte, isolées entre elles. L'enroulement statorique est constitué par des bobines effectuées avec du fil plat de cuivre préisolé. Les têtes de l'enroulement sont fixées entre elles par de solides attaches de cordons de verre. Les connexions de l'enroulement sont directement reliées aux câbles d'alimentation du moteur. Le nombre de tours du moteur est relevé à l'aide d'une roue phonique fixée à l'arbre et d'un transducteur monté sur le support du côté opposé au réducteur. Le moteur est muni d'une résistance thermique PT2 x 100 pour mesurer la température de l'enroulement du stator. Le moteur de traction est muni d’un autre moteur dit ventilateur, qui a pour mission d’assurer sa ventilation. Le moteur ventilateur se situe dans l’armoire droite près du poste de conduite, il est fixé par 24 vis répartis en deux, 12 en haut et 12 en bas. La panne a été détectée car elle figurait sur le moniteur. Mais l’équipe ne pouvait savoir quelle était sa cause, alors plusieurs hypothèses ont été envisagées, et on a procédé par élimination en vérifiant hypothèse par hypothèse : résistivité, niveau de l’eau, niveau de l’huile, pour enfin arriver au moteur ventilateur. Mais comment s’assurer qu’il ne marchait pas ? Il a suffit de relever à travers la petite boite bleue et à l’aide d’un multimètre, les valeurs des trois résistances se trouvant à l’intérieur du moteur, leur câblage est fait en triangle comme on le voit sur le schéma suivant :
Fig. 8.a : câblage résistances du moteur ventilateur
Quant à la manière adoptée pour relever ces valeurs là on le voit sur le schéma ci-dessous :
Fig.8.b : boite bleue, vue de l’intérieure
Fig.8.c : méthode de prise des mesures
Lorsque le moteur marche normalement on trouve que les trois valeurs relevées sont égales, mais ce n’était pas le cas. Solution : Changer le moteur ventilateur, qui sera envoyé à d’autres unités pour être réparé.
3- Changement d’essieus: Comme il a déjà été dit dans la présentation des TAF, chaque voiture(M,MH,RA ou RB) comporte deux bogies, et chaque bogie comporte deux moteurs de traction. Le bogie moteur, a les deux moteurs de traction disposés transversalement par rapport au châssis et présente dans la poutre de charge les raccords pour la liaison à la suspension secondaire. Le mouvement horizontal entre caisse et bogie est fait par une tige de traction tirant poussant selon le sens de marche. Les quatre boîtes d'essieu qui supportent le poids du châssis sont attachées au bogie par quatre biellettes horizontales (une par boîte). Le freinage dépend d'un disque emboîté sur l'essieu avec des pinces (une par essieu). L'essieu porteur est composé des deux roues monobloc et de trois disques frein emboîtés sur l’essieu-axe et deux boites à essieu. Les disques frein extérieurs ont un diamètre nominal de calage de 193 mm, celui intérieur de 195 mm. Le schéma suivant indique les côtes contrôlées chaque mois via un instrument spécial.
Fig.9 : instrument de mesure pour essieux
Les mesures prises sont remplies dans la fiche suivante :
Le Ei est calculé à l’aide d’un appareil qui affiche directement la valeur. Quant aux côtes H, E et QR elles sont données par un autre outil (Fig.9) qui lui aussi affiche directement la valeur de QR non calculable, comme on le voit sur le schéma, parce que la matière se trouve d’un seul côté. Quant à l’écartement actif, noté Ea, il est donné par la relation suivante :
Ea = Ei+ Epd + Epg Le constructeur donne des intervalles dans lesquelles Ei et Ea doivent être comprises. Pour Ei : 1357 < Ei < 1363 Pour Ea: 1410 < Ea < 1426 Si ces intervalles ne sont pas respectés alors il est obligatoire de changer les essieux. Quant aux essieux démontés ils sont expédiés vers un centre de réparation où on leur change seulement les roues puisqu’elles sont les seules à être abimées.
