Le TGV TMST (TransMancheSuperTrain), appelé Eurostar e300 depuis sa rénovation dans les (afin de le distinguer de l').., ou au Royaume-Uni, est une conçue pour être exploitée par Eurostar, sur la ligne passant dans le tunnel sous la Manche pour des liaisons entre l'Angleterre et l'Europe continentale. Construit entre 1993 et 1996, par un consortium international dirigé par Alstom, il présente, par rapport aux autres types de rames TGV, des particularités liées au franchissement du tunnel sous la Manche (rames sécables) et à la circulation en Grande-Bretagne (conformité au gabarit britannique et, jusqu'en 2007, prise du courant par frotteurs). Il peut s'adapter à plusieurs types de courant et de signalisation (AWS, TVM). Le est, avec l' mis en service en 2015, le train le plus rapide du Royaume-Uni.
Description vignette|gauche|Plaque de construction (année 1994), sur la (). Conçu pour des relations entre l'Angleterre, la France et la Belgique, il existe deux versions différentes de TGV TMST selon leur composition : la version « » ( encadrées par ), dédiée aux services Eurostar et la version « North of London » (« NOL » ; à ), dédiée à l'origine aux services Regional Eurostar. Les rames sont composées de , chaque demi-rame possédant et une unité articulée de neuf (« ») ou sept (« NOL ») remorques. Ces sont liées par des attelages automatiques, à l'instar des attelages entre la motrice et la première voiture. Comme les TGV Sud-Est ou les KTX-I, le des voitures d'extrémité est aussi motorisé.
Caractéristiques techniques vignette|gauche|redresse|Une , sur la ligne à grande vitesse britannique (). Le TGV TMST est motorisé par 12 moteurs électriques triphasés de type asynchrone, conçu par Brush Traction, et commandés par onduleurs à GTO. Chaque motrice dispose de deux couples pont mixte-pont de diodes montés en série, de deux hacheurs en parallèles, et chaque moteur dispose de son onduleur. La captation du courant est assurée par un pantographe et, jusqu'en 2007, par frotteurs pour le anglais. À la suite de la mise en service complète de la LGV entre le tunnel et Londres-Saint-Pancras à la fin de 2007, ces frotteurs devenus inutiles ont été déposés par souci d'économie et de simplification de la maintenance. Un sélecteur en cabine permet la sélection des différents pantographes en fonction de la zone.
Les rames TGV TMST ont été conçues pour circuler sur les réseaux suivants, qui disposent de systèmes de signalisation et d'électrification différents : France (SNCF Réseau) : lignes classiques ( – et – CC) et lignes à grande vitesse ( – ) ; Belgique (Infrabel) : lignes classiques ( continu) et la LGV 1 ( – ) ; Royaume-Uni (Network Rail) : lignes classiques ( continu) et la High Speed 1 ( – ) ; Tunnel sous la Manche (Getlink) : – .
Le freinage est assuré par plusieurs systèmes fonctionnant simultanément. Chaque moteur assure un freinage rhéostatique, puis les essieux motorisés disposent chacun de deux semelles en matériaux composites (une par roue) de 350mm. Chaque essieu non motorisé dispose de 4 disques non ventilés de diamètre et d'épaisseur associés à 4 unités de frein à disque. Enfin, chaque essieu dispose d'un anti-enrayeur à régulation de glissement. Ces dispositif permettent un arrêt d'urgence à en .
Le couplage en unité multiple est impossible en service commercial (aucun quai actuel ne pourrait accepter un train d'une telle longueur), mais reste possible en cas de secours. Les motrices disposent d'attelage Scharfenberg sous trappe escamotables à leurs extrémités.
