Brevet FR2762810A1 — publié le 19981106

L'invention concerne les dispositifs d'alimentation par le sol de véhicules électriques et en particulier de véhicules ferroviaires. Plus particulièrement, elle concerne de tels dispositifs dans lesquels le rail d'alimentation est constitué d'une suite de segments isolés électriquement les uns des autres, et où seuls les segments protégés par le véhicule sont mis sous tension. On trouve habituellement, dans le cas des transports urbains ou interurbains électrifiés, des dispositifs d'alimentation comportant une ligne aérienne de contact. De telles lignes aériennes de contact sont de plus en plus difficiles à faire admettre dans les zones urbaines, en particulier dans les villes historiques pour des raisons esthétiques. Les dispositifs à ligne aériennes de contact ne sont pas, de plus, exempts de risques d'électrocution pour les piétons, notamment en raison des risques de rupture de la ligne de contact. Le brevet allemand DE 3048730 propose un dispositif dans lequel une ligne continue sous tension, formant bus d'alimentation, est disposée sous un rail sectionné disposé au sol, au contact duquel glissent des patins de captation du véhicule. Entre chaque segment du rail sectionné et la ligne continue, est disposé un plot relié électriquement à la ligne continue qui est en retrait vers le bas par rapport au rail d'alimentation lorsqu'aucun véhicule n'est présent sur le segment considéré. Un barreau aimanté est situé sous le véhicule, et lorsque le véhicule est audessus d'un Segment donné, le barreau attire le plot contre le segment. Le segment est alors mis sous tension par l'intermédiaire de la liaison électrique entre le plot et la ligne continue sous tension. Une fois le véhicule passé, le plot reprend sa place en retrait du rail d'alimentation, et ce dernier n'est plus alimenté. Pour des raisons de sécurité, et pour éviter les courts-circuits, la longueur des segments d'alimentation est choisie de façon telle que seuls des segments couverts par le véhicule sont mis sous tension. Ce dispositif présente un inconvénient majeur: bien qu'ils ne soient plus alimentés en dehors de la présence d'un véhicule, les segments peuvent conserver une charge électrique importante. Ainsi, dans une utilisation en milieu urbain, comme par exemple pour l'alimentation d'un tramway, un tel dispositif présente un réel danger d'électrocution pour les piétons. En outre, ce dispositif, prévu pour un utilisation dans le cas de voitures à batteries, est mal adapté dans le cadre d'une utilisation avec de forts courants. En effet, de tels commutateurs mécaniques nécessitent, pour être désolidarisés des segments d'alimentation, des forces d'autant plus importantes qu'ils sont parcourus par un courant fort et donnent lieu dans ce cas à des phénomènes d'arcs électriques peu souhaitables. Un dispositif de rappel des plots vers le bas apte à exercer de telles forces serait coûteux et difficile à introduire dans l'espace relativement réduit compris entres les segments et la ligne continue sous tension. On a proposé, dans le brevet DE 4 329 935, un dispositif d'alimentation électrique pour véhicule électrique de type automobile à batteries. Dans ce document, les segments d'une piste d'alimentation sont d'une longueur supérieure à celle de la voiture. II est prévu de mettre sous tension le segment sur lequel se trouve le train arrière du véhicule, et de mettre à la terre le segment sur lequel se trouve le train avant du véhicule. Le courant d'alimentation passe alors entre le train arrière et le train avant par le moteur électrique du véhicule. Ce dispositif présente l'inconvénient majeur selon lequel le segment sous tension dépasse largement du véhicule. Ce dispositif présente donc des risques d'électrocution pour les piétons, ce qui le rend difficilement utilisable dans un endroit où des piétons peuvent être amenés à passer derrière le véhicule. On observera ici que la mise à la masse prévue dans ce document ne pourrait pas etre appliquée au système du document DE A-30 48 730 car ce dernier, pour pouvoir fonctionner, impose que le segment de rail adjacent au segment sous tension soit en l'air , et donc non relié à la masse. En outre, le système décrit dans DE-A 43 29 935 cause inévitablement des discontinuités dans l'alimentation, ce qui est fortement indésirable notamment dans le cas de véhicules alimentés sous fort courant. La présente invention a pour but de pallier à ces inconvénients en proposant un dispositif sectionné d'alimentation par le sol dans lequel les segments d'alimentation sont entièrement situés sous le véhicule et où, de plus, tous les segments situés hors de l'emprise au sol du véhicule sont reliés à la terre. Un autre but de l'invention est de proposer un dispositif d'alimentation par le sol dans lequel une défaillance de l'un quelconque de ces éléments constitutifs ne donne jamais lieu à une mise sous tension d'un segment non couvert par le véhicule. Ce dispositif est particulièrement adapté pour l'alimentation d'un véhicule ferroviaire urbain sur voie publique tel qu'un tramway. Ces différents buts sont atteints selon l'invention, grâce à un dispositif d'alimentation par le sol pour véhicule électrique, comportant un rail d'alimentation constitué de segments séparés les uns des autres par des joints isolants, et ayant chacun une longueur inférieur à la moitié de la longueur de l'emprise au sol du véhicule, et un rail continu de retour de courant, ainsi qu'un dispositif de commutation apte à mettre un segment sous une tension d'alimentation uniquement lorsque ledit segment se trouve inscrit dans l'emprise au sol du véhicule, caractérisé en ce que le véhicule comporte un frotteur d'alimentation du véhicule dont l'étendue est supérieure à la longueur des joints isolants, et en ce que le dispositif de commutation est apte à mettre deux segments adjacents sous tension d'alimentation pendant que le frotteur est en contact simultané avec ces deux segments, et à mettre l'un des deux segments à la terre un court instant après que ledit frotteur ait quitté ce segment Le dispositif selon l'invention pourra comporter facultativement l'une ou plusieurs des caractéristiques avantageuses suivantes - le véhicule porte un dispositif de commande apte à provoquer la mise en tension de tout segment