Fig.9.a : roue usée
Fig.9.b : essieu démonté
4- Visite VA des rames automotrices à deux niveaux: La politique de maintenance suivie pour les rames automotrices, est basée sur le préventif. Dans ce sens, des programmes préétablis d’opérations périodiques, sont élaborés sur la base du parcours kilométrique ou du temps d’utilisation du matériel (maintenance systématique). Ainsi plusieurs types d’interventions sont programmés sous formes de visites : Visite accidentelle. Visite à l’arrivée (VA). Visite Intermédiaire (VI)
Visite limitée (VL). Visite générale (VG). Grande visite générale (GVG). Dans ce qui suit nous allons détailler la Visite à l’arrivée, appelée VA. La VA se fait normalement la nuit et sur deux niveaux: électrique/électronique et mécanique. Les résultats sont mis sur des fiches appelées fiches de VA. Les éléments de rame qui sont contrôlés sont ceux figurant sur ces fiches-là, et qui se trouvent dans les pages suivantes. Devant chaque élément contrôlé on trouve trois marques à affecter: B: Bon I: intervention S: à suivre Chaque jour, ce sont les éléments qui ont un S qu’on regarde, car le ―à suivre‖ est donné ou bien lorsque l’équipe de nuit n’a plus le temps de réparer, ou bien elle n’a pas les moyens et donc laisse le travail à l’équipe de jour qui doit l’accomplir. J’ai eu le privilège d’assister à une VA faite exceptionnellement le jour, et elle contenait: visite du circuit de traction: on vérifie les résistivités (celle d’entrée doit être supérieure à 8 et celle de sortie supérieure à 5), puis le niveau d’eau dans le tuyau et le débit de l’eau sur le débimètre (il doit être supérieur à 2 et il ne doit pas y avoir une goutte d’eau près du débimètre sinon il faut penser à changer la cartouche). Vérification des portes si elles sont isolées ou non et pourquoi, puis reprérer les inutilisables pour les réparer. Nettoyage des filtres. Vérification de la sous-caisse: repérer une quelconque anomalie si elle a lieu (un cable arraché par exemple). Vérification attelage et accouplement de deux rames :
Fig.10.a : coupleur automatique/ volets fermés
Fig.10.b : coupleur automatique/ volets ouverts
Comme son nom l’indique, l’attelage est un dispositif qui permet d’attacher ou d’accrocher un ensemble de véhicules, dans le cas des rames automotrices, il permet l’accouplement de deux rames. L’accouplement se fait sur trois niveaux : mécanique, pneumatique et électrique. C’est cet accouplement qui permet de faire passer l’information de la 1ère rame à la deuxième, ainsi l’ensemble de ces deux rames est commandé seulement par le poste de conduite de la motrice de l’une des deux. C’est pourquoi un contrôle régulier de l’attelage est recommandé, et il consiste à vérifier si les volets du coupleur automatique s’ouvrent aussitôt, et si l’accouplement mécanique se fait de façon correcte et enfin si l’option pneumatique qui est utilisée pour séparer les 2 rames et fermer les volets marche correctement. Tout cela est vérifié au centre de maintenance bien avant la sortie des deux rames, et ceci pour être sûrs que la 2ème rame répondra aux commandes données à la 1ère et qu’elles ne se sépareront pas durant le voyage.
Fig.10.c : deux rames accouplées
Réparation d’un pantographe et opération du tarage de montée : Qu’est-ce que le pantographe et quel est son rôle ?
Fig.11 : pantographe Description: Le pantographe de type symétrique est un ensemble mécanique articulé capable de capter le courant de la ligne de contact à 3 000 V.
La commande de relevage du pantographe est réalisée pneumatiquement à travers l'envoi d'air pulsé dans le cylindre (21) (moteur pneumatique) qui en débloquant l'action des deux ressorts principaux entraîne la montée et le maintien du frotteur (8) en contact avec la ligne. La mise en déchargement du moteur pneumatique entraîne le repliement du pantographe sous l'action des ressorts antagonistes situés sur les côtés du cylindre pneumatique. En service, le servomoteur est toujours alimenté et donc le frotteur s'adapte librement aux écarts de niveau rencontrés sur la caténaire. Lorsque le pantographe est hors service ou en cas d'absence d'air dans le moteur pneumatique, le système articulé se replie automatiquement par gravité vers l'appui élastique inférieur.
