Système d'électrification ferroviaire - Définition et Explications

Un système d'électrification ferroviaire est l'ensemble des moyens mis en œuvre pour alimenter en énergie électrique les trains (locomotive électrique ou rame automotrice électrique).

Ces systèmes peuvent être classés selon différents critères :

  • type d'alimentation (troisième rail (Un rail (ou lisse en québécois) est une barre d’acier profilée. Deux files parallèles de rails mis bout à bout forment une voie ferrée. Ils reposent alors généralement sur des...) ou caténaire)
  • type de courant :
    • courant continu (Le courant continu est un courant électrique indépendant du temps ou, par extension, un courant périodique dont la composante continue est d'importance primordiale) ou courant alternatif (Le courant alternatif (qui peut être abrégé par CA, ou AC, pour Alternating Current en anglais, étant cependant souvent utilisé) est un...)
    • tension (La tension est une force d'extension.) électrique
    • fréquence (En physique, la fréquence désigne en général la mesure du nombre de fois qu'un phénomène périodique se reproduit par unité de temps. Ainsi lorsqu'on emploie le mot fréquence sans précision,...) (en courant alternatif)
    • courant monophasé ou triphasé (Le triphasé est un système de trois tensions sinusoïdales de même fréquence qui sont déphasées entre elles (de 120 ° ou ?π radians dans le cas idéal). Si la fréquence est de...)

Un peu d'histoire

Pour propulser une locomotive électrique (Une locomotive électrique est une locomotive mue par des moteurs électriques. Ceux-ci sont alimentés soit, cas le plus général, par une ligne de contact aérienne, soit par un troisième rail (notamment...) il faut :

  • un système propulseur électrique
  • un système de variation de la vitesse (On distingue :)
  • un système de production et de transport (Le transport est le fait de porter quelque chose, ou quelqu'un, d'un lieu à un autre, le plus souvent en utilisant des véhicules et des voies de communications (la route, le canal ..). Par assimilation, des...) de l'énergie électrique (Un apport d'énergie électrique à un système électrotechnique est nécessaire pour qu'il effectue un travail : déplacer une charge, fournir de la lumière, calculer. Ce travail est proportionnel à la...).

... et c'est là que le bât (Un bât est un accessoire destiné à permettre le port de lourdes charges par des mammifères quadrupèdes tels que l'âne ou le buffle. Souvent...) blesse. Le seul courant facilement productible et transportable est le courant alternatif polyphasé. Le triphasé aujourd'hui, le diphasé ou quadriphasé hier. Le seul moteur (Un moteur est un dispositif transformant une énergie non-mécanique (éolienne, chimique, électrique, thermique par exemple) en une énergie mécanique ou...) électrique naturellement adapté à la traction est le moteur (Un moteur (du latin mōtor : « celui qui remue ») est un dispositif qui déplace de la matière en apportant de la puissance. Il effectue ce...) à courant continu de type série car à très grande plage (La géomorphologie définit une plage comme une « accumulation sur le bord de mer de matériaux d'une taille allant des sables fins aux blocs ». La plage ne se limite donc pas aux étendues de sable fin ;...) de vitesse variable (En mathématiques et en logique, une variable est représentée par un symbole. Elle est utilisée pour marquer un rôle dans une formule, un...) et très fort couple au démarrage (mais par contre inapte à récupérer de l'énergie (Dans le sens commun l'énergie désigne tout ce qui permet d'effectuer un travail, fabriquer de la chaleur, de la lumière, de produire un mouvement.) au freinage). En feuilletant le stator d'un moteur à courant continu et en prenant un très grand soin au niveau des balais (phénomènes de commutation) il est possible d'alimenter un moteur à courant continu avec du courant alternatif. Plus la fréquence de ce courant est élevée, plus les pertes fer (Le fer est un élément chimique, de symbole Fe et de numéro atomique 26. C'est le métal de transition et le matériau...) (hystérésis et courants de Foucault) sont importantes, d'où l'idée d'utiliser une fréquence la plus faible possible : le 16 Hz 2/3.

