Brevet FR2740923A1 — publié le 19970509

RHEOSTAT DE DEMARRAGE ETIOU DE FREINAGE PERMETTANT LA DISSIPATION THERMIQUE DE LA PUISSANCE ELECTRIQUE LE PARCOURANT La présente invention concerne le domaine ferroviaire, en général, et porte, plus particulièrement, sur un rhéostat de démarrage et/ou de freinage permettant la dissipation thermique de la puissance électrique le parcourant. 5 Lors du freinage d'un train, il est connu d'utiliser les moteurs de traction en tant que générateurs électriques, de manière à convertir l'énergie cinétique en énergie électrique. L'énergie électrique ainsi produite est ensuite évacuée vers le milieu extérieur au train par l'intermédiaire de rhéostats de freinage. Les rhéostats de freinage sont des résistances électriques calibrées qui dissipent l'énergie électrique qui les parcoure sous forme calorifique. Une première solution de l'état de la technique permettant de dissiper cette énergie thermique consiste à utiliser des rhéostats à dissipation convective naturelle. Les rhéostats à dissipation convective naturelle sont généralement placés en toiture des motrices. La dissipation thermique est alors assurée par la circulation naturelle de l'air et par rayonnement. La structure de tels rhéostats à dissipation convective naturelle est par exemple décrite dans le document US 3 697 923.25 Une seconde solution de l'état de la technique permettant de dissiper l'énergie thermique consiste à utiliser des rhéostats à dissipation convective forcée. Les rhéostats à dissipation convective forcée sont placés dans les blocs moteurs et nécessitent un système de ventilation, par exemple un groupe moto-ventilateur. Une telle solution de l'art antérieur a pour inconvénient que les systèmes de ventilation apportent des contraintes de poids, de volume et de niveau sonore. Les rhéostats à dissipation convective forcée ont souvent une structure identique aux rhéostats à dissipation convective naturelle. Le mérite de la demanderesse est de proposer un rhéostat de démarrage et/ou de freinage permettant la dissipation thermique de la puissance électrique le parcourant basé sur un principe de dissipation non mis en oeuvre dans le domaine ferroviaire et ne présentant pas les inconvénients des rhéostats de l'art antérieur.10 Conformément à l'invention, le rhéostat de démarrage et/ou de freinage permettant la dissipation thermique de la puissance électrique le parcourant est constitué de moyens de dissipation de cette énergie thermique vers un milieu extérieur et est caractérisé en ce que les moyens de15 dissipation sont tels qu'ils favorisent la dissipation thermique par rayonnement. Le rhéostat de démarrage et/ou de freinage permettant la dissipation thermique de la puissance électrique le parcourant selon l'invention satisfait également à l'une au20 moins des caractéristiques suivantes: les moyens de dissipation se composent d'au moins une plaque plane, - la plaque plane est en contact direct avec le milieu extérieur, - une paroi intermédiaire est disposée entre la plaque plane et le milieu extérieur, la paroi intermédiaire comporte un revêtement à haute émissivité avec une bonne tenue aux cyclages thermiques. 30 Le rhéostat de démarrage et/ou de freinage de l'invention a comme avantage la libération de volumes dans la motrice, de l'ordre de plusieurs mètres cubes, ainsi que la diminution ou même la suppression des groupes moto- ventilateurs.35 L'avantage économique du rhéostat de démarrage et/ou de freinage de l'invention peut être donné par le gain de poids et donc de coût du métal constituant le rhéostat de démarrage et/ou de freinage. Un rhéostat de démarrage et/ou de freinage de l'état de la technique est constitué de 14 bandes de 220x15 cm, dissipant environ 70 kW à une température de 700 C pour une surface apparente de 60x60 cm. Une telle dissipation s'effectue pour moitié par convection et pour moitié par rayonnement. Le rhéostat de démarrage et/ou de freinage de l'invention permet de dissiper la même puissance avec une température de 800' C, pour une surface apparente de 1 m2. Un autre avantage du rhéostat de démarrage et/ou de freinage de l'invention est que plus la température du rhéostat est élevée, plus la surface dissipative nécessaire est faible. D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description d'un premier et d'un second mode de réalisation préféré du rhéostat de démarrage et/ou de freinage permettant la20 dissipation thermique de la puissance électrique le parcourant. Le principe du rhéostat de démarrage et/ou de freinage de l'invention est basé sur une augmentation de la part rayonnante des échanges thermiques.25 Le rhéostat de démarrage et/ou de freinage de l'invention se compose d'une plaque plane disposée face au milieu extérieur au véhicule ferroviaire. Une telle plaque plane se substitue aux parois de toiture du véhicule ferroviaire, par exemple de la motrice.30 La fonction de cette plaque plane est de favoriser la dissipation radiative de l'énergie thermique vers le milieu extérieur au véhicule. Conformément à un autre mode de réalisation du rhéostat de démarrage et/ou de freinage permettant la dissipation thermique de la puissance électrique le parcourant, une paroi intermédiaire, non soumise au potentiel des résistances du rhéostat, peut être disposée entre la plaque plane et le milieu extérieur. Ce second mode de réalisation a comme avantage de permettre de diminuer les problèmes de sécurité. Ce second mode de réalisation impose l'utilisation de peintures à haute émissivité avec une bonne tenue aux cyclages thermiques. REVENDICATIONS 1. Rhéostat de démarrage et/ou de freinage, notamment pour véhicule ferroviaire, permettant la dissipation thermique de la puissance électrique le parcourant, constitué de moyens de dissipation de ladite énergie thermique vers un milieu extérieur, caractérisé en ce que lesdits moyens de dissipation sont tels qu'ils favorisent la dissipation thermique par rayonnement. 2. Rhéostat selon la revendication 1, dans lequel lesdits moyens de dissipation se composent d'au moins une plaque plane. 3. Rhéostat selon la revendication 2, dans lequel ladite plaque plane est en contact direct avec ledit milieu extérieur. 4. Rhéostat selon la revendication 2, dans lequel une paroi intermédiaire est disposée entre ladite plaque plane et ledit milieu extérieur. 5. Rhéostat selon la revendication 4, dans lequel ladite paroi intermédiaire comporte un revêtement à haute émissivité avec une bonne tenue aux cyclages thermiques.