Source : Archives du chemin de fer

L’électrification du 'Paris-Orléans', le grand œuvre d’Hippolyte Parodi

(J.-F. Picard, 2008)


L’adoption du courant continu 1500 volts par la compagnie du Paris-Orléans (P.-O.) au lendemain de la Première Guerre mondiale a représenté pendant près d’un demi-siècle le modèle type d’une électrification ferroviaire à la française. Dû à l'ingénieur Hippolyte Parodi, le développement de ce système d'électrification (le système Parodi) à l'ensemble du réseau français interpelle  l'histoire des techniques. Né à Bois-Colombes en 1874, A sa sortie de l’école Polytechnique, Hippolyte Parodi est entré à la Compagnie Française Thomson-Houston (CFTH), une entreprise crée en 1883, filiale de la firme américaine General Electric (GEC°). Cette dernière avait été fondée par Thomas A. Edison en vue de développer et de vendre la technologie du courant continu. C’est ainsi qu’à son instigation , le continu 600 volts permet au Paris-Orléans - dont il prend la direction du service électrique en 1906 - d’équiper la jonction souterraine entre la gare d’Orsay et celle d’Austerlitz à Paris, puis son extension jusqu’à Juvisy. A la veille de la Grande Guerre, le P.-O. envisage déjà d’étendre ce système d’électrification à toute une partie de son réseau. Mais ce sont les restrictions d’approvisionnement en charbon provoquées par la guerre, qui conduisent la compagnie à présenter en mars 1918 un programme d’électrification couvrant 2200 Km de lignes. Dans l’euphorie de la victoire, ce plan prend même une nouvelle ampleur. À l’instigation d’un Comité Suisse-Océan soutenu par la chambre de commerce bordelaise, il est prévu d’y inclure la mise à double voie et l’électrification d’une transversale Limoges - Saint Germain des Fossés à la jonction du P.-O. et du PLM, un projet alors perçu comme l’amorce d’un véritable transcontinental européen. 


En 1920, c'est sur les conseils d'Hippolyte Parodi que le ministère des Travaux publics a décidé d’imposer le courant continu 1500, éventuellement en 3000 volts, sur l’ensemble du réseau ferré français. Bien sur, on peut s’interroger sur les raisons de ce choix. La première est liée au prestige de la technologie américaine et aux relations professionnelles que Parodi entretient avec la General Electric. Celle-ci vient d’équiper en 3000 volts continu la traversée des Montagnes Rocheuses pour la compagnie du ‘Chicago Milwaukee Saint-Paul & Pacific’. Place Valhubert, au siège du P.-O., on estime ainsi que le courant continu ayant fait ses preuves sur la banlieue parisienne, il suffira d’augmenter sa tension pour faire de la grande traction. On doit aussi évoquer l’état de l’art électrotechnique à l’époque. Si Parodi reconnaît sa supériorité théorique sur l'alternatif pour le transport d’énergie à grande distance, en revanche il lui reproche les difficultés posées dans la construction des moteurs de locomotives, ce qui a d’ailleurs conduit les Allemands et les Suisses à développer l’usage d’un courant monophasé à fréquence spéciale. L’électricien du P.-O. estime donc que le courant continu permettra aux électrifications ferroviaires de sortir des usages où elles étaient cantonnées jusque-là, banlieues et lignes de montagne. Cela, malgré un surcout lié à la nécessité d’un équipement destiné à transformer le triphasé 50 Hz du réseau général en continu moyenne tension : « puisque (celui-ci) donnera tout apaisement financier dans tous les cas ou l'intensité du trafic est suffisante pour justifier un changement du mode de traction, écrit Parodi dans la ‘Revue générale des chemins de fer’ (1924), donc qu’il permettra de développer la grande traction sur les grandes lignes». 


