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Principe de l'alimentation et de la distribution électrique






Introduction


Si la fortification allemande du début du siècle a été la première à faire un usage important de l'électricité, la fortification Maginot fut la première fortification dans laquelle l'utilisation de l'électricité fut généralisée. Il fut fait appel à l’électricité pour la totalité des besoins de la fortification, l'éclairage , la ventilation, l'approvisionnement en eau, la cuisine, les systèmes d'armes, le transport des Matériels...

La redondance des équipements stratégiques était assurée afin de garantir la continuité de service, les systèmes d'arme et leur auxiliaires dont le fonctionnement devait impérativement être garanti étaient quant à eux doublés d'un système permettant de les actionner manuellement.

Les ouvrages de la ligne Maginot furent les premières constructions totalement françaises investies par la fée électricité. Celle ci y était omniprésente et ces ouvrages préfigurent le 'tout électrique' dont on ne parlera que bien plus tard.



Principe de la production et de la distribution de l'électricité dans un gros ouvrage


Les ouvrages étaient alimentés en électricité par le réseau civil ou par leurs propres groupes électrogènes qui prenaient le relais en cas de disparition de ce dernier (1).
La production, la distribution de l’électricité ainsi que l'entretien des équipements étaient assurés par des sapeurs-électromécaniciens du Génie spécialement formés aux matériels de la fortification.



La production électrique


Les ouvrages Maginot CORF étaient autonomes pour ce qui concerne leur alimentation électrique, la production d'électricité étant assurée par une usine souterraine (deux dans le cas des plus gros ouvrages comme le Hochwald, le Simserhof ou le Hackenberg).

Cette usine était équipée de quatre groupes électrogènes à moteurs diesel délivrant une tension de 440 V triphasé qui est la tension de base de la distribution électrique de l'ouvrage. Deux des groupes dont la puissance unitaire varie de 24 CV pour les petits ouvrages d'infanterie à 350 CV pour les gros ouvrage d'artillerie suffisaient pour fournir la totalité de la puissance nécessaire au fonctionnement de l'ouvrage, le troisième étant en réserve et le quatrième supposé en entretien.

Un compresseur attelé à un groupe auxiliaire diesel de marque CLM type 1PJ65 (ou parfois 2PJ65) assure le gonflage des bouteilles d'air comprimé nécessaire pour le démarrage des moteurs principaux. Ce groupe auxiliaire est doté d'une génératrice délivrant 3,5 KW sous 110 V continus destinés à l'éclairage de l'usine électrique et au jalonnement des galeries de l'ouvrage (Eclairage à chaque carrefour et portion de galerie permettant de se déplacer dans l'ouvrage et d'accéder aux tableaux divisionnaires des blocs.). Ce réseau est souvent appelé éclairage de secours.

Les réserves de gaz-oil et d'huile devaient permettre à l'ouvrage de fonctionner en parfaite autarcie sur un plan énergétique pendant deux à trois mois.

Les constructeurs des moteurs pour groupes électrogènes ayant équipé les gros ouvrages de la ligne Maginot furent les sociétés Société Générale de Construction Mécaniques (S.G.C.M) , Sulzer , Société des Moteurs pour l'Industrie et la Marine (S.M.I.M.) , Renault et la Compagnie Lilloise des Moteurs (C.L.M.) pour les groupes auxiliaires des usines électriques. Les moteurs fournis allaient du bi-cylindre au 6 cylindres et entrainaient des alternateurs de marque Ateliers d'Orléans (AO) , Schneider-Westinghouse (SW), Jeumont et Alsthom.



L’alimentation par le réseau civil


L’alimentation du temps de paix


Pour permettre leur maintenance et les travaux en temps de paix, les ouvrages sont raccordés au réseau civil par un poste de transformation extérieur. Un ouvrage inoccupé ne nécessitant que peu d'énergie, ce poste de transformation est doté de deux transformateurs de faible puissance sans rapport avec celle qui serait nécessaire à assurer son fonctionnement en temps de guerre.

Le premier délivre une tension de 220V triphasé avec neutre chargé de l'alimentation du réseau d'éclairage de l'usine et du jalonnement en 110V. Le second transformateur fourni lui du 400V triphasé sans le neutre destiné à permettre d'alimenter partiellement l'ouvrage et le fonctionnement des différents systèmes sans avoir besoin de faire tourner les groupes électrogènes de l'ouvrage.

Dans le Nord Est, les contrats d'abonnement de ces postes de transformation seront résiliés en 1967 au moment de l'abandon de la fortification.


