La Lumière électrique
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- La Lumière Électrique
- REVUE HEBDOMADAIRE DES APPLICATIONS DE L’ÉLECTRICITÉ
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- La
- Lumière Électrique
- Précédemment
- L'Éclairage Électrique
- REVUE HEBDOMADAIRE DES APPLICATIONS DE L’ÉLECTRICITÉ
- ——O-*-O-
- DIRECTION SCIENTIFIQUE
- A. d’ARSONVAL
- PROFESSEUR AU COLLÈGE DE FRANCE, MEMBRE DE L’iNSTITUT
- V
- A. BLONDEL Eric GÉRARD
- prof . a l’école des ponts et chaussées, directeur de l’institut
- MEMBRE DE L’iNSTITUT ÉLECTROTECHNIQUE MONTEFIORE
- M.LEBLANC
- PRÉSIDENT DE LA COMMISSION ÉLECTROTECHNIQUE INTERNATIONALE
- G. LIPPMANN
- PROFESSEUR A LA SORBONNE, MEMBRE DE L’iNSTITUT
- J. VIOLLE
- F1* AU CONSERVAT. Nal DES A RTS ET MÉTIERS MEMBRE DE L’iNSTITUT
- A. WITZ
- Dn DE LA FACULTÉ LIBRE DES SCIENCES DE LILLE, MEMBRE CORR1 DE i/lNSTITUT
- DIRECTEUR-RÉDACTEUR EN CHEF : Jacques de SOUCY, ingénieur-conseil
- TOME XXXI (a* Série)
- 4e TR IMESTRE 1913
- RÉDACTION et ADMINISTRATION
- 6, RUE DU ROCHER, 6
- PARIS, vme
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- Trentè-septième année SAMEDI 2 OCTOBRE 1915. / Tome XXXI (2« série). N° 38
- *********** ***** • u-u-yu-u^i^i-g^-^,-,-1-1—y^-u-u-u-u-u-j^-yu-
- La Lumière Electrique
- SOMMAIRE
- J. BETHENOD. — Sur le réglage des postes radiotélégraphiques à ondes entretenues
- produites par machines à haute fréquence. i J. REYVAL. — Les usines d’aluminium Vige-land, près Vennesla en Norvège (Fin).. 8
- Publications techniques
- Physique
- De quelques causes de perturbation de la valeur normale du potentiel atmosphérique. — W.-A. Douglas Rudge....................... i5
- Indicateur de potentiel électrostatique et de
- synchronisme............................ 17
- Téléphonie
- Troubles dans les • transmissions télégraphiques dus à l’exploitation des lignes de traction à courant alternatif avec retour de
- courant par le rail...................... 18
- Vibration des diaphragmes de téléphones. ... 19
- Electrométallurgie
- La fusion électrique du cuivre............. 20
- Echos de la guerre
- L’Union allemande des fondeurs de fer et l’or-
- ganisation de la guerre..................... ai
- Notes industrielles. — Les vernis isolants. . 2a
- SUR LE RÉGLAGE DES POSTES RADIOTÉLÉGRAPHIQUES A ONDES ENTRETENUES PRODUITES PAR MACHINES A HAUTE FRÉQUENCE
- Indépendamment de leurs avantages bien connus au point de vue de la technique radioté-légrapliique, les ondes entretenues permettent un calcul beaucoup plus précis des conditions de fonctionnement d’une station réceptrice ou émettrice, et dans ce dernier cas, surtout lorsque l’émission est assurée par une machine à haute fréquence. Nous avons déjà traité jadis à deux reprises (Jahrhuch der drahtlosen Télégraphié und Telephonie 1909, Band II, lleft G, p. 608 et Band III, Heft 3, p. 802) le cas de la station réceptrice ; nous nous proposons aujourd’hui d’établir les conditions nécessaires pour qu’une station d’émission fournisse le fonctionnement optimum. Nous examinerons donc, successivement, d’abord le cas simple d’une machine embrochée directement entre la terre etl’antenne, puis le cas plus complexe d’une alimentation indirecte de l’antenne par l’intermédiaire d’un
- transformateur (ou d’un auto-transformateur).
- Dès à présent, il convient de remarquer que la différence essentielle entre le problème du réglage de l’émission et celui du réglage de la réception consiste en ce que, dans le second cas, il s’agit uniquement, au moins au point de vue de l’intensité des signaux perçus, de rechercher le réglage qui fournit le maximum d’énergie dans l’appareil récepteur, à égalité d’amplitude de la composante du champ électrique créé à distance par le poste émetteur suivant la direction des fils de l’antenne réceptrice ; au contraire, dans le cas du réglage de l’émission, il importe non seulement de rendre maximum le courant dans l’antenne, mais encore d’atteindre un rendement aussi élevé que possible dans le transfert à cette antenne de l’énergie disponible aux bornes de l’alternateur qui doit l’exciter.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- T. XXXI (2® Série). — N° 3S.
- I. Cas de l’embrochage direct de l’alternateur entre l’antenne et la terre.
- Ce cas se traite immédiatement: en effet, il est bien évident d’une part que, pour des valeurs données des résistances ohmiques apparentes R2 et R, de l’antenne et de la machine, le courant d’antenne sera maximum lorsque la réactance résultante de l’ensemble sera nulle. Ceci correspondra au réglage à la résonance du circuit constitué par cet ensemble antenne-machine-terre, la réactance de la machine étant assimilée à celle d’une inductance additionnelle intercalée dans le circuit en question ; l’on sera ainsi ramené au problème classique de la pile de résistance intérieure R, débitant sur une résistance extérieure R*. Or, on sait d’autre part qu’en prenant celle-ci comme variable le maximum de puis-
- E*
- sance utile est obtenu pour Rs = R,, et vaut -r^-,
- 4Ki
- en désignant par E la force électromotrice de la pile ; ceci implique du reste un rendement maximum de 5o % (même en considérant comme utile toute l’énergie absorbée par l’antenne).
- Du reste, même si on envisageait le cas, plus vraisemblable pratiquement, où la résistance ohmique Ra de l’antenne est considérée comme donnée, et où l’on recherche le bobinage de l’alternateur le plus favorable, pour un circuit magnétique déterminé, il suffirait de remarquer que la force électromotrice de l’alternateur est proportionnelle, toutes choses égales d’ailleurs,
- à/R , ; on serait ainsi conduit à rendre maximum
- la fraction ——avec R| comme variable,
- (Ri ~r R*r
- et l’on aboutirait encore à l’égalité
- R, = R,.
- En d'antres termes, avec un embroehage direct de la machine entre Vantenne et la terre, le rendement de l'installation ne saurait dépasser GO % , si l’on veut mettre en jeu toute Vénergie disponible aux bornes de la machine-, bien entendu, l’utilité d’un réglage à puissance maximum n’existe pas pratiquement avec une machine normale, de fréquence industrielle, pour des raisons bien connues qu’il serait superflu d’exposer ici, mais les machines à hautes fréquences sont toujours de faible puissance spécifique, eu égard surtout aux liasses inductions et aux petits pas polaires
- qu’elles comportent. Aussi, il devient très intéressant, avec ces machines, de rechercher s’il est possible de retirer le maximum de puissance utile, sans être obligé de se contenter d’un rendement théorique de 5o % .
- Cette considération nous a conduit à examiner en détail le cas d’un accouplement indirect de la machine avec l’antenne, étant entendu que l’on pouvait disposer à volonté des capacités dans les circuits, pour amener les réactances aux valeurs reconnues les plus convenables. (Comme on le sait, l’emploi de condensateurs est inadmissible pratiquement aux basses fréquences, tandis que surtout pour des fréquences dépassant io ooo périodes, cet emploi est des plus acceptables.)
- II. Cas de l’alimentation indirecte de l’antenne par l’intermédiaire d’un transformateur.
- Le fer des circuits magnétiques étant forcément très loin de la saturation, il est très commode, dans les calculs, d’employer la notation basée surla considération du coefficient d’induction mutuelle totale entre le circuit contenant
- Fig. i.
- l’alternateur A (fig. i) et le circuit « antenne-terre ». Désignons donc par :
- E, la force électviomotrice de l’alternateur A ;
- 11, le courant fourni par cette machine;
- 12, le courant circulant dans le résonateur R équivalant à l’antenne;
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- 2 Octobre 1915.
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
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- Ci, la capacité éventuellement mise en série dans le circuit de l’alternateur A;
- Cj, la capacité du résonateur R (supposée concentrée à ses extrémités).
- L, L2, les self-inductances totales correspondantes (dans Li se trouve comprise la self-inductance représentant l’ellet des réactions produites par le débit dans l’alternateur, et dans L2 l’on tiendra compte de la présence d’une inductance de réglage) ;
- R, R2 les résistances ohmiques apparentes (tenantcompte du rayonnement);
- M, le coefficient d’induction mutuelle créée entre leâ deux circuits au moyen du transformateur T ;
- w, la pulsation de la machine.
- En posant/= y/ — i, on obtient immédiatement les relations symboliques suivantes entre E, I, et I2 :
- i Iï = R)R + LjiüLy — —IJ -f MwI2/
- (ï) _ •
- / o .—. R,I2 -j- L2(i)I2/‘ — —— l-.y -j- Mail, /
- \ “ t,2io '
- d’où l’on déduit :
- la
- M o) K J
- ZiZ-2 +
- en posant pour simplifier
- (3)
- 3, =11, +Ll0)/—-i- /•
- Li jO)
- 32 — R2 j- L2w/ -
- Passant aux valeurs réelles, posons :
- (4) A -j- B/ — ZiZ2;
- l’équation (a) se transforme alors en
- MwE
- (5)
- (6)
- la
- I* =
- y/(A + M2w2)2 + B2 E
- v/
- AyA' + *A+MV
- M2<i>2 ~ ^
- En outre, en tenant compte de (3), l’égalité (4) donne en séparant les parties réelles et les parties imaginaires :
- B = R,
- -f* R2
- L|U)
- G(w
- ce qui peut s’écrire plus simplement
- ( A — Z|Z2 cos (e, -f- 02) (B — Z,Z2 sin (9, -}- 02)
- en posant
- et
- cos 9, =
- R.
- z.
- cos 9
- Ri
- z,'
- L’expression (fi) peut ainsi être mise sous la forme :
- (7) U-.
- v/z,z2
- Æ
- V M2o>2
- -)- a cos (9, -f- 02) -j- -
- M2(j
- Z, Z2
- Or, pour des valeurs données de Z, Z2 6, 92, on peut toujours considérer M comme une variable indépendante, et par conséquent rechercher le maximum de I, en fonction de M, sauf à vérifier que la valeur du couplage correspondant ainsi an maximum de I2 peut être réalisée pratiquement ; il est visible que le maximum de I2 [ formule (7)] est obten 11 pour :
- (8)
- M2o>2 = ZtZ2
- et la formule (7) donne alors
- E
- Umax == ' , / --- . --- ----
- VZ,Z2 y 2 [l + COS (9, + 92)]
- ou plutôt
- E j 2 cos 9, cos 92 ^ 2m X 2 y/R,R2 V 1 + cos (®i + O2)
- Avant, de discuter cette formule, remarquons que la condition (8) conduit déjà à des conclusions intéressantes : en effet, si l’on désigne
- M2 . '
- par k = j—— le coefficient de couplage entre
- Li L2
- les deux circuits envisagés, et si on se rappelle
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- LA LUMIERE ÉLECTRIQUE T. XXXI (2* Série). -4,‘N?38.
- 'A
- que ce coefficient est toujours inférieur à l’unité, l’égalité (8) entraîne l’inégalité
- (io) L,L2u>2 >-ZjZ2.
- En d’autres termes, si on se réfère aux expressions de Zt et Z2, ceci signifie que :
- JJ obtention du couplage donnant la puissance maximum dans l’antenne peut être obtenue si un seul des circuits contient une capacité.
- Dans le cas contraire, en effet, l’inégalité (io) ne pourra jamais être vérifiée pratiquement (elle nécessiterait R4 =R2 = o et h — i), et pour qu’on puisse la satisfaire, il faut qu’une au moins des réactances soit diminuée artificiellement par la présence d’un condensateur. Revenons à l’équation (9) ; il est facile de voir que le deuxième facteur de son second membre ne peut être supérieur à l’unité, quelles que soient les valeurs de 0] et de 02.
- On peut toujours écrire, en effet :
- COS ((fi — 62) := I
- OU
- cos 6, cos (fi — 1 — sin 04 sin 02 ou
- (n) 2 cos0t cos ©2?== 1 -f- cos Oj cos 02 — sin 0, sin 02,
- ou enfin :
- pertes d’énergie sensibles, la puissance recueillie par l’antenne sera
- ou „ E!XR mnx 4 R1R2 E2
- (l/l) 1 niax — nr? !\
- c’est-à-dire la même que dans le cas de l’embro-chage direct de l’alternateur entre l’antenne et la terre, résultat qui pouvait du reste être entrevu a priori.
- Mais ici, la question de la puissance utile maximum n’est pas la seule à envisager; il importe que le rendement de la station d’émission demeure aussi élevé que possible, et parmi tous les réglages compatibles avec la condition (12), il convient d’examiner attentivement-si l’un de ces réglages est préférable au point de vue du rendement. Pour élucider cette question, nous admettrons qu’une fraction tRs (t < 1) de la résistance ohmique apparente R2 du circuit secondaire complet correspond à l’effet utile; les pertes dans le fer seront assimilées à une augmentation de Rt et R2, une évaluation plus exacte rendant le calcul inextricable. Dans ces conditions, le rendement peut s’écrire (abstraction faite des pertes constantes : excitation de l’alternateur, ventilation, etc.) :
- 2 COS 0i COS 02 I -j— COS (0j -f- 02).
- Il résulte de cela qu’en considérant L{ Ci L2 C2 comme variables indépendantes, le maximum de I2 sera obtenu lorsque l’on remplira la condition
- ©i = ©2,
- ce qui peut aussi s’écrire :
- R,
- Rs"
- La formule (9) devient alors :
- E
- (i3) N Umax — ---.
- 2 yRiR2
- Si on suppose dès lors que le transformateur de couplage n’entraîne pas par lui-même de
- n =
- cRJ,8
- R,l.2 + RjU2’
- ou en tenant compte de la deuxième des égalités (1), traduite en valeurs efficaces :
- T Rais*
- Rt X
- Z22
- M‘2(o2 T R2M2G)2
- X I22 -f- R2L2
- R4Z22 4- R2M2ü>2'
- Tenant compte de la condition (8) de puissance maximum en fonction du couplage, cette expression devient finalement :
- T ZiZ2R2
- r,z22 + r2z,z2>
- t
- , cos 0/
- 1 ~r ----TT
- ’COS 02
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- 2 Octobre 1915. LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
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- Cette formule du rendement donne lieu à des remarques très importantes : en effet, si la condition (12) est en outre satisfaite, la formule (16) devient :
- c’est-à-dire que le rendement est égal à tout au plus 5o % , comme dans le cas de l’embrochage direct. En d’autres termes, si l’on désire bénéficier pour la puissance utile du maximum maxi-morum (i/,) fourni par la condition (12), jointe à la condition (8), l’on ne peut compter sur un rendement supérieur à 5o % ; les formules (7) et (i5) permettent du reste très aisément d’évaluer le sacrifice à consentir sur la puissance utile P pour obtenir un gain' déterminé sur le rendement Y}.
- De ( 15) on tire en effet
- (*7) MV=xxJxZȔ,
- Il e
- en posant pour abréger :
- En portant cette valeur dans (7), il vient après des transformations évidentes :
- 18) Io =
- V R) Ra» / , a rosiOi+fla) , ___1
- V ^cos20! cosOjCosO., ^cos2ô2
- d’ou
- . „ xFJ
- '9i p=^x
- » , a cos 0,4- 02) ^ I
- )'(;os201 1 cos6)Cos62 ^cosaQa
- Prenant 8t et 02 comme variables indépendantes, on peut chercher le maximum de P pour Une valeur donnée de jr, c’est-à-dire de vj : on obtient de suite les deux conditions :
- 2 cos 0, sin 2 tg 02
- X cos^Oj cos2 61
- 2 tg 9t 2 cos 02 sin 82 cos2 02 ^ cos4G2
- qui se confondent en l’unique :
- (20)
- ‘g 0, = x 'g o2.
- Tenant compte de (20), la formule (19) devient
- „ tE* 4
- ~ 4 Rt V * * * * X 1
- OU
- («9')
- -+*+*
- *E2 4y) (T —Yj)
- 4 R. T* •
- Le premier facteur du second membre est la puissance maximum pratique (x 1) calculée plus haut; quant au second, c’est un facteur numérique qui atteint sa valeur maximum 1 x
- pourYj ==- . On retombe bien ainsi surles résultats
- obtenus au début de cette étude, la formule (19)
- . xE2 x
- se réduisant à pour r, = -,etnedifïérantalors 4R1 r 2
- de la formule (14) que par le facteur t qui tient compte de l’énergie dissipée dans le secondaire de T.
- Il est facile, par un exemple numérique, de préciseras considérations qui précèdent; supposons que l’on atteigne pour x une valeur de 0,90, et que le rendement désiré soit de 70 % : l’on en déduit immédiatement que l’on peut compter sur les 69 % de la puissance maximum pratique [formule (19')] ou sur les 62 % de la puissance maximum théorique obtenue avec un transformateur idéal et donnée par la formule (14).
- Ce résultat prouve que la condition (20) permet de tirer une puissance élevée de l’installation sans que le rendement /; soit inférieur à celui que l’on peut vraisemblablement atteindre avec une pareille installation, dans l’état actuel de l’élec-trotechnique. Bien entendu, ainsi qu’il a été dit au début de cette étude, la puissance maximum ... E2
- théorique -g—est toujours très supérieure a la
- 4 R,
- puissance maximum pratiquement admissible, lorsqu’il s’agit d’une installation normale à basse fréquence; ce fait est trop connu des électriciens pour qu’il y ait lieu d’insister, mais avec une génératrice à très haute fréquence, les considérations qui précèdent possèdent à notre avis un réel intérêt. On peut écrire en effet :
- P - !E3
- l max —- , 77“ •
- !\ Ljü)
- Or, le quotient -— est au plus égal au courant
- L,io
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXI (2P Série). — N° 38.
- I0- que l’on obtient en faisant débiter l’alternateur dans le circuit primaire considéré isolément; il est donc de valeur assez limitée, même si la réactance du primaire du transformateur T est faible, car même en court-circuit sur lui-même, un alternateur à haute fréquence ne peut fournir un débit notablement supérieurau débit normal, eu égai d surtout à la grande dispersion dans l’in-
- . L j 1*1 . , ,
- duit. D’autre part, le quotient —, qui est égal
- à ce qu’on appelle communément en radiotélégraphie lecoeflicientde surtension, ne sera jamais non plus extrêmement élevé, et par conséquent Pmax sera loin d’atteindre des valeurs inconcevables.
- Revenons à la formule (20); pour / = 1, elle devient identique à la condition (n| établie par une autre méthode. Dans le cas où l’on désire un
- rendement supérieur à -, ce coeflicient /_ sera en
- outre supérieur à l’unité (avec l’exemple choisi plus haut, il vaut '»,£>) et par conséquent ceci veut dire que, pour atteindre la puissance maximum correspondant à un rendement déterminé, le déphasage 0, du circuit primaire sera, toujours très notablement supérieur à celui 02 du circuit secondaire.
- Considérons maintenant l’égalité (17); si on y
- / M2 \
- introduit le coeflicient de couplage h (A2 = ——- ) elle nécessite l’inégalité
- Z <
- RJ,, t ,m8
- qui montre que l’on aura intérêt en général à faire Z2 — IL, c’est-à-dire à accorder le résonateur R ;fig. il, équivalant à l'antenne considérée isolément, sur la fréquence de l’alternateur A,
- soit donc à réaliser l’égalité
- 2L2C2 —
- :;os 6a —
- (*!•
- Remarquons en outre que pour y =i, l’égalité (17) se confond avec l’égalité (8), car alors
- Ri
- z,
- n.
- La signification physique de cette éga-
- (') Ceci implique qj — o. d’uprès la condition (20) ce qui veut dire que l’on doit également accorder le circuit primaire considéré isolément.
- lité (8) s’éclaircit dans le cas particulier où l’on adopte un transformateur sans fuites, et où l’on règle individuellement les circuits, par exemple au moyen des condensateurs Ci et C3, de façon que leurs réactances respectives se réduisent à celles des enroulements du transformateur T considérés isolément. On vérifie alors aisément que le premier membre de l’égalité (12) est égal
- à en désignant par a le rapport de transformation ; celte égalité peut donc s’écrire
- en d’autres termes, dans le cas envisagé, la puissance maximum est obtenue, lorsque la résistance ohmique secondaire, ramenée au primaire, est égale à la résistance ohmique primaire. Ce résultat pouvait être évidemment pressenti, d’après ce qui a été dit au début de cette étude, à propos de l’embrochage direct de l’alternateur entre l’antenne et la terre ;l).
- Notons enfin, que ce montage direct conduit à une formule entièrement équivalente à la formule ( 19'), lorsqu’on cherche à connaître l’influence du rendement sur la grandeur de la puissance utile.
- Tout ce qui précède nous a paru digne de quelque intérêt, à l’heure où la production des ondes entretenues par machines a reçu une consécration de la pratique. On nous permettra de faire iemarqucr qu’une semblable installation supprime toute distinction entre l'ingénieur radiotélégraphiste, spécialisé jusqu’ici dans l'étude des appareils à étincelle ou à arc, et le constructeur de machines ; la station d’émission devient en réalité une station de distribution d’énergie alimentant le réseau formé par l’antenne. Nous espérons que les remarques ci-dessus 11e seront pas inutiles à ce point de vue.
- En terminant, nous exposerons brièvement une méthode qu'il nous a été donné d’expérimenter avec succès pour la mesure, en ondes entretenues produites par machine, de la résistance apparente d’une antenne.
- C) Il est à remarquer toutefois que dans le cas spécial qui vient d’èlre envisagé, la condition (8) ne peut être vérifiée qn'approximativement, et que l’approximation •si d autant plus grande que les résistances R, et Rj sont plus faibles vis-à-vis des réactances respectives des enroulements du transformateur.
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- T
- On sait combien une telle mesure est délicate avec des ondes amorties et avec quelle facilité une légère erreur de lecture peut fausser complètement les résultats. A cet égard, la méthode de l’antenne artificielle équivalente ne nous paraît pas des plus recommandables, car notamment les pertes dans le condensateur qui joue le rôle de la capacité d’antenne ne peuvent guère être évaluées avec certitude, et nous préférons la méthode de la résistance ohmique additionnelle qui échappe à toute critique lorsqu’on opère de la manière suivante (étant entendu que les-ondes sont produites par une machine).
- Le couplage k étant suffisant pour que le courant secondaire soit mesuré facilement au moyen d’un ampèremètre thermique de résistance ohmique connue r, l’on mesure les valeurs respectives des courants primaire et secondaire, 1°, et I0;,, pour un réglage déterminé des circuits; d’après la seconde des équations (i) traduite en valeurs efficaces, l’on peut écrire :
- V
- Mu)
- R-8 4“1
- si l’on a soin de régler à la résonance le circuit secondaire (02 = o), ce qui sera toujours possible, les constantes L2 et C2 pouvant être déterminées avec exactitude par les méthodes ordinaires.
- Intercalons maintenant une résistance ohmi-quep dans ce circuit d’antenne, cette résistance étant établie pour ne posséder qu’une réactance pratiquement négligeable ; les nouvelles valeurs des courants seront alors liées par la relation :
- (22)
- 14
- M ta
- R, + /' + p
- le coefïicientM n’étant pas modifié, elle réglage à la résonance du ci 1 cuit secondaire isolé (02 = o) étant maintenu.
- En éliminant Mu entre (21) et (22), il vient immédiatement
- Ii°
- 14 il
- On pourra du reste répéter l’essai avec diverses valeurs de p et obtenir ainsi avec une grande précision la valeur de R2. Reste à déteiminer t pour connaître de façon exarte la résistance ohmique propre de l’antenne ; si l’on n’est pas fixé avec certitude sur l’accroissement de résistance AR2 = (i — t) Râ apporté par le transformateur T, le mieux sera de s’ar1 anger pour qu’au moins, pendant la mesure deR2, ce transformateur n’apporte aucun accroissement A R2 appréciable. 11 suffira à cet effet d’utiliser, pour la mesure, un transformateur sans fer, avec secondaire, à fil soigneusement divisé, ne comportant que quelques spires ; ceci sera toujours possible si on dispose, pour la mesure de I2, d’un instrument suffisamment sensible.
- Remarquons en terminant que la méthode tient compte de la réaction du circuit secondaire sur le circuit primaire, l’intensité I', pouvant être différente de 1°, ; toutefois, le plus souvent, l’on-constatera, avec un 'transformateur de mesure établi comme il vient d'être dit, que l'intensité primaire 11e varie pas pratiquement d’une mesure à l’autre (T, = I'\), le coefficient de couplage étant très faible.
- J. Betiieno».
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- LES USINES D’ALUMINIUM YIGELAND, PRÈS VENNESLA EN NORVÈGE (Fin)11'
- Installation principale. La Station centrale principale exécutée par les Ateliers de Constructions Ocrlikon comporte actuellement 4 turbines doubles « Francis » horizontales de tooo chevaux chacune, accouplées directement à un générateur Oerlikon à courant continu de 2 ooo kilowatts. La fourniture de ces turbines a été commandée aux Usines Th. Bell et Cle, à Kriens (Suisse).
- Un pont roulant Oerlikon de 25 tonnes, installé dans le hall de déchargement, où aboutit l’embranchement particulier, a servi au déchargement des machines, arrivées sur wagons jusqu’à la Centrale. Un deuxième pont roulant de ,a5 tonnes, qui dessert la salle des machines, a servi au montage des machines et servira en prévision des démontages et travaux d’entretien éventuels. Les deux ponts roulants peuvent être alimentés parle courant de n’importe lequel des circuits des générateurs principaux; ordinairement pourtant le courant est fourni par un groupe d’éclairage de la Centrale auxiliaire.
- La disposition générale de la Centrale principale est montrée par la figure 9. Chacune des 4 turbines doubles est munie de sa tuyauterie sous pression. A l’endroit, où les tuyauteries entrent dans le bâtiment, on a installé des vannes de fermeture de 2 ^00 millimètres de diamètre utile ; ces vannes sont desservies par des servo-moleurs hydrauliques exécutés par les Ateliers de Constructions Mécaniques, à Vevey (Suisse) d’après le projet de la maison Th. Bell et C‘\ Ces servomoteurs, dont les cylindres émergent dans la salle des machines, sont alimentés par de l’eau à là pression de 1,4 kilogramme par centimètre carré.
- Les conduites sous pression, qui traversent le canal de fuite, sont reliées à leur turbine respective par deux coudes de section rectangulaire, dont la forme a été choisie de manière à éviter tout changement brusque de la direction de l’eau en mouvement. Aux deux côtés des tuyauteries principales, sont installées dés pas-
- p) Lumière Electrique, du i5 septembre iyi5, p. 298.
- serelles de service qui traversent le canal de fuite comme les conduites d’eau ; ces passerelles ne servent qu’aux inspections périodiques des conduites sous pression et des conduites d’aspiration.
- Les turbines doubles du type « Francis » sont construites pour une chute nette de 18 mètres et une quantité d’eau de i5,5 mètres cubes à la seconde, ce qui correspond à une puissance de 3 000 chevaux à la vitesse de 220 tours par minute. L’eau, après le passage des conduites sous pression et les coudes, arrive dans le corps des turbines formé de tôles rivées, ayant la forme d’une spirale; les carcasses sont renforcées à l’intérieur par des tôles placées à distance et à l’extérieur par des fers à I rivés.
- Les roues directrices, en fonte d’une seule pièce, sont fixées à la circonférence intérieure des carcasses, Chaque roue directrice se compose de 8 aubes en fonte d’acier, pouvant être orientées au moyen d’anneaux de réglage ; ces anneaux sont à roulements à billes; chaque anneau est monté sur un système double d’anneaux porteurs. Ce dispositif de réglage a été proposé par la maison Th. Bell et Cie ; il diminue très sensiblement les pertes par frottement, de sorte que la transmission des mouvements du régulateur sur l'anneau peut s’elïectuer avec une tige unique. Le mécanisme de réglage est ainsi de beaucoup simplifié, les dispositifs usuels, avec mécanisme compensateur, étant supprimés.
- La diminution du nombre des organes et des articulations de la commande a pour but de réduire le jeu dans tout ce mécanisme, d’autre part, la sensibilité du régulateur est augmentée. Le mouvement des anneaux régulateurs est transmis aux aubages par des leviers coudes, ceux-ci étant choisis avec dimensions telles que la contre-pression importante, qui se produilàla fermeture des aubes, se trouve de beaucoup diminuée.