Le pantographe est caractérisé par les détails importants suivants : quatre isolateurs (1) sur lesquels repose le châssis de base (6) qui à son tour supporte le cylindre (21) (moteur pneumatique), les ressorts, les amortisseurs (12), les bras inférieurs (28-41), les timoneries (39-62), les bras supérieurs (30-40) avec porte-frotteur (8) et frotteur en cuivre / zirconium. Caractéristiques générales: — Pression pneumatique minimale de soulèvement.........…………......................……....4,5 bar — Encombrement maximal dans le sens du mouvement du pantographe abaissé......1530 mm — Hauteur maximale du pantographe abaissé, selon le plan de fixation……………......510 mm — Largeur maximale de l'archet……………………………………..................................1090 mm — Tension nominale d'utilisation..…………….............................................................. 3000 Vcc — Masse ..............................………………...................................................................... 250 kg
Accessibilité: Le pantographe est installé sur le pavillon avant des motrices côté cabine de conduite, et pour y accéder il faut effectuer les opérations de sécurisation (mise à la terre) aussi bien du train que de la ligne aérienne. Pour commander les pantographes, le mécanicien dispose sur le combinateur manuel de commande d’un levier pantographe avant (1) qui commande le pantographe de la motrice gérée, et d’un levier pantographe arrière (2) qui commande l’autre pantographe.
Fig.11.a : combinateur manuel de commande/ Leviers (1) et (2)
L’ordre de commande est transmis aux motrices non gérées à travers le réseau de communication. Pour lever un ou plusieurs pantographes, il faut:
Activer le combinateur manuel commande (clef introduite et tournée). S’assurer que le réseau de communication soit activé. S’assurer que le levier CC soit sur ON. Fermer l’interupteur du pantographe à lever. Contrôler que la pression de l’air dans le conduit principal est supérieurs ou égale à 5,5 bars, dans le cas contraire il faut appuyer pendant une ½ seconde environ sur le bouton noir 3S04 (compresseur auxiliaire) placé sur le tableau derrière le mécanicien .
le compresseur auxiliaire reste en fonction pendant environ 10min. L’opération de tarage de montée consiste à régler la hauteur adéquate avec laquelle doit s’élever le pantographe, sous un poid de 8 Kg, pour pouvoir frôler la caténaire au cours du vrai fonctionnement de la rame. Lors de celle-ci, on a remarqué qu’il y avait une fuite d’air, causée par une cassure au niveau du cylindre de poussée dont il fallait remplacer la partie abîmée puis refaire l’opération de tarage, pour un résultat fiable et crédible.
Fig.11.b : partie changée du cylindre de poussée
5- Contacteur ne se ferme pas: Problème: le moniteur diagnostic affichait un message disant que le contacteur de la ligne moyenne tension MT noté (2K03) ne se fermait pas.
Fig.12 : usage MT motrice M
Rôle du contacteur 2K03: Si le groupe statique (GS) de la motrice où la clé est tournée est isolé (supposons qu’on est dans la motrice M)alors le 2ème contacteur 2K03 se ferme pour alimenter les trois autres voiture (RA+RB+MH), et la M s’alimente elle même. Mais si c’est lautre GS qui est isolé (celui de la MH) alors les contacteurs 2K03 se ferment tout les deux. L’équipe de travail a posé trois hypothèses:
1ère: le relais qui procure l’alimentation à la bobine du contacteur est absent. 2ème: le relais ne marche pas. 3ème: vérifier le contacteur localement, ce dernier se compose d’une bobine, un micro contact et une résistance, à priori on pense au micro contact, car s’il est coincé il peut causer la non fermeture du contacteur, après reste à vérifier la bobine et la résistance.
une vérification de la valeur de la résistance a montré que cette dernière est avariée. D’où la cause de la panne. Solution: Changer la résistance.
6- Contrôle état climatisation: principe de fonctionnement: Le froid artificiel est une façon d’abaisser la température d’un local, qu’il s’agisse d’un réfrigérateur ménager, d’un congélateur industriel, de la climatisation d’une maison, d’un immeuble ou d’une voiture, le système reste sensiblement le même. Seule la taille de l’installation et les températures de fonctionnement sont différentes aussi bien dans les locaux, que dans les circuits frigorifiques.
Fig.13 : schéma de principe de climatisation
Le cycle frigorifique s’effectue en plusieurs étapes : Le fluide est à l’état gazeux, il va être comprimé grâce à un compresseur (4 du schéma). Sa température ainsi que sa pression vont alors augmenter, à partir de là on est dans la partie du circuit dite haute pression.