Les rames sont également adaptés à la circulation sur le réseau classique anglais. Elles sont au gabarit britannique, plus réduit que le gabarit continental en hauteur et en largeur ( de large au lieu de ), et les voitures sont adaptées à la hauteur standard de des quais britanniques, ce qui leur donne une apparence différente de celle des autres TGV. La face des motrices est de couleur jaune, comme toutes les motrices au Royaume-Uni
Particularités liées au tunnel vignette|gauche|Cabine de conduite d'une . Le franchissement du tunnel sous la Manche nécessite des dispositions de sécurité particulière afin de prévenir tout risque d'incendie. Les rames sont sécables par le milieu et entre la motrice et la première voiture adjacente, pour pouvoir être remorquées hors du tunnel en cas de nécessité (norme imposée par la Commission intergouvernementale au tunnel sous la MancheAccord sur "La concession", Point A.I.55(ii), (lire en ligne ) : ). Ainsi, en cas de défaillance ou d'incendie dans une partie de la rame, les deux sections pouvaient être séparées automatiquement (grâce à des attelages automatiques Scharfenberg commandés à l'intérieur du train), permettant à l’autre tronçon de sortir du tunnel. Les motrices devaient donc avoir la capacité d’extraire à elles seules un train entier. Chaque demi-rame (portant un numéro spécifique, par exemple 3201) a la longueur d'une rame TGV « standard » (environ ).
Les motrices disposent de systèmes de sécurité dédiés aux incendies. Elles disposent de bouteilles de gaz halogène pour priver l'incendie d'oxygène, d'une ignifugation et d'une climatisation particulière. En outre, les voitures disposent de portes coupe-feu, et les structures sont traitées contre le feu. Les motrices ont également un unique pare-brise central de taille réduite, pour pallier les effets hypnotiques causés au conducteur par le tunnel sous la Manche.
Développement Construction Le ., les différentes compagnies ferroviaires impliquées dans le projet Eurostar passèrent commande à un consortium international dirigé par GEC-Alsthom et composé de De Dietrich et des Ateliers de construction du Nord de la France (ANF) côté français, Metro-Cammel, Brush et British Rail Engineering Limited (BREL) côté britannique ainsi que les Ateliers de constructions électriques de Charleroi (ACEC) et La Brugeoise et Nivelles (Bombardier Eurorail) côté belge pour la construction de 30 rames complètes... La commande initiale a rapidement été étendue en pour accueillir huit trains supplémentaires, une rame « » et sept rames « North of London » destinées au service « Regional Eurostar ». En outre, une motrice supplémentaire (3999) a été construite comme engin de remplacement. Le design intérieur et extérieur de la rame fut réalisé par la collaboration de cabinets des trois pays, le tout dirigé par Roger Tallon.
Les 77 motrices ont été construites à l'usine de GEC-Alsthom de Belfort et les 76 remorques motorisées adjacentes aux motrices par l’entreprise De Dietrich ferroviaire, basée à Reichshoffen. La motorisation, de type asynchrone à thyristor GTO, a été entièrement conçue par GEC et construite par Brush Traction, tandis que les ingénieurs SNCF auraient souhaité la réutilisation de leur technologie à moteurs synchrones déjà présente dans le TGV Réseau..
Les voitures de première classe, au nombre de 214, ont été construites par Bombardier Eurorail en Belgique. Les 366 remorques restantes, dont 76 voitures-bar et 290 voitures de seconde classe, ont été construites dans les usines de GEC Alsthom à Aytré. Toutes les voitures bar ont été aménagées par GEC-Alsthom à . L’installation de l'équipement de toutes les remorques intermédiaires a été partagée entre les usines de Washwood Heath et d'Aytré. Enfin, l’appareillage électrique et les convertisseurs auxiliaires ont été réalisés par les Ateliers de constructions électriques de Charleroi.
L'ensemble du parc Eurostar a coûté 1,34 milliard d'euros, soit une moyenne de 35,5 millions d'euros par unité.