- Les deux roues motrices sont boulonnées à deux moyeux en fonte d’acier qui sont fixés par des cales sur l’arbre en acier Siemens-Martin ; les arbres des turbines sont munis de plateaux
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- pour l'accouplement rigide aux générateurs.
- L’accouplement rigide a donné toute satisfaction, ce qui fournit une fois de plus la preuve que l’accouplement élastique n’est pas indispensable, à condition que l’assemblage et le montage soient bien soignés. Ce dernier n’est en somme motivé que lorsque les fondations risquent de se tasser, ou lorsqu’il s’agit de corriger des constructions ou des exécutions défectueuses. Ce dispositif a permis clc supprimer l’un des paliers de la turbine, de sorte que le poids de la turbine est supporté sur un côté par le palier du générateur. La longueur totale du groupe s’est trouvée ainsi diminuée d’un mètre, ce qui a été très important vu l’espace disponible un peu réduit et les fouilles et fondations moins coûteuses.
- Les deux carcasses en spirale de chacpie turbine sont reliées entre elles par un coude commun d’échappement en fonte, qui porte dans sa partie médiane un palier muni de graissage ordinaire à bagues. Les tuyaux d’aspiration de J mètres d’ouverture, formant suite à ce coude, sont en tôle; ils reposent sur des socles en maçonnerie dans le canal de fuite sur lesquels ils sont ancrés.
- Chacune de ces turbines doubles est commandée, comme la turbine auxiliaire (fig. 9), par un régulateur de vitesse automatique à pression , d’huile. L’huile sous
- Fig. 8. — Salle des machines de la Station centrale principale
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- pression est fournie par une pompe rotative qui est mise en mouvement par l’arbre de la turbine; la pression est de 8 kilogrammes par centimètre carré, elle est communiquée au réservoir disposé tout autour du cylindre du servo-moleur ; le réservoir de retour d’huile est aménagé dans la partie inférieure du palier principal de la turbine.
- L’air sous pression, qui doit être renouvelé périodiquement, est obtenu par les pompes à huile mêmes, au moyen de soupapes d aspiration spéciales. Le régulateur de.précision à pendule est également commandé directement par l’arbre de la turbine ; il est muni des accessoires nécessaires, tels que manomètre, tachy-, mètre, soupape de sûreté, etc.
- Aux essais officiels effectués après 4 mois de marche sur les turbines et régulateurs, on a constaté que les turbines peuvent fournir une puissance de io % supérieure à celle indiquée, et que les chiffres de garantie au point de vue rendement et réglage de vitesse sont atteints et même dépassés dans certains points.
- La construction des quatre générateurs Oerlikon présente un intérêt spécial, car ce sont certainement les plus grandes machines de ce genre exécutées jusqu’à ce jour(fig. io et 11 ). Chaque générateur peut débiter, à vio tours par minute, jt5o volts et 8ooo ampères; ils sont munis de pôles auxiliaires, mais ils n’ont qu’un seul collecteur. Nous donnons ci-dessous lès indications caractéristiques de ces machines,
- La culasse des aimants est en fonte d’acier coupée en deux moitiés par un plan horizontal.
- Les noyaux des pièces polaires principales comme ceux des pôles auxiliaires sont constitués de paquets deN feuillard, fixés contre l’intérieur de la culasse par le clavetage et le boulonnage accoutumés, au moyen de boulons venant se prendre dans
- Coupe de la turbine auxiliaire de 2000 HP.
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- mTme Encineer”
- Fig. io. —'Générateur à courant continu des Ateliers de Construction Oerlikon, 8000 ampères, ü5o volts, 220 tours
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- des cales à l’intérieur des noyaux, le filet de vis ne touchant pas les tôles. La construction du noyau de l’induit, qui est en fonte et qui est pressé sur l’arbre à la presse hydraulique, est visible sur le dessin (fig. io et ii). Comme on le verra également, les entretoises, venues de fonte avec les noyaux de serrage du rotor, font office d’ailettes de ventilateur; l’effet de cette ventilation est remarquable, aucune partie de la machine, après marche prolongée en pleine charge n’atteignant des surélévations de température supérieures à 35°.
- Les induits ont un diamètre de i 8o<> millimètres et une largeur du feuillard de 390 millimètres. Dans le noyau sont taillées 400 encoches de 8mm. 5 de largeur et de 44 millimètres de profondeur. L’enroulement est à tambour avec conducteurs reliés parallèlement; son isolement est au mica. Dans chaque encoche se trouvent deux conducteurs de 16 X 5 mm. 6 de section.
- Le pas de l’enroulement est de Y' — 39 et Y" =: 37. L’entrefer est en moyenne de 6 à 7 millimètres. L’induit est muni de connexions de compensation placées sur le côté opposé au collecteur.
- Comme on le conçoit, le collecteur présente des dimensions quelque peu anormales ; il est divisé par des frettes en trois sections-272 millimètres de largeur utile; son diamètre est de 1 400 millimètres; chacune des 400 lames en cuivre dur présente une longueur de 816 millimètres ; l’isolement des lames entre elles est fait au mica et à la micanite.
- Les frettes du collecteur sont construites d’après un brevet des Ateliers de Construction Oerlikon. Elles présentent à leur partie intérieure la forme d’un V. Entre les anneaux, sur les deux côtés, sont
- Coupe longitudinale et transversale du générateur à courant continu à double collecteur de i 36o
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- logées des cales en acier et l’anneau isolant en mica qui entoure le collecteur est serré par ces cales au moyen de vis de pression; celles-ci ont des têtes noyées manœuvrables par des ciels spéciales. Par ce dispositif on peut régler la pression uniformément sur tout le tour du collecteur et l’ensemble du collecteur présente un assemblage solide.
- Le soin ainsi apporté à la construction du collecteur est bien motivé, si on considère qu’à la suite des chauffages nécessaires pendant les diverses phases de la fabrication de l’induit, chaque partie de celui-ci est soumise à plusieurs reprises à des dilatations età des rétrécissements.
- La caractéristique, des générateurs est représentée par la figure 12 ; le rendement garanti de l’ensemble d’un groupe hydro-électrique complet est figuré par le graphique de la figure i3.
- EfFich 'ncy of Genen tor*
- ,f0 .
- 1,300 2jL 00 2.100 Kih
- L'The Enoineer”
- Fig. 12. — Caractéristiques des générateurs de Vigeland.
- Comme on le voit, les résultats obtenus lors des essais sont sensiblement plus favorables que les valeurs garanties.
- Les quantités d’eau ont été mesurées immédiatement devant les vannes d’arrivée ; dans ce but la section exacte fut établie pour chaque turbine et la vitesse d’eau a été relevée au moyen d’un moulinet Woltmann par un grand nombre de lectures.
- Pendant ces essais les dynamos ont été chargées au moyen d’une résistance métallique refroidie dans de l’eau. Le moulinet Woltmann ainsi que les instruments de mesure électriques ont été étalonnés avant et après les essais par des laboratoires officiels ; les- résultats obtenus peuvent donc être considérés comme rigoureusement précis.
- Installation d.' appareillage, réglage électrique et conducteurs.
- Chaque alternateur pouvant débiter un courant de a5o volts à 8 000 ampères et les fours d’alumi-'nium étant construits pour cette même intensité, l’appareillage de chaque groupe put être disposé-très simplement.
- En plus des conducteurs allant de chaque générateur au groupe correspondant des fours, un jeu de barres collectrices général fut installé; ces barres se trouvent le long de la paroi du bâtiment séparant la salle des machines de la' salle des fours sur des supports spéciaux. Elles sont munies de couteaux de sectionnement disposés de telle sorte que le générateur de réserve peut être branché par les barres sur n’importe quel groupe de fours, pour le cas où la turbine ou le générateur qui alimente normalement cette série de fours devrait être mis temporairement hors de service.
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- : ? te ecl- eft ich t n c y—
- iOOO Kilowatts J500
- Fig- j*), — Rendement garanti et rendement effectif aux essais d*un groupe hydroélectrique de 2000 kw à Vigeland.
- Chacun des conducteurs de 8 ooo ampères est composé de 5 barres en aluminium de iSx.ioomm. de section, serrées en faisceaux avec une distance de i5 millimètres entre barres; les conducteurs allant aux fours sont placés sur des isolateurs et logés dans des caniveaux fermés aménagés dans le plancher et la maçonnerie. Ces caniveaux sont ventilés de sorte que, même après un service de durée illimitée à pleine charge, la température des conducteurs ne dépasse jamais de plus de 3o° l’ambiante.
- Chaque générateur est muni d’un régulateur de tension shunt manœuvrable à la main dont la roue de manœuvre, ainsi que l’ampèremètre et le voltmètre de chaque circuit, sont” réunis sur un tableau de marbre. Le régulateur est logé dans une excavation immédiatement au-dessus
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- du tableau qui se trouve placé contre la paroi du bâtiment.
- L’installation d’appareillage et les conducteurs électriques de la station auxiliaire ont été exécutés sur les mêmes principes. Comme nous l’avons dit, les conduites de la station auxiliaire aboutissent à la station principale, de sorte que le générateur auxiliaire se trouve relié aux barres collectrices, ce qui permet, en plus de son emploi pour remplacer l’une quelconque des unités principales, de remplacer aussi le générateur auxiliaire par l’une des unités principales si le besoin s’en présente.
- Usine d'aluminium. —* Etant donné que les procédés de fabrication ne sont pas suffisamment protégés contre les contrefaçons par les lois existantes, ces procédés sont tenus plus ou moins secrets; nous devons donc nous abstenir ici d’une description minutieuse des installations de cette partie de l’entreprise et des procédés de fabrication même.
- Nous nous bornerons à dire que chaque générateur alimente environ 35 fours, que chaque four consomme une tension d’environ 7 volts et que l’ensemble de l’usine a une capacité de fabrication annuelle, avec trois générateurs (le quatrième étant considéré comme réserve), d’environ 1 000 tonnes d’aluminium.
- Le générateur auxiliaire sert à alimenter environ a5 fours.
- La capacité de production de l’installation peut facilement et avec relativement peu de frais être augmentée en utilisant complètement les quantités d’eau supplémentaires disponibles pendant 6 à 7 mois de l’année, ou en complétant l’installation au fur et à mesure des progrès dans la régularisation du débit de la rivière.
- Dans ce but les fondations d’un nouveau
- groupe dans la station principale et d’un autre dans la station auxiliaire ont été préparées d’avance.
- Fabrique d'électrodes. — M. Hawkshaw et Pobson, de Londres, qui depuis 1908 remplissent les fonctions d’ingénieurs conseils de la Société Anonyme Yigelands Brug ont dirigé également les travaux préparatoires pour l’installation d’une usine d’électrodes; après l’étude des divers systèmes de fours pour électrodes existantes, on décida d’installer un four-tunnel perfectionné, d’après les plans de la maison J. Walser etCie de Winterthur. Ce four ainsi que les bâtiments et les installations nécessaires pour préparer les matières premières et pour former les électrodes ont été exécutés par les propres moyens de la Société dans de très bonnes conditions.
- L’usine d’électrodes estactuellement en pleine activité, elle fournit des produits de premier ordre qui de leur côté contribuent dans une large mesure à diminuer les frais de fabrication de l’aluminium. Le bâtiment destiné à loger le four tunnel de 5a métrés de long a une longueur totale de66 mètres sur 9 mètres de largeur; ce bâtiment comporte, à côté du four ainsi que devant ses deux extrémités, des voies ferrées. Ces voies aboutissent au magasin d’électrodes et de là au local de préparation des électrodes. Le four est chauffé par du gaz obtenu dans deux générateurs placés dans un bâtiment voisin. Chaque générateur seul suffit à alimenter le four. L outillage est complété par des presses, des concasseurs, des machines à mélanger les matières sèches et les matières d’agglomération, un compresseur d’air pour la soufflerie à sable, des broyeurs de coke, etc...
- J. Reyval.
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- PUBLICATIONS TECHNIQUES
- PHYSIQUE
- De quelques causes de perturbation de la
- valeur normale du potentiel atmosphérique. — W. A. Douglas Rudge.
- Ayant étudié quelques variations anormales du potentiel atmosphérique dues à des circonstances locales, l’auteur a reconnu qu’une action perturbatricepeutêtre exercée par trois facteuis, en dehors de la pluie, de la grêle et de la neige. Ce sont :
- i* La poussière soulevée par le vent ou par les véhicules circulant sur les routes et dans les rues des villes ;
- a° Les poussières industrielles;
- 3" Les nuages de vapeur.
- Effet de la poussière atmosphérique. — On a déjà signalé en diverses publications (1 ) que la présence de poussières dans l’atmosphère exerce une influence très marquée sur le potentiel atmosphéfique. En Afrique, notamment, on a observé dans presque tous les cas que les poussières soulevées par le vent, les trains, les automobiles ou les chevaux, abaissent la valeur du potentiel atmosphérique par mètre et même en inversent le signe. Pendant les ouragans de poussière, il n’est pas rare d’observer des variations négativesdepotentielatteignant ioooovolts par mètie, mais la valeur positive en est rétablie dès que la poussière s’est déposée.
- Pour les observations de ce genre, tout type d’électroscope muni d’un fil métallique enduit de radium en guise de collecteur est suffisant. Pour les observations qualitatives, on a employé un petit électroscope de poche fixé à une canne mais pour des mesures quantitatives un électromètre de Wulf convient très bien.
- On a fait des observations qualitatives en diverses régions d’Europe, tant dans les villes que sur les routes, on a ainsi reconnu que les poussières de matières, siliceuses, sable, granité
- (4) Royal Soc. South Africa, vol. II, V* partie 1912; — Nature, i3 mars igi3 ; —Pkil. Mag, avril 1913 ; — South African Journal of Science, février et mars 1912.
- désagrégé, basalte, argile fine, etc., diminuentou même inversent le signe du potentiel -j-, tandis que les poussières calcaires l’augmentent, de même que les mélanges de poussières; tel est le cas, en particulier, pour les poussières de routes chargées de matières organiques.
- L’altération du potentiel peut être très grande, soit de 100 à 5oo volts par mètre. Toutefois, l'effet est passager et cesse dès que la poussière s’est déposée.
- Des routes sablées fraîchement refaites du comté de Cambridge et de New-Forestontdonné, au passage d’automobiles, des nuages de poussière rendant négatif le potentiel atmosphérique mais, au bout de quelques jours de service, il s’était déposé assez de matière organique pour inverser le phénomène en relevant le potentiel -|~.
- Des échantillons de la poussière des routes, prélevés sur les lieux où l’on a constaté ainsi des variations du potentiel atmosphérique lors de la formation de nuages dépoussiéré, ont été soumis à l’essai suivant (').
- Un nuage de poussière soulevé par un petit soufflet est projeté contre une toile métallique reliée à un électroscope dont on mesure la charge. L’air tamisé est évacué et son potentiel, mesuré j>ar un autre électroscope, relié à un collecteur au radium. Les chargés ainsi mesurées sont de signe contraire.
- Le diagramme de la figure 1 montre combien la présence de poussières dans l’atmosphère en modifie le potentiel. La courbe normale a été obtenue à une certaine distance de Cambridge etl’autre dans Hills-road, à Cambridge même.Lè passage de chaque véhicule y fait sentir son action mais on a dû se contenter ici de marquer quelques points de variation du potentiel. Néanmoins, la courbe donne bien la notion de ces variations.
- (*) Méthode décrite dans les Proceedings de la Royal Society, A, vol. XC, 1914.
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- On a remarqué que les poussières d’empierrements granitiques et basaltiques donnent à l’air des charges positives et non négatives, comme le laisserait à penser leur nature chimique ; cela tient en réalité à ce que ces poussières sont des mélanges.
- En effet, en traitant la poussière de la route d’Ely à Cambridge par l’acide chlorhydrique en excès, le résidu insoluble séché donne à l’air une charge — et à la toile métallique (méthode exposée plus haut) une charge -}-. L’effet contraire était donc dû à la présence de carbonate de chaux. Même résultat avec la poussière gra-
- ♦ 600
- ♦ 500
- *•>♦400
- 0 Heures dpm
- nitique débarrassée par calcination des matières organiques. ,
- Poussières industrielles. — Plusieurs cimenteries de la banlieue de Cambridge ont une influence marquée sur le potentiel atmosphérique dans leur voisinage. Ce facteur est énormément accru par l’action de la vapeur des machines et de la poussière de ciment qui donnent, l’une et l’autre, à l’air une charge positive.
- Une expérience rudimentaire a permis de constater que la valeur normale du potentiel étant de 75 volts par mètre au moment des expériences, cette valeur croissait en approchant de l’une de ces cimenteries jusqu’à atteindre 880 volts à la distance de 100 pas des usines et à devenir impossible à mesurer avec l’électromètre employé à l’intérieur de ces établissements.
- Vapeur. — Si, depuis qu’Armstrong imagina sa machine hydro-électrique, on sait généralement que l’échappement de vapeur sous pression est accompagné d’une forte électrisation, Lord Kelvin est le seul, à la connaissance de l’auteur, qui ait signalé le grand accroissement du potentiel atmosphérique produit par l’échappement des machines ordinaires^
- Dans la campagne de Cambridge, pays plat, on a fait à ce sujet des expériences, au voisinage d’une gare, au passage des trains. Sauf si le temps est sec, auquel cas le train soulève de la poussière, le simple passage du convoi ne produit aucune perturbation dans l’état électrique de l’atmosphère. Au contraire, l’émission de vapeur par la cheminée ou par la soupage de sûreté donne lieu à un accroissement notable de potentiel, s accusant encore 6 minutes après le
- a
- Temp* «n secondée
- Fig. 2.
- passage et variable suivant la nature du convoi. Les courbes de la figure % correspondent :
- Le numéro 1 à un train s’arrêtant lentement ;
- Le numéro 2 à un train de marchandises ;
- Le numéro 3 à un grand express. Cette dernière courbe est décalée vers la droite pour plus de clarté.
- Le temps au bout duquel se manifeste la variation de potentiel dépend de la vitesse et de la direction du vent. Le rayon d’influence en dépend également ; il peut atteindre près de 1 600 mètres et le temps s’écoulant avant que l’électromètre 11e réagisse peut atteindre 5 mi-
- 500 550 3oo
- 50 300 -150 2ÔÛ 25Ô 500 ÏSO 406 450
- Temp* en secondes
- nutes. Le diagramme (fig. 3) donne le résultat obtenu à 900 mètres, montrant un accroissement du potentiel de 100 à 200 volts par mètre.
- (Proceedings Royal Society, et The Eleclrician, 3o juiliet 1915.)
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- Indicateur de potentiel électrostatique et de synchronisme.
- L’ampoule lumineuse électrostatique à vide est un organe qui entre dans la construction de plusieurs appareils imaginés par la General Electric Company.
- C’est une ampoule sphérique de lampe à incandescence avec son culot ordinaire mais sans filament ni fil dans le vide intérieur. L’une des bornes est un chapeau en cuivre porté par un tube de verre qui traverse le culot et pénètre jusque vers le centre de l’ampoule ; un fil de
- i. — Coupes d’indicateur de potentiel électrostatique, modèle suspendu.
- cuivre relie cé chapeau à un autre placé sur l’extrémité opposée du tube. La seconde borne est constituée par le culot.
- Quand il existe entre les deux bornes une différence de potentiel suffisante, l’intérieur de l’ampoule devient lumineux.
- Lorsqu’on emploie cette ampoule pour reconnaître le potentiel d’une ligne de transmission, on la monte sur un support en porcelaine suspendu à l’intérieur d’une cloche métallique formant condensateur. La borne intérieure est directement reliée à cette cloche tandis que le culot à vis est mis en série avec l’une des deux plaques, d’écartement réglable par une vis, entre lesquelles jaillira l’étincelle. L’autre plaque est reliée au crochet qui permet de suspendre l’ampoule au fil de ligne.
- A l’intérieur de la cloche se trouve un interrupteur pour mettre la lampe en circuit et.hors circuit; il est intercalé sur le circuit entre la cloche et le crochet de suspension.
- L’interrupteur est-il ouvert. L’ampoule n’est reliée à la ligne que par la distance explosive;
- en ce cas, elle ne s’éclaire que si le potentiel de la ligne est au moins égal au voltage existant entre la ligne et la terre sur un réseau triphasé à i5 ooo volts. Quand l’interrupteur est fermé, il y a une connexion à faible résistance entre la ligne et la cloche; l’ampoule est hors circuit. -Un autre emploi de l’ampoule électrostatique est la synchronisation, principalement sur les circuits où l’on ne fait pas usage de transformateurs pour les appareils de mesures ou les indicateurs. Le synchroniseur électrostatique fonctionne sur le courant de ligne.
- Fig. 2. — Indicateur de potentiel à ampoule à vide fonctionnant comme synchronoscopc.
- Les ampoules, disposées comme l’indique la figure 2, sont reliées à la ligne par l’intermédiaire de condensateurs formés d’isolateurs à chapelet. L’une de ces ampoules est reliée ainsi aux deux fils d’une même phase, de la ligne courante et de la ligne d’arrivée, tandis que les deux autres font pont sur des phases différentes de ces lignes.
- Quand les phases ne sont pas en synchronisme sur les deux lignes, les ampoules indiquent de la façon ordinaire leur fréquence relative mais, dès qu’elles sont en synchronisme, la permutation circulaire des ampoules lumineuses cesse, la lampe reliée à la même phase s’éteint tandis que les deux autres ont une intensité lumineuse réduite de moitié.
- Le voltage minimum de fonctionnement est i3 200 volts; quant au maximum, il ne dépend que du nombre d’isolateurs.
- Le même instrument fait office d’indicateur de terre en reliant une borne de chaque ampoule; à la terre et l’autre à la ligne.
- (Electric Railway Journal, 21 août igi5).
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- TÉLÉPHONIE
- Troubles dans les transmissions télégraphiques dus à l’exploitation des lignes de traction à courant alternatif avec retour de courant par le rail.
- Nous rappellerons tout d’abord que la protection des lignes télégraphiques contre les troubles causés par les courants industriels a fait l’objet d’études de la part du Laboratoire central de TEcofe -supérieure des Postes et Télégraphes, sous la direction de M. Maurice Leblanc, et, dans les premiers mois de 1914, d’expériences sur le fil télégraphique de la ligne à traction électrique Perpignan-Prades, décrites dans les Anhales des Postes, Télégraphes et Téléphones.
- Il résultait de ces expériences que, pour une transmission Morse, l’emploi comme appareil récepteur d’un relais polarisé, réglé à l’indifférence, et rendu insensible aux courants alternatifs, représentait la meilleure solution ; ces eissais ont été rappelés depuis avec des appareils Hpghes et Baudot.
- Des études du même ordre et dans un esprit un peu différent, puisqu’il intervient la notion du préjudice causé à l’exploitation des télégraphes par celle de la traction à courants alternatifs, ont été entreprises en Allemagne à la suite d’unç entente intervenue entre l’administration des Postes et celle des Chemins de fer; elles font l’objet d’une communication à l’Union interna-tionalp des techniciens du Télégraphe des administrations d’Etat à Berne.
- Dan^ ces dernières années, la traction des trains par courants alternatifs monophasés à haute pension a été installée sur diverses lignes des réseaux d’Etat et privés, pour lesquelles les rails s<jnt utilisés comme courant de retour.
- Les jignes télégraphiques établies le long de la voip éprouvent d’importantes perturbations électyiques et magnétiques du fait de ces installations ; même les lignes qui sont établies à une plus grande distance, qu’elles soient à fil nu ou sou/5 c|ible, n’en sont pas exemptes. Cela n’a rien de/surprenant, si l’on considère que dans l’exploitation des télégraphes, on emploie des puissances de 1/2 à •>. watts, alors que, pour les
- longues lignes de traction, la puissance utilisée est des millions de fois plus élevée, et en tout cas produit des effets comparables à des puissances plus de cent fois supérieures à celle des courants de faible puissance employés en télégraphie.
- L’administration allemande des Postes a fait exécuter dans ces dernières années en différents points de son réseau, d’accord avec les exploitations de traction à courant alternatif intéressées, des recherches approfondies sur les causes de ces troubles et les moyens qui peuvent être employés en vue de les réduire dans une certaine mesure.
- Pour toutes ces recherches, l’Exploitation des chemins de fer avait pris les dispositions nécessaires, malgré les retards dus à la guerre, tant pour l’aménagement des lignes que pouf la fourniture du courant nécessaire et du personnel affecté aux casais ; les mesures prises à la suite de ces expériences pour affaiblir les effets des courants à haute tension ont été généralement adoptées ; elles ont permis par exemple de considérer comme acquis, ainsi qu’il résulte de la première partie de l’exposé, que dans le cas d’une ligne télégraphique établie le long d’une ligne de traction à double voie, dont les conducteurs de prise de courant 11e sont pas reliés à la terre, l’intensité du courant conduit dans la ligne télégraphique est environ G) X l'H ampères par volt-kilomètre de tension de la ligne de traction, et que la tension du courant induit est environ u> X 4 X 20-4 volts par ampère-kilomètre de la ligne de traction.
- Si le nombre des fils télégraphiques augmente, l’effet perturbateur se répartit en s’affaiblissant dans chacun d’eux ; il s’affaiblit également si l’induction due aux conducteurs de prise de couvrant de traction est contrebalancée par celle d’un conducteur parcouru par un courant de même tension, mais en sens contraire.
- On doit tenir compte également de ce que la grandeur de la force électro' motrice induite est fonction de la déperdition par la terre du courant de retour des rails, déperdition évaluée à :
- 36 % sur la ligne Dessau-Bitterfeld ;
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- 40 % pur la ligne Wiesental ;
- 65 % sur la ligne Albtal.
- Les fils télégraphiques sous câble sont induits dans le même rapport que les fils nus. Les graphiques établis montrent que l’induction diminue à mesure que la distance de la ligne télégraphique à la ligne de traction augmente; cette constatation peut être mise à profit par l’emploi des déri' valions appropriées.
- Les points dé la ligne télégraphique où le courant doit être mis à la terre s'Uit déterminés par des mesures de tension comme pour le cas de conducteurs situés à des distances variables ; la chute de tension qui en résulte dans la ligne est inappréciable quand les mises à la terre ont lieu à une grande distance de la voie ; quand celles-ci sont rapprochées, on a constaté qu’un courant alternatif de 2 ooo ampères-kilomètre à 25 périodes parseconde donnent lieu à une chute de tension de io volts environ.
- La seconde partie de l’exposé s’occupe des recherches au moyen desquelles a été déterminée la sensibilité des différents appareils sous l’influence des effets d’induction des lignes de traction à courant alternatif, en cours d’exploitation ordinaire pour divers conducteurs de prise de courant différant, soit comme diamètre, soit comme matière. *
- La tension d’exploitation employée dans les lignes télégraphiques a été prise de 160 volts et une intensité de 20 milliampères uniformément pour les bobines en circuit sur les dérivations.
- Les expériences ont porté plus particulièrement sur le télégraphe rapide Siemens, ainsi que sur les appareils Wheatstone, Hughes, Klopfer.
- Les bandes sur lesquelles sont enregistrés les oscillogrammes mettent en évidence les variations dues à l’induction des courants alternatifs en fonction de la sensibilité des appareils et de la vitesse de transmission des télégrammes.
- On a été amené ainsi à constater que pour des lignes télégraphiques soit en fer de 4 millimètres de diamètre, soit en bronze de 3 millimètres, des périodes de 16 2/3 par seconde dans la tension du circuit de traction 11’ont pas d’influence appréciable sur les transmissions télégraphiques en service normal simple ou duplex ; pour des fils en fer de 5 millimètres, les valeurs des perturbations enregistrées sont environ la moyenne de celles observées pour les fils de
- 4 millimètres en fer, et dé 3 millimètres en bronze.
- La dernière partie de la communication résume les conditions générales auxquelles doivent répondre les mesures de protection résultant des considérations ci-dessus. G. S.
- Vibration des diaphragmes de téléphones.
- MM. A.-E. Kennelly et II.-O Taylor ont lu devant VAmerican Philosophical Society, de Philadelphie, un mémoire intitulé : Recherches sur les surfaces vibratoires de diaphragmes téléphoniques'rendant des notes simples.
- Jusqu’à présent, on s’était borné à mesurer en un point unique de la surface — le centre, en général — l’amplitude des vibrations d’un dia-phra gme téléphonique. Au contraire, les auteurs du mémoire ont étendu leurs recherches à toute la surface vibrante, en se servant d’un instrument explorateur spécial. C’est un minuscule miroir triangulaire, porté par un étrier fait d’un ruban de bronze phosphoreux et dontla pointe est pressée par un ressort sur la surface du diaphragme au point désiré. Un rayon lumineux, réfléchi par le miroir, donne l’amplitude de la vibration.