dont au moins une partie se trouve dans une zone d'activation dont les extrémités se situent de part et d'autre et au-delà des bords avant et arrière du frotteur d'alimentation du véhicule. - la distance entre l'extrémité avant de ladite zone d'activation et le bord avant du frotteur d'alimentation est supérieure au produit de la vitesse maximale du véhicule par un temps maximal de commutation de segment. - le dispositif de commande est constitué de deux générateurs de signaux de présence qui définissent lesdites extrémités de ladite zone d'activation. - il comporte un rail de réception de commande constitué de segments isolés ayant mêmes longueurs et mêmes positions que les segments du rail d'alimentation, et les générateurs de signaux sont constitués de deux frotteurs reliés à un générateur de tension embarqué dans le véhicule, en contact sur une étendue limitée avec ledit rail de commande. - le véhicule porte un frotteur de sécurité en contact avec le rail d'alimentation et relié directement au rail de retour courant , disposé en arrière de l'extrémité arrière de la dite zone d'activation , à une distance de cette extrémité qui est supérieure à la longueur d'un segment d'alimentation augmentée du produit de la vitesse maximale du véhicule par un temps maximal de commutation du segment. - le rail de réception des signaux et le rail d'alimentation forment un même rail, et le générateur de tension est un générateur de tension alternative superposée a une tension d'alimentation. - le dispositif de commutation comprend un module de commutation pour chaque segment d'alimentation, qui reçoit une tension d'entrée lorsque le segment de commande correspondant reçoit un signal de présence du véhicule. - le signal de commande d'un module de commutation est apte à relier sélectivement le segment d'alimentation correspondant à la terre ou à une source permanente de tension. - chaque module de commutation comporte un dispositif de commutation à semi-conducteur d'alimentation monté dans le sens passant entre la source permanente de tension et le segment d'alimentation, dont une entrée de commande est reliée à une source permanente de basse tension par l'intermédiaire d'un premier interrupteur, commandé par un relais principal alimenté par ladite tension d'entrée. - chaque module de commutation comporte un dispositif de commutation à semi-conducteur de courant de freinage monté dans le sens passant entre le segment d'alimentation et la source de tension permanente, dont une entrée de commande est reliée à ladite source de courant à basse tension permanente par l'intermédiaire dudit interrupteur. - le module de commutation comporte un dispositif de commutation à semiconducteur de mise à la terre monté dans le sens passant entre le segment d'alimentation et la terre, et dont une entrée de commande est reliée à ladite source permanente à basse tension par l'intermédiaire d'un second interrupteur commandé par ledit relais principal. - le module de commutation comporte un fil pilote qui, lorsqu'il est sectionné, fait disjoncter ladite source de tension permanente, et en ce que le fil pilote comporte, en parallèle : un premier interrupteur de fil pilote commandé par un relais secondaire qui est relié, d'une part, à ladite source permanente de basse tension par l'intermédiaire d'un troisième interrupteur commandé par le relais principal et qui, d'autre part, est relié au segment d'alimentation par une diode montée passante, le premier interrupteur de fil pilote étant fermé lorsque le relais secondaire n'est pas alimenté ,. un second interrupteur de fil pilote commandé par le relais principal et fermé lorsque le relais principal est alimenté. - un fusible est placé en série avec la diode du relais secondaire. - le relais principal est tel que, lorsqu'il est alimenté , premier interrupteur est fermé, le second interrupteur est ouvert; le troisième interrupteur est fermé, et le second interrupteur de fil pilote est ouvert. D'autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre et en regard des dessins annexés donnés à titre d'exemple non limitatif et sur lesquels ~ La figure 1 est une vue transversale à la direction de roulement d'un ensemble constitué d'un rail d'alimentation, d'un rail de roulement et de retour, et d'un rail de commande conformes à un premier mode de réalisation de l'invention. ~ La figure 2 est une vue de dessus du même ensemble, où seules sont représentées schématiquement les parties d'un véhicule qui sont au contact des différents rails. ~ La figure 3 est un schéma électronique d'un module de commutation conforme au mode de réalisation des figures I et 2. ~ La figure 4 est une vue de côté d'un rail d'alimentation conforme à l'invention, sur lequel sont disposés divers espacements caractéristiques entre les différents éléments constitutifs d'un dispositif selon l'invention. ~ La figure 5 est une vue de dessous d'un ensemble constitué d'un rail d'alimentation et de commande, et de deux rails de roulement conformes à un second module de réalisation de l'invention. ~ La figure 6 est un schéma électrique d'ensemble d'un dispositif conforme à ce même mode de réalisation de l'invention, où un même rail fait fonction de rail de commande et de rail d'alimentation. ~ La figure 7 est un schéma électronique d'un module de commutation conforme au second mode de réalisation de l'invention. On a représenté sur la figure I une vue transversale de la région voisine d'un rail central de guidage d'un véhicule électrique guidé, en l'espèce, une motrice de tramway du type à guidage monorail. Un rail guide 10 reçoit sur sa face supérieure un galet de guidage 20 de la motrice. Le véhicule comporte, de manière connue, des roues porteuses munies de pneumatiques non représentés aptes à rouler sur la chaussée. Le rail 10 est disposé dans une gorge 30 réalisée dans la chaussée, de largeur sensiblement supérieure à celle du rail 10, et sensiblement de même hauteur que le rail 10, de sorte que ce dernier affleure en partie supérieure de la gorge 30. Un rail ou piste d'alimentation 50 et un rail ou piste de commande 60 sont placés de chaque côté du rail de guidage. Ces deux rails peuvent représenter une épaisseur faible car ils ont un rôle de conduction de l'électricité, et non mécanique. L'ensemble formé par ces trois rails est monté