L’alimentation du temps de guerre par l’arrière


Le principe de l'alimentation électrique par l’arrière est basé sur une rocade moyenne tension reliant les ouvrages entre eux, ceux ci étant eux-même alimentés par des postes de transformation bétonnés situés sur les arrières et alimentés par une rocade haute tension. Les liaisons entre ouvrages placés au niveau de la LPR étaient enterrées profondément (3 mètres), celles les reliant aux postes bétonnés étant souterraines sur la première partie du trajet puis aériennes à l'approche des postes de transformation bétonnés.

Cette configuration devait permettre aux ouvrages de rester alimentés même en cas de coupure de l'une des liaisons, leur ré-alimentation pouvant alors se faire par un ouvrage voisin.

Les postes de transformation souterrains sont en règle générale équipés de trois transformateurs de 200 KVA et des dispositifs de sectionnement, de comptage et de protection nécessaires. Ils sont par ailleurs dotés d'un autotransformateur permettant de compenser dans une certaine mesure les variations de tension sur le réseau d'alimentation extérieur.

La création de cette alimentation électrique par l’arrière est prévue dés la conception de la ligne Maginot mais ajournée du fait de son cout et de l'impossibilité pour l'infrastructure civile de l'époque d'absorber ces nouveaux gros consommateurs en l'état. Il faut en effet se souvenir que dans la France des années 30, la production, le transport et la distribution de l'énergie en France était laissée à des société autonomes qui ne couvraient chacune qu'une petite partie de territoire et les réseaux n'étaient que rarement couplés entre eux. La production répondait quant à elle aux seuls besoins civils, l'industrie produisant la plupart du temps elle même l'énergie qui lui était nécessaire. De plus, l'alimentation de la position fortifiée dépendait souvent de moyens de production situés au niveau de la frontière et même parfois à l'étranger ce qui était incompatible avec une quelconque utilisation militaire.

Il clair au vu de ce bref exposé que il était impossible au début des années 30 de greffer sur le réseau existant des consommateurs électrique dont la puissance dépassait souvent celles des villages avoisinants (2)et que les enjeux financiers nécessaires pour établir en arrière de la zone de front une infrastructure de distribution interconnectée et sure dépassait de loin les possibilités des sociétés électriques locales.

Ce nouveau besoin amena la création en 1931 du CENE (Consortium Électrique du Nord Est) , groupement d’intérêt économique de droit privé disposant des fonds nécessaires pour la modernisation du réseau de production et de distribution français dans le nord est de la France et regroupant les grands acteurs dans le domaine de la production et de la distribution d'électricité du Nord Est dont la SALEC (Société Alsacienne et Lorraine d'Electricité) , l'ES (Electricité de Strasbourg), la Compagnie Lorraine d'Electricité, la Compagnie Electrique de la Sidérurgie Lorraine.


Pour ce qui est des travaux à mener par l'état défense, ils ont été reportés sur la deuxième loi programme de 1934. Ce dossier sera finalement relancé à partir de 1935, année qui sera consacrée à la rédaction du cahier des charges et de l'élaboration des études quant aux lignes et postes à construire. Les travaux démarreront eux en 1937 avec la construction du poste de transformation bétonné de Goetzenbruck mais ils ne concerneront que l'alimentation des ouvrages du nord-est de la France.

Les travaux menés à l'intérieur des ouvrages seront réalisés avec les inconvénients que cela suppose dans locaux occupés puisqu'il fut nécessaire de créer de nouveaux locaux à proximité des usines électriques pour abriter les matériels et de modifier profondément la distribution électrique intérieure des ouvrages pour y insérer cette nouvelle source en rajouter un nouveau tableau général de distribution électrique reprenant tout ou partie des départs existants. Le gros-oeuvre fut terminé fin 1938 et la mise en place des équipements effectuée en 1939 - 1940.

Les travaux extérieurs portèrent sur la réalisation d'une rocade civile de transport THT et de postes de transformation et furent financés par des deniers privés. Pour la partie strictement militaire du dispositif, ils consistèrent en la création de postes de transformation bétonnés (3) sur les arrières de la position pour protéger de l'artillerie et de l'aviation les équipements techniques permettant la transformation de la haute tension de la rocade arrière (65 000V) en moyenne tension (10 300V ou 17 850V) et de lignes aéro-souterraines les reliant aux ouvrages. Ces lignes sont aériennes à distance de la LPR puis enterrées à l'approche des ouvrages pour les mettre à l'abri de l'artillerie adverse (4).

Le programme de travaux initialement prévu ne fut pas réalisé, seuls les gros ouvrages furent réalimentés et les petits ouvrages ne furent par traités . Par ailleurs, certaines liaisons ou interconnexions extérieures n'ont pas vu le jour sans que cela ne compromette le fonctionnement de l'ensemble.