- Entre les limites étudiées de 100 et 2 000 vibrations doubles par seconde, imprimées à des diaphragmes de récepteurs par transmission acoustique, on n’a observé que le mode fondamental de vibration. Les courbes ou lignes d’égale amplitude sont à peu près des cercles concentriques, sauf dans les récepteurs à excitation électromagnétique bipolaire où l’on observe deux maxima, un à peu près en face chaque pôle. Des courbes de variation d’amplitude suivant un rayon sont reproduites et analysées dans le mémoire.
- Quand les diaphragmes sont bien assujettis à plat sur leur bord et excités acoustiquement, ces courbes correspondentde façon suffisante à celles déduites des formules de Rayleigh (fonction de Bessel) pour la vibi’ation libre, non amortie, de pareilles plaques.
- Les auteurs indiquent des procédés de comparaison des intensités acoustiques de tuyaux d’orgue de différentes tailles. On a observé, dans quelques diaphragmes en verre mince, trois modes de vibration dans les limites des notes jusqu’à 1 700 vibrations par seconde, transmises par ondes sonores.
- (FAectrical World, a8 août igi5.)
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- T. XXXI (2e Sérié). — N° 38
- ÉLECTROMÉTALLURGIE
- La fusion électrique du cuivre.
- Notre confrère anglais Engineering relate et discute avec quelque scepticisme des essais de fusion électrique du cuivre, en partantdü minerai, essais faits par MM. Darsey A. Lyon et Robert M. Keeney aux Etats-Unis ('). Les minerais utilisés dans ce but provenaient du Michigan, où le cuivre natif prédomine; néanmoins, dans cet Etat, on pratique également la fusion d’autres minerais.
- Pour ne parler d’abord que du cuivre natif, celui-ci n’est pas fondu seul; on le mélangea des concentrés ne contenant pas plus de 3 % de cuivre, riches en silice eten fer. Aucune addition de fondant n’est nécessaire. Fusion et affinage peuvent s’effectuer dans le même four à réverbère, ou bien la seconde opération peut être poursuivie dans un four semblable mais plus petit.
- Les fours de fusion se font actuellement d’une capacité de 90 tonnes, à raison d’une chargé par 24 heures avec sole de 4 m. 90 X 16 m. 65. L’air est injecté dans la masse en fusion et l’oxyde de cuivre est ensuite réduit. Mais la scorie contient jusqu’à 3o % de cuivre et il n’est pas possible de réduire ce pourcentage sans altérer la pureté du cuivre (qui doit avoir un coefficient de conductibilité égal à 100). Cette scorie est toujours refondue dans un four à cuve à basse pression avec du charbon ou du coke, de la castine et de l’oxyde de fer ou de la silice, pour en tirer un métal à 90 ou 95 %.
- Ce traitement se pratique sur une échelle telle que la concurrence sera très difficile à tout procédé électrique. Or, les essais faits par MM. Lyon et Kceiley l’ont été sur une très petite échelle.
- Le four employé était du type Siemens avec creuset en briques, de 28 lit. 3 de capacité à parois verticales et sole creuse, garnie de charbon aggloméré au goudron, que traversait l’électrode inférieure de 1 290 millimètres carrés de section, en graphite Acheson. L’électrode supérieure suspendue, de 1 780 millimètres carrés était supportée par deux plaques de fer auxquelles était bou-
- lonnée une plaque de cuivre soudée elle-même par une oreille au câble de cuivre. Le courant monophasé primaire, à 55o volts, 60 périodes, était transformé en courant à 75 volts, 600 ampères.
- Les concentrés fondus contenaient jusqu’à 37 % de cuivre, 33 de silice et 22 de fer (sous forme de FeO) ; la teneur en alumine, qui atteignait jusqu’à 12, 4 %, était élevée.
- Quatorze charges, soit basiques (par addition de chaux où d’hématite), soit acides, de 10 kilogrammes, seulement de concentrés, ont été traitées. Une opération durait environ 3o minutes, mais la dernière en a duré 160, en tenant le four chargé et en faisant3 coulées.
- Cette dernière opération a donné les résultats les meilleurs, avec un cuivre à 99, 5 % de pureté au maximum. La teneur en soufre (o, 20 % ) et en arsenic (0,02 % ) n’a pas varié beaucoup mais celle de fer, généralement de 2 % , est montée à i5 % en un cas. Le courant électrique réduirait donc le fer aussi bien que le cuivre mais il semble possible d’abaisser la teneur en fer et de maintenir celle du Suivre à 98 ou tout au moins à 95 % .
- Les expérimentateurs montrent, dans leur relation des essais, un optimisme peut-être exagéré. C’est ainsi qu’ils déclarent que le cuivre passant dans la scorie ne doit pas dépasser o,5 % et le cuivre volatilisé, 1 % ; cependant la teneur serait élevée si la scorie était très acide et contenait beaucoup d’alumine ; mais, dans les expériences, il y a des pertes en cuivre de 3 à 56 % dont il n’est pas rendu compte, en sorte que les chiffres indiqués n’ont pas grande valeur.
- Les auteurs du rapport déclarent aussi qu’il ne faudrait pas que la consommation d’électrodes dépassât 4,5 kilogrammes par tonne de charge alors qu’elle a atteint, en moyenne, i5 kilogrammes. Même remarque aù sujet de la consommation d’énergie ; elle a varié entre 1 100 et 2 400 kilowatts-heure par tonne de minerai tandis qu’elle ne dépasserait pas 625 kilowatts-heure, dans un four de 700 kilowatts-heure. Ce sont là des estimations bien risquées.
- Les essais ont été nettement négatifs sous un certain rapport.
- On prétend souvent que les scories des oxydes
- (') Bulletin u° 81 du Bureau of Mines des E. U.
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- et sulfures de cuivre, additionnées de coke et de quartz, peuvent être utilisées facilement à la fabrication de ferro-silicium dans des fours électriques. Or, cinq essais en ce sens ont échoué; peut-être parce que les scories contenaient des proportions trop fortes d’alumine(jusqu’à i6,5 % ), de chaux (i6,5) et de magnésie (3,5).
- Par contre, le fait que la fusion électrique produit très peu de scories (o,oa3 tonne par tonne de concentrés fondus, contre o,8i 3 tonne au four à réverbère), la rend avantageuse, surtout en marche continue, en employant, suivant les suggestions des auteurs, un four à cuve du type suédois à fondre le fer.
- Passons à la fusion des minerais sulfureux. Dans la pratique ordinaire du four à cuve, le minerai est mélangé au charbon et la question, pour l’électro-métallurgiste, est de savoir quelle économie de charbon on peut réaliser par le chauffage électrique quand le minerai est abondant et le charbon rare.
- Les expériences de MM. Lyon et Kenney ont été faites sur des mélanges de minerai de cuivre de qualité inférieure, riche en soufre, de minerai siliceux aurifère et argentifère, et d’un peu de minerai grillé. La pyrite contenait i,3 % de
- »
- cuivre, /|/| % de fer, /t8 %' de soufre, et a,5 % de silice. Le minerai siliceux pratiquement exempt de soufre, contenait 38,5 grammes d’or et 91,5 grammes d’argent par tonne. Un ajouta de la cas line comme fondant. Le traitement s’effectua dans le four déjà décrit, couvert pour soustraire la masse au contact de l’air, et disposé pour la récupération des vapeurs de soufre. Environ Go % de ce. dernier ont été volatilisés; la perte de cuivre par volatilisation fut très faible, ainsi que la perted’or; celle d’argent fut notable. La matte produite contenait la majeure partie des métaux précieux, avec environ 1 % de cuivre et jusqu’à a5 % de fer et 53 % de soufre, aucun agent chimique n’étant en jeu pouroxyderle sulfure de fer.
- De même que dans les précédents essais la consommation tant de courant que d’électrodes fut plusieurs fois égale à ce qu’elle eût dû être. Les expérimentateurs considèrent que le four électrique à cuve déjà mentionné conviendrait à ce mode de réduction et ils estiment que, dans l’ensemble, les chances en faveur de la fusion électrique du cuivre semblent meilleures que pour le fer quoique nécessitant encore beaucoup d’essais.
- (Engineering, 27 août 1915.)
- ÉCHOS DE
- L’Union allemande des fondeurs de fer et l’organisation de la guerre.
- L’Union allemande des fondeurs de fer a tenu récemment, à Cassel, un congrès à l’occasion duquel le président a passé en revue le travail fait par l’Union durant la première année de guerre.
- Certaines recherches techniques ont été entreprises et même terminées, entre autres une série d’études sur les propriétés de la fonte. Des renseignements intéressants ont été fournis également au sujet de la contribution de l’Union à la fabrication des munitions. Sous ce rapport, l’Union a joué le rôle de conseiller technique et industriel vis-à-vis de ses membres; en outre, elle a constitué dans son propre sein une association spéciale des fondeurs d’acier et une section des petites aciéries Bessemer.
- Tous ces groupements ont eu pour objet d’augmenter la production des munitions et
- LA GUERRE
- d’assurer des prix raisonnables aux fonderies.
- Le rapporteur a fait ressortir que ces mesures étaient un exemple de la manière dont les industriels allemands, dès l’ouverture des hostilités, ont organisé leurs ressources en vue de la fabrication du matériel de guerre, tandis que les ennemis de l’Allemagne n’ont commencé à s’organiser pour cela que longtemps après et ont dû s’appuyer sur des dispositions législatives rigoureuses.
- Il y est également question des difficultés auxquelles on devra faire face après la signature de la paix. Bien des industries n’auraient pas abordé les nouvelles fabrications auxquelles la guerre les a poussées. C’est ainsi qu’une cinquantaine de petites aciéries Bessemer se sont créées qui, en partie du moins, subsisteront après la guerre et accroîtront probablement les difficultés déjà sérieuses issues de l’âpre concurrence dans le compartiment des moulages d’acier.
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- NOTES INDUSTRIELLES
- Les vernis isolants.
- L’industrie électrique utilise dans sa fabrication toute une série de matières premières dont les plus importantes sont les isolants. Parmi ceux-ci, les vernis isolants tiennent la première place, surtout dans la construction où leur emploi est indispensable.
- Pendant longtemps on employait, et même encore de nos jours on utilise comme vernis isolants des dissolutions de gomme laque dans l’alcool, dissolutions que l’on applique au pinceau sur les objets à isoler.
- Sans parler du prix de revient élevé d’un vernis semblable, son emploi offre en outre des défauts graves qu’il convient de signaler.
- C’est tout d’abord la dureté et la fragilité de l’enduit qui, déjà sous l’influence d’pne température relativement peu élevée, se ramollit et fond, et par refroidissement se fendille, craquelle et finit par tomber en poussière. C’est ensuite le pouvoir hygroscopiquc inhérent à toute solution alcoolique qui, se saturant d’eau, entraîne celle-ci dans les guipages et produit sur le conducteur le fatal vert-de-gris. C’est son pouvoir diélectrique faible et peu constant qui diminue avec l’élévation de température dans d’assez grandes proportions. C’est enfin son mJM,clue de résistance vis-à-vis des agents chimiques, de la vapeur d’eau et surtout des huiles minérales telles que les huiles de transformateurs, La constatation de ces désavantages, constatation imposée par la pratique, en même temps qpe l’évolution vers des tensions toujours plus élevées, ont provoqué l’étude de vernis isolants répondant aux conditions quel’électrotechnique moderme réclame. Ces conditions sont les suivantes : pouvoir diélectrique élevé; élasticité de l’induit et constance de cette élasticité, même après une élévation de tempéra-turedeSo % supérieureàla température du régime de l’appareil; résistance aux agents chimiques, à l’eau et aux huiles minérales; neutralité vis-à-vis des métaux, du cuivre en particulier; siccativité variable.
- Elasticité de f induit ou de la. couche de vernis. —
- Considérons un induit de moteur de traction, par exemple. Cet induit va être soumis pendant sa marche à des variations de température, il va donc se produire des dilatations et contractions successives non seulement dans la partie métallique de l’induit, mais forcément aussi dans l’isolement, c’est-à-dire dans le guipage imprégné de vernis. Si ce dernier est rigide, non dilatable, il se fendillera rapidement et, sous l’influence des vibrations nombreuses auxquelles les moteurs de traction sont soumis, finira par tomber en poussière. De plus, à travers ces lésions, l’humidité viendra peu à peu produire sur le cuivre du vert-de-gris et des courts-circuits. Si par contre le vernis est élastique, c’est-à-dire s’il peut suivre ces dilatations et ces contractions sans se fendre ou se briser.
- Insolubilité dans les huiles minérales. — Dans un moteur de traction, pour utiliser notre première hypothèse, il se produit très souvent à l’intérieur de la cage des projections d’huile qui arrivent fréquemment à former sur le bobinage une couche grasse et visqueuse, véritable cambouis provenant uniquement de la dissolution de l’isolant dans l’huile de graissage. Résultats : courts-circuits et bobinage à refaire. Il est donc essentiel que l’huile minérale soit sans action sur l’isolant et qu’un simple nettoyage, même avec du pétrole, suffise pour éloigner l’huile projetée sur le bobinage.
- Sicca tivité variable. — C’est le point délicat de la question des vernis isolants. Point délicat surtout en raison de la diversité des avis et surtout des prétentions.
- Nous convenons volontiers qu’une siccativité élevée, c’est-à-dire une durée de séchage très courte, soit, au point de vue économique apparent., très tentante pour le constructeur. Mais en est-il vraiment ainsi au point de vue économique réel?
- Il suffira pour répondre à cette question de poser la règle suivante, règle basée à la fois sur la théorie qui régit la fabrication des vernis en général, et sur l'expérience : « L’élasticité de la pellicule sèche d’un vernis est inversement pro-
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- portionnelle à la durée de séchage de celui-ci. » Nous ajouterons : « La résistance d’un vernis à l’eau, aux acides, aux alcalis et aux huiles est en général fonction inverse de la durée de séchage du vernis. »
- On peut de cesdeux principes tirer les conclusions suivantes :
- i° Toutesles fois qu’il s’agira d’isoler un appareil ou organe de machine électrique pouvant, lors de son fonctionnement, être soumis à des élévations de température dépassant 5o° C ou à des vibrations nombreuses, on aura recours à un vernis isolant à séchage lent, lequel assurera en outre une résistance mécanique et chimique élevée de l’isolement.
- a® Par contre, lorsqu’il s’agira de procéder à des réparations rapides, ou de protéger des appareils fixes, on pourra utiliser des vernis à séchage rapide, à la condition toutefois qu’ils satisfassent, sous le rapport de l’isolement électrique, de la résistance aux acides ou à l’humidité, au but auquel ils sont destinés.
- C’est en se basant sur ces principes que la Société Suisse Vernisol a établi deux principaux types de vernis isolants séchant à l’air, et séchant à l’étuve.
- Le premier sèche à l’air en dix à douze heures en donnant un enduit élastique résistant à l’action de l’humidité et des acides dilués. Son pouvoir isolant est d’environ 700 volts par o mm. 01 de pellicule de vernis.
- Il peut être utilisé pour l’imprégnation des fils guipés et des induits de moteurs de tous genres, et trouve surtout son application dans les usines de construction ou de secteurs ne possédant pas d’installation pour séchage à l'étuve, et dans les montages de centrales.
- Le second type de vernis a été étudié spécialement pour être employé à l’étuve. Il sèche en huit à dix heures, à la température de 80-100° C, en donnant un enduit d’une très grande élasticité et d’un haut pouvoir isolant : environ 900 volts par o mm. 01 de pellicule de vernis. Il résiste à l’action de la vapeur d’eau, des acides et des huiles de transformateurs, ainsi qu’à des températures élevées, atteignant même 3oo° C.
- Son emploi s’impose lorsqu’il s’agit d’imprégner d’une façon complète et parfaite tous genres de bobinages, notamment ceux devant séjourner dans l’huile (transformateurs, appareils à bain d’huile, etc.). Il est utilisé également
- avec avantage pour la préparation des toiles et rubans isolants.
- Plusieurs essais ont été effectués à la Station d’essais de matériaux de l’Association suisse des Electriciens, à Zurich, à The Elcctrical Stan-dardizing, Testing and Training Institution, à Londres, et au Laboratoire Central d’Electricité, à Paris.
- Nous donnons ci-dessous les résultats de la Station d’essais de l’Association suisse.
- RAPPORT DK LA STATION D’ESSAIS DE MATERIAUX DE L’ASSOCIATION SUISSE DES ELECTRICIENS
- Les essais ont porté sur les types de vernis ci-dessous:
- TYPE DE VERNIS COULEUR DE COUVERTURE CONSISTANCE POIDS SPÉCIFIQUE A 20° C
- N» 4 A jaune semi-liquide 0,894
- 2 B 0,859
- 3 E 0,898
- 8 L noir 0,868
- 2 N épais o,93i
- 6 N 0,934
- Les essais faits avec ces vernis et les résultats obtenus sont les suivants :
- I. Durée de séchage à 100' C. — Des bandes de papier de o mm. 04 d’épaisseur ont été passées une fois dans le vernis et séchées à ioo° C. jusqu’à ce que la couche ne colle plus au toucher.
- Type de verni».... 4A 2B3E8L2N6N
- Durée de séchage.. 7 14 7 55 7 55 heures environ.
- Pour les six types la couche était, après séchage, fortement adhérente, et présentait une surface uniforme et brillante.
- Les essais II et IV ont été effectués avec les bandes de papier ainsi imprégnées.
- II. Elasticité. — Les bandes ont été rabattues sur un fil de 2 millimètres de diamètre, et tirées alternativement dans les deux sens.
- Le vernis 4A s’est légèrement fissuré; les bandes des autres types ne se sont pas modifiées.
- III. Résistance aux températures élevées, à l’humidité, aux acides. — a) Les bandes ont été exposées pendant vingt-quatre heures dans de l’air à i5o* C. La couche des six types de vernis est devenue passablement plus dure, tout en supportant l’essai d’élasticité {Il sans se briser ni s’écailler. Les vernis jaunes ont pris une teinte plus foncée, les noirs ont conservé leur
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- brillant (voir essai de percussion sous IV). poids métallique de i kilogramme ayant i cènti-b) Les bandes ont été exposées pendant vingt- mètre carré de surface de contact.
- Résultats des essais de percussion.
- TYPE DE VERNIS 4 A 2 B 3 E 8 L 2 N G N
- !Tension de percussion en volts. — Epaisseur d.u papier imprégné en mm.
- A l’état normal (Nombre d’observations = 3) 6 100-8 200 0,10-0, i3 6 400-7 700 0,12 5 900-7 700 0,09-0,11 4 8oo* G 100 0,08-0,09 G 2oo«8 200 0,10-0,i5 G 900-8 5oo 0,I2-0,l5 volts mm.
- Après l’essai d’élasticité 11 (Nombre d’observations = 3) 5 000-7 200 0,1 2-0,13 G 3oo-6 800 9,12 5 800-6 100 0,09-0,10 5 100-G 000 0,10 7 5oo-8 Goo 0,i3-o , 15 G 900-7 700 0,14-0,i5 volts mm.
- Après séjour de 24 heures dans de l’air à i5o° G. (Nombre d’observations = 2) 6 900-7 3oo 0,08-0,10 7 000-8 000 0,09-0.1*1 5 300-7 200 0,07-0 ,09 3 Goo-4 700 0,06-0,07 7 200-8 800 . 0,09-0,12 8 800-10000 0,14 volts mm.
- Après action de vapeur d’eau, chaude, pendant 24 heures (Nombre d’observations = 1) 8 5oo 0,12 7 700 0,14 6 700 0,12 3 5oo 0.08 7 3oo 0, i3 G 400 o,i5 volts min.
- Après séjour de 24 heures dans de l’huile de transformateur h i5o° G. (Nombre d’observations = 1-2) 6 5oo 0,10 0 400 0,11 !) 900 0 ,08 5 3oo 0,07 8 000 0,10 4 400-6 400 0,14 volts mm.
- Après séjour de 24 heures dans de l’acide azotique à io % (Nombre d’observations = 2) 3 6oo-5 800 0,09-0,10 3 400-.4300 0,1 1-0,12 1 5oo-i700 0,09 2 000- 3400 0,07-0,08 2 ooo-5 200 0,09-0,11 1 700-2 3oo 0,10-0,12 volts mm.
- Après séjour de 24 heures dans de l’acide sulfurique à 10 % (Nombre d’observations = 2) 6900-7 200 o,i3 7 OOO'S 800 b,14-0,15 2 000-2 200 0,10 2 200-4 000 0,08-0,09 4 800-7 200 0,14 4 400-7 700 0 ,i5 volts mm.
- quatre heures à de la vapeur d’eau chaude, sans subir de modification apparente, soit en aspect, soit en élasticité (voir essais de percussion sou si V).
- c) Après un séjour de vingt-quatre heures dans de l’huile de transformateur à i5o°C, les bandes des six types de vernis ont gardé leur élasticité. Les jaunes ont pris une couleur j:>lus foncée, les noirs ont perdu leur brillant. Sur le vernis n° 6 N se sont formées des bulles (voir essais de percussion sous IV).
- d) Après un séjour de vingt-quatre heures dans de l’acide azotique et dans de l’acide sulfurique à io %, aucun changement apparent de la couche de vernis n’a été constaté (voir essais de percussion sous IV).
- IV. Résistance à la percussion. —- L’essai a été effectué avec du courant alternatif de 5o j^ériodes a tension croissante. L’électrode inférieure était un coussin de feuilles d’étain, la supérieure un
- V. Pouvoir couvrant. —- Des plaques de verre ont été bien couvertes par une seule couche de chacun des six types de vernis.
- VL Action chimique sur le cuivre. — a) Des morceaux de cuivre nu ont été plongés dans le vernis pendant huit jours. Les types 4 A, 8L, aN et G N sont restés sans action, les types % B et 3 E ont attaqué légèrement le cuivre.
- b) Une tige de cuivre, recouverte d’une bande de toile, a été imprégnée de vernis et, après séchage, abandonnée pendant quatre jouràVà l’action de l’air. Aucun des vernis n’a provoqué la formation de vert-de-gris.
- VIL Inflammabilité. — Des fils guipés au coton ont été imprégnés et séchés, puis essayés au point de vue de leur intlammabilité. Le guipage imprégné des six types de vernis a été trouvé plus difficilement inflammable qu’un guipage imprégné de paraffine.
- La reproduction des articles de la Lumière
- Électrique est interdite.
- PàIUS. -- IMPRIMERIE tUVi, 17, MIB CASSETTE.
- Le Gérant : J.-B. Nouet.
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- Trente-septième année
- SAMEDI 9 OCTOBRE 1915.
- Tome XXXI (3* série). N” 39
- i
- La Lumière Electrique
- SOMMAIRE
- H. VOGT. — Remarques sur la formation des ingénieurs et des techniciens......... a5
- LOCIEN PAHIN. — Base de trolley à déclanchement automatique........................ 33
- PAUL BOUGAULT. — Arrêt de la Cour de Cas sation sur les redevances dues pour les occupations du sous-sol de la voie nationale ...................................... 3/,
- Publications techniques
- Construction et essais de machines Construction rationnelle des prises de terre... 3^
- Radiotélégraphie
- Transmissions par T. S. F. à longue distance
- par l’emploi combiné des détecteurs à galène
- et de l’amplificateur à audion. — IIahaden Puait..................................... 3<j
- K
- Traction
- Le chemin de fer électrique inlerurbain Orléans-Kenner............................... 4i
- Nouvelle sous-station mixte de la Philadelphia Electric Company............................... [x%
- Echos de la guerre
- Mémoire confidentiel adressé par les six grandes associations industrielles et agricoles d’Allemagne au chancelier de l’empire
- sur les conditions de la paix future... t,l,
- Renseignements Commerciaux............... /,8
- REMARQUES SUR LA FORMATION UES INGENIEURS ET DES TECHNICIENS
- La très intéressante conférence que l on va lire et, qui a été faite par M. Vogt à la Société Industrielle de l’Est traite un des sujets les plus importants pour l’organisation de notre industrie nationale.
- Véminent directeur de l Institut Electrotechnique de Nancy, avec la grande expérience qui lui a valu la formation de plusieurs générations d'électriciens, apporte une contribution remarquable à l'étude des conditions de notre relèvement national.
- Parmi les problèmes qui s’imposent à l’attention de tous ceux qui, de près ou de loin, contribuent au perfectionnement de l’outillage national, l’un des plus importants est celui du recrutement et de la formation du personnel technique. La tâche qu’auront à remplir prochainement les industriels et les commerçants français est vaste et ardue, car leur champ d’action s’agrandira; ils devront faire face à de nouveaux besoins, chercher de nouveaux débouchés et mettre leurs procédés de fabrication et d’expor-
- tation en harmonie avec ceux des nations les mieux outillées pour la lutte économique.
- Certes, en France, les chefs d’industrie, directeurs d’usines ou de maisons de commerce, les ingénieurs, contremaîtres et ouvriers, montrent dans maintes circonstances l’ardeur au travail et l’esprit d’initiative qui les animent ainsi que le goût qui caractérise les productions de l’industrie et de l’art français; mais il serait dangereux de méconnaître l’évolution constante des mé-C ithodes industrielles et commerciales, et nous:
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
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- T. XXXI (2e Série}. —
- devons en tenir compte si nous ne voulons pas nous laisser distancer par des concurrents plus entreprenants ou mieux outillés.
- Les problèmes cpii se posent sont nombreux; les uns se rapportent à la recherche des matières premières, houille, minerai, etc. ; d’autres à la main-d’œuvre et à la population ouvrière, d’autres à la recherche des débouchés et aux procédés commerciaux d’exportation. Je n’entreprendrai pas de toucher à ces sujets dont d’éminents chefs d’industrie ont signalé l’importance, je ne considérerai que la formation des ingénieurs et des techniciens.
- Cette question est à l’ordre du jour depuis longtemps ; elle a fai t l’objet de plusieurs enquêtes et de conférences où les idées les plus autorisées ont été émises. Des ingénieurs et des directeurs de grandes usines, MM. Henry Le Chatelier, Solvay, sir Robert Iladfîeld Ilowe, etc., se sont trouvés d’accord pour préconiser une forte préparation scientifique et un enseignement professionnel très spécialisé, tout en différant sur les moyens d’y parvenir.
- L’an dernier encore, la commission internationale de l’enseignement mathématique a tenu à Paris, en avril ry14, un congrès pour discuter de la place et du rôle des mathématiques dans l’enseignement technique supérieur; des professeurs d’écoles techniques de tous les pays et la Société des Ingénieurs civils de France ont émis des conclusions analogues aux précédentes et dont il y a lieu de tenir compte. Je me propose d’indiquer les raisons qui militent en faveur de ces conclusions; j’examinerai d’abord le rôle qu’a à remplir le personnel faisant partie d’une même maison ou d’une même entreprise.
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- A la tête d’une industrie ou d’un commerce, le directeur et les ingénieurs qui dirigent les différents services ont à prévoir les nouveaux besoins de la clientèle, l’introduction des méthodes perfectionnées de fabrication ou de transport; ils ont à réaliser les transformations indispensables de leur outillage. Ils doivent se rendre compte que dans la lutte économique celui qui arrive à produire le plus vite et dans les meilleures conditions l’emporte sur ses concurrents.
- Des critiques ont été formulées relativement aux méthodes surannées de certaines industries, à l’habitude déplorable qu’ont prise certains fournisseurs de dépasser les délais de livraison, au manque d’élasticité dans les méthodes de règlement financier. Ces critiques ne sont pas toujours injustifiées; avec de meilleures méthodes et plus de discipline dans le travail, il est possible de les faire disparaître en grande partie. L’observation stricte des contrats dans les délais prévus est une des premières conditions de la confiance réciproque que doivent avoir les uns pour les autres les fournisseurs et leurs clients.
- Un ingénieur américain, M. Carpentier, dit à ce propos : « Le succès d’une entreprise tient simplement à une organisation intelligente du personnel ouvrier et dirigeant; au concours de collaborateurs qui travaillent non seulement dans leur intérêt mais aussi dans l’intérêt de la maison qui les emploie; à des procédés de travail perfectionnés, à des machines-outils modernes, capables de produire vite, bien et à bon compte; enfin à l’application de systèmes de contrôles simples et efficaces permettant de renseigner la direction, constamment et exactement, sur les prix de revient des pièces et sur la possibilité de réaliser de plus grandes économies encore à l’avenir. »
- Au-dessous du directeur et des ingénieurs, le rôle des contremaîtres, chefs d’atelier ou chefs de bureau, est de comprendre la pensée des premiers et d’en assurer la réalisation dans les meilleures conditions techniques et économiques. Enfin, à la base de la hiérarchie, la tâche de l’ouvrier est d’exécu'er le travail qui lui est demandé avec intelligence et conscience.
- L’idée de la collaboration intéressée de tout le personnel pour obtenir le maximum de rendement se généralise de plus en plus : elle se trouve à la base des nouvelles méthodes de travail connues sous le nom de méthodes de Taylor; le regretté Laffitte, secrétaire' général de la Chambre de Commerce de Nancy, a appelé sur elles l’attention dans les conférences cpi’il a faites aux élèves de l’Institut commercial et des Instituts techniques de l’Université de Nancy.