dans une assise en béton et isolé de celle-ci par une couche d'isolant électrique 70. Le rail d'alimentation 50 a pour rôle d'alimenter en tension un moteur M du véhicule. Ce moteur M est ainsi relié par une première borne d'un frotteur d'alimentation 80 solidaire du véhicule, apte à glisser sur la face supérieure du rail d'alimentation 50. La seconde borne du moteur M est reliée au galet de guidage 20, lui-même en contact avec le rail du guidage 10 pour assurer le retour de courant. Le rail de guidage 10 est raccordé à la terre de manière préférentielle au niveau de sousstations encadrantes 400 qui seront décrites plus loin. En dehors des sous-stations encadrantes 400, le rail de guidage 10 est sans contact électrique avec la terre, de sorte que le retour de courant s'effectue toujours au travers des sous-stations encadrantes 400. Le rail 10 étant continu, toute partie du rail 10 est reliée à la terre. Comme représenté sur la figure 2, le rail d'alimentation 50 est constitué d'une série de segments 52 de longueur constante disposés bout à bout. Les segments 52 sont séparés par des joints isolants 54. Le rail de commande 60 a une structure identique à celle du rail d'alimentation 50. Il est formé d'une série de segments 62 de même dimension que ceux du rail d'alimentation 50 et disposés aux mêmes endroits que ces derniers. Ces segments sont séparés par des joints isolants 64, situés au même niveau que les joints 54. Dans le véhicule, est embarqué un générateur 7 d'une tension continue par exemple de 24 volts, relié au galet de guidage 20 par sa première borne et à deux frotteurs de commande 90, 91 par sa seconde borne. Les frotteurs de commande 90, 91 sont aptes à glisser sur la face supérieure du rail de commande 60. La disposition des frotteurs 80, 90 et 91 est illustrée sur les figures 2 et 4. Le sens de la marche étant indiqué sur une flèche A sur la figure 2, L'avant et l'arrière de la locomotive sont définis par rapport au sens de la marche indiqué par cette flèche A. Comme on le décrira plus en détail par la suite, la présence de l'un des frotteurs 90, 91 (en permanence sous 24 volts) au droit d'un segment 62 a pour effet de provoquer la mise en tension continue à 750 volts de ce segment. La longueur du frotteur d'alimentation, mesurée parallèlement à la direction de déplacement du véhicule, est avantageusement plus grande que la longueur des joints d'isolation 54. De cette manière, le frotteur d'alimentation 80 quitte un segment d'alimentation 52 alors qu'il est déjà en contact avec le segment suivant déjà alimenté. On obtient ainsi une alimentation permanente, sans rupture, du véhicule, la transition d'un segment 52 à l'autre s'effectuant de manière progressive et en évitant les phénomènes d'amorçage et d'arcs électriques. Un tel pontage de l'isolant peut également être obtenu en remplaçant le frotteur long 80 par deux frotteurs ponctuels implantés par exemple aux points où se trouvent les deux extrémités du frotteur long 80. Les frotteurs avant 91 et arrière 90 sont respectivement décalés en avant et en arrière du frotteur d'alimentation 80, de sorte que lorsque le frotteur d'alimentation 80 arrive en attaque d'un joint 54 comme représenté aux figures 2 et 4, le frotteur de commande avant 91 a d'ores et déjà porté le segment suivant du rail de commande à la tension de 24 volts (et donc le segment suivant du rail d'alimentation est alimenté), tandis que le frotteur de commande arrière 90 maintient le segment précédent du rail de commande, sous 24 volts, et donc le segment précédent sous la tension d'alimentation, jusqu'à ce que le frotteur d'alimentation 80 ait effectivement quitté ce segment. Les frotteurs de commande avant 91 et arrière 90 sont avantageusement des frotteurs qui présentent une zone de contact quasi ponctuelle avec le rail de commande. On définit la durée de commutation d'un segment d'alimentation comme étant la durée qui sépare la mise sous tension à 24 volts d'un segment de commande 52 et la mise sous tension continue à 750 volts d'un segment d'alimentation 62 qui lui est couplé. Plus précisément, la distance dl séparant le bord du frotteur d'alimentation 80 et le bord avant 91a du frotteur avant 91 doit être choisie supérieure à la durée de commutation d'un segment d'alimentation, multipliée par la vitesse maximale du véhicule. De cette façon, on s'assure que, lorsque le frotteur d'alimentation 80 vient en contact avec un rail d'alimentation, ce dernier est bien déjà porté à 750 volts et ce, pour toute vitesse de déplacement du véhicule. Sur la figure 2, deux segments de commande 62 sont représentés dans leur totalité et deux autres segments, I'un en avant 62av et l'autre en arrière 62ar, sont représentés partiellement. Le véhicule comporte en outre un frotteur arrière 85 en contact avec le rail d'alimentation 50. Le frotteur arrière 85 est lié électriquement à un patin de roulement arrière placé sur le rail de guidage 10, de sorte que le frotteur arrière 81 réalise une mise à la masse du segment d'alimentation avec lequel il est en contact. La distance séparant le bord avant du frotteur arrière 85 et le bord arrière du frotteur de commande arrière 90 est supérieure à la longueur d'un segment d'alimentation, de sorte que le frotteur arrière de mise à la masse 85 n'intervient jamais sur segment 52 sous tension. Le rôle du frotteur de mise à la masse est de garantir qu'un segment d'alimentation ne soit plus alimenté rapidement après que le frotteur d'alimentation 80 I'ait quitté, en contribuant à améliorer la sécurité. Ainsi, en cas d'une éventuelle défaillance du système de commutation, un segment resté accidentellement à 750 volts va être mis à la masse par le frotteur 85, ce qui va produire une disjonction du dispositif de commutation du segment en question, comme on le verra plus loin, sans mettre en jeu les disjoncteurs de protection générale situés en amont de l'alimentation 750 V et non représentés. Le véhicule possède en outre un dispositif de nettoyage 100 disposé à son extrémité avant, qui débarrasse en particulier les rails de commande et d'alimentation de l'eau ou des détritus qui peuvent les recouvrir. Ce dispositif est par exemple du type soufflant. On a représenté, sur la figure 5, une vue générale sous forme de blocs fonctionnels du dispositif d'alimentation conforme