Aucun système n'étant parfait, tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) a été essayé : en tensions, en fréquences, en types de moteur, en systèmes de variation de vitesse, en système de transmission de la puissance (Le mot puissance est employé dans plusieurs domaines avec une signification particulière :) aux roues (La roue est un organe ou pièce mécanique de forme circulaire tournant autour d'un axe passant par son centre.), en systèmes de captation de courant. D'où le très grand nombre (La notion de nombre en linguistique est traitée à l’article « Nombre grammatical ».) de fabricants de matériel ferroviaire dans la première moitié du 20ème siècle (Un siècle est maintenant une période de cent années. Le mot vient du latin saeculum, i, qui signifiait race, génération. Il a ensuite indiqué la durée d'une génération...), et la très grande variété d'écoles d'ingénieurs formant (Dans l'intonation, les changements de fréquence fondamentale sont perçus comme des variations de hauteur : plus la fréquence est élevée, plus la...) les spécialistes capables de comprendre et de faire évoluer cette multitude de systèmes.

L'ensemble (En théorie des ensembles, un ensemble désigne intuitivement une collection d’objets (les éléments de l'ensemble), « une multitude qui peut être comprise comme un...) de ces problèmes a été résolu aujourd'hui avec les semi-conducteurs de puissance qui permettent de jongler avec tensions et fréquences. Aujourd'hui les moteurs électriques de traction sont des moteurs alternatifs synchrones à fréquence variable, alimentés par des convertisseurs statiques. La seule tension économique à l'utilisation est donc le 25 000 V à fréquence industrielle.

Courant continu

Le réseau du Nottingham Express Transit utilise du courant continu 750 V alimenté par caténaire, comme la plupart des tramways modernes
Le réseau (Un réseau informatique est un ensemble d'équipements reliés entre eux pour échanger des informations. Par analogie avec un filet (un réseau est un « petit rets », c'est-à-dire un petit filet), on...) du Nottingham Express Transit (Nottingham Express Transit (NET) est un réseau de tramway qui dessert l'agglomération de Nottingham en Angleterre. Sa première ligne a été ouverte au public le 9 mars 2004, pour un coût de de...) utilise du courant continu 750 V alimenté par caténaire (Une ligne aérienne de traction électrique est appelée:), comme la plupart des tramways modernes

Les premiers systèmes électriques utilisaient des tensions relativement basses en courant continu. Les moteurs électriques étaient alimentés en direct sur le réseau et contrôlés par une combinaison (Une combinaison peut être :) de résistances et de relais qui connectaient les moteurs en parallèle ou en série.

Les tensions courantes sont le 600 V et le 750 V pour les tramways, trolleys et métros, et le 1500 V et le 3000 V pour les grands chemins de fer. Autrefois, des convertisseurs rotatifs ou des redresseurs à arc de mercure étaient utilisés pour convertir le courant alternatif fourni (Les Foúrnoi Korséon (Grec: Φούρνοι Κορσέων) appelés plus...) par le réseau public en courant continu à la tension voulue. De nos jours (Le jour ou la journée est l'intervalle qui sépare le lever du coucher du Soleil ; c'est la période entre deux nuits, pendant laquelle les rayons du Soleil éclairent le ciel. Son début (par rapport à minuit...), c'est généralement réalisé par des redresseurs à semi-conducteurs.

Le système à courant continu est très simple, mais nécessite des conducteurs épais et impose de courtes distances entre les sous-stations qui alimentent le réseau. En outre, il y a des pertes notables du fait de la résistance des conducteurs.

Les équipements auxiliaires, tels que souffleries et compresseurs, sont aussi animés par des moteurs branché directement sur le réseau électrique (Un réseau électrique est un ensemble d'infrastructures permettant d'acheminer l'énergie électrique des centres de production vers les consommateurs d'électricité.). En conséquence, ces moteurs sont souvent inhabituellement volumineux.