La disponibilité dans les ouvrages alimentés par l’arrière d'une puissance importante permit de traiter en partie un problème qui s'était posé avec toute son acuité pendant les périodes d'occupation des ouvrages en 1936 et 1938, celui de l'humidité. Il fut procédé dans ces ouvrages à la mise en place de système de chauffage central alimenté par une chaudière électrique de forte puissance qui permettait de tempérer les locaux (5).



La distribution principale


La distribution électrique principale de l'ouvrage est assurée en 440 V triphasé sans le neutre, les équipements électriques sont alimentés soit depuis le tableau divisionnaire desservant les locaux ou ils sont installés ou par un départ spécifique depuis le tableau principal de l'usine électrique pour certains gros consommateurs comme la cuisine et la salle de neutralisation.
Les tourelles et la traction électrique requérant des tensions continues spécifiques pour leur fonctionnement disposent d'un réseau électrique distinct


Distribution principale de l'ouvrage


Dans les ouvrages compacts avec des longueurs de galerie faibles, les blocs sont alimentés directement depuis le tableau général de l'usine électrique. Lorsque des distances importantes séparent l'usine de l'avant de l'ouvrage, une sous-station est installée à l'avant de l'ouvrage. Elle est alimentée directement depuis l'usine par deux câbles de forte section.

Dans certains ouvrages ou les distances entre l'usine et la sous-station avant étaient trop importantes pour permettre l’alimentation en basse tension sans pertes notables, il est fait appel au niveau de l'usine à un élévateur de tension transformant le 440V triphasé en 3 000 V permettant ainsi le transport de l'énergie sans trop de pertes jusqu'à la station avant de l'ouvrage ou cette tension est de nouveau ramenée à 440 V triphasé par un transformateur abaisseur.


Les blocs de combat et groupes de locaux


Chaque bloc ou groupe de locaux (Casernement, PC, Magasin M1) dispose de son propre tableau divisionnaire assurant l'alimentation de l'éclairage, de la ventilation normale et gazé, du monte charge et du chauffage (6).
Tous les équipements desservis par ces tableaux divisionnaires fonctionnent en 440V triphasé, à l'exception de l'éclairage qui est lui alimenté en 110V monophasé par un transformateur délivrant à son secondaire du 220V triphasé avec neutre.


Les équipements de cuisine


Dans les gros ouvrages, les cuisines sont 'tout électrique' et équipées d'un autocuiseur à plusieurs marmites Cubain, d'un four à rôtir et d'un percolateur. Ces matériels qui fonctionnent en 220V triphasé sont raccordés sur un tableau divisionnaire spécifique alimenté par un transformateur de 60 KVA installés dans la cuisine même.


La traction ferroviaire


Dans les ouvrages qui en sont pourvus, les locotracteurs électriques fonctionnent sous une tension de 600 V continus distribués par une caténaire. cette tension est produite par des groupes convertisseurs composés d'un moteur 440V triphasé entrainant une génératrice continu et distribuée par un réseau de caténaire en partie haute des galeries de l'ouvrage.

Les groupes convertisseurs sont installés dans des sous stations-traction au niveau de l'usine électrique et/ou des sous-stations avant lorsqu'elles existent. Chaque sous-station traction compte deux groupes de 40KW et 70KW et l'énergie est distribuée via un tableau de protection en plusieurs départs correspondant chacun à un tronçon de voie.


Les tourelles


Les tourelles fonctionnent sous une tension de 110 V continus et appellent une puissance allant de 14 KW pour une tourelle de mitrailleuses à 50 KW pour une tourelle de 75 . Cette tension est produite par des groupes convertisseurs composés d'un moteur 440V triphasé entrainant une génératrice continu installés dans des sous stations-tourelles au niveau de l'usine électrique et/ou des sous-stations avant lorsqu'elles existent.
Chaque sous-station tourelle compte deux groupes d'une puissance adaptée au besoin et l’énergie est distribuée via un tableau de protection en autant de départs que de tourelles.



L'exploitation des gros ouvrages et de l’alimentation par l’arrière


La maintenance et l'exploitation des lignes et des postes de transformation extérieure est assurée dés septembre 1939 par les Sections d'Electriciens de Campagne d'Exploitation Frontalière (SECEF). Ces sections spécialisées sont composée d'officiers de réserve et d'hommes employés par les compagnies d'électricité mobilisés sur place.

Dans les ouvrages, ce sont les détachements d'électriciens et d'électromécaniciens des régiments d'active du génie spécialement formés aux matériels de la fortification qui ont pour mission d'assurer la production et la distribution de l’énergie électrique.

En période d'inoccupation, seule l'alimentation extérieure du temps de paix est en service pour permettre la maintenance et les travaux d'entretien.
Dés que l'ouvrage est occupé, l'alimentation par l’arrière est mise en fonction et fournit alors la totalité des besoins en énergie de l'ouvrage en état de veille.