à la présente invention. Les segments 52 sont reliés individuellement à des armoires de commutation 200. Plus précisément, chaque armoire de commutation est, d'une part, reliée séparément à une série de par exemple cinq segments 52 consécutifs et, d'autre part, à une ligne d'alimentation 300 qui circule le long de la voie. La ligne d'alimentation 300 est séparée en portions de ligne dont les extrémités sont connectées à des sous-stations 400, de façon classique en soi. Entre deux sous-stations, circule également un fil pilote de sécurité 600, qui passe par chacune des armoires de commutation 200. Chaque armoire de commutation 200 comprend par exemple cinq modules de commutation reliés chacun à un segment de commande donné et à un segment d'alimentation associé, tous deux côte-à-côte. La figure 3 représente un circuit électrique correspondant au mode de réalisation préférentiel d'un tel module de commutation. Plus précisément, la figure 3 représente une armoire de commutation dans laquelle un seul module de commutation a été représenté ainsi que les liaisons de ce module de commutation avec les segments d'alimentation 52, de commande 62 correspondants, et avec le rail de retour courant 10. Le module de commutation 500 et l'armoire de commutation 200 sont symbolisés par des rectangles en trait pointillé. On retrouve, en partie supérieure du module 500 sur la figure 3, ses liaisons avec le segment d'alimentation 52, le segment de commande 62 et le rail de retour courant 10. En partie basse de la figure, le module est relié à la ligne d'alimentation 300; il est relié également à une ligne d'alimentation 350 sous 220 volts alternatifs par l'intermédiaire d'un bloc d'alimentation continue 360 d'une part, et par un bloc d'alimentation alternative 370, d'autre part. On retrouve également le fil pilote 600 à deux brins, et plus précisément une branche d'entrée 620 dans le module et une branche de sortie 640 de ce dernier. Si l'on souhaite assurer une double coupure du fil pilote (fil pilote à quatre brins), on peut selon une variante de l'invention ajouter un contact au relais RLI et au relais RL2. Le fil pilote forme alors une seconde boucle munie de deux interrupteurs en parallèle disposés chacun sous l'un de ces interrupteurs supplémentaires. Une double coupure du fil pilote permet de limiter le risque qu'un détecteur de courant disposé sur le fil pilote et apte à commander un dispositif de disjonction ne mesure un courant dû par exemple à une mise à la terre accidentelle du fil pilote, alors que celui-ci est coupé. On distingue à l'intérieur du module de commutation 500 trois sousensembles ayant chacun une fonction qui lui est propre. Ces trois sous-ensembles sont: un ensemble d'alimentation qui relie un interrupteur de puissance 520 entre le segment d'alimentation 52 et la ligne 300 d'alimentation à 750 volts un ensemble interrupteur de puissance 540 pour mise à la terre entre le segment d'alimentation 52 et le rail de retour courant 10; un ensemble 560 de commande des ensembles 520 et 540 et de disjonction générale. La disjonction générale mentionnée ici signifie l'ouverture du fil pilote 600 qui provoque une disjonction de la ligne d'alimentation 300, par des moyens connus et non représentés sur la figure 3. L'ensemble interrupteur d'alimentation 520 comprend un dispositif de commutation à semi-conducteur d'alimentation THI monté dans le sens passant de la ligne d'alimentation 300 au segment d'alimentation 52. La gâchette du thyristor THi est reliée à sa cathode par l'intermédiaire d'un enroulement secondaire d'un transformateur (LS) T1 monté en série avec une diode Dl, qui est montée dans le sens passant de l'enroulement vers la gâchette du thyristor. En parallèle avec le thyristor THI, est prévu un thyristor de récupération d'énergie TH2, qui est monté dans le sens passant du segment d'alimentation 52 vers la ligne d'alimentation 300. La gâchette du thyristor TH2 est reliée à sa cathode par l'intermédiaire d'un second enroulement secondaire du transformateur Tl en série avec une diode D2 montée passante de l'enroulement vers la gâchette du thyristor TH2. Le transformateur Tl présente donc un seul enroulement primaire pour deux enroulements secondaires. Pour chacun des thyristors THI et TH2, on comprend donc que lorsqu'un courant alternatif parcourt l'enroulement primaire du transformateur Ti, une tension alternative est obtenue aux bornes des deux enroulements secondaires du transformateur T 1. Par l'action des diodes Dl et D2, on obtient alors un courant unidirectionnel dans des enroulements secondaires du transformateur T 1. Les thyristors THi et TH2 sont alors rendus conducteurs. On comprend donc que l'ensemble 520 constitue un interrupteur entre l'alimentation 300 et le segment 52, qui est commandé par un courant alternatif d'entrée traversant un contact Cl commandé, comme on le verra plus loin. L'ensemble interrupteur de mise à la terre 540 comprend un thyristor TH3 monté passant entre le segment d'alimentation 52 et le rail de retour courant 10. On comprend donc que lorsque la gâchette du thyristor TH3 est alimentée par un courant continu, le segment 52 ne peut être à une tension supérieure de celle de la terre. L'ensemble de commande 560 comporte deux relais RLI et RL2. Les bornes de la bobine du relais RLI sont reliées, d'une part au segment de commande 62, d'autre part, au rail de retour 10. Le relais RLI comporte quatre contacts C0, C1, C2, C3. Le contact C0 est apte à sélectivement relier la sortie du générateur de courant continu 360 à la gâchette du thyristor de mise à la terre TH3. Le contact Cl est apte à sélectivement relier la sortie du générateur de courant alternatif 370 à une borne de l'enroulement primaire du transformateur T1, la seconde borne de cet enroulement primaire étant reliée à la terre. Les contacts C0 et Cl sont tels que lorsque le relais RLI est alimenté par une tension de commande continue de 24 volts issue du contact de l'un des frotteurs 90, 91 de la motrice avec le segment de commande 62, le contact C0 est ouvert et le contact Cl est fermé, de sorte que le segment d'alimentation 52 est relié à la ligne d'alimentation 300 et le thyristor de mise à la terre TH3 est bloquant. A l'inverse, lorsqu'aucune tension de commande n'est appliquée entre le segment de commande 62 et