Le courant continu 1500 V est utilisé aux Pays-Bas, au Japon, dans certaines parties de l'Australie (L’Australie (officiellement Commonwealth d’Australie) est un pays de l’hémisphère Sud dont la superficie couvre la plus grande partie de...) et partiellement en France (réseaux Sud-Est (Le sud-est est la direction à mi-chemin entre les points cardinaux sud et est. Le sud-est est opposé au nord-ouest.) et Sud-Ouest). Aux États-Unis, le courant continu 1500 V est utilisé dans la région de Chicago (Chicago est une mégapole des États-Unis, située dans la partie nord du Middle West, à 1 280 kilomètres à l'ouest de New York et à plus de 3 200 kilomètres au nord-est de Los Angeles. C'est la plus...) par le Metra (anciennement Illinois Central Railroad) et la ligne de tram interurbain South Shore and South Bend.

le  métro Tyne and Wear est le seul réseau du Royaume-Uni utilisant du courant continu 1500 V
le métro (Un métro, apocope du terme métropolitain lui-même abréviation de chemin de fer métropolitain, est un chemin de fer urbain souterrain le plus souvent, sur viaduc...) Tyne and Wear est le seul réseau du Royaume-Uni utilisant du courant continu 1500 V

Au Royaume-Uni, le courant continu 1500 V DC fut utilisé en 1954 pour l'électrification de l'itinéraire de la trans-Pennine (maintenant fermé) par le tunnel (Un tunnel est une galerie souterraine livrant passage à une voie de communication (chemin de fer, canal, route, chemin piétonnier). Sont...) de Woodhead. Le système utilisait le freinage par régénération, permettant le transfert d'énergie entre les trains montant et descendant les rampes d'approche du tunnel. Le seul réseau utilisant actuellement ce type de courant au Royaume-Uni est celui du Métro Tyne and Wear.

Le courant continu 3000 V DC est utilisé en Belgique, en Italie, en Pologne, dans le nord (Le nord est un point cardinal, opposé au sud.) de la République tchèque, en Slovaquie, dans l'ancienne Yougoslavie et dans les pays (Pays vient du latin pagus qui désignait une subdivision territoriale et tribale d'étendue restreinte (de l'ordre de quelques centaines de km²), subdivision de la...) de l'ex-Union soviétique. Le courant continu 3000 V DC fut ausi utilisé autrefois par le Delaware, Lackawanna & Western Railroad (actuellement NJ Transit avant qu'il soit converti au courant alternatif 25 kV).

A noter que les tensions , telles que 1500 V, sont des valeurs nominales susceptibles de fluctuer dans un sens (SENS (Strategies for Engineered Negligible Senescence) est un projet scientifique qui a pour but l'extension radicale de l'espérance de vie humaine. Par une évolution progressive allant du ralentissement du vieillissement,...) ou dans l'autre, par exemple entre 1300 V et 1800 V selon divers facteurs :

  • nombre de trains captant le courant sur la ligne,
  • distance depuis la sous-station.

Noter aussi que les tensions courantes sont souvent des mulitples simples l'une de l'autre :

  • 1500V CC = 2 x 750V CC
  • 3000V CC = 2 x 1500V CC
  • 1200V CC = 2 x 600V CC

Troisième rail (Le troisième rail est une technique d'alimentation en énergie électrique d'un système de transport ferroviaire, utilisé en particulier dans les réseaux de métro ou de trains de...)