- Aux trois degrés de la hiérarchie, ouvriers, contremaîtres ou chefs de bureau, ingénieurs ou directeurs, correspondent trois ordres d’enseignement technique que l’on peut appeler, par comparaison avec l’enseignement général, pri-
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- maire, secondaire et supérieur. La distinction entre ces trois ordres d’enseignement n'est toutefois pas toujours nettement tranchée; de plus il arrive que certains ouvriers ou contremaîtres particulièrement doués puissent s’élever dans la hiérarchie par leur travail et leur propre mérite sans passer par des écoles spéciales; mais je vais considérer les cas usuels et examiner les ressources offertes à ceux qui veulent occuper une situation déterminée en suivant des cours appropriés.
- L’enseignement primaire industriel ou commercial est donné généralement dans des cours d’apprentissage organisés soit par des directeurs d’usines ou de maisons de commerce dans leurs ateliers ou bureaux, soit par des groupements tels que municipalités, chambres de commerce, etc., avec l’aide du personnel de certaines écoles. Les efforts faits à Nancy pour remédier à la crise de l’apprentissage par des cours collectifs, ainsi que les résultats obtenus grâce à la collaboration des chefs d’industrie ou commerçants et du personnel enseignant de l’Ecole supérieure, montrent ce que peuvent produire l’initiative privée et la collaboration intelligente des bonnes volontés.
- Lorsque de tels cours sont difficiles à organiser dans une école, un directeur de maison de commerce ou d’ateliers importants a tout avantage «à réunir un certain nombre d’apprentis de sa maison sous la direction d’un contremaître chargé exclusivement de leur instruction professionnelle; les heures consacrées à cette instruction ne sont pas perdues, au contraire, et les légers sacrifices qui en résultent pour la maison sont largement compensés par l'accroissement du rendement général des bureaux et ateliers.
- En dehors des cours d’apprentissage, l’enseignement primaire technique est donné par diverses écoles, les unes privées, d’autres patronnées par des chambres de commerce ou des syndicats; d’autres, comme les écoles primaires supérieures, sont rattachées au ministère de l’Instruction publique; d’autres, en plus grand nombre, à celui du Commerce et de l’Industrie. Parmi ces dernières se trouvent les écoles pratiques de commerce et d’industrie et les écoles
- nationales professionnelles d*e Yierzon, Armcn-tières, Yoiron et Nantes.
- Toutes ces écoles concourent au même but, l’apprentissage d’une profession industrielle ou commerciale; si les moyens employés semblent différents, cela tient à des causes secondaires tel que le mode de recrutement du personnel enseignant, les vues des municipalités, etc. On a pu craindre que le personnel des écoles du ministère de l’Instruction publique ne s’attache trop à la théorie cl méconnaisse les nécessités pratiques de l’enseignement technique; ces craintes sont généralement injustifiées, et toutes ces différentes écoles organisées pour donner à leurs élèves un enseignement industriel et commercial voient leurs élèves également appréciés, quelle que soit l’estampille qu’ils reçoivent.
- Ne serait-il pas désirable de voir disparaître les causes de rivalité entre établissements tendant au même but, de grouper les bonnes volontés venues de divers.côtés, et de réunir en un seul faisceau les différents genres d’enseignement, tout en conservant à chacun son caractère propre? L’unité de direction d’un enseignement national aurait pour effet d’accroître les forces vives de notre pays, tout en réalisant des économies en personnel et en matériel.
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- L’enseignement secondaire technique estdonné dans certaines écoles privées, ainsi que dans d’autres écoles commerciales ou industrielles rattachées d’une manière plus ou moins complète au ministère du Commerce et de l’Industrie ; citons par exemple : dans la région de l’Est l’Ecole professionnelle de l’Est, l’Ecole industrielle d’Epinal; à Paris, certaines écoles professionnelles de la ville, deux écoles de mécanique et d’électricité, l’Ecole Bréguet, etc. Mais ce sont les Ecoles nationales d’arts et métiers de Chà-lons, Aix, Angers, Cluny, Lille, Paris, qui constituent le type des écoles secondaires techniques du ministère du Commerce et de l’Industrie.
- Le programme de ces écoles a été peu à peu modifié, en vue de le mettre en harmonie avec les besoins de l’industrie moderne. La pensée dominante, qui a constitué la raison d’être des écoles d’arts et métiers et en a toujours assuré le succès, est de former des contremaîtres et
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- chefs d’ateliers ou de bureaux de dessin rompus àTa pratique; mais aujourd’hui le contremaître ou le chef d’atelier doit posséder des notions scientifiques qui lui permettent de remplir sa tache avec plus d’initiative et de collaborer plus étroitement avec la direction; de là l’introduction dans renseignement donné à l’école de matières tirées non seulement de renseignement secondaire général, mais encore de l’enseignement supérieur.
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- En laissantde côté l’enseignement commercial donné dans des écoles supérieures de commerce ou des instituts commerciaux, ainsique certains enseignements spéciaux tels que celui de l’Institut agricole de l’Université de Nancy, je vais considérer l’enseignement supérieur technique industriel, destiné à former des ingénieurs et des directeurs pour les usines de construction et d’exploitation dans les branches mécaniques, électriques et chimiques.
- Les écoles où est donné cel enseignementsont de diverses natures ; un enseignement général est donné à l’Ecole centrale des arts et manufactures qui dépend du ministère du Commerce et de l’Industrie; à ce ministère sont rattachés, d’une manière plus ou moins complète, des établissements spéciaux tels que le Conservatoire des arts et métiers, l’Ecole supérieure d’électricité fondée par la Société internationale des électriciens, l’Ecole de physique et de chimie de la ville de Paris, l’Institut industriel du nord de la France, l’Ecole centrale lyonnaise, etc
- D’autres établissements ont été créés comme écoles d’application : l’Ecole du génie maritime, celle des postes et télégraphes, celle des ponts et chaussées, l’Ecole des mines de Paris, à laquelle on peut comparer celle de Saint-Etienne. Enfin depuis la réorganisation des universités régionales, les facultés des sciences ont édifié de nombreux laboratoires et organisé des cours techniques supérieurs ; l'ensemble des enseignements théoriques et pratiques destinés à former des ingénieurs dans une branche particulière constitue un Institut. C’est ainsi qu’à Nancy ont été ci;éés l’Institut chimique, l'Institut électro-feehnique et de mécanique appliquée, l’Institut de géologie, Plnsti tut aérodynamique; à Grenoble
- à Lille et à Toulouse existent aussi des instituts techniques.
- Tous ces établissements contribuent, sous des formes diverses, à la formation d’ingénieurs; les uns recrutent leurs élèves par voie de concours, d’autres par voie d’examen ou sur présentation de titres déterminés. Los uns, comme l’Ecole centrale, donnent un enseignement général sur plusieurs branches simultanées de l’industrie; ils formentdes ingénieurs et des administrateurs capables de diriger l’ensemble des services d une usine, mais ces ingénieurs ont généralement besoin de faire des stages spéciaux avant d’être placés à la tête de services particuliers. D’autres établissements, au contraire, comme les Instituts techniques, sans rien diminuer de l’enseignement théorique général, limitent le champ des éludes pratiques à des branches déterminées, par exemple la chimie, ou bien la mécanique et l’électricité; les ingénieurs qu’ils forment rendent immédiatement des services dans les industries. Cette diversité des méthodes employées présente des avantages et répond à des besoins différents, par ce fait que les usines, bureaux ou ateliers, ne sont pas établis sur un modèle uniforme et pré-scntentdes spécialisations plus ou moins grandes ; il y a lieu cependant de ne pas perdre de vue les principes généraux qui permettent aux industriels de lutter efficacement contre leurs concurrents étrangers.
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- Si l’on examine les transformations de Fins-dustrie moderne, on est frappé d’une part de l’influence des progrès de la chimie et del’électricité, d’autre part de l’importance de la construction mécanique qui prend de plus en plus une place prépondérante. C’est de la perfection de l’outillage que résultent la rapidité et la précision dans la fabrication, l’économie dans la main-d’œuvre et dans la manutention; c’est pourquoi nous devons nous attacher à posséder et à construire nous mêmes des machines-outils aussi bonnes, si ce n’est plus, que les machines allemandes ou américaines.
- Tous les domaines industriels : matériel électrique, exploitation des mines, appareils de levage et de manutention, moyens de transport, etc., sont tributaires de la construction
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- mécanique. Les écoles techniques étrangères, suisses, belges, allemandes, américaines, forment surtout des ingénieurs mécaniciens et constructeurs. C’est ainsi qu’à l’école technique supérieure Berlin-Charlottenbourg, sur 2 200 élèves en 1913 se trouvaient 880 candidats ingénieurs mécaniciens, et à côté d’eux 5oo candidats ingénieurs du génie civil et des travaux publics.
- Remarquons en passant que les architectes allemands sont formés dans les écoles techniques et que 3oo candidats ingénieurs architectes suivent les cours de Charlottenbourg. Il est logique en effet d’exiger d’un architecte moderne des connaissances sur la métallurgie, les procédés de construction, la résistance des matériaux, l’emploi de l’électricité et des canalisations électriques, toutes questions qui rentrent dans le domaine des écoles techniques.
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- Un autre point sur lequel je veux appeler l’attention est la nécessité de faire reposer sur des bases scientifiques solides la formation des ingénieurs. Cela 11e fait pas de doute pour les ingénieurs chimistes, qui doivent faire des études approfondies dans des laboratoires. De la même manière la théorie et la construction des machines électriques et des transports d’énergie ne peuvent être abordées qu’à la suite d’études théoriques suffisantes non seulement en mathématiques et en physique mais encore en mécanique.
- Si, dans le domaine de la construction mécanique, la pratique joue un rôle important, la théorie n’y est pas moins aussi nécessaire qu’en électrotechnique. Peut-on comprendre la théorie et le fonctionnement des turbines à vapeur sans avoir fait de la thermodynamique une étude approfondie ? Les machines thermiques et hydrauliques, les régulateurs, les constructions métalliques, l’emploi de l’électricité dans les moyens de transport et les appareils de manutention exigent des études supérieures ; l’augmentation des vitesses dans les moteurs de toutes sortes a suscité de nouveaux problèmes que les anciennes méthodes reposant sur la statique seule sont impuissantes à résoudre. La lecture des publications techniques est indispensable
- aujourd’hui pour celui qui veut être au courant des progrès industriels, et elle demande des connaissances générales étendues ; mais l’un des résultats les plus appréciables d’une forte culture scientifique est une formation spéciale de l’esprit de l’ingénieur qui le rende plus apte à embrasser les divers aspects d’un problème complexe, à le rattacher à d’autres questions, et à en rechercher la solution par les procédés les mieux adaptés au but à atteindre.
- Dans la conférence qu’il a faite sur le rôle des mathématiques dans la science de l’ingénieur, M. Maurice d’Ocagne, professeur à l’Ecole des ponts et chaussées, cite des problèmes qui n’ont pu être résolus qu’à l’aide des ressources offertes par les sciences théoriques : ceux qui se rapport tent aux machines thermiques, à la traction électrique, à certaines constructions métalliques, à la théorie des explosifs, à celle des coups de bélier dans les conduites d’eau, etc. Naturellement les mathématiques seules 11e peuvent suffire à résoudre toutes les questions, les données expérimentales sont nécessaires pour diriger le calculateur, le mettre sur la voie de simplifications utiles et lui permettre de mettre des nombres dans les formules; voici ce que dit M. d’Ocagne à ce sujet :
- « Il s’agit de mettre en œuvre ce qui ressort de l’expérience pour édifier, à défaut d’une théorie purement rationnelle, au moins une sorte de synthèse de forme encore mathématique mais ne résultant plus, par voie de déduction logique, de principes empruntés aux seules sciences théoriques. C’est là une besogne plus délicate et exigeant un sens mathématique plus aiguisé qu’on ne serait d’abord tenté de le croire.
- « Sans doute, quelques ingénieurs, uniquement soucieux de la pratique courante, estiment-ils que, pour cette mise en œuvre des données de l’expérience, il suffit de quelques moyens de fortune empruntés aux mathématiques les plus élémentaires. Je me permettrai de dire que je ne suis pas de cet avis. En se limitant de la sorte dans l’expression des faits expérimentaux, on risque de n’avoir pas la possibilité, en bien des cas, de les serrer d’assez près. De là ces formules purement et simplement empiriques qui se rencontrent encore aujourd’hui en si grand nombre dans les aide-mémoire à l’usage des ingénieurs, sans indication ni de leur origine, ni des limites entre lesquelles on peut les tenir pour valables,
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- et que je-ne serais pas loin de regarder comme un scandale dans le domaine des sciences techniques. »
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- Une forte instruction théorique est donc nécessaire pour la formation d’un ingénieur, mais elle n'est pas suffisante. En sortant d’une école purement théorique, un jeune homme n’est pas instantanément un ingénieur, et il doit apprendre à le devenir par des stages et des cours appropriés. Il a tout avantage à se spécialiser, non seulement pour bien posséder la pratique de la branche à laquelle il se destine, mais encore pour se rendre compte, sur des exemples concrets, de la nature des problèmes de la technique industrielle. 11 acquerra ainsi l’habitude de traiter à fond un problème déterminé, sans se contenter d’une vue superficielle, et plus tard cette habitude lui permettra de résoudre aussi complètement d’autres problèmes dans des domaines voisins.
- L’Ecole polytechnique n’est pas par elle-même une école d’ingénieurs, et un élève qui en sort avec le désir d’entrer dans l’industrie doit apprendre son métier dans une école d’application ou un institut technique ; l’instruction qu’il a acquise lui permettra, il est vrai, de s’assimiler rapidement les questions les plus élevées, mais elle ne peut remplacer l’instruction technique proprement dite.
- Un ingénieur doit également acquérir des connaissances pratiques dans la branche dont il a à s’occuper, non seulement parce qu’il aura plus tard à contrôler le travail des contremaîtres et des ouvriers, mais surtout parce que la pratique contribue puissamment à son éducation professionnelle. C’est par l’observation qu’il se rendra compte de la manière dont sont appliquées les théories, et de l’influence des détails d’exécution dans l’étude raisonnée d’un projet; il doit donc se familiariser avec l’usage des machines-outils, la technique des ateliers, la pratique des bureaux de dessin, toutes connaissances qui s’acquièrent, surtout par des stages dans les différents services d’une usine.
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- D’après ce que nous venons de dire, la formation d’un ingénieur comprend trois parties :
- instruction théorique générale élevée, instruction technique plutôt spécialisée dans une branche particulière, enfin instruction pratique dans des ateliers ou bureaux d’études. Si les deux premières sont reçues dans des écoles déterminées, la troisième ne s’acquiert que par un séjour approprié dans des usines ou ateliers.
- Un tel stage est à mon avis indispensable ; il est organisé en France dans certains cas spéciaux, par exemple à l’Ecole des mines; dans certaines écoles étrangères, il est rendu obligatoire pour l’obtention du diplôme d’ingénieur électricien ou d’ingénieur mécanicien ; la généralisation de cette pratique est désirable à tous les points de vue.
- Mais, alors, quel estle meilleur ordre de succession à adopter pour les trois phases de l’instruction : théorie, technique, pratique ? La question est difficile à résoudre car elle dépend d’une foule de circonstances diverses : des aptitudes du futur ingénieur, du milieu dans lequel il a été élevé, de l’instruction qu’il a reçue entre dix et quinze ans ; c’est qu’en effet l’éducation qui lui a été donnée et les habitudes qu’il a prises à cet âge ont une grande influence sur sa carrière, ainsi que sur la facilité avec laquelle il s’assimile plus tard soit les théories scientifiques, soit la pratique du travail manuel. D’éminents ingénieurs ont reçu leur première instruction dans des écoles techniques élémentaires, d’autres, en plus grand nombre, dans les lycées ou collèges et possèdent le baccalauréat ; leur formation technique n’est donc pas la même et il y a lieu de faire des distinctions.
- Si un jeune homme, après avoir débuté par une école industrielle, est ensuite entré dans une école technique secondaire comme une école d’arts et métiers, les travaux qu’il a effectués dans les ateliers et salles de dessin constituent déjà un stage important,, qu’il sera utile cependant de compléter par un stage dans une véritable usine. Pour devenir un ingénieur directeur de services, il lui faudra approfondir les questions théoriques qu’il n’a fait qu’effleurer, et les compléter en suivant des cours d’enseignement supérieur de mathématiques, de mécanique et de physique ; il sera alors à même de terminer Ses études techniques en suivant des cours spéciaux tels que ceux de l’Ecole centrale ou d’un Institut électrotechnique et de mécanique appliquée; dans ce dernier cas, deux années d’études,
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- dont l’une de théorie et l’autre de technique lui seront généralement indispensables pour acquérir un diplôme supérieur.
- Si le futur ingénieur sort simplement d’une école industrielle élémentaire sans passer par une école technique secondaire, il lui est généralement impossible d’entrer dans un lycée ou un collège et de se préparer au baccalauréat ; il lui faut donc trouver une autre voie qui lui permette d’aborder plus tard les cours d’enseignement supérieur.
- J’estime qu’il serait facile de lui en procurer les moyens en organisant dans certaines écoles des cours spéciaux de préparation aux écoles supérieures et instituts techniques. L’Ecole professionnelle de l’Est, l’Ecole industrielle d’Epinal et d’autres établissements similaires possèdent une organisation où l’enseignement technique pratique s’allie à un enseignement secondaire scientifique analogue à l’enseignement moderne des lycées ; une telle organisation peut servir de lien entre les divers degrés de l’enseignement technique et jouer un rôle analogue à celui des écoles techniques moyennes si nombreuses à l’étranger ; elle peut efficacement contribuer à la formation des ingénieurs.
- C’est souvent après avoir fait des études secondaires dans un lycée ou un collège et acquis le baccalauréat qu’un jeune homme se décide à entrer dans l’industrie et à devenir ingénieur; il se prépare à entrer dans une grande école ou bien à suivre les cours d’une université ou d’un institut technique. Quelle que soit la voie qu’il choisisse, le passage dans une classe de mathématiques spéciales, s’il n’est pas toujours indispensable, sera pour lui d’une grande utilité ; il y acquerra la discipline de l’esprit mathématique et scientifique, qui doit former la base des études qu’il fera ensuite dans les écoles ou instituts dont il suivra lés cours.
- Comme nous l’avons dit, un séjour dans une usine ou un atelier doit compléter les études théoriques et techniques du futur ingénieur ; mais comment doit être compris ce stage ? Dans le cas où le jeune homme doit s’occuper de construction mécanique, une connaissance préliminaire des outils et des machines employées dans les ateliers lui est utile pour comprendre . les cours de technologie, sans le dispenser pour cela d’un nouveau stage lorsque ses études seront plus avancées. Dans le cas où il doit
- s’occuper de construction électrique, ce n’est qu’après avoir fait des études complètes que le futur ingénieur peut tirer profit d’un séjour dans les usines ou les bureaux d’études. Dans tous les cas, pour porter tous ses fruits, un stage rationnellement et scientifiquement compris doit suivre la partie de l’enseignement à laquelle il se rattache, son but éducatif étant en effet de développer l’esprit d’observation et de comparaison entre la théorie déjà acquise et la pratique industrielle réelle.
- 11 est donc désirable qu’une partie des vacances scolaires soit utilisée par les élèves des écoles ou instituts techniques à faire des stages dans les usines et ateliers de construction mécanique, et qu’un nouveau stage de quelques mois, après leurs études terminées, les familiarise avec les services d’une usine de construction électrique. Je conviens que la question d’un stage obligatoire est délicate; que le séjour momentané de jeunes gens étrangers à un atelier doit être réglementé pour éviter toute gêne dans les services, et d’autre part que des explications spéciales doivent leur être données par des ingénieurs ou directeurs d’ateliers en dehors du service habituel de ces derniers; il serait facile cependant aux directeurs d’usines de concilier tous les intérêts, d’abord en s’entourant des garanties données sur les élèves par leurs professeurs, ensuite en exigeant des stagiaires la même présence que des ouvriers, enfin en chargeant un ou plusieurs de leurs ingénieurs de leur instruction pratique dans des conditions déterminées.
- Beaucoup d’écoles techniques étrangères imposent un stage d’une année à leurs élèves avant de leur conférer le diplôme; un contrat est passé en quelque sorte entre elles et les directeurs des usines de la région, de façon que ce stage soit assimilé à une année d’études complémentaires; les élèves acquittent une redevance spéciale pouvant servir à rétribuer les services que leur rendent ainsi les usines qui les acceptent.
- En France, un stage de trois mois est imposé aux élèves de certaines écoles; il est désirable que cette pratique se généralise. Les chefs d’industrie pourraient ainsi, en acceptant des élèves stagiaires, collaborer avec le personnel enseignant à la formation pratique des ingénieurs; ils contribueraient de cette façon à aug-
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- menter la valeur du personnel technique et par cela même à faire progresser l’industrie nationale.
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- Je ne me suis occupé dans ce qui précède que de la formation scientifique des ingénieurs et des techniciens. En dehors du savoir et de la compétence professionnelle, il existe d’autres qualités jouant un grand rôle dans la carrière d’un ingénieur ou d’un directeur d’usine. Elles s’acquièrent plutôt par l’éducation que dans les écoles; bien que Ton s’efforce de les développer dans l’enseignement et que les études classiques contribuent à les faire naître chez les jeunes gens en leur donnant des idées générales; ce sont : la volonté tenace, l’activité intellectuelle, l’esprit d’observation, le jugement et le sens pratique.
- M. Henry Le Châtelier, dans un remarquable article : De Véducation et de Vinstruction dans Venseignement technique, met en évidence l’im-
- portance de ces qualités ; il dit fort justement:
- « L’instruction, en meublant l’esprit de connaissances variées, met un outil certainement très puissant à la disposition de leur propriétaire, mais sans utilité pour lui si une éducation appropriée ne lui a pas appris à en tirer parti. Les qualités indispensables pour mettre à profit les connaissances théoriques accumulées dans l’intelligence dépendent du caractère; elles appartiennent donc exclusivement au domaine de l’éducation. »
- La formation des ingénieurs et des techniciens se présente ainsi sous un aspect complexe; les éducateurs, dans le sens le plus large du mot, les professeurs, les chefs d’industrie ont chacun un rôle à jouer, et doivent se pénétrer de la responsabilité qui leur incombe; c’est de leur collaboration que naîtront les progrès de la vie économique de notre pays.
- H. Vogt
- Directeur de l’Institut Electrotechnique et de Mécanique appliquée de l’Université de Nancy.
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- BASE DE TROLLEY A DÉCLANCHEMENT AUTOMATIQUE
- Dans tous les systèmes de trolleys aériens, pour assurer un bon contact et appuyer la roulette sur le fil de travail, la perche est soumise à l’action d’un ressort, qui tend constamment à l’amener dans une position verticale.
- Lorsque la roulette déraille, c’est-à-dire que, pour une raison quelconque, elle abandonne le fil de travail, la perche se relève brusquement sous l’action du ressort, et si elle rencontre alors des obstacles, tels que fils de suspension, lignes de travail, consoles de poteaux, fils de garde de lignes téléphoniques, il peut en résulter des accidents graves et des dégâts considérables, et aussi des interruptions prolongées du service et des pertes de recette importantes.
- Quelques Compagnies emploient, pour éviter ces accidents, des rattrape-perches qui, dès que le trolley abandonne le fil de travail, provoquent l’abaissement de la perche à une certaine hau-
- ,—B
- Fig. i. — Trolley dans la position de travail.
- G
- La perche est montée par l’intermédiaire d’une chape I sur un crapaud C, qui tourne autour d’un axe B, Les ressorts R agissent sur le crapaud C par l’intermédiaire de deux équerres E, appelées bielles à béquille, disposées à 'chaque extrémité d’un axe A de roulement. Cet axe repose dans des encoches pratiquées dans le crapaud C. L’extrémité inférieure de l’équerre prend appui sur la partie F pour les périodes de repos et d’enclanchement.
- Quand la tête quitte le fil, la perche s’élève à une certaine hauteur et par ce mouvement l’axe A rencontrant le chemin de roulement du crapaud sort des encoches de celui-ci, pour revenir occuper dans la came la position « repos ». Le crapaud, n’étant plus soumis à l’action des ressorts R, pivote sous le poids de la perche qui descend d’une certaine quantité au-dessous du fil de travail.
- Il suffïtalors d’exercer une traction sur la corde
- Fig. 2. — Trolley dans la position du repos.
- teur. Nous citerons les Tramways de Paris et du Département de la Seine (système Knutson), le Chemin de fer sur route de Paris à Arpajon (système Wilson). Cette dernière Compagnie a également expérimenté une perche à déclanchement automatique (système Redon) qui a donné de bons résultats.
- De son côté, la Compagnie Générale des Omnibus de Paris emploie un trolley avec base à déclanchement automatique, qui, lorsque la tête du trolley quitte accidentellement le fil, a pour effet de ramener celle-ci à un niveau inférieur à celui des fils. Le réenclanchement s’opère par le seul fait que le receveur exerce une traction sur la corde fixée après la tête, et amène la perche'à l’horizontale.
- fixée à la tête du trolley pour que, par la rotation du crapaud autour de son axe B, l’axe A, relié aux bielles à béquille, se déplace jusqu’à avoir repris sur les encoches la situation correspondant à la position « travail ».
- La pièce D, sur laquelle est installé l’ensemble du mécanisme, est montée sur rouleaux, pour être très mobile et suivre) toutes les variations de la ligne aérienne.
- Lefonctionnementde cette baseestabsolument efficace, et la robustesse de l’ensemble de l’appa. reil n’est pas pour cela diminuée.
- Ce système a été adopté également par la Compagnie Générale Parisienne de Tramways et la Compagnie des Chemins de fer Nogentais.
- Lucien Pahin.
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- ARRÊT DE LA COUR DE CASSATION DU Ti AVRIL 1911, SUR LES REDEVANCES DUES POUR LES OCCUPATIONS DU SOUS-SOL DE LA VOIE NATIONALE
- (COMPAGNIE GÉNÉRALE DES EAUX CONTRE LE PRÉFET DES ALPES-MARITIMES -
- ET LES DOMAINES)
- Quand un distributeur d’eau, après s’être engagé à payer une redevance à l’Etat pour l'occupation d'une route nationale, demande à un tribunal de prononcer la nullité de cet engagement parce que la taxe qui en faisait Vobjet est illégale, la procédure orale doit être employée contre le préfet qui représente l’Etat en matière de propriété, l’article 11 de la loi de ventôse an IX sur la procédure écrite n'étant pas applicable quand il s’agit d’un engagement contractuel.
- Quand il s’agit d'occupation du sous-sol de la, voie nationale, la redevance n’est pas due à la commune-, car d’après la loi du 3 avril 188b (article 133§ Vil), les communes ne peuvent percevoir que le produit des permis de stationnement et de location sur la voie publique ; toute emprise — et une occupation du sous-sol est forcément une emprise — ne peut, donner naissance au droit de perception qu’en faveur de l’Etat.
- En ce qui concerne le premier paragraphe du sommaire que l’on vient de lire, il est intéressant de retenir le principe qui est solutionné par la Cour et qui restait assez indécis jusqu’au jour de l’arrêt. Tous nos lecteurs savent que nous recommandons à chaque instant, en matière de restitution des taxes indûment perçues, de suivre la procédure écrite, comme en matière d’enregistrement : il n’y a jamais eu de doute possible quand la réclamation est relative à une perception faite d’après un tarif contenu dans une loi ou un décret; mais lorsque la perception a été exigée en vertu d’une soumission, c’est-à-dire d’un engagement écrit de payer les sommes exigées par l’autorité préfectorale, il y a une question qui se pose: Sera-ce le caractère contractuel de la soumission qui prendra le dessus ? Sera-ce au contraire le caractère fiscal,
- ce qui paraîtrait au moins aussi logique, puis qu’il s’agit toujours de l’application d’un tarif.
- La Cour de Cassation, dans l’arrêt que l’on va lire, a consacré la première hypothèse : elle a décidé que la présence d’un engagement suffit à écarter l’application de l’article iy de la loi du ventôse an IX ainsi conçu (*) : « L’instruction des instances que la régie aura à suivre pour toutes les perceptions qui lui sont confiées se fera par simples mémoires respectivement signifiés, sans plaidoiries. Les parties ne seront point obligées d’employer le ministère d’avoués (2) à l’instance qui est dirigée contre lui par le réclamant dans les formes ordinaires. »
- Le deuxième paragraphe du sommaire indique que la Cour a tranché un principe qui était évi-
- (*) On peut se demander pourquoi le législateur de ventôse an IX a cru devoir créer un article sur la procédure, étant donné que dans la loi de frimaire an VII, l’article 65 était déjà consacré à ce sujet. Quand on lit les deux articles l’un après l’autre, on voit que celui de ventôse an IX. est plus affirmatif, en ce sens qu’il déclare plus radicalement que celui de frimaire an VII que le ministère des avoués n’est pas obligatoire. On sait enfin qu’en matière de réclamation portant sur des tarifs, la procédure écrite est prescrite par une série de lois que nous avons eu l’occasion d’indiquer à plusieurs reprises.