la terre, le contact C0 est fermé et le contact Cl est ouvert, de sorte que le segment 52 est relié à la terre et la liaison entre le segment d'alimentation 52 et la ligne d'alimentation 300 est coupée. On décrira maintenant un sous-ensemble de l'ensemble de commande 560 qui comprend notamment les contacts C2, C3, le relais RL2 et la portion du fil pilote 600 qui se trouve à l'intérieur du module de commutation 500. Le rôle de ce sous-ensemble est de réaliser une coupure du fil pilote 600 lorsqu'une déficience du thyristor de mise à la terre TH3 ou du générateur de courant continu 360 qui l'alimente intervient. Le fil pilote 600 se sépare en deux branches parallèles à l'intérieur du module de commutation 500, chaque branche porte un contact. Ces contacts sont respectivement le contact C3 du relais RL1 et un unique contact C4 du relais RL2. L'entrée de commande du relais RL2 est reliée au générateur de courant continu 360 par l'intermédiaire du contact C2 commandé par le relais RLI. Les deux interrupteurs C3 et C4 du fil pilote sont tels que lorsque le relais RLI est alimenté, le contact C3 est fermé, et lorsque le relais RL2 est alimenté, le contact C4 se ferme, de sorte que pour que le fil pilote ne soit pas coupé, au moins l'un des deux relais RLI et RL2 doit être alimenté. Le circuit de commande du relais RL2 part de la sortie du générateur de courant continu 360 et rejoint la borne de liaison du module avec le segment d'alimentation. Entre ces deux points, il comporte en série le contact C2, la bobine relais RL2, une diode D3 dans le sens passant et un fusible F. On comprend donc que le relais RL2 n'est alimenté qu'à condition que le contact C2 soit fermé et que le thyristor TH3 soit conducteur, c'est-à-dire que le segment d'alimentation soit à la masse. Le contact C3 est tel qu'il est fermé lorsque le relais RL1 n'est pas alimenté. Le fonctionnement normal de l'ensemble de commande 560 est le suivant Lorsqu'aucun véhicule n'est présent sur le segment de commande 62, ce dernier est en l'air et le relais RLI n'est pas alimenté. Le contact C0 est alors fermé de sorte que le thyristor TH3 de mise à la terre est passant , le contact Cl est ouvert de sorte que les thyristors d'alimentation THI et de récupération TH2 sont bloqués. Le contact C2 est, quant à lui, fermé. Le thyristor TH3 étant passant, le relais RL2 est alimenté et le contact C4 est donc fermé, de sorte que le fil pilote est conducteur. Le contact C3 est lui ouvert. Lorsqu'un véhicule transmet une tension continue de 24 volts au relais RLI par l'intermédiaire du segment de commande 62, les contacts C0 et Cl sont respectivement ouvert et fermé, de sorte que le segment d'alimentation T2 est porté à une tension de 750 volts, par le thyristor THI, et qu'un courant d'alimentation est libre de circuler de la ligne d'alimentation 300 vers le segment 62 à travers le thyristor THI, un courant de freinage est, quant à lui, libre de circuler dans le sens inverse à travers le thyristor TH2. Les contacts C2 et C3 sont respectivement ouvert et fermé. Le relais RL2 n'est alor arrière 90 est toujours sur le segment 62) les courants de traction et de freinage à travers respectivement les thyristors THI et TH2 disparaissent, permettant ainsi le désamorçage des thyristors THI et TH2. Le véhicule 5 continuant d'avancer, le frotteur de commande arrière 90 sort du segment 62, ce qui provoque le basculement du relais RL I et l'ouverture du contact Cl. Le contact C0 est lui fermé, rendant passant le thyristor de mise à la masse TH3, après un retard approprié permettant au préalable le désamorçage complet de thyristors THI et TH2. La fermeture du contact C2, lors de ce basculement, permet l'alimentation de la bobine du relais RL2 et la fermeture du contact C4, assurant ainsi la continuité du fil pilote 600 (le contact C3 s'étant quant à lui ouvert). On va maintenant décrire en détail la façon dont le circuit décrit ci-dessus permet de gérer un certain nombre d'anomalies (modes dégradés), afin de garantir dans tous les cas la sécurité de l'installation. Le circuit permet tout d'abord d'éviter toute mise sous tension accidentelle d'un segment de rail d'alimentation 52 en dehors de la présence d'un véhicule transmettant une tension de commande sur le segment de commande 62. Ceci peut se produit en cas de claquage des thyristors THI et TH2, ou encore si un segment 62 est mal isolé de son voisin qui, lui, est alimenté. Un courant de court-circuit circule alors à travers le thyristor TH3. Les sous-stations encadrantes 400 sont alors normalement disjonctées. Si, dans cette situation, le thyristor TH3 est défaillant et reste à l'état bloqué, alors le courant d'alimentation du relais RL2 est nul, ce qui ouvre le contact C4. Le contact C3 étant lui aussi ouvert du fait de l'absence d'une tension de commande sur le segment de commande, le fil pilote est alors sectionné, et il y a alors également dans ce cas disjonction des sous-stations encadrantes 400. Un autre défaut possible est le claquage de la diode D3, de sorte qu'elle soit passante dans les deux sens. Dans ce cas, au moment de la mise sous tension du segment d'alimentation 52, il y a court-circuit entre la sortie du générateur de courant continu 360, qui est à une tension de 24 volts, et le segment d'alimentation 52 qui est à 750 volts. II y a alors fusion du fusible F4, et ouverture du contact C4 du relais RL2. Lorsque le véhicule disparaît, le relais RLI bascule et ce sont les deux contacts C3 et C4 qui sont alors ouverts. Le fil pilote est coupé et il y a disjonction des sous-stations encadrantes. A propos des relais RLl et RL2, ceux-ci sont de manière préférentielle des relais de sécurité agréés pour des applications mettant en jeu la vie des personnes, similaires à ceux utilisés dans le domaine de la signalisation ferroviaire. Ils sont garantis pour adopter un état prédéterminé en cas de dysfonctionnement. Ainsi, toute panne d'un des deux relais se traduit par l'ouverture du contact situé sur le fil pilote et commandé par ce relais. De la sorte, il y a coupure du fil pilote dès que le relais en question est défaillant, et son non-fonctionnement ne peut donc pas entraîner d'autre incident que la disjonction des sous-stations encadrantes. Par ailleurs, en cas de panne de l'alimentation continue 360 à basse tension, le