Essais vignette|gauche|La rame EUKL 3015/3016 alimentée par troisième rail, en gare de Bromley South. Les premiers éléments sortirent d’usine dès et le , la rame PS1 (Pre-series 1), composée des motrices 3001/3002 et de sept voitures, débuta les essais entre Strasbourg et Mulhouse, où des vitesses de ont été atteintes. Puis la rame PS2 (Pre-series 2) composée des motrices 3201/3202 et de 18 voitures sortit des ateliers de Belfort en de la même année. En , des essais sur la LGV Nord sont effectués où des marches à ont été atteintes à partir du . Enfin, le , la première traversée du tunnel sous la Manche est réalisée par la rame PS1, encadrée par l' et la . La première traversée en autonomie a été effectuée par la rame PS2 en . En outre, des essais en Angleterre et en Belgique ont également eu lieu afin de tester le captage du courant et les appareils de bord sous 750 V et 3 kV. Les premières rames ayant été construites bien avant l’entrée en service des Eurostar, elles ont pu disposer d’une période d’essai importante...
De plus, en Angleterre, les circuits de voies étant en 50 Hz, il était nécessaire que le train n'interfère pas avec ces fréquences. Cette contrainte a été prévue dès le départ et la chaine de traction a été conçue avec un ICMU (Interference Current Monitoring Unit) qui ouvre automatiquement le disjoncteur principal dès qu'une composante 50 Hz est détectée. Cependant, lors des essais sur le réseau anglais, des disjonctions intempestives ont été constatées, tant et si bien que lors de la première circulation, l'ICMU fit disjoncter les engins moteurs plus de 100 fois. Il s’est avéré que le problème provenait des arcs électrique entre les patins de captage et le rail d'alimentation. En effet, les ruptures provoquées par la discontinuité du rail entraînent des étincelles (compte tenu des fortes intensités), qui peuvent générer du bruit avec une composante de 50 Hz détectée par l'ICMU. La solution était donc d'assouplir les règles de surveillance des courants perturbateurs..
Propriétaires Le matériel TGV TMST était réparti à l'origine entre trois propriétaires : Eurostar UK Limited (EUKL ; filiale de London and Continental Railways) propriétaire de « » (3001/2 à 3021/22) et des « North of London » (3301/2 à 3313/14) ; la SNCB propriétaire de « » 3101/2 à 3107/8 ; la SNCF propriétaire de « » 3201/2 à 3231/2. De plus, elle loue NOL (North of London) libérées par l'abandon du projet de liaison Eurostar au-delà de Londres ; après les avoir rénovées au standard français, ces rames circulaient sur les relations TGV au départ de Paris-Nord (essentiellement vers Lille). Étant identiques aux rames TMST traditionnelles, il n'y a pas eu besoin de formation pour les agents de conduite ou commerciaux. Elles ont été retirées du service fin 2014Trains du Sud-Ouest, « TGV NOL » (consulté le )., au profit de . Par ailleurs, la a été louée à Thalys, pour son service à bas coûts Izy. ; cette location a toutefois pris fin en 2020 ; cette page est une archive..
Depuis le et le lancement de la structure Eurostar International Ltd., l'intégralité du parc « » encore en service passe sous la propriété de cette entreprise.
Service
Eurostar vignette|gauche|Un TGV TMST à la sortie du tunnel sous la Manche, à Coquelles, côté français. Le parc des rames « » (c'est-à-dire les rames à ) était initialement prévu pour les dessertes Paris – Londres et Bruxelles – Londres. Cette desserte est effectivement assurée par les et les belges, mais seulement de la SNCF. En , sont exploitées pour le service commercial Eurostar.
Entre 2004 et 2005, Eurostar lance une grande opération de modernisation de la flotte « » réalisée en collaboration par Philippe Starck. Elle permettra l'ajout de prises électriques, de rangements à bagages supplémentaires (ce qui diminuera la capacité des rames) et une modification des couleurs intérieures. Cette opération, d'un coût de de Livres Sterling, verra la première rame modernisée sortir des ateliers le ..
Après d'utilisation, les rames qui ne sont pas radiées subissent, à partir du milieu des , une importante rénovation dite e300, avec un remplacement des aménagements intérieurs d'origine par des aménagements neufs, mais également une nouvelle livrée. Cette opération de mi-vie est réalisé par technicentre industriel SNCF d'Hellemmes en collaboration avec l'entreprise Pininfarina.