- (2) Le tribunal de Nice, par jugement du 29 décembre 1908, avait admis la même solution en.disant : La loi du 27 ventôse an IX n’a pas pu avoir pour effet d’abroger la loi des 26-28 octobre et 5 novembre 1790 qui est encore de nos jours la loi de droit commun régissant les instances domaniales et qui, combinée avec l’article 3 de la loi du 28 pluviôse an VII, l’article 69 § 1 et 70 du Code de procédure civile, oblige le particulier, plaidant contre l’Etat, à notifier au préfet, son représentant légal, un mémoire préalable et constituer avoué ; il est de jurisprudence constante qu’on doit recourir à la procédure organisée par cette dernière loi toutes les fois qu’il y a contestation sur le fond ou sur la validité d'un titre (C. Cass. 8 janv. 1868, D. 1868, 1. 16, D. 18, 1. 117 en note, 25 juin 19O2, D. 1904, 1. 587).
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- dent. La Compagnie des Eaux s’efforcait de démontrer les deux points suivants ;
- a) La taxe qu’elle a accepté de payer ne devait pas rentrer dans la caisse de l’Etat, mais dans celle des communes, sous prétexte que, sans distinction entre les occupations formant emprise du sol et les occupations purement situées à la surface, tout le profit en avait été affecté à la caisse communale. Sur ce point, la Cour de Cassation a admis la thèse adoptée quelques années avant la loi, par le Conseil d’Etat, dans un avis du 3o novembre 188a (') que tout ce qui est emprise ne peut donner lieu à taxe qu’au profit de l’Etat lui-même; les mots « stationnement et location sur la voie publique » paraissent d’eux-mémes indiquer que le législateur avait suivi la môme doctrine que le Conseil d’Etat.
- b) Les taxes réclamées par l’Etat manqueraient de base légale, comme n’étant pas basées sur un texte formel de loi. Mais le premier juge avait déjà admis que la loi du 28 juillet 188r a autorisé les taxes pour occupations de voirie, taxes identiques à celles dont il avait à s’occuper dans le présent procès.
- Nous donnons ci-dessous le texte de l’arrêt qui est reproduit dans le huitième cahier de Dalloz (Chronique, page 58) :
- « La Cour,
- « Ouï, à l'audience publique de ce jour, Monsieur le Conseiller Fabre ; ;ct1j, en son rapport, MMCS Mallet et Coche, avocats des parties, en leurs observations respectives, ainsi que M. Mé-rillon, avocat général, en ses conclusions, et après en avoir délibéré en la Chambre du Conseil;
- « Sur le premier moyen additionnel :
- «• Attendu, d’une part, que le jugement attaqué porte, en tête de son dispositif : Ouï M. Maret, juge commissaire, en son rapport; que, d’autre part, la minute dudit jugement con-
- (M Les arrêts et les références que citait la Compagnie des Eaux dans son mémoire étaient très nombreux; mais cela a été en pure perte; à titre documentaire, on peut citer: C. Cass., aa juin 1870, ait. commune de Villeneuve-Saint-Georges, D. 71, 1. 164; 10 février 1873, alf. de Barbarin, D. 73, 1. 273; 3o juin 1897, ali. Vve Lejeune, D. 97, 1. 5io; ai juin 1880, D. 8i, 1. 40; ai décembre !877, D. 1778, 1. 398. Discours de M. Le Guay, commissaire du gouvernement, pendant la discussion de là loi du 5 avril 1884, Dalloz, 84, 4, page 611, colonne des notes. Ces citations ne pouvaient s’appliquer d’ailleurs à la discussion de l'affaire actuelle.
- tient, en marge, cette mention : « Présents MM. Chambor, président: Niel, juge, et Du-chcne, juge suppléant », mention confirmée par les énonciations du plumitif; attendu en conséquence que si la grosse du jugement relate que l’audience a été tenue par M. Chambor, président: Niel, juge, et Duchêne, juge suppléant, il est certain que le nom de ce dernier magistrat a été substitué au nom de M. Maret, par suite d’une erreur matérielle;
- « Qu’ainsi le moyen manque en fait;
- « Sur le deuxième moyen additionnel :
- « Attendu que du jugement attaqué et de ses qualités, il appert que la Compagnie Générale des Eaux a souscrit, le 22 juillet iyo5, l’engagement de verser au Trésor public deux redevances annuelles (de 2 francs et de 5 francs), à raison de rétablissement, sous le sol des routes nationales numéros 7 et 209, de canalisations; et que cet établissement a été autorisé par deux arrêtés du préfet des Alpes-Maritimes, en date du 11 août iyo5, lesquels ont prescrit le versement des redevances au Trésor;
- « Attendu que la Compagnie Générale des Eaux a poursuivi, devant le tribunal de Nice, par exploit du 3o novembre ipaS, contre le préfet et contre la Direction Générale de l’Enregistrement et des Domaines, le remboursement de la somme de 3 fr. 37 perçue par l’Etat; qu’elle se fondait sur ce que les communes avaient seules qnalité pour établir et percevoir des droits de voirie, d’où résultait que les redevances n’étaient dues qu’aux communes de Vencc et de Cabbé-Roquebrunc, traversées par les roules nationales en partie canalisées; qu’elle concluait, en conséquence, à ce qu’il fût déclaré que la perception de 3 fr. 37 était illégale, et que les soumissions du 22 juillet iyoa étaient milles;
- « Attendu que le pourvoi soutient vainement que le tribunal de'Nice devait statuer sur cette instance, conformément à la procédure relative aux droits d’enregistrement :
- « Attendu, en effet, que si l’article 17 de la loi du 27 ventôse an IX a étendu, à toutes les instances concernant les perceptions qui sont confiées à l’Administration de l'Enregistrement et des Domaines, la procédure sur mémoires et sans plaidoiries, prescrits par la loi du 22 frimaire an VII, cette procédure cesse d’être applicable lorsqu’il s’agit d’uné réclamation qui porte sur un engagement contractuel ; que, dans ce cas, c’est
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- au préfet, représentant de l’Etat en matière de propriété, qu’il appartient, soit d’agir, soit de défendre, pour faire statuer sur un tel litige, et ce, dans la forme et suivant la procédure ordinaires ;
- « D’où il suit qu’à bon droit, le jugement a prononcé après avoir entendu les avocats dans leurs plaidoiries ;
- « Sur deux autres moyens réunis :
- « Attendu que l’article i33 § 7 de la loi du 5 avril 1884, d’après lequel les recettes du budget ordinaire des communes comprennent les produits dés permis de stationnement et de location sur la voie publique, ne vise pas les redevances se rattachant aux ouvrages pratiqués sur une voie du domaine public national, lorsqu’ils constituent une emprise ou une modification de son assiette ; qu’à l’Etat seul appartient le droit d’autoriser de semblables occupations, de fixer les redevances afférentes etd’en percevoirles annuités;
- « Attendu qu’avec raison, en l’espèce, le jugement attaqué décide qu’il y a emprise] du domaine public dans le fait de placer des tuyaux
- de canalisation d’eau dans le sol des voies publiques ;
- « Qu’en cet état ledit jugement déclare, à bon droit, valables les engagements de la Compagnie Générale des Eaux envers l’Etat ;
- « D’ou il suit que le jugement dénoncé, lequel est motivé, loin de violer les articles de loi visés par le pourvoi, en a fait au contraire une exacte application;
- Par ces motifs :
- « Rejette le pourvoi formé contre le jugement rendu le 29 décembre 1908, parle tribunal civil de Nice ;
- « Condamne la Compagnie Générale des Eaux à l’amende de 3oo francs, décimes compris, envers le Trésor public ;
- « La condamne, envers les défendeurs, à l’indemnité de i5o francs et aux dépens liquidés à la somme de..., en ce non compris les coût, enregistrement et signification du présent arrêt. (M. Baudoin, premier président). »
- Paul Bougault Avocat à la Cour d’Appel de Lyon.
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- PUBLICATIONS TECHNIQUES
- CONSTRUCTION ET ESSAIS DE MACHINES
- Construction rationnelle des prises de terre.
- Il est incontestablement nécessaire que les prises de terre présentent la plus basse résistance possible; toutefois la plupart des ingénieurs semblent donner peu d’attention à une bonne installation et surtout à des’essais périodiques de ces dispositifs de protection.
- Si la question a été pratiquement peu étudiée jusqu’ici, latechniqueen reste également presque à faire.
- L’auteur donne le résultat d’investigations très minutieuses qu’il a entreprises en collaboration avec le Bureau of Standards.
- Il fut amené il y a trois ans à entreprendre des essais pour le compte d’une grande compagnie américaine. Sur looprises envoyées, la résistance moyenne se trouva être de 200 ohms. Or, une « terre » de 200 ohms est non seulement impropre à tout usage, mais même quelquefois dangereuse.
- On fitalors des essais comparatifs en employant des tubes de différents diamètres enfoncés à différentes profondeurs. Il fut reconnu qu’un simple tube de fer galvanisé, d’environ 2 centimètres de diamètre et enfoncé à une profondeur de 4 mètres, donnait des résultats satisfaisants. Bien entendu, pour les grandes stations, plusieurs tubes semblables étaient nécessaires.
- Les essais portaient sur 25o prises. La résistance moyenne fut trouvée de i5,68 ohms. On se servait d’un transformateur de 2 3oo /n5 — 2Üo volts de 2,5 kilowatts de capacité, transporté sur le chariot à outils. Des connexions provisoires étaient établies avec les lignes à 2 3oo volts, et le courant passait dans deux terres en série avec un ampèremètre. On notait la différence de potentiel et on calculait la résistance. On admettait pour ce calcul que les deux terres étaient d’égale résistance.
- Des milliers de « terres » établies sur ce principe sont maintenant en usage. Des centaines d’anciennes terres ont été remplacées par de nouvelles. Au cours de ces substitutions le fait suivant s’est fréquemment produit : au moment où on établissait la connexion, les plombs du
- transformatcurprimairesautaient. Après enquête on s’apercevait que la résistance de la « terre » de l’enroulement intérieur, en série avec la mauvaise « terre », ne laissait même pas passer un courant capable de fondre un plomb de 6 ampères. Un si faiblecourant suffisait cependant à cuire le sol au voisinage de la prise, et à la rendre de plus en plus mauvaise.
- Vers la fin de 1914 l’auteur, en collaboration avec le Bureau of Standards, entreprit de déterminer l’efficacité des « terres », non seulement au moment de leur installation, mais encore en fonction du temps. Cette étude se poursuit actuellement. Cinq « terres» modèles furent établies par des ouvriers ordinaires, sans précautions spéciales. Les mesures furent faites au moyen d’ampèremètres et de voltmètres, à 110, 220 et 1 ioo volts. Une première observation étaitrelevée aussitôt après l’installation, avant que le terrain ait eu le temps de se tasser et que les phénomènes électrolytiques eussent pu prendre quelque ampleur. Ces phénomènes jouent un grand rôle dans les prises de terre en forme de tube.
- Voici les résultats obtenus.
- Tableau I.
- Essai effectué en Août 1010, à 110 colts.
- NOMBRE DE TERRES EN SÉRIE RÉSISTANCE DE CES TERRES EN SÉRÎE RÉSISTANCE CALCULÉE DE CHAQUE TERRE
- ohms ohms
- 1 et 2 I 'A ,A N° 1. — 12,4
- 1 et 3 2 1 ,4 'A. II,Î
- 3 et 4 23,1 3. — i5,4
- 2 et 4 18,7 4. — 7,fi
- 1 et 4 'AO ,0 5. — 16,7
- 3 et 5 32 , I
- 2 et 5 28 ,0
- 1 et 5
- 4 et 5 34 ,3
- On remarquera que la résistance entre deux « terres » croît avec leur distance et passe par un maximum lorsque cette distance est de 3 à 4 mètres. C’est ainsi que, dans le tableau I, la
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
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- résistance entre les terres i et a est de 12,2 ohms, quoique la somme des résistances particulières soit de 2*3,6 ohms.
- Les essais dont les résultats sont donnés tableau I lurent ensuite repris à 220 puis à 1 100 volts. Presque toujours on constata que la résistance diminuait aux tensions élevées. Ce fait
- est probablement du à l’élévation de température du sol sous l’inlluence de l'énorme quantité d’énergie absorbée.
- A remarquer qu’on fit passer les 1 100 volts dans les terres n° 1, 4 et 5, immédiatement après les premiers essais, et qu’on poursuivit l’expérience assez longtemps pour cuire le sol au voisinage de la terre; ou se proposait de voir si cette opération n’était pas susceptible de modifier leur résistance d’une façon constante.
- Trois mois plus tard, on reprit ces essais. Non seulement le grillage du sol n’avait rien enlevé à l'efficacité des « terres » ; mais il semblait au contraire en avoir diminué la résistance. Le tableau 11 met ce fait en évidence.
- Tahleau II.
- Essai du 18 novembre 19 IA, 230 volts.
- NOMBRE RÉSISTANCE RÉSISTANCE
- DES TERRES DE CES TERRES CALCUL .ÉE
- EN SÉRIE EN SÉRIE DE CHAQUE TERRE
- ohms ohms
- I et 2 2 ,8 N ° I. — 6,42
- I et 3 6 ,2 '2. 6,5o
- I et 4 IO ,25 3. — 8,80
- I et 5 17.8 4. — .{,83
- 2 et 4 10,3 5. - 1 i,3y
- - 2 et 5 *7,9
- 3 et t\ 12,7
- 3 et 5 20 ,2
- /, et 5 15 ,2
- A la suite de cet essai, les numéros 1 et 5 furent brûlés par le passage d’un courant de 60 ampères sous 1 100 volts, maintenu pendant 4o minutes. Un troisième essai fut fait en onars 1915. Dix jours avant cet essai, il 11’avait pas plu, et par conséquent le sol était très sec. Voici les résultats obtenus (Tableau III).
- Ce type de prise de terre présente donc finalement les avantages suivants :
- Faible résistance;
- Résistance constante;
- Tahleau III.
- Essai du k mars 1915, sur 230 volts.
- NOMRRE IlE TERRES EN SÉRIE RÉSISTANCE DE CES TERRES EN SÉRIE RÉSISTANCE CALCULÉE DE CHAQUE TERRE *
- ohms ohms
- I et 2 r 52 N° 1. — 8,72
- I Cl 3 11 ,a/| 2. — 8,08
- 3 et 2 9>,e 3. — 8,96
- 2 et t\ OC ÛO xn 4* — 7>78
- 1 et 4 1 fi, 4 fi 5- — 9>89
- 3 et t\ l(i>78
- 1 et 5 18 ,66
- 2 et 5 17 >96
- 3 et 5 18,81
- L\ et 5 00
- Prix de revient relativement peu élevé.
- Voici la marche à suivre pour établir une pareille terre :
- Un tube de fer galvanisé de 2 centimètres de diamètre environ et de l\ mètres de longueur est enfoncé d’abord dans 1 m. 60 de sol puis plus profondément encore dans 1 111. fio de terrain nu. Ces prises de terre sont le plus souvent desti-. nées à être mises en communication avec un mat. Après avoir enfoncé le tube, on vissera à sa partie supérieure un autre tube de 3 mètres environ. Ce dernier sera fixé au mât par des crampons de cuivre. L’eau de pluie devra pouvoir pénétrer par le tube jusqu’au sol. Elle y dissout le sol qui est un agent élcelrolytique de premier ordre, et auquel il est indispensable de recourir lorsqu’on veut avoir des terres de faible résistance.
- Une remarque en terminant. On met quelquefois des tubes protecteurs pour les fils des canalisations aériennes conduisant à une prise de terre, principalement dans les installations de paratonnerres. Or, aux fréquences élevées, la réactance du tuyau qui entoure le conducteur est considérable, et la décharge détériore souvent l’isolant et peut devenir dangereuse. Cet inconvénient n’est pas à redouter avec le tube que nous avons décrit.
- Lorsque les essais en cours seront terminés, le Bureau of Standards publiera sans doute une notice sur la question des prises de terre. Ce sera une importante contribution à la connaissance actuelle du sujet. J. S.
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- RADIOTÉLÉGRAPHIE
- Transmissions par T. S. F. à longue distance par l’emploi combiné des détecteurs à galène et de l’amplificateur à audion. — Ha-raden Pratt ().
- Les expériences et mesures décrites ci-après ont été effectuées à l’Université de Californie ; l’antenne employée consistait en un fil de ü3o mètres de long tendu entre les sommets d’une tour métallique de 92 mètres de haut et d’une cheminée de 24 m. 5o ; l’appareil récepteur se trouvant à proximité.
- Les résultats obtenus furent trouvés si encourageants que l’antenne fut complétée par deux fils supplémentaires espacés de o m. 92 de chaque côté de l’antenne primitive, ce qui doubla pratiquement l’intensité des signaux reçus ; la longueur d’onde fondamentale ou naturelle de l’antenne ainsi constituée était d’environ 1 170 mètres.
- L’appareil récepteur diffère du type usuel seulement par ce fait qu’il utilise une combinaison amplificatrice, constituée par une ampoule à audion et un détecteur à cristal de galène, ce qui augmente l’audibilité des signaux reçus.
- Fig. 1.
- A batterie de voltage primaire ; B batterie de voltage secondaire; C condensateur ; G’ condensateur ; D détecteur à cristal de galène; F filament; G grille; P électrode, ampoule d’audion; S bobine de syntonisation; T récepteur téléphonique.
- Le sensibilité de ce dispositif (fig. 1) dépend des facteurs suivants :
- i° La polarité de la batterie du filament F ;
- () Abrégé du rapport lu devant l’Institut des radio-ingénieurs de Ne\v*York,
- a0 La polarité de la batterie secondaire B ;
- 3° L’interchangeabilité des bornes du détecteur à galène D ;
- 4° L’interchangeabilité des bornes de la grille G et de l’électrode P ;
- 5° L’interchangeabilité des bornes du secondaire du récepteur transformateur T.
- Chacune de ces données influe sur l’intensité du signal reçu dans le téléphone, laquelle est par suite fonction de cinq variables, et, parmi les arrangements que l’on peut réaliser, il en est un qui doit représenter la meilleure solution pour l’audibilité.
- Les conditions 1, 2, 4 sont faciles à réaliserait point de vue du réglage, la condition 5 a été introduite comme différentielle entre la capacité de l’audion et celle intercalée entre le primaire et le secondaire du transformateur récepteur qu’il s’agit de régler.
- Les signaux imperceptibles sont devenus parfaitement audibles par l’emploi combiné de la galène et de l’ampoule à audion.
- Pour évaluer numériquement le rapport d’amplification et montrer la stabilité du dispositif dans laftratique, différentes mesures d’audibilité ont été effectuées en prenant le détecteur à galène comme terme de comparaison, non seulement à cause de sa moindre fragilité, et de sa commodité de manipulation, mais aussi comme étant le plus sensible des détecteurs ordinaires.
- L’audibilité a été mesurée au téléphone et la sensibilité du dispositif contrôlée jour par jour par rapport à des signaux d’appel d’intensité constante pendant tout le temps des expériences.
- Les coefficients d’audibilité résumés dans le tableau I donnent la moyenne de plus de 200 mesures consécutives pendant une période de 3o jours. Les stations en communication avec la station d’expérience se trouvaient à plus de 8000 kilomètres dans des directions différentes, les longueurs d’onde utilisées variant entre 600 et 3 200 mètres, et la fréquence des étincelles entre 100 et 1 000 par seconde.
- On a aussi constaté que la moyenne des coefficients d’amplification est d’environ 10.
- Afin de mesurer l’effet des variations de poten-
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- tiel de la batterie B sur le circuit de laquelle se trouve l’audion, quand un téléphone est shunté dans le dispositif, un second téléphone a été intercalé en série, on a ainsi constaté que la disposition shunt du téléphone n’avait pas d’influence sur l’audibilité, laquelle était mesurée pour des signaux émis pendant une demi-heure au plus.
- Il est à noter que l’ampoule à audion utilisée seule comme détecteur donnait lieu à une audibilité qui n’était pas augmentée par l’adjonction du détecteur à galène comme amplificateur.
- Pour déterminer les caractéristiques propres d’une ampoule àaudion, utilisée concurremment avec la galène, diverses expériences ont été faites qui ont montré que pour certaines valeurs du potentiel de la batterie B de l’audion, les vibrations parasites du téléphone s’affaiblissaient par l’emploi du détecteur auxiliaire à galène, rendant ainsi l’appareil plus sensible et plus ipaniable ; pour d’autres valeurs du voltage de la batterie B, les vibrations parasites deviennent par contre plus intenses, malgré l’emploi du détecteur à galène.
- Un microvoltmètre mis en circuit sur le cristal de galène a permis de constater que, pour une certaine valeur du voltage de la batterie B de l’audion, le cristal de galène n’était le siège
- à travers le cristal de galène, le voltage de la batterie B était très près de la valeur critique correspondante à l’audion expérimenté.
- On amène le potentiel O du cristal à coïncider avec la valeur critique du voltage de la batterie B en faisant varier légèrement le voltage du filament F de la batterie A; il est nécessaire de dis-
- S 100
- Ppi tnti h Si conc wre
- 7$ 100
- ce.tso
- Fig. 2.
- poser à cet effet d’une ampoule à audion bien constante et destinée à être utilisée comme amplificateur; si le potentiel de la batterie B
- Tableau I.
- 1 AUDIBILITÉ AVEC GALÈNE SEULE * 2 AUDIBILITÉ AVEC COMBINAISON GALÈNE AUDION 3 .COEFFICIENT d'amplification 1 AUDIBILITÉ: AVEC GALÈNE SEULE 2 AUDIBILITÉ AVEC COMBINAISON GALÈNE AUDION 3 COEFFICIENT d’amplification
- Soy ,o 3 541,0 7 i° 5,o 60,0 I 2 ,0
- 3 ,5 36,4 10,3 18,3 273 ,0 i5,1
- 4,5 a t,6 n ,4 26,2 254,0 9 >7
- 2 >7 3o,5 11 ,3 6 ,0 5i ,8 8 ,t>
- i ,5 18,7 12 ,5 9° 895,o 9-9
- 9>8 118,6 i3 ,0 I 02 }0 7 i8
- 60,0 13,0 26,0 355 ,0 1 3 ,6
- 8 ,o 72,0 9.° 13,0 119,0 9 >1
- 28 ,0 a53,o 9.° 51,0 5o5 ,0 9.9
- Amplification moyenne = 10,6.
- d’aucune différence de potentiel, ainsi qu'il résulte du graphique, flg. 2.
- Il est intéressant de noter que, pourlepotentielo
- peut varier dans des limites assez étendues, celui du cristal ne descend jamais au-dessous d’une certaine valeur; quand le potentiel de la batterie B
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- augmente, la différence de potentiel due au cristal diminue et la lumière bleue qui apparaît dans l’ampoule montre aussitôt que le potentiel critique a été dépassé et que la saturation est atteinte ; cette condition doit subsister quelle que soit l’intensité du courant qui passe dans le filament.
- En résumé, pour que ce dispositif donne des résultats satisfaisants, il faut que le potentiel de la batterie B soit porté à sa valeur critique et que le cristal de galène ne soit de ce fait le siège d’aucune différence de potentiel.
- Dans ces conditions, des signaux de nuit ont pu être entendus des stations Telefunken de l’une des îles Marshall et de l’île de Yap du groupe des Carolines, stations distantes de San Francisco, l’une de 8 200 kilomètres et l’autre de 9 800 kilomètres.
- Ces signaux purent être rappelés chaque
- nuit pendant trois mois avec un'coefficient constant d’audibilité de a5.
- L’intensité des signaux varie cependant lentement de nuit à nuit, toutefois de grandes difficultés ont été constatées dans le service ordinaire entre ces stations éloigtfees l’une de l’autre d’environ 3 400 kilomètres et la station la plus éloignée 11’était entendue qu’avec difficulté soit en faisant usage d’audion seul, soit de galène seule ; par contre, avec le dispositif combiné décrit plus haut, les signaux ont toujours été entendus tout au moins jusqu’au mois de mai.
- A partir de cette époque, les ondes atmosphériques commencent à interférer, avec les ondes des stations locales, à moins d’utiliser des ondes de plus de 3000 mètres de longueur.
- C. S.
- (The Electrician, 10 septembre 191 5.)
- TRACTION
- Le Chemin de fer électrique interurbain Orléans-Kenner.
- Une nouvelle ligne de chemin de fer électrique vient d’être mise en service en Louisiane entre le Nouvelle-Orléans etKenner. Elle mesure environ kilomètres de longueur dont 7 kilomètres sur voie de tramways dans les rues de la Nouvelle-Orléans, et traverse les communes de Southport, Shrewsburg et Harrahan City. Elle se termine, à Kenner, par une voie surélevée franchissant les lignes de l’Illinois Central Railroad.
- On étudie le prolongement de cette ligne jusqu’à Bâton-Rouge, à i85 kilomètres plus loin.
- La zone de 3 kilomètres dans la banlieue de la Nouvelle-Orléans est une région exploitée par l’industrie laitière, tandis qu’au delà s’étend un pays de culture maraîchère. La nouvelle ligne électrique tendra à développer ces exploitations par service fréquent de trains rapides de marchandises.
- La voie est établie en rails de 34 kg. 5 au mètre courant, posés sur traverses de pin créosotées, espacées de 61 centimètres d’axe en axe. La voie aérienne est à suspension caténaire du type
- de la General Electric Co, avec câble de suspension de 16 millimètres et porte-câbles de i3 millimètres, le tout shérardisé. Les points de suspension du câble de trolley sont espacés de G à 12 mètres. Ce trolley est en câble de cuivre n° 0000. Cet ensemble est supporté par des poteaux de sapin créosotes, à intervalles de 38 mètres.
- L’énergie, fournie par la New Orléans Railway and Light Company, est transmise sous 6 600 volts en triphasé, 60 périodes, àla sous-station de Harrahan City. Là, le voltage est abaissé à 600 volts par trois transformateurs à huile Westinghouse et converti en continu à 1 200 volts par un groupe moteur-générateur dé 400 kilowatts comportant 2 machines à 600 volts en série.
- En attendant la livraison des 4 premières automotrices, on a commencé l’exploitation en se servant de voitures empruntées à la New Orléans Railway and Light Company. Les départs de la Nouvelle-Orléans ont lieu à une heure d’intervalle.
- Ces nouvelles automotrices sont une combinaison de voitures à voyageurs et wagons de marchandises; elles sortentdes American Car Works.
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- Chaque automotrice est équipée de 4 moteurs de 5o chevaux et de freins automatiques à air Westinghouse. Le compartiment formant fourgon à bagages sert en même temps de fumoir. Des lavabos distincts sont aménagés pour les Blancs et les Noirs, suivant la coutume dans l.çs.,Etats du Sud.
- [Electric Railway Journal, 7 août 1915.)
- Nouvelle sous-station mixte de la Philadelphia Electric Company.
- La sous-station E, récemment mise en service par la Philadelphia Electric Cy, est un exemple de l’esprit de collaboration qu’on rencontre aujourd’hui aux Etats-Unis dans les exploitations de tramways et de centrales électriques. Cette construction abrite, en effet, deux sous-stations distinctes : l’une de traction, exploitée par la Philadelphia Rapid Transit Cy et alimentée par les lignes de la Philadelphia Electric Cy ; l’autre, de lumière et de force est une sous-station Edison.
- Erigée dans la vingtième rue et la rue Ludlow, à Philadelphie, elle se trouve à la fois à proximité d’un quartier de villas et au centre d’un quartier commerçant en voie de développement rapide.
- La station Edison fournit à la fois du courant alternatif et du courant continu ; son équipement comporte des convertisseurs synchrones et des transformateurs statiques. Elle alimente de courant contenu à no 220 volts le réseau Edison à 3 fils et çle courant alternatif à 2400 volts les lignes à 2 phases, 60 périodes.
- Pour le moment, l’énergie arrive à 6 000 volts, courant diphasé, 60 périodes; mais elle doit être finaleniont amenée sous forme de triphasé à 13200 volts. Les instruments à haute tension de la sous-station sont d’ailleurs établis pour fonctionner avec l’un ou l’autre genre de courant. Un équipement de transformateurs a été prévu pour continuer, après l’adoption du courant à i3 200 volts, à fournir de courant diphasé à (j 000 volts, les groupes moteurs-générateurs de la station F voisine.
- La station reçoit le courant de neuf feeders reliés par des disjoncteurs et des interrupteurs de sélection à des doubles jeux de barres omnibus non sectionnées pour courant alter-
- natif à haute tension, logées dans des compartiments en béton. De ces barres, des circuits vont à quatre convertisseurs, aux trois groupes moteurs-générateurs synchrones, et à quatre groupes de transformateurs de tension.
