A.- A l'occasion de la pose de la double voie entre Sion et Brigue, les CFF ont décidé de supprimer, dans la région de St-Léonard, deux passages à niveau distants de 600 m environ et reliant deux routes qui longent la voie ferrée, à savoir au nord la route cantonale Sion-Sierre et au sud le chemin de Mangold, lequel sert de dévestiture à de vastes terrains cultivés s'étendant en direction du Rhône. Quelques années auparavant (1962), ils avaient participé par 800 000 fr. environ à la construction d'un passage routier supérieur et d'un passage inférieur pour petits véhicules routiers, situés respectivement à 1075 m et 750 m à l'ouest du plus proche passage à niveau.

Avant la suppression des passages à niveau, le trafic rural empruntait la route cantonale jusqu'à ceux-ci; depuis leur suppression, il passe par le passage supérieur créé en 1962, puis par le chemin de Mangold, de 3 m de large et sans revêtement, que la commune a décidé d'élargir et d'améliorer; le coût des travaux était estimé à 540 000 fr. à l'époque. Par lettre du 19 avril 1968, les CFF avaient proposé d'y participer pour 100 000 fr., mais la commune avait refusé cette offre, jugée insuffisante. Par lettre du 16 septembre 1968, les CFF avaient présenté le problème à l'Office fédéral des transports, en ajoutant qu'au besoin le Tribunal fédéral aurait à se prononcer en application des art. 19 al. 2 et 40 al. 2 de la loi fédérale sur les chemins de fer.

Le 21 février 1969, après une procédure d'enquête dans laquelle la commune de St-Léonard avait fait opposition, l'Office fédéral des transports avait approuvé le projet relatif à la pose de la double voie dans la région. Sa décision disait sous chiffre 4:

"Notre approbation comporte, entre autres, la suppression des passages à niveau des km 99'554 et 100'156 sur le territoire de la commune de Saint-Léonard. Les questions relatives à l'aménagement approprié des liaisons entre le village de Saint-Léonard et le territoire communal situé au sud de la voie ferrée ne peuvent être tranchées dans le cadre de la présente procédure d'approbation de plans. A défaut d'entente entre les parties, la suppression des passages à niveau devrait, à notre avis, faire l'objet d'une procédure d'expropriation."

La commune de St-Léonard avait reçu une copie de cette décision, laquelle ne fit l'objet d'aucun recours et devint définitive.

B.- Le 18 septembre 1969, les CFF ont demandé au Président de la Commission d'estimation du 2e arrondissement (ancienne organisation) l'autorisation d'ouvrir la procédure sommaire d'expropriation (art. 33 LEx.), ce qui leur a été accordé le 31 janvier 1970. Ils précisaient dans leur requête qu'il s'agissait d'estimer l'indemnité due par eux non pas pour la suppression des passages à niveau, mais pour la perte de l'usage de ces deux passages. La requête était cependant accompagnée d'un plan d'expropriation indiquant l'emplacement des deux passages à niveau supprimés et d'un tableau des droits à exproprier mentionnant comme tels ces deux passages.

Dans son intervention des 17/18 mars 1970, la commune de St-Léonard a déclaré n'avoir pas d'opposition à faire à l'expropriation.

A la séance de conciliation du 11 août 1970, les CFF ont offert la somme de 50 000 fr., correspondant à leur avis à la capitalisation des frais annuels d'entretien, alors que la commune réclamait 500 000 fr. La tentative de conciliation a échoué.

Dans leur mémoire du 13 juillet 1973 à la Commission d'estimation, les CFF ont soutenu qu'il n'y avait en l'espèce aucun droit privé de passage; qu'un passage à niveau public était régi non point par le droit privé, mais par le droit public, plus précisément par la loi fédérale sur les chemins de fer; que, par conséquent, l'obligation des CFF se limitait, conformément à l'art. 20 de cette loi, à la réparation du surcroît de charge que peut représenter pour la commune le fait que le chemin de Mangold doit écouler, sur sa partie ouest séparant les passages à niveau supprimés du nouveau passage supérieur, le trafic qui, précédemment, ne l'utilisait qu'au-delà de ces passages. Sans mentionner de chiffre, les CFF demandaient à la Commission d'estimer équitablement le surcroît de charge précité.

