Continuité électrique

Mis à jour me 06-05-2024

Mauvais contacts et résistances inopportunes

Il est nécessaire d’aborder le problème des connexions électriques souvent passé sous silence par les fabricants de trains électriques et de leurs accessoires, mais souvent relevé par les modélistes ferroviaires…

– Les éclisses joignant mécaniquement les rails assurent aussi la continuité électrique. Or une éclisse, oxydée avec le temps et détendue par des essais d’assemblage, finit par présenter une résistance qui passe environ de 1 à 4 ou 5 ohms. Quelques éclisses détériorées sur une section finissent par provoquer une chute de tension inopportune… D’où le conseil maintes fois partagé de réalimenter la voie sinon à chaque coupon de rail, du moins tous les cinquante centimètres. Si en pleine voie cela n’a pas beaucoup d’importance, cette résistance devient gênante dans les sections à faible vitesse d’autant plus que la chute de tension varie avec la consommation de la locomotive (U = R x I).

– Le raccord d’un câble à la voie présente aussi une résistance. La fixation d’un câble se présente souvent comme une borne à ressort, or cette pression sur le câble varie avec la perte d’élasticité du ressort, surtout en cas de réutilisation. Par ailleurs, la borne peut elle-même ne faire que pression sur le rail sans être soudée. Ici apparaît la résistance de contact, inversement proportionnelle à la surface de contact et à la pression… Pour éviter cette résistance, une soudure du câble sous une éclisse sera plus discrète qu’une soudure sur le flanc du rail…

– Le raccord de câbles entre eux, dans la mesure où il doit rester détachable, peut se faire avec des fiches bananes à visser ou avec des barrettes de connexion enfichables à visser ou à souder. Si tout système à ressort est à éviter, toute connexion à visser peut se dévisser avec le temps et doit être contrôlée et éventuellement resserrée… Sans oublier qu’une vis de serrage peut serrer l’isolant d’un fil insuffisamment dénudé ou mal positionné…

– La connexion des câbles aux circuits imprimés de construction personnelle se fera par un bornier à visser. Pour les accessoires plus anciens de fabricants, dont les interrupteurs, la connexion devra souvent être améliorée au cas par cas…

– La résistance due au câble lui-même doit être prise en considération : elle est proportionnelle à sa longueur et inversement proportionnelle à sa section selon la formule R = ρ . l / s (avec ρ la résistivité en Ω.m soit 1,72.10^-8 pour le cuivre, l la longueur en mètre et s la section en m²). C’est ainsi que les câbles de 0,14 mm² classiquement proposés pour le modélisme ferroviaire présentent souvent une résistance trop élevée pour le courant de traction. Par exemple, un câble de 0,14 mm² et de 6 m de long (aller et retour entre le TCO et la voie) reliant une alimentation à la voie présente une résistance proche de 0,75 Ω, ce qui provoque une chute de potentiel d’environ 1,5 V pour un courant de 2 A, et cela sans compter les diverses résistances au niveau de connexions rencontrées sur le câble… Pour le courant de traction, il est donc plus indiqué d’utiliser du câble souple de 0,75 mm² avec des fiches bananes de 4 mm plutôt que du câble de 0,14 mm² et des fiches de 2,6 mm jusqu’aux premières dérivations.

Interrupteurs à cosses à souder et fiches à visser de taille adéquate

– Les aiguillages sont aussi source de mauvais contacts. Si certains fabricants de voie (Roco, Peco, Tillig) proposent des aiguillages avec cœur métallique polarisable pour éviter une mauvaise prise de courant du matériel roulant, il reste cependant un problème passé sous silence… Celui des lames mobiles : celles-ci ne sont alimentées que par leur contact peu franc au niveau du pivot et par leur faible pression exercée sur le rail fixe à leur autre extrémité. Les diverses solutions proposées pour ce problème passent par la soudure d’un fil très souple sous la lame : à envisager avant le montage définitif des voies ou leur ballastage… En outre certains fabricants, comme Fleischmann, utilisent un pontage amovible par cavalier entre les rails isolés menant au cœur et les rails extérieurs afin de pouvoir faire jouer le rôle d’interrupteur aux lames : ce pontage peut présenter une résistance élevée…