- Les convertisseurs et groupes moteurs générateurs alimentent des doubles jeux jde barres à courant continu qui peuvent être connectés ensemble par des interrupteurs. Lç groupe moteur-générateur peut choisir l’un ou l’autre jeu de barres, mais les convertisseurs ne le peuvent pas.
- Les feeders de départ à courantcontinu partent directement des barres omnibus.
- Dans l’aménagement d’une sous-station quelconque, le rendement maximum né peut êtr.e obtenu qu’en disposant l’équipement de telle manière que le courant, arrivant par une extrémité du bâtiment, passe directement par les diverses phases de transformation et sorte à l’autre extrémité. Ce principe a été rigoureusement appliqué dans l’organisation de la sous-station E. Entrant par les conduites souterraines dans le sous-sol, le feeder à haute tension aboutit directement, par les disjoncteurs et transformateurs de mesure, à l’interrupteur principal à huile.
- Pour chaque feeder, il y a un ampèremètre relié en permanence à un transformateur d’intensité, sur le câble de la phase A, un équipement de relais à surcharge, polyphasé, à action différée, et une lampe témoin, reliée au transformateur de voltage du feeder. La lampe témoin indique si le feeder est sans courant; elle est montée sur le tableau dans une niche spéciale à verre dépoli portant la désignation du feeder.
- Surle même tableau sont montés les interrupteurs pour commande à distance des disjoncteurs à huile. Ces interrupteurs de commande sont du type jumelé à boutons de tirage, accompagnés de lampes verte et rouge d’emploi courant qui font connaître la position (ouverte ou fermée) de l’interrupteur à huile.
- Les circuits de commande sont alimentés de courant à 12a volts, pris sur deux jeux de barres de contrôle, triphasées.
- Les interrupteurs à huile des feeders sont des disjoncteurs automatiques de 3oo ampères sous i5ooo volts. Les interrupteurs principaux sont isolés dans des compartiments en béton au premier étage de la sous-station. Chacun des
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- trois pôles est logé dans un compartiment distinct avec poste démontable garni d’amiante. Un solénoïde actionne le mécanisme de chaque interrupteur.
- En sortant de l’interrupteur à huile, le feedçr redescend au sous-sol e.t, par l’intermédiaire d’interrupteurs de sélection non automatiques, à huile, il se relie aux disjoncteurs des barres omnibus à haute tension. De semblables interrupteurs sélecteurs relient chacun des convertisseurs aux barres omnibus par des transformateurs à refroidissement par l’air.
- L’énergie passe, des barres omnibus à l'taoo volts, aux transformateurs refroidis par l’air, puis aux convertisseurs. Elle est mesurée par le nombre nécessaire de watts-heure-mètre pour courant monophasé reliés à la haute tension des transformateurs et par des compteurs de courant continu placés en avant des barres omnibus correspondantes.
- L’installation actuelle possède deux convertisseurs synchrones Westinghouse de i 5oo kilowatts et un de i oop kilowatts, 6o périodes, un groupe de ôqo kilowatts moteur-générateur ; deux groupes de transformateurs à refroidissement par l’air de /) oop kilowatts et deux de 6 opo kilowatts ; au total, 5°o kilowatts,
- Afin de maintenir constant le voltage du réseau à courant continu, il est nécessaire de modifier dans de larges limites le voltage à la sous-station. C’est pourquoi les convertisseurs de cette station sont tous du type survolteur synchrone permettant-une variation de voltage d’environ 3o % .
- Tous les convertisseurs qui y sont actuellement installés sont des machines diphasées, 6o périodes. Les unités de i 5oo kilowatts fonctionnent comme convertisseurs à deux fils, tandis que l’unité de i ooo kilowatts est une machine à trois fils; celle-ci, avec le groupe moteur-générateur de 5oo kilowatts, pourvoit à la charge non équilibrée de la station.
- Les trois convertisseurs sont disposés pour démarrer par le continu; l’équipement permet de synchroniser l’une quelconque des machines avec, l’un quelconque des groupes de barres omnibus à haute tension.
- Les convertisseurs de i ooo kilowatts et l’un de ceux de i 5oo kilowatts sont également équipés pour démarrer par le courant alternatif des barres omnibus.
- Toutes ces machines sont protégées, sur le continu, par des disjoncteurs de io ooo ampères commandés par solénoïdes et installés au premier étage à côté de la machine à laquelle ils sont reliés.
- L’encliquetage de sûreté du démarreur, du côté continu, dont l’utilité a été reconnue en combinaison avec le limiteur de vitesse du convertisseur, d’une part, cl, d’autre part, le verrou de sûreté sur l’interrupteur d’excitation à deux directions sont, des particularités intéressantes de l’installation.
- En outre des transformateurs abaissant le voltage des feeders au potentiel voulu pour les convertisseurs, il y a deux groupes de transformateurs Westinghouse refroidis par l’air qui fournissent le courant alternatif aux lignes de distribution à a /too volts. Chacun d’eux comprend deux transformateurs monophasés de a ooo kilovolts-ampères et deux de 3 ooo kilovolts-ampères, à refroidissement par l’air. Ces appareils, dans la transformation finale de la sous-station, seront montés suivant le système Scott pour convertir le courant triphasé en diphasé à plus basse tension l pour deux réseaux distincts. H
- On a veillé, dans la construction de ces transformateurs, à leur protection contre les courts-circuits. Les enroulements sont fortement serrés au sommet et à la base par des griffes qui les maintiennent en cas de court-circuit ou de brusque accroissement de la charge dans le transformateur. Ces enroulements ont la forme de galettes, à un seul tour par couche. L’ensemble est garni d’une forte enveloppe et imprégné d’un enduit hydrofuge.
- La puissance maximum de la sous-station est prévue à 6 ooo kilowatts en continu, ao ooo kilowatts en alternatif.
- (Eleetrical lîeview and Western Eleclrician.).
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- ÉCHOS DE LA GUERRE
- MÉMOIRE CONFIDENTIEL ADRESSÉ PAR LES SIX GRANDES ASSOCIATIONS INDUSTRIELLES ET AGRICOLES D’ALLEMAGNE AU CHANCELIER DE L’EMPIRE SUR LES CONDITIONS DE LA PAIX FUTURE
- Nous croyons intéressant de reproduire in extenso le mémoire confidentiel suivant, sur lequel la Chambre Syndicale des Forces hydrauliques, de l'Electrochimie et de VElectrométallurgie a déjà à juste titre attiré l’attention des industriels, et qui a. été présenté en Allemagne par les six groupements suivants : la Ligue des Agriculteurs, la Ligue des Pays allemands, le Groupement provisoire des Associations chrétiennes de paysans allemands, actuellement Associations des paysans westphaliens, l’Union centrale des Industriels allemands, la Ligue des Industriels, et l'Union des Classes moyennes de l’Empire.
- Les corporations soussignées se sont préoccupées de la question de savoir comment serait réalisable la formule si souvent répétée dans les derniers mois que cette guerre doit être suivie d’une paix honorable répondant aux sacrifices faits et portant en soi la, garantie de sa durée.
- En répondant à cette question il ne faut jamais oublier que nos ennemis déclarent sans relâche que l'Allemagne doit être anéantie et rayée du nombre des grandes puissances. Contre ces aspirations nous ne trouverons aucune protection dans des traités qu’au moment opportun on foulera de nouveau aux pieds, mais seulement dans un affaiblissement économique et militaire de nos adversaires tel qu'il nous garantisse la paix pour une période déterminée.
- À côté d’un Empire colonial, qui satisfasse pleinement aux nombreux intérêts économiques allemands, à côté des garanties pour notre avenir commercial et douanier, à côté d’une indemnité de guerre suffisante et donnée sous une forme appropriée, nous voyons le but principal delà lutte qui nous a été imposée, dans une garantie et une amélioration de la base européenne de l'Empire d’Allemagne, dans le sens suivant:
- Parce qu’il est nécessaire d’assurer notre crédit sur mer, et notre situation militaire et économique pour l’avenir, en face de l’Angleterre, parce que le territoire belge économique-
- ment si important est étroitement lié à notre principal territoire industriel, la Belgique doit être au point de vue monétaire, financier et postal, soumise à la législation de l’Empire. Ses chemins de fer et ses voies fluviales doivent être étroitement reliés à nos communications. En constituant un territoire wallon et un territoire flamand prépondérant et en mettant en des mains allemandes les entreprises et les propriétés économiques si importantes pour dominer le pays, on organisera le gouvernement et l’administration de telle manière que les habitants ne pourront acquérir aucune influence sur les destinées politiques de l’Empire d’Allemagne.
- Quant à la France, toujours en raison de notre situation vis-à-vis des Anglais, il est pour nous d’un intérêt vital, en vue de notre avenir sur mer, que nous possédions la région côtière voisine de la Belgique à peu près jusqu’à la Somme, ce qui nous donnera un débouché sur l’Océan Atlantique. L’« Hinterland » qu’il faut acquérir en même temps doit avoir une étendue telle qu’économiquement et stratégiquement les ports où aboutissent les canaux puissent prendre leur pleine importance. Toute autre conquête territoriale en France, en dehors de l’annexion nécessaire des bassins miniers de Briey, ne doit être faite qu’en vertu de considérations de stratégie militaire. A ce sujet, après les expériences
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- de cette guerre, il est très naturel que nous n'exposions pas nos frontières à de nouvelles invasions ennemies en laissant à l'adversaire les forteresses qui nous menacent., surtout Verdun et Belfort, et les contreforts occidentaux des Vosges situés entre ces deux forteresses. Parla conquête de la ligne de la Meuse et de la cote française avec les embouchures des canaux on acquerrait, outre les régions de minerais de fer déjà indiquées de Bricy, les territoires charbonniers des dépaitcmcnts du Nord et du Pas-de-Calais. Ces augmentations territoriales — la chose va de soi après l’expérience faite en Alsace-Lorraine — supposent que la population des territoires annexés ne sera pas en mesure d’obtenir une influence politique sur les destinées de l’Empire allemand, et que tous les moyens de puissance économique existant sur ces territoires, y compris la propriété moyenne et la grande propriété, passeront en des mains allemandes : la France indemnisera les propriétaires et les recueillera.
- Pour ce qui est de VEst, la considération qui doit nous diriger est celle-ci : donner à la grande augmentation de puissance industrielle que nous attendons à l’Ouest, un contre-poids par l’annexion d’un territoire agricole situé à l’Est et qui soit de valeur semblable. Durant cette guerre la structure economique actuelle de P Allemagne a si bien montré son heureux équilibre que la nécessité de la conserver doit être, pour un avenir déterminé, considérée comme une conviction générale de notre peuple.
- Il est nécessaire de renforcer la base agricole de notre économie nationale ; il faut rendre possible une colonisation agricole allemande de grande envergure, ainsi que le rapatriement en pays d’Empirc de paysans allemands vivant à l’étranger, notamment en Russie, et actuellement mis hors de la loi; il faut enfin accroître fortement le chiffre de nos nationaux capables de porter les armes : tout cela exige une extension considérable des frontières de l’Empire et de la Prusse vers l’Est-par l’annexion d’au moins certaines parties des provinces bal tiques et de territoires situés au sud de çellcs-ci, sans perdre de Vue qu’il faut aussi rendre possible la défense militaire delà frontière allemande orientale.
- Pour reconstituer la Prusse Orientale, il est indispensable de protéger sérieusement ses
- frontières en les élargissant de quelques bandes de territoire; la Prusse Occidentale, la Posnanie et la Silésie ne peuvent rester les marches extérieures et exposées (pi elles sont maintenant.
- Pour ce qui est des droits politiques à accorder aux habitants des nouveaux territoires et des garanties à prendre en faveur de l'influence et de l’économie allemandes, nous nous référons à ce que nous avons dit au sujet de la France. L’indemnité de guerre à exiger de la Russie devra, dans" mie large mesure, consister en cessions territoriales.
- Bien entendu ces revendications reposent sur la possibilité de les réaliser militairement. Mais si nous en jugeons d’après les résultats obtenus jusqu’à présent, notre armée et ses chefs nous donnent une confiance absolue dans une victoire qui satisfera nos exigences. Ce n’est point la politique de conquête qui impose de telles conditions de paix; mais seules elles peuvent garantir la paix durable, que le peuple allemand tout entier attend après les grands sacrifices qu’il a consentis. L’abandon volontaire des territoires ennemis trempés de tant de sang allemand, et où se trouvent les tombes innombrables des meilleurs de notre nation ne correspondrait pas, selon nous, au sentiment populaire et à l’idée qu’il se fait d’une paix honorable.
- Le manque de ports s’ouvrant sur la Manche ligotterait, comme avant, notre activité sur les Océans. Une Belgique indépendante continuerait d’être la tête de pont de l’Angleterre, son point d’appui contre nous. La ligne des défenses naturelles de la France, étant entre les mains des Français, représenterait une menace constante pour nos frontières. Quant à la Russie, si elle sortait de cette guerre sans perles territoriales, clic mépriserait notre puissance et notre force ; nous ne pourrions l’empêcher de troubler nos intérêts. D’autre part, si nous renonçons à annexer des territoires agricoles à notre frontière orientale, nous diminuons la possibilité d’augmenter la force des armes allemandes en augmentant notre population, par rapport fi la Russie.
- Nous avons l’honneur de porter à la connaissance de votre Excellence ces considérations qui répondent, peut-être avec quelques différences de détails, au sentiment de milieux allemands qui jusqu’ici n’ont pas exprimé leur façon de
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- voir. En même temps nous avons l’honneur de vous faire part que nous avons également adressé ce manifeste au Ministère d’Etat des divers Etats de la Confédération.
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- Pour compléter cette requête, nous désirons expressément faire remarquer que les buts politiques, militaires et économiques, auxquels le peuple allemand doit tendre pour assurer son avenir, sont en étroite connexion, et ne peuvent être séparés les vins des autres. Bien entendu la réalisation de ces grandes aspirations politiques dépend de la vigueur et des succèsde notre armée. Mais, précisément, les expériences de cette guerre ont mis hors de doute que, surtout à la longue, nos succès militaires et le profit que nous pouvons en tirer dépendent en grande partie de la puissance économique et de la force de résistance de notre peuple. Si ragriculturc allemande n!avait pas été en mesure d’assurer l’alimentation de notre peuple malgré tous les efforts des ennemis, et si l’industrie allemande, le génieinventif allemand, la technique allemande n’avaient pas été capables de nous rendre indépendants de l’étranger dans les domaines les plus variés, malgré les brillants succès de nos troupes victorieuses, nous serions obligés de succomber dans cette lutte qui nous a étéimposée, si nous n’avions pas déjà succombé.
- En examinant de telles revendications qui semblent à première vue n’avoir qu’un intérêt purement économique, il faut avoir égard à l’absolue nécessité de renforcer le plus possible notre puissance nationale et en même temps tenir compte des exigences militaires.
- Tel est le cas, surtout quand nous réclamons, d’une part, l’annexion des territoires de colonisation agricole, et, de l’autre, la confiscation des régions de minerais de Meurthe-et-Moselle, ainsi que des régions charbonnières françaises des départements du Nord et du Pas-de-Calais, à côté de celles de Belgique.
- L’annexion de régions décolonisation agricole suffisantes n’est pas seulement indispensable pour élargir les bases agricoles de notre économie nationale, et par suite maintenir l’équilibre de notre économie générale dont la guerre a si bien éprouvé la nécessité ; mais c’est aussi cette annexion qui garantira les sources de puissance
- nationale découlant d’une agriculture forte ; elle augmentera notre population, et partant renforcera notre puissance militaire.
- Des annexions comme celles des régions de minerais et de charbonnages ne doivent pas seulement étendre notre puissance industrielle : elles représentent des nécessités militaires ainsi qu’il ressort des considérations suivantes :
- La production mensuelle des fers bruts, en Allemagne, est remontée depuis le mois d’août H)i/j à environ un million de tonnes, c’est-à-dire qu’elle a presque doublé. La fabrication mensuelle d’aciers a dépassé un million de tonnes.
- Il faut ajouter qu’il n’y a pas abondance de fer brut et d’acier ; mais, si nous en manquons en Allemagne, on en manque bien plus encore chez les étrangers neutres.
- La fabrication des obus nécessite des quantités de fer et d’acier dont on ne pouvait se faire une idée autrefois. Pour les obus de fonte grise seulement, qui remplacent, en qualité inférieure, les obus en fonte d’acier et les obus en acier étiré, on a eu besoin, dans les derniers mois, de quantités de fer brut qui atteignent au moins /i ooo tonnes par jour. On n’a pas à ce sujet de chiffres exacts. Mais il est dès à présent certain que, si la production de fer brut et d’acier n’avait pas été doublée depuis le mois d’aout, la continuation de la guerre eut été impossible.
- Comme matière première pour la fabrication de ces quantités de fer bru t etd’acier, la « minette » prend une place déplus en plus importante ; car, ce minerai seul peut être extrait chez nous en quantités qui augmentent rapidement.
- La production des autres territoires est fortement réduite, et l’importation par mer, même de minerais suédois, est rendue tellement difficile que, dans beaucoup de régions, même en dehors du Luxembourg et de la Lorraine, la « minette » couvre en ce moment 6o à 8o % de la fabrication du fer brut et de l’acier.
- Si la production de « minette » était troublée, la guerre serait quasiment perdue.
- Or, comment se présente la production de if minette » dans cette guerre, et comment se présenterait-elle dans une guerre future ?
- Si la forteresse de Longwy, avec les nombreux hauts fourneaux français delà région, était rendue aux Français, et s’il éclatait une nouvelle guerre, avec quelques canons à longue portée les hauts fourneaux suivants allemands etluxem-
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- bourgeois seraient paralysés en quelques heures :
- Rodingen......
- Diferdingen....
- Esch.......iG à
- Oeltingen - Rue -
- melingen.....
- Duedelingen .. .
- 7 km de distance de Longwy ni —
- ai — —
- De la sorte, 20 % environ de la production de fer brut et d’acier allemand seraient supprimés.
- Un coup d’œil sur la carte montre que, par exemple, Jarny (la mine de « minette » du Phénix) est à 35 kilomètres de Verdun, et que les concessions de minerai les plus occidentales de Uandrcs et de Conflans commencent à 26 kilomètres tout au plus de Verdun. Nous bombardons aujourd’hui Dunkerque à 38 kilomètres. Croil-011 vraiment que les Français, dans une prochaine guerre, négligeraient de placer des canons à longue portée à Longwy et à Verdun, pour nous laisser continuer à extraire notre minerai de fer et notre fer brut?
- Disons, en passant, que la production élevée d’acier tiré de la « minette » offre la seule possibilité de fournir à l’agriculture allemande, quand l’importation de phosphates est bloquée, l’acide phosphorique nécessaire.
- La sécurité de l’Empire d’Allemagne dans une guerre future nécessite donc impérieusement la possession de toutes les mines de « minette » y compris les forteresses de Longwy et de Verdun sans lesquelles cette région ne saurait être défendue.
- La possession de grandes quantités de charbons et principalement de charbons riches en bitume, qui abonde dans le bassin du Nord de la France, est au moins aussi importante que le minerai de fer pour l’issue de la guerre.
- La Belgique et le Nord de la France produisent ènsemble plus de 40 millions de tonnes.
- Déjà aujourd’hui (la défense d’exportation du charbon faite par les Anglais, le i5 mai, nous le prouve à nouveau), le charbon est un des moyens d’influence politique les plus décisifs. Les Etats neutres industriels sont obligés d’obéir à celui des belligérants qui peut leur assurer leur provision de charbon. Nous ne le pouvons pas suffisamment en ce moment, et sommes obligés dès aujourd’hui d’avoir recours à la production de
- charboiïs belges, pour ne pas Ifiisscr nos voisins neutres tomber complètement dans la dépendance de l’Angleterre.
- Il est vraisemblable que le développement systématique de la production de houille belge aura déjà dans cette guerre la plus grande importai! ce pour le maintien de la lieu tralité de plusieurs Etats voisins.
- Que le charbon susceptible d’être transformé en coke ou bien en gaz soit en même temps la base de nos explosifs les plus importants est connu de tout le monde, aussi bien que l’importance de la houille pourla fabrication de l’ammoniaque.
- En nous donnant le beqzol, la houille nous permetde remplacerla benzine qui nous manque ; elle nous fournit le goudron aussi bien que les huiles de chauffage indispensables à la marine; par l’huile d’anthracènc elle remplace, de façon jusqu’ici la plus satisfaisante, les lubréfiants; et avec la naphtaline elle nous donnera probablement la matière première pour le pétrole artificiel.
- Nous rappelons qu’un perfectionnement des torpilleurs ou des sous-marins semble impossible sans un combustible liquide abondant. Cette guerre a montré la supériorité du chauffage au pétrole sur le chauffage au charbon pour les torpilleurs, de sorte que ce serait une impardonnable négligence de ne pas en tirer pour l’avenir toutes les conséquences.
- Si les voisins avec qui nous sommes en guerre s’assurent les sources d’huile minérale, il faut que l’Allemagne s’assure la houille à gaz et la houille grasse nécessaires, et il faut qu’en temps de paix elle les transforme en des sources d’huile de benzol, de toluol, d’ammoniaque et de naphtaline, non seulement pour l’augmentation du bien-être en temps de paix mais pour l’indispensable préparation de la guerre. En résumé, on peut dire que les buts que l’on se propose pour nous assurer une économie durable, sont en même temps ceux qu’ilfaut viser pour garantir notre force militaire, notre indépendance et notre puissance politique, d’autant plus qu’étendre nos possibilités économiques c’est multiplier les occasions de travail et servir ainsi toute la classe ouvrière.
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- RENSEIGNEMENTS COMMERCIAUX
- SOCIÉTÉS
- CONVOCATIONS
- Société pour l’Industrie des Compteurs et de l’Appareillage à l’Étranger. — Le 16 octobre, à 3 heures, rue de Lourniel, joG, à Paris.
- Compagnie des Lampes à Filaments Métalliques. —
- Le,i9octobre, à 11 heures, rue Saint-Lazare, 60, à Paris.
- Maison Bréguet. — Le 28 octobre, à 10 heures, rue Blanche, 19. & Paris.
- ADJUDICATIONS
- L’Administration des Chemins de fer de l’Etat, à Paris, a l’intention d’acquérir 32 moteurs à courant alternatif destinés aux ateliers de Solteville.
- Les industriels désireux de concourir à celte fourniture peuvent se renseigner immédiatement, à cet égard, dans les bureaux du service électrique (irc division), 43, rue de Rome, à Paris (8e), le mardi et le vendredi, de i5 à 17 heures, jusqu’au i5 octobre 1915.
- + *
- RÉSULTATS D’ADJUDICATIONS
- i5 septembre, — Aux Chemins de fer de l’Etat, 20, rue de Rome, Paris.
- i° Groupe tnolo-pompe pour Aunay-Trion.
- Compagnie Thomson-Houston, 10, rue de Londres, Paris, adj. au prix de 3 000 francs.
- 20 Fourniture et installation de canalisations électriques. — 6 lots.%
- Gare du Mans, Société Force et Lumière électriques, 9, rue Rocroy, Paris, adj. à 9 600 francs.
- 2e lot. — Electro-Entreprise, 46, rue du Rocher, Paris, adj. à 14 5oo francs.
- 3e lot. — MM. Devilaine et Rougé, 47» rue Saint-André-des-Arts, Paris, adj. à 7 700 francs.
- 4e lot. — MM. Bergerol et fils. 4'2, rue Saint-Ferdinand, Paris, adj. à 9 200 francs.
- 5e lot. — Compagnie Générale de Travaux d’Eclai-rage, a3, rue Lamartine, Paris, adj. à 11 5oo francs.
- G0 lot. —MM. Boisbouvier et Gallet, adj. a 4 200 fr.
- *
- ¥ *
- 22 septembre. — Aux Chemins de fer de l’Etat, 20, rue de Rome, Paris.
- Fourniture et installation de l’éclairage électrique et des canalisations électriques alimentant les moteurs des bâtiments du service technique de l'exploitation à Bati-gnollcs.
- i° MM. Devilaine et Rougé, 47. rue Saint-André-des-Arts, iV Paris, adj. à 2 400 francs.
- 20 Société Anonyme de Force et Lumière, 9, rue de Rocroy, à Paris, adj. 3 100 francs.
- 3° MM. Bergerot fils et Cie, rue Saint-Ferdinand, à Paris, adj. à 2 2^0 francs.
- 4° L’Eleetro-Enlreprise, 4b, rue du Rocher, à Paris, adj. à 1 5oo francs.
- 5° MM. Mildé fils et C*e, 5i, rue Desrenaudes, à Paris, adj. à 3 900 francs.
- G° Compagnie Générale de travaux d’Ecîairage et de Force, i3, rue Lamartine, à Paris, adj. à 2 600 francs.
- 70 M. Mondait, 3i, rue Poncelet, à Paris, adj. à 2 55o francs.
- 8° M. Audiger, 4? rue Saint-Hyacinthe, à Paris, adj. à 2 35o francs.
- 90 Compagnie de Distribution de Force et Lumière, 80, rue Tailbout, à Paris, adj. à 3 coo francs.
- «
- m *
- 29 septembre. — Aux Chemins de fer de l’Etat, 20, rue de Rome, Paris.
- Fourniture et installation de canalisation et appareils nécessaires à l’éclairage électrique de la gare de Roche-fort.
- MM. Devilaine et Rougé, 47> rue Saint-André-des-Arts, à Paris, adj. à 22 800 francs.
- Matériel nécessaire à la création d’un dépôt de locomotives en Serbie.
- Société de construction, de location d’appareils de levage, 62, rue Vitruve, à Paris, adj, à 208 660 francs.
- \
- La reproduction des articles de la Lumière Electrique est interdite.
- Paris, — imprimerie levé, 17, rue cassette.
- Le Gérant : J.-B. Nouet.
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- Trente-septième année
- SAMEDI 16 OCTOBRE 1915.
- Tome XXXI (3* série). N° 40
- La Lumière
- Electrique
- SOMMAIRE
- J. T10LLE. — L’avenir de nos industries physiques après la guerre................. 49
- H. de BELLESCIZE. — Note sur les appareils de réception.............................. 56
- Publications techniques
- Electrotechnique générale
- Induit à courant continu fondé sur le phénomène de Hall. ........................... 65
- Calcul et tracé des abaques d’inductances. —
- P.-R. Couucy.................................. 66
- Eclairage
- Imitation de la lumière des anciens modes d’éclairage. — M. Luckiesh.................. 70
- Echos de la guerre
- Citation à l’ordre du jour.................. 71
- Notes industrielles. — Téléphone pour aviateurs....................................... 7 2
- L’AVENIR DE NOS INDUSTRIES PHYSIQUES APRÈS LA GUERRE (1)
- Dans line étude rapide de l’essor que devront prendre nécessairement nos industries physiques après la victoire, pour peu que nous le voulions, je dois évidemment considérer en première ligne les poids et mesures.
- L’un des plus grands bienfaits que la France ait rendu au commerce et à l’industrie de « tous les temps » et de « tous les peuples », pour parler le langage énergique de l’époque, est certainement le système métrique décimal dont, en l’an VII, une délégation de l’Institut présentait au Corps législatif les étalons, qui furent déposés aüx archives de la République.
- A la suite des décisions de la Commission internationale, chargée en 1869 de préparer les nouveaux prototypes du mètre et du kilogramme, la Conférence Française du mètre se mit à la besogne, et on peut voir dans les galeries du Conservatoire le four dans lequel, en 1874, fut fondu le premier lingot de métal destiné à fabriquer les fameuses règles en X des mètres-étalons, et les (*)
- (*) Conférence faite au Conservatoire des Arts et Métiers, à Paris, le 11 février igi5.
- cylindres des kilogrammes-étalons. Tout le travail de cette première fabrication fut effectué au Conservatoire des Arts et Métiers.
- D’autre part, les étalons étaient confrontés à ceux de Tan VII et comparés entre eux, au pavillon de Breteuil, par les soins du Bureau International des Poids et mesures, constitué à cet effet. Des appareils de haute précision durent être construits pour les comparaisons tant des longueurs que des masses, et pour les études nouvelles que, dans un champ sans cesse élargi, suscitèrent les questions les plus délicates de la métrologie. Telle l’évaluation du mètre en longueurs d’onde, effectuée en 1892-1891 par Michelson et Benoît et reprise en 1907, avec l’aide de Benoît, par Fabry et Perot au moyen de leur belle méthode des interférences par lames argentées. Telle la mesure, suivant la même méthode, du volume du kilogramme d’eau, par Macé de Lépinay, Buisson et Benoit (1910). Tel l’établissement par Benoît et Guillaume, en 1911, de la mesure rapide des bases géodésiques, d’après Jaderin, au moyen dé fils en ce précieux métal, dû à Guillaume, l’invar, dont la dilata-
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- tion par i degré centésimal et i mètre n’est guère que près de cent fois moindre que
- celle de l’acier. Telle la mesure optique des étalons Joliansson par PérardctMaudeQiyia). Telles les mesures de températures de dilatations, etc.