Par mémoire du 18 juillet 1973, la commune de St-Léonard a réclamé 500 000 fr. Elle admettait qu'il ne s'agissait pas d'une servitude de droit privé propre à être expropriée comme droit réel, et qu'aucun droit de cette nature ne passerait aux CFF ni ne serait supprimé; elle soutenait en revanche que la suppression de deux passages à niveau obligeait les CFF à mettre les usagers dans la même situation de commodité qu'auparavant et à les indemniser pour les détours à faire, pour la moindre commodité et pour créer des voies d'accès convenables.

Par prononcé du 18 juillet 1973, la Commission fédérale d'estimation du 3e arrondissement (nouvelle organisation) a obligé les CFF à participer aux frais de réfection du chemin de Mangold dans la proportion de 40% pour le lot I et de 20% pour le lot II, au maximum par 150 000 fr., puis à verser à la commune de St-Léonard une indemnité de 3000 fr. pour frais extrajudiciaires en application de l'art. 115 LEx.

C.- Par recours de droit administratif du 29 septembre 1973, la commune de St-Léonard demande au Tribunal fédéral d'annuler ce prononcé, puis de dire que les CFF sont condamnés à lui payer la somme de 500 000 fr. avec intérêt à 5 1/4% dès le 6 septembre 1969, ainsi qu'un montant de 15 000 fr. à titre de dépens de première instance.

D.- Dans ses observations, la Commission d'estimation explique son prononcé sans présenter de proposition.

Les CFF concluent au rejet du recours.

1. a) Selon l'art. 5 LEx., l'expropriation peut avoir pour objet les droits réels immobiliers, les droits résultant des dispositions sur la propriété foncière en matière de voisinage, et en outre les droits personnels des locataires ou fermiers de l'immeuble à exproprier. La procédure d'expropriation suppose donc qu'il y ait, d'une manière ou d'une autre, atteinte à un de ces droits réels ou personnels. La loi fédérale du 20 décembre 1957 sur les chemins de fer (LCF), applicable aux CFF en vertu de l'art. 4 al. 1 de la loi fédérale du 23 juin 1944 sur les CFF, confirme ce principe général en son art. 20, selon lequel la loi fédérale sur l'expropriation est applicable à la réparation du "préjudice causé aux tiers par des empiètements sur leurs droits".

En l'espèce, la commune de St-Léonard n'était atteinte dans aucun droit, ni réel ni personnel. Ce point est admis tant par elle-même que par les CFF et la Commission d'estimation. En tout cas, aucune servitude de passage en faveur de la commune et de ses habitants n'était inscrite au registre foncier sur les passages à niveau sources du litige. Il n'y avait pas non plus de servitude dite apparente dispensée de l'inscription au registre foncier (art. 676 al. 3 CC): d'une part il ne s'agissait pas de conduite, d'autre part il aurait fallu une convention dont l'existence n'a jamais été alléguée. Il ne saurait être question non plus de prescription acquisitive, dont on peut douter qu'elle soit en principe possible sur le domaine ferroviaire et qui suppose de toute façon la réalisation de diverses conditions (art. 662 et 731 al. 3 CC); il eût d'ailleurs appartenu à la commune de St-Léonard d'en prouver la réalisation, ce qu'elle n'a même pas cherché à faire. Théoriquement aurait pu exister un droit découlant d'une concession ou d'un contrat de droit administratif, encore qu'un tel acte se conçoive difficilement pour l'usage du domaine ferroviaire par un tiers autre qu'une entreprise de chemin de fer; mais rien n'a été allégué non plus dans ce sens.

En définitive, la faculté d'utiliser les passages à niveau n'existait qu'à bien plaire et avait un caractère précaire, sous réserve de la législation sur les chemins de fer. Ainsi la procédure fédérale d'expropriation était inapplicable et la Commission fédérale d'estimation incompétente.

b) C'est à tort que, devant cette commission, les parties ont oralement fait intervenir, en sens contraire, l'art. 69 al. 2 LEx. D'une part, en effet, il n'y avait aucune contestation sur l'existence d'un droit faisant l'objet d'une demande d'indemnité au sens de l'art. 69 al. 1, puisque les deux parties s'accordaient à dire qu'il n'y avait pas de droit préexistant; d'autre part, si la Commission avait été appelée à statuer sur ce point, elle n'aurait pu que constater l'absence d'un tel droit, et en déduire que la prétention à indemnité n'était pas fondée du tout, selon la loi sur l'expropriation.

c) En réalité, le litige relevait uniquement de la loi fédérale du 20 décembre 1957 sur les chemins de fer, à première vue de l'art. 19, éventuellement aussi des art. 25 ss.