Le barrage de Marèges (cl. SNCF)

La ligne 150 kV sur le plateau Beauceron

La caténaire à l'entrée de la gare de Brive (cl. SNCF)


Le premier programme d’équipement porte sur la section Paris-Vierzon de la grande radiale vers Toulouse. Pour la production d’énergie, le P.-O. a obtenu le financement public d’un programme d’équipement hydraulique du Massif Central. Un consortium ‘Union Hydroélectrique’ réunit le chemin de fer et l’Union d’Electricité (groupe Mercier) en vue de construire les barrage d’Eguzon sur la Creuse. En cette occasion, le département de la Corrèze négocie l’échange de cette concession contre l’affermage de son réseau local à voie métrique, le P.-O. Corrèze (POC) qui a fonctionné sous ce sigle jusqu’à la fin du siècle dernier. Puis, l’Union hydroélectrique lance l’équipement du bassin de la haute Dordogne avec les barrages de Coindre et de Marèges. Afin d’alimenter le chemin de fer en énergie, Parodi suscite la création d’une société de ‘Transport de l’énergie du Massif Central ‘ (TEMAC) chargée d’établir une ligne de 150 kV, puis 220kV, en vue de relier les sites de productions hydrauliques du Massif Central et les centrales thermiques de la Région Parisienne, premier maillon du réseau français d'interconnexion très haute tension. 

Le train d'inauguration de l'électrification Paris-Vierzon (1926) à Orléans, visiblement une E 401 De Kando vient de relayer la E 601 GEC° (le P.-O. Illustré)

En matière de traction, il est clair que le continu 1500 volts requiert un équipement fixe lourd et onéreux. En effet, son utilisation implique des intensités élevées, d’où la nécessité d’implanter des sous-stations tous les 15 à 20 Km afin de réduire les pertes en ligne dues à l'effet joule, donc d'adopter une forte section de cuivre. Vingt-deux sous stations seront ainsi nécessaires entre Paris et Brive avec leurs transformateurs 60 kV – 1,5 kV et leurs tandems de quatre commutatrices de 1000 kW. De même, après quelques hésitations entre troisième rail et ligne aérienne, l’alimentation des engins de traction s’opère via une caténaire compound polygonale à forte section de cuivre dont le lourd armement restera longtemps l’embléme de la modernisation des chemins de fer français. La mise en service de la traction électrique a lieu en décembre 1926 entre Paris et Vierzon, un an avant que Parodi ne quitte le P.-O., peut être victime des coûts élevés de son ambitieux programme. Reste que l’affaire suit son cours : Les Aubrais – Tours est équipé en juillet 1933, Vierzon - Brive en mai 1935 (la section Brive Montauban n’étant achevée qu’en 1943 par la SNCF), tandis que Tours - Bordeaux, financé par le Plan Marquet sera inaugurée en 1938 à la veille de la nationalisation


Les commutatrices de la sous-station de Juvisy  (document P.-O.)

vue externe d'une sous station sur la section Brive Montauban (SNCF)