La plupart des systèmes d'électrification recourent à des caténaires, mais le troisième rail est une option pour les systèmes à plus basse tension (Les normes européennes définissent le domaine de la basse tension (abréviation BT) comme les tensions comprises entre :), jusqu'à 1200 V environ. Alors que l'emploi du troisième rail n'implique pas nécessairement celui du courant continu, en pratique, les systèmes à troisième rail ont tous utilisé du courant continu parce qu'il peut transporter 41 % d'énergie en plus qu'un système à courant alternatif à la même tension de crête. Le troisième rail est plus compact que la caténaire et peut être installé dans des tunnels de plus faible diamètre (Dans un cercle ou une sphère, le diamètre est un segment de droite passant par le centre et limité par les points du cercle ou de la sphère. Le diamètre est aussi la longueur...), critère qui a son importance pour les métros.

Un lourd
Un lourd " sabot ", suspendu par un longeron (Le longeron est un élément de base d'une structure. Ce terme apparaît dans différents domaines et désigne des pièces différentes dont le rôle est relativement similaire.) en bois fixé aux bogies capte le courant électrique (Un courant électrique est un déplacement d'ensemble de porteurs de charge électrique, généralement des électrons, au sein d'un...) par frottement (Les frottements sont des interactions qui s'opposent à la persistance d'un mouvement relatif entre deux systèmes en contact.) .(Troisième rail à contact par le dessus).

Les systèmes à troisième rail peuvent être conçus avec un contact supérieur, latéral ou inférieur. Le contact supérieur est plus dangereux, le rail sous tension étant exposé à l'air (L'air est le mélange de gaz constituant l'atmosphère de la Terre. Il est inodore et incolore. Du fait de la diminution de la pression de l'air...) libre et accessible aux personnes susceptibles de marcher dessus, à moins qu'un cache isolant (Un isolant est un matériau qui permet d'empêcher les échanges d'énergie entre deux systèmes. On distingue : les isolants électriques, les isolants...) ait été installé par dessus. Les contacts inférieur ou latéral peuvent plus facilement être équipés de protections de sécurité intégrées, portées par le rail lui-même. Les troisièmes rails à contact supérieur sont aussi vulnérables à des perturbations par la glace (La glace est de l'eau à l'état solide.), la neige (La neige est une forme de précipitation, constituée de glace cristallisée et agglomérée en flocons pouvant être ramifiés d'une infinité de façons. Puisque les flocons sont composés de...), voire par des feuilles mortes.

Comme les troisièmes rails et les systèmes à courant continu sont limités à des tensions relativement basses, cela peut être un facteur limitant pour la puissance des trains (longueur, charge (La charge utile (payload en anglais ; la charge payante) représente ce qui est effectivement transporté par un moyen de transport donné, et qui donne lieu à un paiement ou un bénéfice non pécuniaire pour être transporté.), vitesse) ainsi que pour les équipements annexes comme la climatisation (La climatisation est la technique qui consiste à modifier, contrôler et réguler les conditions climatiques (température, humidité, niveau de poussières, etc.) d’un local pour des raisons de confort...). Cela constitue un facteur favorable à l'emploi de caténaires et des tensions plus élevées même pour un usage (L’usage est l'action de se servir de quelque chose.) urbain. En pratique, les trains les plus rapides en troisième rail sont limités à 160 km/h à cause des contraintes de captage du courant entre le " sabot " et le rail. C'est notamment le cas des rames EUROSTAR (Eurostar est le nom de la société qui exploite le train (et la liaison) à grande vitesse qui relie Londres (Waterloo Station) à Paris (gare du Nord) et Bruxelles (Gare du Midi) avec parfois des arrêts à Lille (Gare Lille-Europe),...) lorsqu'elles circulent sur le réseau sud-est britannique, hors de la ligne nouvelle.

Quatrième rail

Voie du métro de Londres montrant les 3e et 4e rails entre les rails de roulement
Voie du métro de Londres (Le métro de Londres, couramment nommé l’Underground ou le Tube (en référence à la forme cylindrique des tunnels de ses lignes profondes), est le métro qui...) montrant les 3e et 4e rails entre les rails de roulement ( En mécanique, le roulement, et plus précisément le roulement sans glissement, est le mouvement d'un corps qui reste en contact avec une surface d'appui sans glisser, qui s'entend...)