- Ces études, auxquelles- le Conservatoire s’est toujours trouvé plus ou moins directement mêlé, ont certainement beaucoup contribué à entretenir en France cette recherche de la perfection que nos constructeurs d’instruments de précision ont toujours noblement poursuivie.
- Au point de vue de l’industrie des poids et mesures, si nous sommes restés excellents dans la fabrication des balances de précision, nous avons été largement distancés par l’étranger et particulièrement par l’Allemagne dans la fabrication des appareils automatiques de pesage, si répandus aujourd’hui, et aussi dans la fabrication des mètres brisés en bois, que les Allemands font mieux et à meilleur compte que nous. Il ne serait sans doute pas très difficile de découvrir le procédé par lequel ils savent donner au bois en même temps une flexibilité et une rigidité suffisantes. D’autre part, les différents tronçons de leurs mètres sont articulés de telle sorte que, lorsqu’ils sont amenés dans le prolongement l’un de l’autre, le mètre se comporte comme s’il était d’une seule pièce. Enfin, il est très exactement divisé en millimètres sur toute sa longueur. Pourquoi ne faisons-nous pas ainsi ?
- Sans parler de causes générales, que nous aurons à examiner avec quelque détail, notre infériorité actuelle, honteuse pour le pays qui a donné au monde le système métrique, tient à ce que nous n’avons pas en France de Laboratoire national des poids et mesures, dans lequel soient étudiées les questions qui intéressent cette industrie, cependant d’une importance capitale pour le commerce et l’industrie, tandis qu’en Allemagne la Physikalische Reichsanstalt, en Angleterre le Physical Laboratory, en Amérique le Bureau of Standards, en Russie la Chambre Impériale des Poids et mesures, s’en occupent activement.
- J’en suis personnellement humilié, toutes les instances que, depuis de longues années, je fais pour obtenir que nous sortions de cet état lamentable étant restées vaines. Je veux cependant espérer qu’au réveil de notre industrie on comprendra la nécessité d’un Laboratoire national des poids et mesures.
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- Je passe maintenant à une industrie essentiellement scientifique, l’optique, sur laquelle on m’excusera d’insister un peu.
- Foucault, en i858, ouvrit la voie suivant laquelle les instruments d’optique devaient marcher vers des perfections nouvelles. Chargé de diriger, pour l'Observatoire de Paris, l’exécution d’une lunette devant dépasser en puissance tous les instruments connus, il comprit immédiatement que son premier devoir était d’étudier dans les ateliers (chez Secrétan) les procédés employés alors par les opticiens dans le travail des lentilles et des miroirs. Commençant par ceux-ci, il fut. frappé de ce fait que des miroirs fabriqués par des mains également habiles, voire par la même main, présentaient au point de vue optique une valeur très différente. Il imagina alors des moyens entièrement nouveaux d’explorer les surfaces optiques, moyens qui lui permettaient de reconnaître les imperfections, de l’ordre de quelques dixièmes de micron, qui se produisaient au dernier polissage, à l’insu de l’ouvrier-le plus habile. Armé alors d’un polissoir, il nivelait en quelque sorte les saillies que son procédé d’examen mettait en évidence, semblable au sculpteur qui en quelques heures donne la vie au marbre que lui a livré le praticien.
- On a peu ajouté aux procédés d’examen et de retouches locales imaginés par Foucault. Ils seront toujours nécessaires dans la construction des grands objectifs, non seulement en raison des difficultés insurmontables (parmi lesquelles je citerai seulement les longs et fréquents repos nécessaires) que l’on rencontre lorsqu’on veut pousser le travail mécanique jusqu’au seuil de la perfection, mais aussi parce que, malgré tous les soins pris à leur affinage et à leur recuit (*), les grandes dalles de verre présentent toujours de petits écarts d’indice que l’on est obligé de regagner par des inégalités de surface.
- Dans la fabrication industrielle de pièces de verre de petites dimensions, on ne fait pas de retouches locales, les écarts d’indice étant alors tout à fait négligeables, avec des verres de bonne
- (') Le recuit d'une grande dalle de verre exige beaucoup de précautions et beaucoup de temps (une année). Sinon on s’expose à des ruptures imprévues. L’acier • présente la même instabilité. Il y a quelque vingt ans, un soldat, passant devant une masse d'obus engerbés, fut tué net d’une ogive brusquement lancée par la rupture de la ceinture la rattachant au culot.
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- qualité. Mais on vérifie constamment la forme des surfaces à l’aide de calibres interférentiels.
- Ce fut encore un Français, Fizeau, dont le nom est intimement lié en physique à celui de Foucault, qui, en i863, imagina d’employer les franges d’interférence à mesurer des variations de niveau. Cornu (1869) s’en est servi pour étudier, par de véritables courbes de niveau, la déformation élastique d’une lame de verre ou d’acier posée horizontalement sur deux appuis et fléchie par l’addition de poids à ses extrémités : il reconnut que ces deux corps, si ressemblants quant à la trempe, sont tous les deux isotropes. Notre savant collègue, 1^ Professeur Mesnager, a tiré de cette analogie intime un moyen extrêmement ingénieux de faire apparaître sur un modèle en verre la distribution des tensions dans un pont en acier. Laurent («893) appliqua le premier à la vérification des surfaces optiques la méthode in-terférentielle, qui est maintenant employée couramment par tous les constructeurs. Ici, comme en beaucoup d’autres domaines, les Allemands n’ont rien innové. Cari Zeiss a simplement compris l’importance de la méthode, et en a généralisé l’emploi industriel dans ses usines d’iéna.
- La technique des objectifs a- été rénovée, en 1873, par Abbe, qui établit des méthodes de calcul permettant de pousser beaucoup plus à fond le calcul et l’élimination des aberrations. On put dès lors résoudre le problème des objectifs de très grande ouverture.
- La construction de ces objectifs exigeait des verres spéciaux. Pour ne pas s’adresser en France, la verrerie Schott et Jen fut fondée à Iéna en 1884 « avec l’assistance du gouvernement prussien ». Bientôt des dons gracieux permirent d’élargir les études, d’entreprendre des essais poursuivis avec une féconde ténacité et avec un désintéressement apparent. La sollicitude de l’Etat prussien conféra à cette industrie une sorte d’estampille officielle et un lustre scientifique, dont elle sut se parer aux yeux du monde entier et dont elle tire profit. Les auteurs d’optique français se sont laissé impressionner comme les autres : ils ont accepté les définitions audacieuses des auteurs allemands. Tous les verres nouveaux sont appelés verres d’iéna, alors que la plupart d’entre eux avaient été fabriqués à Paris par Feil et Mantois avant de l’être à Iéna, alors que Chance à Birmingham fabrique actuellement des verres (améliorés des anciens) incom-
- parablement plus intéressants que ceux de Schott, en particulier pour la construction des objectifs apochi-omatiques. De même Schott a réussi à faire généralement accepter que la trempe de ses verres était par définition la trempe minima, alors qu’à ce point de vue encore d’autres maisons lui sont très supérieures.
- Nous avons été pendantlongtemps au premier rang pour la fabrication des verres d’optique. Il y a quelques années encore, nous étions les seuls à pouvoir livrer les dalles de très grandes dimensions (1 mètre et plus), avec lesquelles ont été faits tous les grands objectifs d’Europe etd’Amé-rique. O11 se rappelle la fameuse lunette dite de « la lune à 1 mètre» au Palais de l’Optique à l’Exposition de 1900; cette lunette construite par Gauthier avec des verres de Mantois (conseillé par notre regretté collègue, le Professeur Verneuil), présentait un objectif de 1 m. a5 de diamètre avec 57 mètres de foyer. Nous serions impardonnables de ne pas reprendre, dès maintenant, la place que nous avons si glorieusement occupée dans la fabrication des verres d’optique. Cela nous est d’autant plus aisé que c’est une fabrication qui ne s’improvise pas.
- Avan t la guerre, Iéna ne possédait pas seulement la verrerie Schott. Malgré l’importance que cette verrerie avait su prendre, elle n’était qu’une annexe de la maison Zeiss, d’où sont sortis depuis trente ans tant de beaux appareils d’optique, et vis-à-vis de laquelle nous nous trouvons commercialement dans une situation modeste.
- La question est grave, car c’est au fond celle de toute notre industrie des instruments de précision. La France a toujours tenu et ellccontinue à tenir le premier rang dans la construction des instruments de haute précision. Où trouverait-on une légion de constructeurs tels que Gambey, Brünner, Fortin, Bréguet, Deleuil, Froment, Col-lot, Pixii, Ruhmkorff, Soleil, Duboscq, Laurent,... pour ne citer que les plus grands parmi ceux qui ne sont plus i* Si je tais les noms de leurs successeurs actuels, artistes non moins consciencieux et non moins habiles, j’aime à penser que parmi eux prend déjà rang un jeune constructeur qui a puisé au Conservatoire des Arts et Métiers un ardent amour de la science, et qui, aujourd’hui, consacre toute sa féconde activité à la défense nationale.
- Par quelles causes, si élevées que soit la perfection de nos instruments, la production en res-
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- terait-elle aussi faible, tandis qu’en Allemagne l’exportation des appareils de précision aurait été, en 1913, de iïo millions de marks (environ la moitié de la production), l’importation étant seulement de i5 millions de marks ':’
- En dehors des causes générales, qui tiennent au caractère même de la nation française et sur lesquelles j’aurai, dans un instant, l’occasion de revenir, il faut citer ici la modicité des ressources de la plupart de nos laboratoires. Je dis modicité ; je n’oserais pas chiffrer le budget de nos laboratoires dans cette grande maison que l’on a appelée et qui devrait être en effet puissammentla Sorbonne de l’Industrie.
- Combien les constructeurs français ne possèdent-ils pas de projets d’instruments, dans lesquels les savants avaient mis déjà beaucoup d’idées et qui leur auraient rendu des services, peut-être immenses pour quelques-uns, projets qui ont été abandonnés parce que leur réalisation entraînait trop loin ? Et pendant ce temps nous voyions en Allemagne des laboratoires amplement pourvus où les professeurs achetaient largement les appareils courants et n’hésitaient pas à faire réaliser parles constructeurs les appareils nouveaux dont ils avaient besoin, ou dont ils avaient simplement l’idée. En cas de réussite, les travaux etles dépenses étaient poussés jusqu’à une mise au point définitive ; et alors les constructeurs proposaient à l’étranger ces nouveautés qui s’imposaient soit par l’appui d’un brevet, soit seulement grâce à l’avance prise.
- Une autre cause denotre infériorité estla rareté de la main-d’œuvre.
- Pour la mécanique de précision, qui joue un rôle si important dans l’atelier d’un constructeur d’instruments de physique, l’enseignement est donné en France dans une section de l’école Diderot et les deux écoles d’horlogerie (et méca-niquedeprécision), sise l’une à Paris (rue Manin), l’autre à Besançon. Mais les ouvriers sortant de ces deux écoles sont recherchés à Paris pour les Administrations ( les P. T. T. par exemple) comme surveillants, par les industries de l’automobile et de l’aviation comme contrôleurs de fabrication, etc. Les ateliers de constructeurs d’appareils de précision ne trouveraient bientôt plus d’ouvriers, s’ils ne se formaient eux-mêmes des apprentis, souvent fils d’ouvriers de la même partie, fiers de leur métier et inaccessibles à la tentation des salaires plus élevés dans une industrie moins
- estimée, ou dans l’administration. Mais le nombre en est nécessairement restreint; la solution serait peut-être dans une décentralisation de l’industrie de la mécanique de précision. Les régions horlogères (Doubs, Jura, certaines vallées des Alpes) offriraient d’importantes ressources de main-d’œuvre faciles à éduquer, en raison des traditions et des goûts transmis par plusieurs générations. En cela nous nous conformerions à l’exemple de l’Allemagne, dont les grands constructeurs habitent aussi bien Iéna, Hambourg, Munich que Berlin.
- Au point de vue de l’apprentissage de l’optique, il n’existe absolument rien. Il faudrait créer à Paris une école d’optique, comprenant deux divisions : une pour l’optique proprement dite, l’autre pour la verrerie soufflée et graduée.
- Cette dernière branche occupait en Allemagne, avant la guerre, plus de 3 ooo ouvriers, répartis pour la plupart dans de petits villages de Thu-ringe où ils travaillaient à forfait chez eux, constituant ainsi une de ces précieuses industries de famille comme celles que j’ai bien connues jadis : autour de Langres pour la coutellerie, autour de Besançon pour l’horlogerie, autour de Grenoble pour la ganterie. Nous avons desconstructeurs quine craignentaucuneconcur-rence pour la graduation des appareils en verre. D’autre part, nous pouvons, dès aujourd’hui, compter sur nos maîtres verriers pour fournir à nos constructeurs des verres aussi bons, sinon meilleurs, que ceux d’Iéna ou de Bohême. Il importe donc au plus haut degré d’assurer des ouvriers aux maisons françaises, chez lesquelles les commandes affluent depuis le début de la guerre. Ce serait le but principal de la division « verrerie » de l’école d’optique.
- La division « optique » proprement dite serait relative au travail des pièces diverses : plans, prismes, miroirs, lentilles, etc. L’école devrait encore procurer à l’optique les calculateurs, les préparateurs, les chefs de fabrication dont elle a besoin. Elle devrait donc, outre les cours de travail manuel dont nous avons parlé, présenter un cours d’optique physique avec manipulations et un cours d’optique théorique avec nombreux exercices de calcul. Suivant leurs aptitudes et les cours suivis, les élèves en sortiraient avec des titres allant de l’ouvrier artiste à l’ingénieur. Tous devraient avoir travaillé le verre, aussi bien le futur ingénieur que l’apprenti. La pre-
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- mière chose pour un opticien est de bien connaître la matière qu’il emploiera. C’est seulement après s’être mis à un long travail du verre que les frères Henry à Paris, que Draper et Ritchey aux Etats-Unis ont réalisé de leurs mains des plans et des objectifs célèbres.
- L’école d’optique nous fournirait aussi le personnel technique qui nous manque, non moins que le personnel ouvrier.
- Je me permets d’appeler sur la création de cette école l’attention de l’État, de la Ville de Paris et de la Chambre de Commerce, qui y sont directement intéressés.
- Un remède efficace serait ainsi apporté à la faiblesse des moyens dont dispose actuellement l’industrié de l’optique en France.
- Ce sera alors aux chefs de maison de montrer le courage nécessaire pour enlever de haute main les positions qu’ils auraient toujours dû occuper.
- *•
- * *
- L’industrie électrique a eu, en France, des débuts très pénibles ; elle doit encore aujourd’hui lutter contre des difficultés sérieuses, mais la concurrence étrangère est devenue beaucoup moins redoutable.
- Dès 1909, l’état de notre fabrication de matériel pouvait se représenter par le tableau ci-dessous, qui donne les chiffres de nos exportations et importations relativement aux divers pays (') (les deux, dont nous étions particulièrement tributaires, mis à part) :
- Si l’on considère que l’exportation allemande dépassait 2^0 millions de francs en 1909 et 3oo millions en 1910, on voit quel vaste champ est offert à l’industrie française, si elle veut bien nous libérer des 23 millions que nous payons encore à l’industrie étrangère, si elle se décide enfin à profiter de l’accroissement de matériel réclamé par le développement continu et rapide de toutes les applications de l’électricité, développement dont l’industrie allemande a remarquablement su tirer parti.
- Ce ne sont cependant pas les commandes qui nous manquent. Et, à ce point de vue, il est curieux de noter que l’Allemagne elle-même n’a jamais cessé de venir chercher chez nous certains objets. Nous avons en effet une pléiade d’anciennes maisons hautement réputées et qui ont été beaucoup les indicatrices des progrès accomplis. Que deviendront-elles en face des grandes compagnies actuelles ? Se cantonneront-elles comme les petits commerçants devant les grands magasins ? Question troublante.
- L’électricité étant produite, soit par les grandes usines centrales, soit par les usines locales à l’aide de chutes d’eau voisines, il s’agit d’en effectuer la distribution dans les 10 000 communes de France qui en font usage. Ce sera le rôle d’une branche de l’industrie dont l’importance augmente avec l’accroissement de la consommation. Pour 11e parler que d’une source de cette consommation, à savoir l’éclairage, la
- Tableau I.
- EXPORTATIONS IMPORTATIONS EXCÈS DES EXPORTATIONS SUR LES IMPORTATIONS
- Allemagne 1 344 200 11 712 35o — 10 368 i5o
- Suisse i 942 800 6 782 000 i 00 sQ te O O
- Autres pays. 12 007 400 4 865 400 -)- 7 142 000
- i5 294 400 23 359 750 — 8 o65 35o
- L’excédent des importations ne représente guère que les 6 % du total de la fabrication française (que l’on pouvait évaluer à i35 millions).
- (') Tous ces chiffres sont empruntés au très intéressant article de MM. Eschwègeet Legouëz sur l’Industrie électrique dans les grandes industries françaises, chez Alcan, Paris, igi3.
- lampe de 16 bougies consommait, il y a quinze ans, six dixièmes d’hectowatt-heure et coûtait, au prix de l’électricité à cette époque, 9 centimes par heure; aujourd’hui elle dépense deux dixièmes d’hectowatt-h'eure et coûte moins d’un centime par heure; d’où la diffusion de ces lampes dans toutes les demeures. J’en dirais autant des lampes à arc pour l’éclairage intensif.
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- La valeur de noire appareillage à haute tension s’est affirmée à l’Exposition de Turin dans l’installation très remarquée que nous y avons laite d’un transport d’énergie à uo ooo volts sur un parcours en partie souterrain.
- Le petit appareillage domestique est, je ne sais pourquoi, méprisé à tort et peu développé en France. Cependant, le fait, qu’aujourd’hui l’éclairage électrique se répand jusque dans les chaumières, montre qu'il y aurait fort à faire do ce côté, où nous sommes tellement en retard. Nous employons encore la moulure abandonnée partout.
- Pour les appareils de mesure et les compteurs, notre situation est déplorable. L’importation allemande s’élève à un million ; et sur ce chapitre la France se place au sixième rang des pays envahis par les produits allemands, tandis qu’elle n’est qu’au treizième rang pour l’ensemble des chapitres concernant l’électricité. Et, on le sait, nous avons des constructeurs de premier ordre.
- La fabrication des isolants va péniblement, et cela tout à fait par notre faute. Nos isolateurs en verre ne sont pas recuits avec le soin voulu. Ceux en porcelaine ne valent pas ceux de fabrication étrangère. Il n’est cependant pas douteux que nous puissions nous-mêmes faire aussi bien que nos voisins.
- En ce qui concerne les piles et les accumulateurs, je n’ai pas grand’chose à dire. Nous avons en France de bonnes fabriques d’accumulateurs ; mais les accumulateurs ne sont pas marchandise transportable; ils ne donnent nulle part lieu à une exportation sérieuse. Relativemcntauxpiles, on eut au début de la g’uerre une surprice désagréable : les petites piles de poche manquèrent complètement. Elles nous venaient d’Allemagne bien construites et à très bon marché. Il a fallu se mettre à en fabriquer avec le soin nécessaire et en grande quantité. J’espère que désormais nous ne négligerons plus cette petite industrie, qui réclamait une mise au point attentive et, cela fait, peut devenir fructueuse.
- Du côté de l’éclairage électrique, si nous nous sommes laissés devancer dans les perfectionnements remarquables récemment apportés aux lampes à incandescence, nous avons toujours été en tête du progrès quant aux lampes à arc, et nos charbons sont très recherchés, pour les fours comme pour l’éclairage : en 1910, notre exportation de charbons s’est chiffrée par 6 5ao 000 fr.
- contre 689000 fr. à l’importation. Je n’ai pas à rappeler les études scientifiques qui ont logiquement entraîné chez nous cette avance de l’industrie.
- La fabrication des métaux au four électrique est très prospère en France (particulièrement dans le Dauphiné, où elle a été bien étudiée et bien développée). Nous produisons certainement la moitié au moins du l'cr et de l’acier qui se fabriquent électriquement dans le monde entier. Nous avons, dans notre sol, en abondance le minerai d’aluminium, la bauxite, d’où l’électricité tire aujourd’hui, pour 2 francs, le kilogramme d’aluminium qui coûtait 1 200 francs, par le procédé chimique de Henri Sainte-Claire-Deville. Cela ne peut qu’accroître notre reconnaissance envers le savant illustre qui, malgré l’insuffisance des moyens d’alors, réussit le premier à fabriquer ce métal en quantité suffisante pour en établir les précieuses propriétés.
- L’électrochimie est également, au voisinage de nos chutes d’eau, l’objet d’une industrie active et sans cesse en éveil, tenant une place importante dans la fabrication mondiale du carbure de calcium, desproduits azotés ctdesproduits chlorés.
- Sauf donc pour le matériel que nous devrions fabriquer en beaucoup plus grande quantité et pour les lampes à incandescence où nous avons un retard que je me plais à appeler momentané, notre industrie électrique est généralement en bonne voie. 11 11e tient qu’à nous de la rendre prospère.
- Polybe nous rapporte que les Romains savaient prendre à leurs ennemis ce que ceux-ci avaient de meilleur pour mieux les battre.
- Certes, ce n’est point dans le pays de Descartes qu’il est nécessaire de faire valoir les avantages delà méthode, c’est-à-dire d’un ensemble de procédés raisonnés pour faire quelque chose que ce soit. « Les questions de méthode priment toutes les autres », a ditDescartes. Ce n’est point davantage à nous qu’il faut apprendre en quoi consiste l’organisation, la constitution administrative d’un État. Napoléon a magistralement établi cette disposition de tous les rouages suivant un plan déterminé.
- Le Kaiser 11’a fait que copier Napoléon, avec le génie en moins. Nous n’en devons pas moins reconnaître que, dans l’organisation actuelle des Allemands, nous pourrions avantageusement prendre bien des choses qui sont mieux que chez
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- nous : nous pourrions spécialement faire un judicieux emploi de leurs procédés commerciaux.
- Ils s’entendent en effet admirablement à faire valoir des produits inférieurs aux nôtres, par une publicité qui met en jeu tous les modes de sollicitation : catalogues très bien faits, en toutes langues; voyageurs complaisants, cherchant a satisfaire le goût de la clientèle (et non à lui imposer les leurs); nombreux comptoirs d’exposition et de vente; crédits à longue échéance, voire triompher de sacrifices momentanés pour la concurrence.
- Quant à leur industrie, comme nous l’avons déjà dit, elle est sans cesse fécondée par le laboratoire.
- Ah! permettez-moi, à la veille de la victoire de nos armes, de faire retentir ici ce cri que dès 1868 poussait notre grand Pasteur :
- « Prenez intérêt, je vous en conjure, à ces demeures sacrées que l’on désigne du nom expressif de laboratoires. Demandez qu’on les multiplie et qu’on les orne : ce sont les temples de l’avenir, de la richesse et du bien-être. C’est là que l’humanité grandit, se fortifie et devient meilleure. Elle y apprend à lire dans les œuvres de la nature, œuvres de progrès et d’harmonie, tandis que (ajoutait-il par une vue prophétique) ses œuvres à elle (humanité) sont trop souvent celles de la barbarie, du fanatisme et de la destruction. »
- Et dans son laboratoire, sait-on ce que faisait alors mon maître vénéré ? Le mot du professeur Huxley quelques années plus tard l’apprendra mieux que tout discours :
- « Les découvertes de M. Pasteur suffiraient à elles seules pour couvrir la rançon de guerre de cinq milliards payés à l’Allemagne par la France. »
- Il aurait bien mérité cependant d’être écouté, ce grand bienfaiteur de l’humanité, quand il disait (on voudra bien me pennettre encore cette citation) :
- « La science doit être la plus grande personnification delà patrie, parce que de tous les peuples celui-là sera toujours le premier qui marchera le premier par les travaux de la pensée et de l’intelligence. »
- Que les chefs de nos grandes usines sc pénètrent de ces pensées. Sans laboratoire de recherches, pas d’inventions, pas de perfectionnements, pas même le contrôle du travail quotidien. La seule analyse des gaz de la cheminée, comme je l’ai vu faire en Angleterre, rapidement par de jeunes masters, peut économiser chaque jour des milliers de francs.
- Les dirigeants financiers de nos établissements industriels devraient aussi méditer les paroles de Pasteur et s’unir aux techniciens en un effort fécond; n’a-t-on pas trop souvent vu, au contraire, la haute banque exploitant notre goût pour l’exotisme, détourner vers l’étranger des fonds qu’elle refusait à l’industrie française ?
- Nous avons un personnel remarquable d’ingénieurs excellents, mais sc souciant trop peu d’appliquer l’enseignement élevé qu’ils ont reçu au métier qu’ils pratiquent. Sauf en effet au Conservatoire, on se préoccupe guère, dans le haut enseignement, de montrer à côté de la science pure les applications qui en dérivent, de façon à faire comprendre comment la théorie doit sans cesse guider la pratique.
- Aux ouvriers français, que plus de vingt années d’enseignement ici et au laboratoire, que plus de cinquante années de contact journalier, m’ont permis de bien connaître et d’aimer beaucoup, je ne connais qu’un défaut, c’est de ne pas être en nombre. A râtelier, aux champs, non moins qu’aux armées, nous souf frons de notre grande plaie, rabaissement honteux de la natalité. Si du moins, suivant un noble exemple, nous écartions résolument du travailleur le danger épouvantable de l’alcool !
- Ne devrions-nous pas d’ailleurs encourager leur travail en préférant les produits français à ceux vers lesquels un sot engouement nous entraîne par cela seul qu’ils nous viennent de l’étranger ?
- En un mot, soyons convaincus que toutes nos volontés, toutes nos énergies doivent être tendues vers un même but, la reconstitution d’une France Lelle qu’ont le droit de la vouloir ceux qui versent leur sang pour elle.
- J. Violle,
- Membre de l'Institut.
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- NOTE SUR LES APPAREILS DE RÉCEPTION
- Celle élude a pour objet l’examen du rôle dévolu aux multiples éléments dont disposent le constructeur d'une réception de télégraphie sans fil et Vopérateur chargé de la manœuvre. La méthode simplifiée qui consiste à admettre que tout emprunt d’énergie fait à un circuit oscillant se traduit par un supplément d’amortissement n’est pas absolument rigoureuse ; mais, avec les couplages lâches dont la pratique démontre l’intérêt, Vapproximation ainsi obtenue est suffisante pour que les règles claires et peu nombreuses auxquelles on aboutit, puissent fournir des indications sûres dans Vetablissement d’ensembles dont l’aspect général est assez compliqué.
- Nous nous proposons d’examiner sommairement le rôle dévolu aux multiples éléments dont disposent le constructeur et l’opérateur.
- Afin de donner un cadre à ce travail, on l’appliquera plus spécialement au montage de la
- Fig. i.
- ( iktt
- ligure i, ce type étant assez complexe pour permettre un exposé d’ensemble.
- § I. — Etude théorique.
- Une division logique est fournie par l’examen des diverses étapes par lesquelles l’énergie se transmet de la source à l’appareil indicateur T. Soit :
- W la puissance dans l’antenne émettrice ;
- W0 la puissance captée par l’antenne réceptrice ;
- Wi la puissance transmise par cette dernière à l’ensemble des circuits II et III ;
- VVS la puissance dépensée dans le circuit III ;
- »’ la puissance utile, dans l’appareil indicateur;
- p le rendement global.
- On peut écrire :
- _ m — W0 W, W2
- p —w —w w0 w, \\ÿ
- Chacun de ces divers facteurs sera examiné séparément.
- On nommera en outre :
- Y amortissement de l’onde à recevoir;
- Y« Sr amortissements de rayonnement des antennes émettrice et réceptrice;
- Sj amortissement propre qu’aurait le primaire de la réception (antenne, Lt Ct) s’il était isolé des autres circuits ;
- £ la part due aux pertes dans l’amortissement précédent: §, = §„-(-£ ;
- o2 amortissement supplémentaire dû à l’énergie empruntée à l’antenne réceptrice par les autres circuits ;
- 3 ~ Si + — §r —H- §2: amortissement total
- de l’anlenne réceptrice ;
- X D /q Li Zs2 L2 T : longueur d’onde, distance des stations, hauteurs ct selfs elîectives des antennes, période de l’oscillation.