relais RL2 n'est plus alimenté en dehors de la présence du véhicule, le contact C4 reste ouvert et il y a donc disjonction par rupture du fil pilote 600.dès que le contact C3 est lui aussi ouvert. En cas de panne de l'alimentation alternative 370, le transformateur Tl n'est plus alimenté, les courants de gâchette des thyristors d'alimentation THI et de récupération TH2 restent nuls, il n'y a donc plus d'alimentation du segment d'alimentation 52. Enfin, d'une manière générale, toute discontinuité de la partie de circuit reliant le segment d'alimentation 52 à la terre se traduit par une chute du relais RL2, et par une coupure du fil pilote et une disjonction des sous-stations encadrantes dès que le véhicule quitte le segment. Le dernier danger résiduel est un défaut d'isolement entre la chaussée et le segment d'alimentation, lors du passage du véhicule. A cet effet le véhicule peut être équipé de tresses de masse sur le périmètre de la couverture de sol qu'il constitue. Naturellement, tous les composants sont choisis pour obtenir la meilleure fiabilité. Dans une variante de l'invention, représentée sur les figures 6 à 8, la fonction assurée par le rail de commande 60, c'est-à-dire la réception d'une tension générée à bord du véhicule, et sa transmission à un ensemble de commande du produit de commutation, peut être assurée par le rail d'alimentation lui-même. Sur ces figures, les éléments identiques ou similaires à ceux du dispositif précédemment décrit sont désignés par les mêmes signes de référence et ne seront pas décrits à nouveau. Dans ce mode de réalisation, le véhicule présente deux frotteurs en contact avec des segments du rail unique (60) d'alimentation et de commande. Chacun de ces deux capteurs a pour fonction, à la fois de collecter l'énergie électrique provenant d'une ligne d'alimentation à haute tension, et de transmettre une tension de commande du véhicule 5 vers un ensemble de commande 560 du module de commutation 500. Dans une variante, le véhicule peut ne comporter qu'un seul frotteur long d'alimentation et de commande. Comme on peut le voir sur la figure 8, le véhicule comporte, en parallèle avec le moteur M, un générateur de courant alternatif 8 monté en série avec une capacité CAI. Le circuit électronique du module de commutation 500 représenté sur la figure 8 diffère de celui de la figure 3 en ce que, d'une part, la borne du relais RL I, qui était reliée au segment de commande 62 est maintenant reliée au segment d'alimentation et de commande 62 par l'intermédiaire d'une capacité CA2 et d'une résistance de limitation Rl et en ce que, d'autre part, le relais RL1 est maintenant un relais à courant alternatif Le courant alternatif généré par le générateur 8 est véhiculé à travers la résistance Rl et la capacité CA2, et le relais RLI, de sorte que le courant alternatif a le même effet sur le relais RLI que la tension de 24 volts appliquée entre le rail de commande 60 et le rail de retour 10 dans le mode de réalisation de la figure 3. Cette variante de l'invention à deux rails, I'un de commande et d'alimentation, L'autre de retour de courant, permet de réaliser un dispositif dans lequel ces deux rails sont les deux rails porteurs du véhicule, du type rails ferroviaires. -Le retour de courant se fait alors préférentiellement à travers une roue porteuse du véhicule. De même les courants de commande et d'alimentation peuvent être véhiculés à travers certaines roues porteuses en contact avec le rail de commande et d'alimentation. Dans ce cas, les autres roues en contact avec le rail de commande et d'alimentation seront préférentiellement entourées d'une couche isolante ou plus généralement isolées de la caisse, de manière à ne véhiculer aucun courant électrique entre le véhicule et le rail d'alimentation. On décrira ci-après une disposition particulière des différents frotteurs sous le véhicule, et une géométrie des segments de rails, qui permettent conjointement d'assurer l'alimentation et la mise à la masse du rail d'alimentation dans les conditions prévues. On a ainsi représenté sur la figure 4 deux segments d'alimentation référencés 52 et isolés entre eux par des joints 54. On fait l'hypothèse dans la suite que le véhicule électrique comporte, comme pour le mode de réalisation des figures 1, 2, j et 5, deux frotteurs de commande 90 et 91 et un frotteur d'alimentation 80. Le schéma de la figure 4 peut tout aussi bien concerner un dispositif où le rail de commande est confondu avec le rail d'alimentation, ou un dispositif comportant un rail de commande séparé du rail d'alimentation. Dans ce dernier cas, on suppose que les segments du rail de commande sont de même géométrie et placés aux mêmes niveaux que les segments du rail d'alimentation par rapport à la direction de la marche. Sur la figure 4, I'emprise du véhicule électrique 5 a été schématisée par un simple rectangle. Le frotteur d'alimentation 80 est également schématisé par un rectangle, tandis que les frotteurs de commande 90 et 91 ainsi que le frotteur de sécurité 85, sont représentés par des triangles renversés. Le contact entre les frotteurs 90, 91, 85 et le rail d'alimentation 50 est donc considéré comme étant sensiblement ponctuel, le point de contact étant le sommet renversé de chacun de ces triangles. Le véhicule 5 est représenté sur cette figure à l'attaque d'un joint isolant 54. Comme mentionné précédemment, le frotteur de commande avant 91 attaque le segment suivant en avance sur le frotteur d'alimentation 80 pour assurer que le segment suivant soit alimenté avant l'arrière du frotteur d'alimentation 80. Les deux segments qui se situent sous le véhicule, sur la figure 4, sont donc mis sous tension. En référence à la figure 4, on définit des distances et largeurs caractéristiques du dispositif d'alimentation, en rapport avec les dimensions du véhicule 5 et la disposition des frotteurs sous ce véhicule. Ainsi: LSGRE est la longueur de chacun des segments 52 LCPE est la longueur de chacun des joints isolants 54 FLE est la longueur du frotteur d'alimentation 80 XFE est la distance séparant le centre du frotteur 80 au frotteur arrière de sécurité 85. Les frotteurs de commande 90 et 91, ponctuels, sont situés respectivement à une distance XFCR et XFCA du frotteur de sécurité 85. LV est la longueur de la caisse du véhicule 5. Par