Le fluide toujours à l’état gazeux est en haute pression, et passe par un condenseur (1 du schéma), qui va le faire passer de l’état gazeux à l’état liquide. La température va s’abaisser légèrement. Le fluide est à l’état liquide et en haute pression, arrive au détendeur (2 du schéma), qui va abaisser sa pression ainsi que sa température. On arrive ici dans la partie du circuit dite basse pression. Le fluide à l’état liquide, basse pression, passe par un évaporateur (3 du schéma), qui le fait passer à l’état gazeux, la température pendant cette étape augmente légèrement. Le fluide à ce moment retourne au compresseur, et ainsi de suite, le cycle se répète. Maintenant, pour vérifier l’état de la climatisation dans les voitures de la rame, la société constructive a conçu un programme logiciel qui donne l’état de climatisation dans chaque voiture à part, sur ordinateur, en le branchant avec les ports figurant sur l’image suivant.
Voici quelques images indiquant les pages qu’affiche ce logiciel.
Fig.13.a : logiciel moniteur climatisation/ page climatisation motrice
Il suffit de cliquer sur les icones messages pour voir afficher la page suivante.
Fig.13.b : page visualisation diagnostic d’alarme
Quand les cases sont vertes c’est un indice que tout marche correctement, mais la case rouge par contre indique qu’il y a une anomalie. Et parmi les bienfaits de ce logiciel, c’est qu’il suffit de mettre le curseur sur la case en question pour voir s’afficher le type de panne, comme dans l’exemple encadré : « compressore non attivabile ». Une fois la panne localisée, il ne reste à l’équipe qu’à aller sur le toit de la rame pour trouver la cause de cette anomalie.
Quatrième partie :
« Expérience humaine»
Dans cette partie là je vais aborder trois axes essentiels: acquis, expérience humaine et bilan général. Comme je l’avais supposé au début, le stage d’observation n’était pas du tout une perte de temps, bien au contraire, c’était un mois d’apprentissage et d’ouverture sur le monde professionnel. Certes cet apprentissage ne concerne pas seulement les acquis éducatifs, ni le savoir scientifique que je détiens maintenant, mais il atteint aussi sur les relations humaines. Voir ce que l’on a étudié en pratique est une bonne chose, mais voir de nouvelles choses pas encore enseignées c’en est une autre. Cela vous pousse à aller chercher le théorique pour comprendre ce que vous avez vu en pratique. C’était le cas durant mon stage au sein de l’ONCF. Aussi le fait de s’adapter à l’atelier et faire des efforts pour connaître et communiquer avec les agents via leur jargon technique, spécial à eux, donne une satisfaction grandiose et crée une certaine complicité entre le stagiaire et l’équipe de travail. Le sentiment d’appartenance est très important, il donne une volonté pour aller de l’avant et accomplir bien plus que ce qu’on espérait. Et surtout lorsque vous vous trouvez au milieu d’une équipe soudée où tout le monde s’entraide, et où l’on est tous pour un et un pour tous. L’ONCF est bien chanceuse d’avoir dans sa maison, des agents qui aiment leur travail et le vénèrent. Quoique fatigant, ils n’hésitent pas à dépasser les heures obligatoires s’il reste encore du travail, et ce n’est que chose fréquente. Aussi l’atmosphère agréable qui règne dans l’atelier les aide à ne pas craquer. J’ai appris aussi que tisser des amitiés dans son travail, le rend supportable, on a ainsi une raison de plus de vouloir y rester. C’est clair que l’engagement et le dévouement sont les facteurs en commun entre tous les agents de l’ONCF. Donc je ne peux que dire que mes attentes ont bien été satisfaites.
A l’issu de ce premier stage au sein du CMRAC de l’ONCF, j’ai pu avoir une vision générale sur le monde de l’entreprise et son environnement professionnel. Très enrichissant et agréable sont les mots que je choisis pour le décrire. Cela m’a permis de me familiariser avec les rames automotrices à deux niveaux, connaître leurs composants et leur mode de fonctionnement et comment réagir face aux pannes qui y surgissent. Aussi ce fut une occasion pour enrichir mon vocabulaire technique et voir de nouveaux équipements. Savoir comment gérer les relations humaines et les nouvelles connaissances fait partie des choses que j’ai pu acquérir. Bref pendant un mois, l’ONCF à été pour moi une deuxième école de formation.
Bibliographie
http://fr.wikipedia.org/wiki/Wikip%C3%A9dia:Accueil_ principal www.oncf.ma Documentation ONCF http://www.editoweb.eu/genie_climatique/Laclimatisation-principes-et-imperatifs_a1.html http://www.univangers.fr/docs/etudquassi/maintenance.pdf