Le métro de Londres (Londres (en anglais : London - /?l?nd?n/) est la capitale ainsi que la plus grande ville d'Angleterre et du Royaume-Uni. Fondée il y a plus de 2 000 ans par les Romains, la ville est aujourd'hui...) est l'un des rares réseaux dans le monde (Le mot monde peut désigner :) à utiliser un quatrième rail. Ce rail supplémentaire assure le retour du courant de traction, rôle assuré par les rails de roulement dans les systèmes à troisième rail. Dans le métro de Londres un troisième rail classique à contact supérieur est placé le long de la voie et soumis à une tension continue de + 420 volts et le quatrième rail, également à contact par le dessus, est disposé au centre de la voie entre les rails de roulement avec une tension de - 210 V, ce qui fournit un courant de traction à 630 volts. Des dispositifs spéciaux existent lorsque les mêmes voies doivent être parcourues par des rames de métro (prévues pour 4 rails) et des rames de trains de banlieue (La banlieue désigne communément l'espace urbanisé d'une ville qui est situé dans la continuité du bâti de sa ville-centre et qui en est administrativement distinct.) (prévues pour trois rails avec retour du courant par les rails de roulement), section de Gunnersbury à Richmond sur la District line par exemple.

L'intérêt du quatrième rail est que les deux rails de roulement sont disponibles exclusivement pour les circuits de voie. Par ailleurs, la diminution de la tension par rapport au sol (" potentiel de terre ") est de nature à rendre moins dangereuse la chute d'un passager sur la voie.

Courant alternatif à basse fréquence

Les moteurs électriques courants, à commutation, peuvent aussi être alimentés en courant alternatif (moteur universel), parce que l'inversion du sens du courant à la fois dans le stator et le rotor ne change pas la direction du couple. Toutefois, l'inductance (L'inductance d’un circuit électrique est un coefficient qui traduit le fait qu’un courant le traversant crée un champ magnétique à travers la section entourée par ce circuit. Il en résulte un flux du champ...) d'un enroulement (Un enroulement en électrotechnique est un conducteur électrique isolé bobiné (enroulé autour d'un support). Cet enroulement peut n'être constitué que d'une seule spire (tour du support),...) ne permet pas de réaliser de gros moteurs aux fréquences standard des réseaux de distribution. Un certain nombre de pays européens, dont l'Allemagne, l'Autriche, la Suisse, la Norvège et la Suède, ont standardisé le courant alternatif monophasé à 15 kV 16,2/3 Hz (un tiers de la fréquence standard) (auparavant des tensions de 6 kV et 7,5 kV avaient été employées). Aux États-Unis (avec leur système de distribution électrique à 60 Hz), la fréquence de 25 Hz (une anciennne fréquence standard, désormais obsolète de distribution) est utilisée sous 11 kV entre Washington et New York (New York , en anglais New York City (officiellement, City of New York) pour la distinguer de l’État de New York, est la principale ville des États-Unis,...). Une section équipée en 12,5 kV 25 Hz entre New York et New Haven (Connecticut) fut convertie en 60 Hz dans le dernier tiers du XXe siècle.

Les moteurs sont alimentés par l'intermédiaire d'un transformateur commutateur qui permet de modifier la tension, aussi les résistances ne sont pas nécessaires. Les équipements auxiliaires sont pilotés par des moteurs à basse tension à commutation, alimentés par un enroulement séparé du transformateur principal, et sont de taille raisonnablement petite.

Les fréquences inhabituelles supposent que l'électricité (L’électricité est un phénomène physique dû aux différentes charges électriques de la matière, se manifestant par une énergie. L'électricité désigne également la branche de...) soit convertie à partir du courant fourni par réseau public par des moteurs-générateurs ou des inverseurs statiques dans les sous-stations d'alimentation du réseau, ou produite par des postes électriques complètement (Le complètement ou complètement automatique, ou encore par anglicisme complétion ou autocomplétion, est une fonctionnalité informatique permettant à l'utilisateur de limiter la quantité d'informations...) séparés.