Lorsque l'ouvrage passe en alerte, deux groupes électrogènes sont démarrés et assurent l'alimentation de la salle de neutralisation. Les blocs et autres services de l'ouvrage restent alimentés par le réseau civil au travers de l'alimentation par l’arrière. Ce n'est qu'en cas de disparition de cette dernière que tout l'ouvrage est repris par les groupes électrogènes en service dans l'usine électrique.




Principe de la distribution des petits ouvrages, casemates et abris


Le principe de la distribution électrique des petits ouvrages, des abris pour réserves locales et des casemates est bien plus simple que celui des gros ouvrages.
Là encore, on recourt largement à l'électricité qui est utilisée pour l'éclairage, la ventilation, l'alimentation de la pompe de puits et le fonctionnement de la tourelle pour les petits ouvrages d'infanterie qui en sont dotés. Les fumées pouvant aisément être évacuées à l'extérieur, la cuisson et le chauffage sont assurés dans les abris et petits ouvrages par une cuisinière charbon ou fuel, les casemates en étant dépourvues.


La production électrique


La production d'électricité est assurée dans la plupart des casemates d'infanterie par un unique groupe électrogène à moteur CLM de 5 KW et, dans les abris et petits ouvrages d'infanterie, par deux groupes électrogènes redondants d'une puissance de 8 à 48 CV selon les besoins (6 à 7 KVA pour un abri pour une section, 40KW pour un petit ouvrage d'infanterie doté d'une tourelle de mitrailleuses).

Les constructeurs des moteurs pour groupes électrogènes ayant équipé les petits ouvrages, casemates et abris de la ligne Maginot furent les sociétés Renault , Baudouin , Supdi, et la Compagnie Lilloise des Moteurs (C.L.M.) , les moteurs fournis allant du monocylindre au 4 cylindres.

Pour la plupart des petits ouvrages, l'alimentation du temps de paix est assurée par un transformateur extérieur depuis le réseau civil. C'est aussi le cas de quelques abris et casemates, ceux ci pouvant aussi être alimentés depuis un ouvrage voisin ou directement par le réseau électrique basse tension extérieur (7)



La distribution intérieure


L'énergie est distribuée sous 220V triphasé, l'éclairage alimenté en 110V étant pris entre le neutre et une phase.
Dans les petits ouvrages d'infanterie dotés d'une tourelle de mitrailleuse, un groupe convertisseur délivrant du 110V continus permet l'alimentation de cette dernière.





(1) Ce fut le cas en juin 1940 lors du retrait des troupes d'intervalle, les sections d'électriciens (SECEF) chargées de l'exploitation du réseau extérieur assurant l'alimentation des ouvrages par l’arrière coupèrent celle-ci avant de se replier.

(2) Il convient de resituer la consommation électrique d'un ouvrage fortifié dans le contexte de l'époque. L'utilisation de l'électricité n'était pas chose courante et celle ci n'était pratiquement utilisée dans les campagnes que pour la 'force', son usage pour l'éclairage ne concernait encore que quelques demeures huppées en ville qui avaient choisi de délaisser le gaz ou le pétrole à son profit. Des ouvrages d'artillerie comme ceux du Hackenberg ou du Galgenberg consommaient à eux seuls bien plus d'énergie que les villages voisins regroupés.

(3) Voir les postes de Xivry-Circourt, Reinange, Bettelainville et Goetzenbruck détaillés dans la partie Constructions du site ou les plans-type E et F concernant ces postes

(4) Avec des cas particuliers comme celui de la liaison double Haguenau-Pfaffenhoffen réalisée en souterrain sur la quasi intégralité de son parcours du fait de son exposition à l'artillerie adverse.

(5) La puissance totale de la chaudière de l'ouvrage du Galgenberg était de 140 KW, se rajoutant à la puissance totale de l'installation initiale de radiateurs électriques qui était de 40 KW.
Pour le détail et l'utilisation du chauffage, voir la page - Principe de la ventilation - dans le wiki du site.

(6) Le chauffage électrique qui était initialement alimenté à partir des tableaux divisionnaires des blocs ou groupes de locaux a avec l'arrivée de l'alimentation par l'arrière été regroupé sur un circuit dédié couvrant tout l'ouvrage. Cela permettait lorsque l'ouvrage était innocupé de pouvoir mettre le chauffage en service dans tout l'ouvrage sans que les tableaux divisionnaires des blocs ne soient alimentés.

(7) C'est le cas par exemple de l'abri du Bois de Cattenom alimenté depuis l'ouvrage du Kobenbusch, de l'abri PC de l'Ancienne Redoute ou de certaines casemates de berge du Rhin dépourvus de groupe électrogène et alimentés en basse tension directement depuis le réseau électrique public.



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