ailleurs, on appelle V la vitesse maximale du véhicule et Tc le temps de commutation d'un segment. Plus précisément, Tc est la durée maximale séparant l'apparition ou la disparition d'une tension de commande sur un segment de commande 62 et respectivement l'apparition ou la disparition de la tension d'alimentation sur le segment d'alimentation 52 correspondant. Comme mentionné précédemment, la longueur LFF du frotteur d'alimentation est avantageusement plus grande que la longueur LCPF des joints d'isolation 54. De cette manière, le frotteur d'alimentation 80 quitte un segment d'alimentation 52 alors qu'il est déjà en contact avec le segment suivant, préalablement alimenté. On obtient ainsi une alimentation permanente, sans rupture, du véhicule, en évitant ainsi les phénomènes d'amorçage et d'arcs électriques. Un tel pontage de l'isolant peut également être obtenu en remplaçant le frotteur long 80 par deux frotteurs plus courts implantés par exemple aux points où se trouveraient les deux extrémités d'un frotteur long 80. Il est important que le point de contact entre le frotteur de commande arrière 90 et le rail d'alimentation 50 se trouve à l'arrière du bord arrière du frotteur d'alimentation 80, afin que le frotteur d'alimentation 80 ait quitté un segment donné 52 avant que le frotteur de commande arrière 90 n'ait lui-même quitté le segment de commande correspondant et que ledit segment donné 52 soit amené à la terre. Par ailleurs, le signal de commande transmis par un segment donné 62 doit avoir disparu avant que le frotteur arrière de mise à la terre 85 n'entre en contact avec ce segment, en tenant compte des temps de commutation. Pour cela, on place le frotteur arrière de commande 90 à une distance XFCR du frotteur arrière de mise à la terre 85 qui est supérieure à la longueur d'un segment 52 augmentée du produit de la vitesse maximale V du véhicule par le temps de commutation Tc. En outre, sachant qu'aucun segment sous tension (LV - XFCA) ne doit déborder de l'avant du véhicule, la distance séparant le frotteur de commande avant 91 du bord avant du véhicule doit être supérieure à la longueur d'un segment 52. De la même façon, aucun segment sous tension ne doit déborder de l'arrière du véhicule, en tenant compte du temps de commutation et même à vitesse maximale du véhicule, la distance séparant le bord arrière du véhicule et le frotteur arrière de commande 90 doit être supérieure à la longueur d'un segment d'alimentation 52, augmentée du produit de la vitesse maximale V du véhicule par le temps de commutation à Tc (même condition que plus haut). On a représenté, sur les figures 9a, 9b, .., 9h, différents états successifs du dispositif d'alimentation conformes aux figures I à 4. Les étapes correspondant aux figures 9a à 9h constituent un cycle complet de changement de segment d'alimentation, dans lequel les recommandations de dispositions précédemment mentionnées ont été respectées. On a représenté quatre segments d'alimentation et de commande référencés (N-l), N, (N+1) et (N+2), et pour chacun de ces états, on a mentionné dans les tableaux ci-dessous, sous forme d'indication O (oui)/N (non), si - le segment d'alimentation est protégé par le véhicule, - le segment d'alimentation est mis à la terre par contact avec le frotteur arrière de mise à la terre, - le segment de commande est sous tension de commande, c'est-à-dire s'il est en contact avec un frotteur de commande, - le segment d'alimentation est sous tension de traction, - le courant de traction est établi, c'est-à-dire si le segment d'alimentation est en contact avec le frotteur d'alimentation 80. A l'état initial, représenté sur la figure 9 a Segment N-1 N N+1 N+2 Protection par le véhicule O O N N Mise à la terre par le véhicule O N N N Sous tension de commande N O N N Sous tension de traction N O N N Courant de traction établi N O N N Lorsque l'avant du véhicule attaque le segment (N+2), figure 9 b Segment N-l N N+1 N+2 Protection par le véhicule O O O N Mise à la terre par le véhicule O N N N Sous tension de commande N O N N Sous tension de traction N O N N Courant de traction établi N O N N Lorsque le frotteur de commande avant 91 attaque le segment (N+l), figure 9c Segment N-I N N+1 N+2 Protection par le véhicule O O O N Mise à la terre par le véhicule O N N N Sous tension de commande N O O N Sous tension de traction N O O N Courant de traction établi N O N N Lorsque le frotteur d'alimentation 80 attaque le segment (N+1), figure 9 d Segment N-I N N+1 N+2 Protection par le véhicule O O O N Mise à la terre par le véhicule O N N N Sous tension de commande N O O N Sous tension de traction N O O N Courant de traction établi N O O N Lorsque le frotteur d'alimentation 80 quitte le segment N, figure 9 e Segment N-l N N+1 N+2 Protection par le véhicule O O O N Mise à la terre par le véhicule O N N N Sous tension de commande N O O N Sous tension de traction N O O N Courant de traction établi N N O N Lorsque le frotteur de commande arrière 90 libère le Segment N, figure 9 f: Segment N-l N N+1 N+2 Protection par le véhicule O O O N Mise à la terre par le véhicule O N N N Sous tension de commande N N O N Sous tension de traction N N O N Courant de traction établi N N O N Lorsque le frotteur arrière de mise à la masse 85 attaque le segment N, figure 9 g : Segment N-l N N+1 N+2 Protection par le véhicule O O O N Mise à la terre par le véhicule N O N N Sous tension de commande N N O N Sous tension de traction N N O N Courant de traction établi N N O N Lorsque l'arrière du véhicule 5 attaque le Segment N, figure 9 h Segment N-l N N+1 N+2 Protection par le véhicule N O O N Mise à la terre par le véhicule N O N N Sous tension de commande N N O N Sous tension de traction N N O N Courant de traction établi N N O N Bien entendu, I'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation qui viennent d'être décrits, mais s'étend à toute variante conforme à son esprit. Ainsi, on peut remplacer les thyristors des dispositifs décrits par des transistors ou par tout autre type de commutateur à semi-conducteur. Elle s'applique à tous types de véhicules guidés par rail (s) et alimentés par le sol. REVENDICATIONS -1. Dispositif d'alimentation par le sol pour véhicule électrique (5), comportant un rail d'alimentation (50) constitué de segments (52) séparés les uns des autres par des joints isolants (54), et ayant chacun une longueur inférieur à la moitié de la longueur de l'emprise au sol du véhicule (5), et un rail continu de retour de courant (10), ainsi qu'un dispositif de commutation (200) apte à mettre un segment (52) sous une tension d'alimentation uniquement lorsque ledit segment (52) se trouve inscrit dans l'emprise au sol du véhicule (5), caractérisé en ce que le véhicule (5) comporte un frotteur d'alimentation (80) du véhicule (5) dont l'étendue est supérieure à la longueur des joints isolants (54), et en ce que le dispositif de commutation (200) est apte à mettre deux segments (52) adjacents sous tension d'alimentation pendant que le frotteur (80) est en contact simultané avec ces deux segments (52), et à mettre l'un des deux segments (52) à la terre un court instant après que ledit frotteur (80) ait quitté ce segment (52). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le véhicule (5) porte un dispositif de commande (7, 90, 91) apte à provoquer la mise en tension de tout segment (52) dont au moins une partie se trouve dans une zone d'activation (90, 91) dont les extrémités (90, 91) se situent de part et d'autre et au-delà des bords avant et arrière du frotteur d'alimentation (80) du véhicule (5). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la distance entre l'extrémité avant (91) de ladite zone d'activation (90, 91) et le bord avant du frotteur d'alimentation (80) est supérieure au produit de la vitesse maximale (V) du véhicule (5) par un temps maximal de commutation de segment. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le dispositif de commande (7) est constitué de deux générateurs de signaux de présence (90, 91) qui définissent lesdites extrémités de ladite zone d'activation (90, 91). 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comporte un rail de réception (60) de commande constitué de segments isolés (62) ayant mêmes longueurs et mêmes positions que les segments (52) du rail d'alimentation (50), et en ce que les générateurs de signaux (90, 91) sont constitués de deux frotteurs (90, 91) reliés à un générateur de tension (7) embarqué dans le véhicule (5), en contact sur une étendue limitée avec ledit rail de commande (60). 6. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le véhicule (5) porte un frotteur de sécurité (85) en contact avec le rail d'alimentation (50) et relié directement au rail de retour courant (10), disposé en arrière de l'extrémité arrière (90) de la dite zone d'activation (90, 91), à une distance de cette extrémité (90) qui est supérieure à la longueur d'un segment d'alimentation (52) augmentée du produit de la vitesse maximale (V) du véhicule (5) par un temps maximal (TC) de commutation du segment(52). 7. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le rail de réception des signaux (60) et le rail d'alimentation (50) forment un même rail, et en ce que le générateur de tension (7) est un générateur de tension alternative superposée à une tension d'alimentation. 8. Dispositif selon la revendication 5 ou 7, caractérisé en ce que le dispositif de commutation comprend un module de commutation (500) pour chaque segment d'alimentation (52), qui reçoit une tension d'entrée lorsque le segment de commande (62) correspondant reçoit un signal de présence du véhicule (5). 9. Dispositif selon la revendication 8 caractérisé en ce que le module de commutation (500) est apte à relier sélectivement le segment d'alimentation (52) correspondant à la terre ou à une source permanente de tension (300). 10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que chaque module de commutation (500) comporte un dispositif de commutation à semi-conducteur (THI) d'alimentation monté dans le sens passant entre la source permanente de tension (600) et le segment d'alimentation (52), dont une entrée de commande est reliée à une source permanente de basse tension (350) par l'intermédiaire d'un premier interrupteur (cul), commandé par un relais principal (RLI) alimenté par ladite tension d'entrée. 11. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que chaque module de commutation (500) comporte un dispositif de commutation à semi-conducteur (TH2) de courant de freinage monté dans le sens passant entre le segment d'alimentation (52) et la source de tension permanente (600), dont une entrée de commande est reliée à ladite source de basse tension (350) permanente par l'intermédiaire dudit premier interrupteur (C 1). 12. Dispositif selon l'une des revendications 9 à 11, caractérisé en ce que le module de commutation (500) comporte un dispositif de commutation à semiconducteur (TH3) de mise à la terre monté dans le sens passant entre le segment d'alimentation (52) et la terre, et dont une entrée de commande est reliée à ladite source permanente de basse tension (350) par l'intermédiaire d'un second interrupteur (C0) commandé par ledit relais principal (RLI). 13. Dispositif selon l'une des revendications 9 à 12 caractérisé en ce que le module de commutation (500) comporte un fil pilote (600) qui, lorsqu'il est sectionné, fait disjoncter ladite source de tension permanente, et en ce que le fil pilote (600) comporte, en parallèle - un premier interrupteur (C4) de fil pilote commandé par un relais secondaire (RL2) qui est relié, d'une part, à ladite source permanente de basse tension (350) par l'intermédiaire d'un troisième interrupteur (C2) commandé par le relais principal (RLI) et qui, d'autre part, est relié au segment d'alimentation (52) par une diode montée passante dans le sens allant vers le segment d'alimentation (52), le premier interrupteur (C4) de fil pilote (600) étant fermé lorsque le relais secondaire (RL2) n'est pas alimenté. - un second interrupteur de fil pilote (C3) commandé par le relais principal (RLI) et fermé lorsque le relais principal (RL est alimenté. 14. Dispositif selon la revendication 13, caractérisé en ce qu'un fusible (F) est placé en série avec la diode du relais secondaire (D3). 15. Dispositif selon les revendications 10 à 14 en combinaison, caractérisé en ce que le relais principal (RLl)est tel que, lorsqu'il est alimenté - le premier interrupteur (C l ) est fermé - le second interrupteur (C0) est ouvert - le troisième interrupteur (C2) est ouvert - et le second interrupteur de fil pilote (C3) est fermé.