Courant alternatif à fréquence standard

Les premières tentatives d'utiliser du courant alternatif monophasé à la fréquence standard de 50 Hz ont eu lieu en Hongrie dans les années 1930, puis en Allemagne. Toutefois, ce n'est que dans les années 1950 que l'usage de ce courant dit " à fréquence industrielle " a débuté (autour d'Annecy, sous l'impulsion de Louis Armand), puis s'est vraiment répandu, notamment avec l'électrification de la transversale Nord-Est (Le nord-est est la direction à mi-chemin entre les points cardinaux nord et est. Le nord-est est opposé au sud-ouest.) (Valenciennes-Thionville) en France.

De nos jours, certaines locomotives dans ce système utilisent un transformateur et un redresseur (Un redresseur, également appelé convertisseur alternatif - continu (rectifier en anglais), est un convertisseur destiné à alimenter une charge de type continu, qu'elle soit inductive ou capacitive à partir d'une source...) qui fournissent un courant continu à basse tension aux moteurs. La vitesse est contrôlée par commutation des enroulements du transformateur. Des locomotives plus sophistiquées utilisent des circuits à thyristors ou à transistors IGBT pour produire un courant alternatif vibré ou même à fréquence variable qui ensuite alimente directement les moteurs de traction.

Ce système est économique. Pour éviter des déséquilibres de phase (Le mot phase peut avoir plusieurs significations, il employé dans plusieurs domaines et principalement en physique :) dans les systèmes d'alimentation extérieurs, on a fait appel, dans les débuts, à des transformateurs triphasés/monophasés ou triphasés/diphasés. Ces deux types de transformateur réduisent les déséquilibres entre phases sans les supprimer. Ils permettent par contre d'orienter convenablement le vecteur (En mathématiques, un vecteur est un élément d'un espace vectoriel, ce qui permet d'effectuer des opérations d'addition et de multiplication par un scalaire. Un n-uplet peut constituer un exemple de vecteur, à...) de phase résultant au secondaire chaque fois que nécessaire et en particulier dans le cas ou l'on veut mettre en parallèle plusieurs sous stations qui ne présentent pas le même indice horaire au primaire (ex : 0-4-8 pour le 225 kV et 3-7-11 pour du 63 kV). Cette solution a été appliquée sur 3 sous stations des banlieues 25 kV Ouest (L’ouest est un point cardinal, opposé à l'est. C'est la direction vers laquelle se couche le Soleil à l'équinoxe, le couchant (ou ponant).), Est et Nord de Paris (Paris est une ville française, capitale de la France et le chef-lieu de la région d’Île-de-France. Cette ville est construite sur une boucle de la Seine, au centre du bassin parisien, entre les confluents de la Marne et de la...) vers les années 1966/1968, dans le but d'alimenter ces trois réseaux en parallèle. Aujourd'hui, les locomotives grâce à l'IGBT avec moteurs de traction à fréquence variable, ont un courant d'appel faible au démarrage. Cela permet de prendre l'alimentation des sous stations directement entre deux phases. Cela engendre des déséquilibres sur la troisième phase mais est considéré comme acceptable car évitant l'acquisition (En général l'acquisition est l'action qui consiste à obtenir une information ou à acquérir un bien.) de ces transformateurs spéciaux très coûteux. Il faut noter qu'un système de courants trop déséquilibrés peut d'une part engendrer des interférences électromagnétiques notables et d'autre part poser des problèmes au niveau même de la production de courant (l'alternateur).