Or, selon l'art. 40 al. 2 LCF, le Tribunal fédéral connaît en instance unique de toutes les contestations pécuniaires relatives à l'application des art. 19 al. 2, 21 al. 2, 25 à 32, 34 à 37. La compétence du Tribunal fédéral est en outre rappelée par l'art. 116 lettre k OJ.

2. a) En présence de cette situation, le Président de la Commission fédérale d'estimation du 2e arrondissement (ancienne organisation) aurait dû refuser l'ouverture de la procédure d'expropriation, et la Commission d'estimation du 3e arrondissement (nouvelle organisation) se déclarer d'office incompétente, en renvoyant les parties à agir selon l'art. 40 al. 2 LCF. L'accord des parties n'y changeait rien, car les règles de compétence sont, de par leur nature, impératives et on ne peut pas y déroger par convention, sauf disposition contraire de la loi. Quand à la remarque faite par l'Office fédéral des transports dans sa décision d'approbation des plans du 21 février 1969, elle ne liait pas la Commission d'estimation; c'était en effet une simple opinion, ainsi que cela ressort des mots "à notre avis" qui y figurent.

Ayant à appliquer le droit d'office dans la procédure du recours de droit administratif et étant en outre autorité de surveillance (art. 63 LEx.), le Tribunal fédéral doit constater que la décision attaquée a été rendue par une autorité incompétente et, partant, l'annuler pour ce motif, en tant qu'elle concerne le fond de l'affaire (ch. 1 à 4 du dispositif), quand bien même la recourante a expressément renoncé à faire valoir ce moyen.

b) On peut sans doute se demander s'il n'y a pas formalisme excessif, de la part du Tribunal fédéral, à refuser de statuer sur une affaire dont il est saisi en tant qu'autorité de recours en matière d'expropriation fédérale, alors qu'il serait compétent pour statuer sur la même affaire si elle lui était soumise en instance unique, en application de l'art. 40 al. 2 LCF.

Mais s'il statuait sur le fond du recours, en faisant abstraction des questions de compétence, le Tribunal fédéral créerait un fâcheux précédent, source d'insécurité juridique et de confusion; en outre, il ne saurait pas très bien quel droit appliquer: la loi sur l'expropriation ou la loi sur les chemins de fer. Aussi s'imposet-il, pour la clarté de l'affaire, de la remettre sur la bonne voie en annulant, pour cause d'incompétence, la décision attaquée.

Le Tribunal fédéral ne saurait non plus, après avoir prononcé une telle annulation, convertir d'office le présent recours en une action de droit administratif, en considérant l'acte de recours comme acte introductif d'instance. Ce procédé insolite n'apporterait guère de réelle économie de procédure: il faudrait, en effet, ordonner malgré tout un nouvel échange de mémoires, pour permettre aux parties de défendre leurs intérêts dans le cadre de la législation fédérale sur les chemins de fer, puis engager la procédure préparatoire des art. 34 et 35 PCF, auxquels renvoie l'art. 120 OJ, et prendre enfin des mesures d'instruction, sous forme d'inspection locale et peut-être d'expertise.

On peut d'autant mieux s'en tenir à la solution adoptée cidessus (consid. 2 a) qu'il n'en résulte pas, pour les parties, d'autre préjudice que d'avoir dû participer à une procédure devenue inutile et subi de ce fait une perte de temps. Il n'est d'ailleurs pas exclu qu'après l'échec de leur première procédure, les parties cherchent et parviennent à s'entendre, pour n'avoir pas à engager un procès direct devant le Tribunal fédéral.

3. a) L'annulation de la décision attaquée dans les chiffres 1 à 4 de son dispositif ne dispense pas le Tribunal fédéral de se prononcer sur les dépens de première instance (chiffre 5 du dispositif). La recourante y a droit de toute façon, puisqu'elle a dû participer à la procédure annulée à la suite d'erreurs successives d'autorités fédérales: l'Office des transports, les CFF et la Commission d'estimation. Elle aurait certes pu se soustraire d'entrée de cause à cette procédure, en s'opposant à l'ouverture d'une expropriation; en raison de la façon dont l'affaire était engagée, on comprend cependant qu'elle ne l'ait pas fait.

b) La recourante estime insuffisante la somme de 3000 fr. qui lui a été allouée pour ses dépens, et elle réclame 15 000 fr., en invoquant l'art. 115 LEx.

