Essai vibratoire sur sectionneur de courant

Essai vibratoire, étude de cas : VALIDATION D’UN SECTIONNEUR DE COURANT FERROVIAIRE SELON LA NORME IEC 61373

Dans le domaine ferroviaire, les équipements embarqués sont soumis à des environnements vibratoires sévères, susceptibles d’affecter leur fonctionnement à long terme. Afin de garantir la robustesse de ses équipements, un sous-traitant de rang 1 a fait appel à notre laboratoire dB Vib E-Lab pour valider un prototype de sectionneur de courant selon la norme IEC 61373 : 2010 – Catégorie 1, classe B, correspondant à un montage sur caisse.

Cet article décrit la mise en œuvre d’un essai vibratoire aléatoire (Random) et le protocole de surveillance fonctionnelle associé, permettant de détecter d’éventuelles microcoupures sur les contacts internes du sectionneur.

Objectif de l’essai

L’objectif de cette campagne d’essai est double :

• Valider la tenue mécanique du prototype aux vibrations représentatives d’un environnement ferroviaire.
• Surveiller en continu les signaux de contact afin de détecter d’éventuels changements d’état transitoires (microcoupures) susceptibles d’affecter la performance ou la fiabilité de l’équipement.

Référentiel normatif

L’essai a été réalisé conformément à la norme IEC 61373 : 2010, qui définit les exigences vibratoires pour les équipements ferroviaires.

• Catégorie 1 – Classe B : destinée aux équipements montés sur la caisse, soumis à des vibrations modérées mais constantes.
• Profil aléatoire tri-axial, appliqué successivement selon les trois directions orthogonales (X, Y, Z).
• Durée : 10 minutes avec niveaux fonctionnels puis 5 heures d’endurance par axe.

Dispositif d’essai

Le dispositif d’essai comprend :

• Pot vibrant électrodynamique de 60 kN avec table haute pression pour orientation multi-axes.
• Fixation sur l’outillage d’essai qui est une interface représentative des conditions de montage sur caisse du véhicule.
• Acquisition haute vitesse des signaux de contact (détection de microcoupures supérieures à 10 µs).

Déroulement de l’essai

• Qualification du comportement dynamique de l’outillage d’essai aux points de fixation du spécimen (recherche de fréquences de résonance, quantification des niveaux vibratoires transverses, …)
• Choix de la stratégie de pilotage
• Montage du prototype sur le pot vibrant, orientation selon axe longitudinal.
• Lancement du profil aléatoire tel que défini par la norme IEC 61373 – niveau d’accélération défini en Grms avec plage fréquentielle de 5 à 150 Hz.
• Mesures de microcoupures pendant les essais fonctionnels
• Répétition des opérations sur les deux autres axes (transversal et vertical).

Résultats et interprétations

• Aucune casse mécanique ni desserrage détecté après inspection visuelle et contrôle au resserrage.
• Aucune microcoupure significative (> 10 µs) observée durant les 30 minutes d’essai fonctionnel cumulées.
• Validation complète du comportement du prototype vis-à-vis des exigences normatives.

Cet essai vibratoire mené selon la norme IEC 61373 a permis de valider la robustesse d’un prototype de sectionneur de courant ferroviaire, tout en garantissant la continuité électrique des contacts internes. L’analyse poussée des microcoupures a permis de lever les doutes sur la tenue fonctionnelle des composants internes.

Notre laboratoire dispose de l’expérience, des moyens d’essais et des outils d’analyse adaptés aux exigences ferroviaires, pour accompagner les industriels dans la validation de leurs équipements selon les normes sectorielles les plus strictes. Contactez nous pour plus de renseignements ou pour échanger avec nos équipes : contact.e-lab@dbvib.com