Le système alternatif monophasé 25 kV 50 Hz est utilisé en France, en Grande-Bretagne (La Grande-Bretagne (en anglais Great Britain) est une île bordant la côte nord-ouest de l'Europe continentale. Elle représente la majorité du territoire du Royaume-Uni....), en Finlande, au Danemark, dans les pays de l'ex Union soviétique, l'ex-Yougoslavie, en Inde, au Japon et dans certaines parties de l'Australie (toutes les électrifications du Queensland et d'Australie occidentale), tandis qu'aux États-Unis on utilise communément des courants de 12,5 et 25 kV à 60 Hz. Le 25 kV 50Hz est le courant de référence pour toutes les lignes à grande vitesse et les longues distances, même lorsque le reste du réseau est électrifié avec un autre type de courant. C'est la cas notamment en Espagne, en Italie, en Afrique (D’une superficie de 30 221 532 km2 en incluant les îles, l’Afrique est un continent couvrant 6 % de la surface terrestre et 20,3 % de la surface des terres...) du Sud (Le sud est un point cardinal, opposé au nord.), à Taïwan (Taïwan ou Taiwan (en sinogrammes traditionnels 臺灣 et plus souvent en sinogrammes traditionnels 台灣 ; en sinogrammes simplifiés 台湾 ; en pinyin Táiwān)...), en Chine, etc.

Locomotives polycourant

Du fait de la diversité des systèmes d'électrification ferroviaire, qui peuvent varier même à l'intérieur d'un pays, les trains doivent souvent passer (Le genre Passer a été créé par le zoologiste français Mathurin Jacques Brisson (1723-1806) en 1760.) d'un système à l'autre. Un des moyens de le faire est le changement de locomotives dans les gares de contact. Ces gares sont équipées de caténaires qui peuvent basculer d'un type de courant à l'autre, de sorte qu'un train (Un train est un véhicule guidé circulant sur des rails. Un train est composé de plusieurs voitures (pour transporter des personnes) et/ou de plusieurs...) peut arriver avec une locomotive (Une locomotive est un engin moteur, c'est-à-dire se déplaçant par ses propres moyens, utilisé par le transport ferroviaire pour fournir l'énergie de traction à un train. Le plus...) et repartir avec une autre. C'est toutefois un système qui présente des inconvénients et des surcoûts : perte de temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.), nécessité de disposer de différents types de locomotives.

Un autre moyen est de disposer de locomotives polycourant capables de fonctionner sous des courants de différents types. En Europe (L’Europe est une région terrestre qui peut être considérée comme un continent à part entière, mais aussi comme l’extrémité occidentale du continent eurasiatique,...), on peut trouver des locomotives quadricourant (Courant continu 1,5 kV et 3 kV, courant alternatif 15 kV 16-2/3 Hz et 25 kV 50 Hz). C'est la cas par exemple des rames Thalys (Thalys est une marque désignant à la fois :) PBKA. Ces locomotives peuvent passer sans arrêt d'un type de courant à un autre, toutefois elles ne sont généralement pas aussi efficaces sous tous les courants, et leur coûts de construction est plus élevé. On trouve plus couramment des locomotives bicourant, par exemple en France dont le réseau ferroviaire (Un réseau ferroviaire est un ensemble de lignes de chemin de fer, de gares et d'installations techniques diverses (atelier, dépôts, triages, embranchements particuliers, chantiers intermodaux...) qui...) est partagé entre le courant continu 1,5 kV et le courant alternatif 25 kV 50 Hz.

les trains Eurostar sont tricourant pour pouvoir circuler sur les lignes à grande vitesse (CA 25 kV 50 Hz, les anciennes lignes à 3e rail britanniques (CC 750 V) et les lignes belges (CC 3000 V).

Aux États-Unis, le New Jersey (Jersey est la plus grande des îles Anglo-Normandes, dont la capitale est Saint-Hélier. Sa superficie est de 118,2 km2 et elle est peuplée de 91 084 habitants...) Transit utilise des locomotives polycourant ALP-44 pour ses services Midtown Direct vers New York.

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