Selon le premier alinéa de cette disposition, l'expropriant est tenu de verser une indemnité convenable à l'exproprié à raison des frais extrajudiciaires occasionnés par les procédures d'opposition, de conciliation et d'estimation. En parlant non pas de remboursement des frais, mais d'indemnité convenable, cette disposition laisse un large pouvoir d'appréciation à la Commission d'estimation, et le Tribunal fédéral ne pourrait intervenir qu'en cas d'excès ou d'abus de ce pouvoir (art. 104 lettre a OJ). Pour en juger, la Commission doit se fonder sur le bordereau des opérations et débours de l'avocat et sur les pièces établissant des dépenses particulières et inévitables, lorsque de tels documents ont été produits. Dans le cas contraire, elle doit estimer le travail et les frais présumables de l'avocat sur la base du dossier et de la plus ou moins grande complexité de l'affaire. Le tarif cantonal des avocats n'est en tout cas pas applicable, car il s'agit d'une procédure fédérale. Tout au plus la Commission pourrait-elle s'inspirer par analogie du Tarif du 14 novembre 1959 pour les dépens alloués à la partie adverse dans les causes portées devant le Tribunal fédéral. Pour les procès directs en matière de droit public et administratif, l'art. 5 ch. 2 de ce tarif fixe un minimum de 300 fr. et un maximum de 10 000 fr. La valeur litigieuse n'est à elle seule pas déterminante. Les plus importants de ces principes ressortent déjà de la jurisprudence (ZIMMERLI, Die neueste Rechtsprechung des Bundesgerichts auf dem Gebiet des Enteignungsrechtes, ZBl 74/1973 p. 177 ss., voir 6.11 p. 193 avec citation d'arrêts non publiés).

En l'espèce, la recourante n'a produit aucune pièce sur ce point, ni devant la Commission d'estimation, ni devant le Tribunal fédéral à l'appui de son recours. Elle se borne à dire que le problème était particulièrement délicat, qu'il a obligé la commune à s'entourer de conseils techniques et juridiques et que de nombreuses entrevues et séances ont eu lieu. En réalité, l'affaire était peut-être délicate, mais non pas très complexe. D'après le dossier, l'avocat de la recourante a agi pour la première fois le 17 mars 1970, par une intervention écrite de 4 pages dans la procédure d'opposition à l'expropriation. Puis il a pris part le 11 août 1970 à la séance de conciliation, après quoi il a déposé un mémoire de 7 pages et participé enfin à l'audience de jugement du 18 juillet 1973. En dehors de cela, il a évidemment dû étudier l'affaire et tenir probablement un certain nombre de conférences avec sa cliente et d'autres personnes peut-être. Tout cela n'avait cependant rien d'extraordinaire. En outre, la Commission d'estimation pouvait appliquer l'art. 115 al. 2 LEx. Introduite lors de la revision du 18 mars 1971, cette disposition prévoit en effet qu'il est possible de renoncer complètement ou en partie à allouer des dépens lorsque les conclusions de l'exproprié sont rejetées intégralement ou en majeure partie; or, en l'espèce, la commune de St-Léonard n'avait obtenu que 150 000 fr. au maximum, alors qu'elle réclamait 500 000 fr.; elle avait donc été déboutée en majeure partie, ce qui justifiait une réduction des dépens.

Compte tenu de tout cela, il apparaît que la Commission d'estimation n'a commis ni excès, ni abus, ni même erreur d'appréciation en fixant à 3000 fr. les dépens dus par les CFF. Le recours doit donc être rejeté sur ce point.

4. Pour les mêmes motifs indiqués ci-dessus (consid. 3 a) à propos des dépens de première instance, il convient d'allouer des dépens à la recourante en application de l'art. 116 LEx. pour la procédure devant le Tribunal fédéral, procédure qu'elle a introduite par un mémoire sérieux de 19 pages.

Par ces motifs, le Tribunal fédéral:

1. Annule les chiffres 1 à 4 du dispositif du prononcé rendu le 18 juillet 1973 par la Commission fédérale d'estimation du 3e arrondissement; confirme le chiffre 5 du même dispositif.

2. Met à la charge des CFF, en plus d'un émolument de justice, des frais d'expédition et des débours de la chancellerie, une indemnité de 800 fr. à payer à la recourante à titre de dépens pour l'instance devant le Tribunal fédéral.