À l’occasion de l’électrification Paris – Vierzon, le P.-O. a commandé un lot important de 285 machines électriques dont deux cent BB destinées au service mixte. D’inspiration américaine, les E 1 à 80 se révèlent agressives pour la voie et sont limitées à 90 km/h, de même les E 101 à 180 de construction Öerlikon en outre pénalisées par leurs moteurs victimes de flashes électriques. Bref, les BB P.-O. sont à l’évidence moins réussies que leurs homologues du Midi et la compagnie finit par se résoudre à adopter les techniques de sa voisine méridionale avec la série des E 241 à 264 fournies par Alsthom-CEF.Du côté des machines de vitesse, il s’agit d’étudier des dispositions techniques qui n’ont guère de précédents dans le monde des chemins de fer. Le P.-O. a donc commandé cinq prototypes de conceptions très différentes. La E 601 est une 2C+C2 à transmission ‘gearless’ (c’est-à-dire avec des moteurs dont l’induit est calé directement sur l’essieu, donc sans engrenages) construite par GEC° sur le modèle des milles pattes du Chicago Milwaukee. Avec une masse (mal suspendue!) de 130 tonnes, ce mastodonte du rail se révèle inapte à dépasser 100 km/h sans risquer le déraillement. Les E 401 et 402 sont des 2BB2 conçues par un confrère et ami de Parodi, Kalmàn Kàndo, un pionnier de l’électrification des chemins de fer en alternatif à fréquence industrielle. Construites par la firme Ganz de Budapest, la transmission par bielles de ces ‘belles hongroises’ se révèle fragile et requiert des réglages fréquents qui les ont vouées à une disparition rapide. Finalement, la solution est offerte par deux locomotives, les 2D2 E 501 et 502, construites par la firme Brown Boveri de Winterthur. Grâce à leurs transmission à engrenages et biellettes articulées imaginée par l’ingénieur suisse Jakob Büchli et à leurs moteurs à enroulement de compensation issus de la technique Behn-Eschenburg de l’alternatif monophasé, les 2D2 s’avèrent les mieux aptes à tracter à 120 km/h les trains rapides du P.-O. C’est à dire à concurrencer ce qui se fait alors de mieux en traction vapeur. Ces 2D2 sont d’ailleurs appelées à avoir une belle descendance, avec quelques variantes de transmission, notamment avec la série des E 700 construites par Batignolles-Örlikon, MTE ou Alsthom-CEF. Les 2D2 deviendront le modèle des locomotives électriques de vitesse en France, jusqu’aux célèbres batteuses (2D2 9100) du sud-est dans les années 1950. Mentionnons enfin l’acquisition par le P.-O. de quatre vingt automotrices électriques (Z 4100) destinées moderniser la banlieue sud-ouest et quelques projets d’automotrice à grande puissance, mais dont le prototype commandé par le P.-O. en 1936 ne sera livré par Alsthom-Somua à la SNCF que dix ans plus tard (Z 23000). 

La E 501 fera une longue carrière à la SNCF. Ici dans son état d'origine on note qu'elle est équipée de capteurs de courant par troisième rail. Extérieurs au chassis de la machine, on apperçoit les carters et le système de graissage de la transmission Büchli (DR)


A la SNCF, malgré le développement de l’électrification en courant monophasé à fréquence industrielle, un redoutable concurrent surgi au grand dam de l’électricien du P.-O. devenu académicien au début des années 1950, le système Parodi est loin d’avoir dit son dernier mot. La disposition d’un vaste parc d’excellentes locomotives susceptibles d’une interpénétration entre régions - par exemple des BB ex-PO (1 à 80) formant des couples d’unités de traction sur la Maurienne, des BB ex-Midi (4100) affectées à Avignon pour parcourir la vallée du Rhône ou des 2D2 ex-Etat (5400) mutées à la région Sud Ouest – a incité la SNCF à commander de nouvelles locomotives, des BB séries 8100 aux 7200, des CC séries 7100 aux 6500, puis à compléter le maillage de son réseau électrifié en 1500 continu. C’est avec ce système qu’ont été électrifiées Nimes – Montpellier, Paris – Lyon– Marseille et la ligne de la Bresse vers Genève et la Maurienne dans les années 1950-60, plus récemment, Bordeaux – Montauban (1980), Narbonne - Port Bou (1982), voire Vierzon – Bourges en 1997. 

A l'occasion d'une journée porte ouverte au dépot d'Ivry qui fut en son temps le grand dépot électrique du P.-O., quelques représentantes de la traction en 1500 continu dans les années 1970. De gauche à droite, une CC 7100 conçue à l'origine pour le Sud-Est, deux BB 9200 dont l'une apte au 200 km/h encadrent une CC 6500, aboutissement des machines de vitesse en 1,5 kV continu, enfin une 2D2 5400 d'origine Etat modernisée.


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