- Nous prendrons comme point de départ l’expression (Lumière Electrique du ier mai i9i5):
- W«
- W
- ur
- -U
- Vx
- LtLü y (y + 3)
- D)
- qui, en posant :
- , _ ' f“° (*)’ t
- 2
- i 6oo
- §R =
- AA2
- 2 L2
- devient :
- _2«D
- w. , /C AT \ /y„
- w ~ ; V d2 / Vy
- (3)
- On y trouve tout d’abord un facteur numérique sans intérêt pratique ; puis un terme montrant
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- l’influence combinée de la longueur d’onde et de la distance sur la propagation ; le coefficient — est égal au rendement de l’antenne ï
- émettrice.
- Enfin, le produit
- X*
- Y + S
- représente la part de rendement global due en propre à une antenne réceptrice, caractérisée par 2U et S et actionnée par l’onde Xy.
- C’est ce terme, le seul dépendant du constructeur de la réception, que nous conviendrons de
- représenter par
- w„
- W'
- Portant dans (4), il vient pour le maximum de l’expression ainsi transformée:
- Su =
- Y + a 5
- Surtout si y est faible, ce résultat ne sera atteint que pour une onde en général notablement supérieure à la fondamentale X0 de l’antenne réceptrice.
- Il est plus intéressant de chercher quelle antenne convient le mieux à la réception d’une onde X -y donnée.
- L’étude se limite alors à celle de
- Ôk _____ §u
- ï + § _ 7 + a (3r + e)‘
- I. — Rendement
- Wo
- W
- CHOIX
- HE L’ANTENNE
- RECEPTRICE.
- On démontrera plus loin que l’antenne réceptrice transmet aux autres circuits de réception une portion W1 bien déterminée
- de l’énergie W0 recueillie : ce rapport ^7^ est en
- général voisin de o,5, chiffre qui sera provisoirement admis pour simplifier les calculs. Il s’ensuit les égalités :
- a* = St
- S — -f- §2 —= ^ (ûu -}- e)
- L’étude des caractéristiques du circuit oscillant primaire se réduit ainsi à celle du rapport:
- X2 —r~s = À —1—7i—i—v- U
- Y + s Y + a (*R + £)
- Deux problèmes peuvent se poser :
- L’un, sans grand intérêt pratique — car si Fon disposait de la longueur d’onde, c’est-à-dire de l’émetteur, l’étude devrait être conduite autrement — consiste à rechercher l’onde sur laquelle une antenne donnée acquiert son rendement le meilleur.
- D’après (a), on peut écrire, a étant sensiblement constant :
- Il est clair que 8U ot s doivent être l’un aussi grand, l’autre aussi petit que possible ; on aboutit ainsi à une antenne de grande hauteur effective, et de fondamentale aussi voisine de la longueur d’onde à recevoir que le permettent les selfs (LJ destinées au couplage avec les autres circuits.
- Toutefois, à égalité de rendement consenti, l’amortissement S,t peut être d’autant plus diminué que la construction de l’antenne (s) et le décrément de l’onde à recevoir (y) sont plus faibles : c’est ainsi qu’une bonne syntonie peut s’allier à un rendement satisfaisant.
- II.
- Rendement
- W,
- W„
- COUPLAGE ENTRE LE
- PRIMAIRE ET LE SECONDAIRE.
- r 3 Wi
- Le rendement 11e doit pas etre examine
- VV Q
- séparément; car, en modifiant, par l’accouplement entre circuits, la fraction Wi empruntée à l’énergie totale W0, l’opérateur réagit en même temps sur l’amortissement total S, et par suite , , W0
- sur le rendement propre a 1 antenne.
- C’est, avec l’influence du couplage sur l’accord lui-même, une des deux causes principales qui rendent si importante l’étude de l’accouplement dans les radiogoniomètres (*) il suffit d’examiner la formule (3) pour’ se rendre compte que la
- a
- X3'
- p) Bei.lini. The Electrician, ï*] août 1915, p. 776.
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- question est d’autant plus délicate que l’on reçoit une onde moins amortie.
- X ne nous appartenant pas, et Su étant déterminé en meme temps que l’antcnnc choisie,
- \v \v
- l’étude du produit —°. rrr se réduit à celle de
- \\ VV0
- i s2
- Y + Si + Si H- ^2 dont le maximum est atteint pour
- 8* - V/Si'(ï + 87). (G)
- Cette expression s’écarte d’ordinaire assez peu de celle plus connue S2 — S, à laquelle on se trouve ramené pour la réception d’une onde entretenue.
- 11 exisLc ainsi une valeur optima du rende-
- W
- meut rrr î c^° correspond ' à un couplage K1? v\ 0
- déterminé dans chaque cas de la pratique, et croissant avec l’amortissement de l’émission : cela ressort de l’expression (fi).
- La valeur optima du rendement partiel :
- WA y/s, (ï + Si)
- woj01,[. 8, + y's.tY + S,)
- varie aussi dans le sens de y; niais il n’en est pas de meme du rendement global, seul intéressant. En elTet le rapport
- Y+$i+5*8.+38
- y/Si(y-[-5|)
- III. — Rendement
- W,
- Wi •
- I j ’ à M O 11 TIS SK MI*' X T IMlOPltE AU
- EFFET DK
- SECONDAIRE.
- 11 résulte de ce qui précède que la réception doit être établie et manœuvrée de façon que le secondaire, quel qu’il soit, emprunte à l’antenne une énergie Wi bien déterminée, que nous"pou-vons prendre comme nouveau point de départ.
- Le rendement—-2 sera d’autant plus fort que,
- dans l'amortissement total du secondaire, la part due à l’énergie empruntée parle circuit du détecteur sera plus considérable : à ne se placer qu’à ce point de vue, l’accouplement K2 devra donc être très serré.
- Mais, sans arriver à un état où le secondaire serait apériodique, il est possible, comme toujours, de bénéficier d’un rendement etd’une syntonie d’autant plus convenables quele secondaire est mieux établi. Pour une valeur uniforme, soit, par exemple,
- W,
- w;^0’9
- à réaliser, on aurait des amortissements totaux de o,i et o,T) si le circuit secondaire a des décréments propres respectivement égaux à 0,02 et o,o5.
- Toutes choses égales d’ailleurs, le couplage K doit être d’autant plus serré que le circuit du détecteur est plus résistant. La self L3 (fig. 1) aura donc une valeur suffisante, tant en valeur absolue que par rapport à L2; les formes et les diamètres des enroulements devront être étudiés de façon à assurer le maximum d’induction mutuelle.
- décroît quand y augmente.
- L’accouplement optim 11m se trouvera, bien entendu, être notablement plus serré s’il s’agit de recevoir une émission constituée par deux ondes de différentes longueurs.
- On rappellera enfin que le décrément additionnel o-> nécessite un couplage K, d’autant plus fort que le secondaire a lui-même un amortissement total plus élevé ; nous entendons par là son \ amortissement propre augmenté de celui du à l’énergie transmise aux circuits suivants.
- n
- Dans le montage plus simple de la figure 1, il est possible de se faire a priori une idée de l’ordre de grandeur à attribuer à L et G, dont la période T de l’onde à recevoir détermine par ailleurs le produit.
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- Si p est l'amortissement propre au secondaire (mesurable), R la résistance moyenne du circuit du détecteur, la mise de cette résistance en parallèle avec la capacité C multiplie le décrément de l'oscillateur par un facteur K tel que
- K =
- T
- a RC
- P
- D’où :
- C
- (3R (A
- Avec les données :
- X = i ooom Ts = --------: S = o,o/| R = 5 ooo<*
- 3.10“
- il viendrait :
- C = 9,3. ïo"4 mfds L — 3oo ooo cm.
- cuivre, on arrive par exemplè à obtenir : a ~ i ooo *»> b-= /loooow; c’est exactement le cas envisagé ici.
- Les constantes a examiner seront (fig. i) :
- Les valeurs absolues des résistances ab, leur a
- rapport-;
- b
- Les caractéristiques du téléphone : résistance et self ;
- La capacité du condensateur-shunt ;
- La self Lv de couplage.
- Aucun calcul précis ne semble possible; ceux qui figurent dans ce paragraphe sont grossièrement approchés ; leurbut est de mieux souligner les phénomènes que ne le feraient de simples phrases. Les approximations consenties dans ce but reviennent à l'hypothèse suivante :
- Les intensités efficaces des courants ia iln induits dans le circuit III par deux alternances consécutives de l'oscillation du circuit II, sont entre elles dans lé même rapport que les intensités efficaces des courants sinusoïdaux permanents qui s’établiront, si l’on admet parla pensée
- On aperçoit quelle différence notable distingue l’effet des couplages Ka etK4. Le premier seul appartient réellement à l’opérateur, qui le règle à son gré, d’après les circonstances, de façon à améliorer le rendement ou la syntonie de la réception : ces deux grandeurs \aricnt en sens inverse.
- Le couplage Ki aura une valeur impérativement liée à celle du précédent, et aux caractéristiques X y de l’émission; valeur telle que l'antenne réceptrice passe au secondaire une énergie déterminée, fonction de paramètres indépendants de l’opérateur.
- w
- IV. — Rendement : caractéristiques
- w2
- Dlî CIRCUIT DU DÉTECTEUR.
- À l’inverse des considérations précédentes, qui sont absolument générales, le fonctionnement du circuit III est lié au type de détecteur employé.
- Pour fixer la discussion, on supposera avoir affaire à un redresseur de courant, présentant, suivant le sens de l’application de la différence de potentiel, deux résistances très différentes a et b [a b). Avec (un bon détecteur galène-
- Fig. 3.
- <pie l’énergie emmagasinée dans le circuit II et les constances du circuit III sont maintenues aux valeurs qu'elles possèdent à l'instant considéré. Il est inexact d’identifier, comme on le fait implicitement, les énergies restantes pour deux alternances consécutives, mais l’erreur ainsi commise change de sens suivantque l’on compare une alternance à l’une ou l’autre de celles qui l’encadrent; étant donné en outre que l’énergie secondaire va d’abord en croissant, puis en décroissant, l’approximation consentie se légitime pour l’ensemble du train.
- Etude de Lt. — C’est grâce à l’accouplement K2, donc à la présence d’une self L/, suffisante, que de l’énergie W^pout passer d’un circuit àTautrè ; d’autre part, le secondaire ne saurait fournir une
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- ()0
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- puissance supérieure à celle qui lui est cédée par l’anten ne.
- D’où l'allure de la courbe
- W,=/p(Li);
- mais, en introduisant une réactance L/( <o constante, qui diminue l’effet de redressement, la self nuit à l’utilisation de l’énergie totale. Cherchons à préciser cette affirmation.
- Soit/' la résistance du téléphone supposé sans self et non sliunté; moyennant les approximations consenties, il vient :
- W2 = - [(/• + a) 42 + (/ + ^ 42]
- 2
- Ea r /• + a *'_+ ^____"1
- ~ ~ Lu>2L24 + (/’ + af ^ w2L24 + (/ + bfX
- Etant donné les périodes relatives des phénomènes en jeu, le téléphone doit se comporter d’une façon analogue à un balistique; et l’effet
- d’un train d’ondes dépend de la quantité d’électricité traversant l’enroulement de l’électroaimant; donc (ia)m {ib)m représentant les intensités moyennes :
- W --- A [(/«),« (4)m]2
- l fait, on constate que est maximum quand L* est nul ; la courbe
- w
- Tout calcul fait, on constate que le rapport —~
- W2
- W
- w2:
- : tp (L*)
- affecterait donc la forme indiquée.
- Donc :
- i* Le circuit secondaire étant déterminé, et l’accouplement lv2 toujours aussi resserré que le permettent les formes géométriques, supposées invariables, des enroulements en présence,
- l’énergie w utile passe par un maximum pour une certaine valeur l de la self L*.
- 5>,° Cette valeur devra être aussi réduite que possible, sans que la différence de potentiel appliquée au détecteur s’en trouve diminuée : ce à quoi on arrivera en étudiant la forme des bobinages et en reportant sur L3 la plus grande partie de la self secondaire.
- 3° En dépassant la valeur optima l, on diminue l’énergie utile tout en augmentant l’amortissement du circuit secondaire.
- /t° Les montages des figures i et •/. peuvent ne pas être tout à fait équivalents.
- <h.one et détecteur. — Le rendement interne du circuit III, durant les alternances
- /•
- utiles, est proportionnel au rapport .
- Mais une augmentation de / nuit à la forme de l’énergie totale, en diminuant le pouvoir
- redresseur
- r + “
- Sans entrer dans une discussion qui pourrait être conduite d’une façon identique à celle de la réactance L.vü), on est en mesure d’affirmer qu’à
- forme d’énergie égale
- le rendement —-— sera /-(-«
- d’autant plus élevé que le rapport ^ est plus
- faible : ce rapport caractérise la qualité du détecteur.
- Condensateur shunt. — D’après un mécanisme déjà exposé, la résistance du téléphone diminue l’effet de redressement du détecteur; il en est de même de sa réactance, et cette fois aucune considération de rendement.ne vient compenser la baisse qui en résulte dans la qualité de l’énergie totale W2-
- L’introduction d’un condensateur shunt, en faisant tomber la résistance apparente du groupe qu’il constitue avec le téléphone, remédie à cet effet et restitue au détecteur son influence sur les valeurs relatives des courants ia et ib-
- L’impulsion sur la membrane vibrante se décompose alors en deux parties. L’une est due au courant direct qui, durant l’alternar c utile a, emprunte la dérivation téléphone l’autre «’2 à l’énergie accumulée en même temps dans le condensateur.
- Cette énergie, trouvant ensuite dans le sens
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- (il
- de Técoulement b une résistance plus considérable, se dissipera dans le téléphone, aussi bien dans l’intervalle des alternances qu’apres la cessation du train d’ondes : le timbre de la note s’en trouve en général entièrement modifié.
- Il est difficile de prévoir a priori l’importance à attribuer au condensateur suivant les circons-
- . , . i
- tances; mais sa résistance apparente — ne sau-
- C’U)
- rait, sans inconvénient certain, dépasser une
- ; T
- Fig. $.
- certaine limite en liaison étroite avec a. Si en effet on fait croître c d’une façon continue, il arrive un instant où, le courant ia n’étant plus guère influencé que par le détecteur, la quantité d’électricité Q n’augmente plus suffisamment et
- ' Q2
- l’énergie w2
- décroît.
- 2 c
- D’autres considérations expliqueraient l’utilité du condensateur shunt dans le cas du détecteur à effet thermo-électrique.
- § II. — Etablissement et manœuvre des récepteurs.
- I. — Amortissement.
- Tout amortissement inutile de l’antenne et des circuits en série avec elle diminue directement la syntonie et le rendement de l’installa-ion.
- L’amortissement du secondaire, pourvu qu’il ne soit pas excessif, peut n’agir que sur la syntonie.
- En aucun des cas où l’étude se borne à celle des appareils récepteurs, il n’est avantageux, au point de vue rendement, de diminuer systématiquement le décrément de rayonnement de l’antenne, soit en agissant sur sa forme, soit en la construisant de façon qu’elle ait à travailler normalement au-dessus de sa longueur d’onde
- fondamentale. Le fait qu’ci! employant ce second procédé une installation donnée pourrait atteindre son rendement optimum, ne constitue pas une exception; car il vaudrait encore mieux établir une antenne géométriquement semblable se rapprochant davantage de l’onde à recevoir.
- Toutefois, à égalité de rendement consenti, la perfection de la construction permet de faire subir au décrément de rayonnement une diminution d’autant plus grande (pie l’onde à recevoir est moins amortie.
- La plupart des précautions à prendre dans l’établissement des appareils sont bien connues. Mais je ne sais si uneétude méthodique des selfs a jamais été entreprise : la forme de l’enroulement ; la nature et l’épaisseur de l’isolement; la section et la constitution du conducteur — simple, ou formé des fils fins isolés entre eux et tressés de façon à obliger le courant à circuler effectivement dans tous—sont autant de paramètres dont aucun n’est dénué d’importance ; si, par exemple, on fait croître la section du conducteur, il doit en être de même de sa longueur; de même, une diminution de l’épaisseur de l’isolement augmente l’induction mutuelle, mais aussi la capacité et les courants de circulation entre spires.
- Il faut s’astreindre à obtenir des circuits oscillants homogènes, c’est-à-dire neprésentantqu’une onde propre, et parfaitement aptes à entrer en résonance : certainés antennes ou dispositifs d’accord sont ainsi tout à fait défectueux. De même, la constitution des selfs ne doit pas être indifférente, et leurs caractéristiques (self, capacité, résistance par unité de longueur) les rendent plus ou moins aptes à être associées à un aérien donné. Il semble difficile d’expliquer, autrement que par des effets de celte nature, le supplément d’amortissement qui résulte,..en apparence^ de l’introduction des selfs destinées à l’allongement des émetteurs : notamment lorsque les antennes sont attaquées en impulsion, les courbes de résonance fournissent pour les résistances effectives des valeurs qui suivent à 'partir de la fondamentale une progression rapide que les pertes ne sauraient justifier. Selon toute probabilité, la pureté seule de l’oscillation est en cause; mais, que l’excitateur soit plus amorti, ou qu’il émette plusieurs ondes sur l’ensemble desquelles un résonateur ne saurait être rigoureusement
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- accordé, le rendement s’en trouve toujours diminué.
- 11 y a là matière à des mesures longues et minutieuses, mais la généralisation des ondes faiblement amorties ou entretenues en justifierait pleinement l’intérêt.
- En ce qui concerne le secondaire, une étude analogue ettout aussi complexe devra être entreprise. La condition primordiale est évidemment de fixer aux sell's une valeur calculée en vue des couplages àassurer ; cette réserve faite, on déterminera, pourle type d’enroulcmentchoisi cl pour chaque onde définissant une valeur du produit lL2 + L3) C, la proportion à attribuer à la self totale (L2 + L3) et à la capacité C2, de façon à rendre minimum l’amortissement propre du cir-
- termes, car avec un fort variometre, on peut avoir peu de self et beaucoup de fil.
- III. — ( loUPLAOES.
- Les exemples donnés plus loin, dans le but de contrôler les résultats acquis,'sont relevés sur une réception disposée comme suit:
- Primaire : fausse antenne ayant comme caractéristiques
- L = 3o ooo cm. /' = 8w G = /|,io-3 mfds.
- En série se trouvent une capacité de réglage et un primaire de Tesla : self plate de 7000 centimètres daus le premier exemple (fîg. 6), 3 5oo dans le second (fîg. 7).
- 0 5 10 11
- Fig. 0. — Primaire de
- cuit : il n’est pas dôuteux que ce minimum existe dans tous les cas.
- Pratiquement, on ne peut songer à faire ainsi varier simultanément et. d’une façon continue la self et la capacité; mais les manoeuvres et les prises devront être prévues pour leur conserver toujours un ordre de grandeur qui 11e s’écarte pas trop des données optima. Il ne faut pas perdre de vue, toutefois, que seule est alors en jeu la syntonie de l’installation, et non son rendement.
- II. — Dispositifs d’accohd.
- La variation de l’accord doit en principe être continue.
- De deux accords du circuit d’antenne, le meilleur est celui qui nécessite le moins de self et le moins de conducteur: je sépare ces deux
- : 10
- 10 11
- f ; cm
- 000 cm. (), = 600 m.).
- Secondaire : self de 100000 centimètres; une moitié accouplée avec l’antenne; l’autre avec le circuit du détecteur. Condensateur d’accord.
- Circuit du détecteur : self d’accouplement de 590000 centimètres ; détecteur galène pointe de cuivre; téléphone de 3 5oow et galvanomètre Broca en série, tous deux shuntéspar un condensateur de 5 X io—* microfarads.
- Les selfs sont planes et bobinées en spirale; les enroulements qui doivent réagir l’un sur l’autre ont sensiblement même diamètre moyen et sont séparés par un diélectrique de 8 millimètres d’épaisseur.
- Les couplages Kt Ka varient en faisant glisser les selfs dans leur propre plan ; on ne les a pas mesurés, mais il ressort des données précédentes que Kt est toujours inférieur à 9,5 % pour la Ier série, à 5 % pour la seconde. Le sens de
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- variation des couplages est simplement indiqué par la distance, évaluée en centimètres, comprise entre les axes des deux sclls en présence; quand cette distance est nulle, le couplage est maxi m u m ; quand elle altcintiine valeur sensiblement égale au diamètre des selfs (soit ia,5 centimètres environ dans le cas actuel), le couplage est rigoureusement nul.
- L’excitation est faite au moyen d’un onde-mètre à buzzer, assez énergique, distant de deux mètres au moins de tout enroulement; il agit sur la fausse antenne par rintermédiairc d’un conducteur simple rectiligne: aucune réaction appréciable n’était ainsi à craindre.
- Fig\ 7, — Primaire de
- siblemcnt uniforme, dont le circuit du détecteur extrait une part qui varie avec lv2.
- •jl° La courbe en pointillé (lig. 7) montre que le couplage Ki entre l’antenne et le secondaire doit diminuer en meme temps que celui entre le secondaire et le circuit du détecteur : résultat attendu, puisque l’amortissement total du secondaire a diminué.
- 3° Si l’on commence par agir sur K4 — manœuvre d’ailleurs illogique — rien jusqu’ici 11c nous a permis de prévoir le sens de variation de K2. La mesure montre que chaque courbe A — / (Ki) Unit par couper celles correspondant à des couplages secondaires supérieurs ; donc,
- -P
- Cf ; 10 ' mfc/s
- 5oo cm. (X = 45o m.).
- L’accord est chaque fois dégrossi au téléphone, fini au galvanomètre; l’accouplement K2 est pris comme paramètre indépendant et reste fixe pour une série de mesures.
- Les relevés les plus intéressants sont ceux de la déviation A du galvanomètre (en millimètres) et de la capacité secondaire C2 (en io~4 microfarads), en fonction de l’accouplement Kt.
- Les conclusions suivantes ressortent de l’examen des courbes :
- i° Le rendement global varie en sens inverse de l’accouplement entre le circuit secondaire et celui du détecteur.
- U doit en être ainsi, chaque sommet de courbe correspondant à un réglage pour lequel l’antenne cède au restant de la réception une énergie sen-
- à partir d’un certain relâchement de K(, il peut y avoir intérêt à agir de même surK2; mais l’efficacité de cette opération est faible.
- 4° La comparaison des figures 6 et 7 montre que la première réception permet des couplages plus serrés qu’il n’est nécessaire; on y distingue deux régions d’accords, séparées parla droite aa sensiblement verticale. Entre les deux, l’intensité du son passe par un minimum, qui ne peut pas exister si l’on travaille sur une émission composée de deux ondes différentes.
- Lorsque Ki K2 augmentent, on arrive peu à peu à un fonctionnement pour lequel le secondaire se comporte comme une transmission apériodique : cette assertion sera éclaircie plus loin. Oh finirait sans aucun doute, si les selfs le permettaient,
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- par retrouver un rendement légèrement supérieur à celui du premier sommet, car Wt demeu-
- W
- rant toujours constant, —2 a augmenté.Mais cette
- propriété n’est pas une qualité, et la manœuvre d’une semblable réception serait difficile, les accords n’étant plus définis.
- Mieux vaut séparer les deux fonctions, et constituer deux montages indépendants, l’un pour la recherche, l’autre empêchant de faire autre chose que de la syntonie.
- Les selfs de couplage devront être prévues en conséquence.
- 5° Variation des accords.
- Si le couplage K, variant'd’une façon continue, on règle par retouches successives l’accord de l’antenne, on constate en général que la manœuvre s’opère dans un sens déterminé, qui doit dépendre du battement de la réception sur lequel on se trouve accordé.
- Tant, qu’on travaille réellement sur secondaire oscillant, à droite de la verticale a a de la figure 6, le sens de variation des accords y est au contraire assez imprécis : trop d’effets se superposent. Mais l’un d’eux arrive à l’emporter, si les couplages deviennent excessifs. Dans le montage envisagé (fig. i), la capacité augmente indéfiniment ; avec le montage de la figure a, elle tend au contraire vers zéro.
- La self secondaire devient ainsi peu à peu une simple transmission inerte et, contrairement à ce que l’on pourrait croire, la mesure montre
- que l’effet prédominant est dû, non au couplagé K2 qui entraîne l’amortissement du secondaire, mais au couplage IQ avec l’antenne. C’est la meilleure preuve que celle-ci ne peut, sans nuire au rendement global, céder au restant de l’installation plus d’une certaine fraction de l’énergie captée; en tendant d’eux-mêmes à Fapériodicité, les autres circuits corrigent l’effet d’un accouplement primaire excessif.
- IV. — Circuit nu détecieuu.
- Pour un détecteur donné, la selfLt, la résistance du téléphone et le condensateur shunt se déterminent par tâtonnement.
- La variation de ces paramètres n’a jamais un effet très rapide, circonstance de nature à faciliter une recherche qui sans cela serait fort délicate; on peut en outre utiliser la même self L* pour une gamme assez étendue des longueurs d’ondes.
- Afin de diminuer la réactance du circuit du détecteur, tout en conservant une valeur suffisante à la différence de potentiel qui provoque le fonctionnement, on reportera sur L3 la plus grande partie de la self secondaire.
- De toutes façons, les caractéristiques du circuit III seront définies d’après celles arrêtées pour le circuit IL
- IL de Bellescize,
- Lieutenant de vaisseau.
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- 16 Octobre 1915.
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- PUBLICATIONS TECHNIQUES
- ÉLECTROTECHNIQUE GÉNÉRALE
- Induit à courant continu fondé sur le phénomène de Hall.
- MM. Corbino et Trabacchi ont communiqué à l’Académie dei Lincei (i5 mars 1915) une intéressante application du phénomène de Hall à la constitution d’une véritable dynamo électrique.
- On sait que si l’on dispose dans un champ magnétique perpendiculairement aux lignes de force une lame métallique à laquelle on amène un courant continu en deux points opposés, les lignes de courant restent inaltérées, tandis que les lignes équipotentielles tournent d’un angle dont la valeur dépend de la nature du métal de la lame. C’est l’effet Hall.
- Si, au contraire, au lieu d’amener le courant en deux points on emploie une lame à connexions multiples, en reliant, par exemple, une électrode au centre d’une lame circulaire et l’autre à sa périphérie les lignes équipotentielles restent iualtérées, tandis que les lignes de courant tournent.
- Mais dans le cas le plus général les deux systèmes de lignes tournent en même temps et au
- Fig. I.
- lieu de rester perpendiculaires ils font entre
- , TC „ ...
- eux un angle - — p constant, caractéristique
- pour chaque métal et croissant avec l’intensité du champ magnétique.
- T.es différents métaux ne se comportent pas tout à fait de la même manière dans les deux cas extrêmes. Ainsi, tandis que l’effet Hall dépend de l’épaisseur de la lame et l’intensité du phénomène pour les différents métaux est énormément différente (entre 1 et 2 000 000), l’effet opposé est indépendant de l’épaisseur de la lame et varie beaucoup moins avec les différents métaux (au maximum entre 1 et i5o).
- L’un et l’autre effets sont indépendants de sens du champ magnétique.
- L’appareil construit par les auteurs est formé par deux cadres métalliques, égaux, montés l’un dans l’autre à angle droit et pouvant tourner autour de la droite y, leur intersection : la figure 1 montre un seul de ces cadres. Chaque cadre est formé par une lame a de bismuth et par trois lames (3, y, c en cuivre. Les électrodes de chaque cadre sont soudées aux points M et N de la plaque de bismuth. Le point N de l’un est relié au point M' de l’autre : les deux cadres sont donc reliés en série. Les deux électrodes M et N' qui restent libres sont soudées aux deux moitiés de l’axe de rotation, qui, naturellement, sont isolées l’une de l’autre. Le champ magnétique H est perpendiculaire à l’axe de rotation. Dans la figure 1 est indiqué le chemin suivi par le courant.
- Cette intéressante machine jouit des propriétés suivantes :
- 1. Si l’on envoie un courant continu dans l’induit, celui-ci tourne sous l’action d’un couple constant, proportionnel au carré de l’intensité du champ; si l’on intervertit le sens de celui-ci, le sens de la rotation ne s’intervertit pas.
- 2. Si l’on fait tourner uniformément l’induit, on obtient une force électromotrice continue et constante.
- 3. Si l’on fait tourner uniformément le champ, l’on obtient le même résultat.
- Comme les auteurs le déclarent, cet appareil 11e peut pas avoir d’utilisation industrielle, soit à cause de la petitesse même des effets, soit à
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXI (2° Série). — N°40.
- cause des courants de Foucault, inévitables Les auteurs ont déterminé par le calcul le
- couple moteur, qui résulte égal à ES - I IIa où
- E est la constante du métal, égale, pour le bismuth, à 5 X io—ü en unités e. m.
- S est la surface d’un des cadres ; a la largeur de la lame de bismuth a; l la longueur delà même lame;
- I l’intensité du courant dans l’induit ;
- II l’intensité du champ magnétique;
- Laf. é.m. constante qu’on obtientdela machine
- ES - II* b>
- a la valeur e où w représente la vitesse angulaire de l’induit.
- (L’FAeltricista-, i5 mai 1915.)
- E. B.
- Calculs et tracé des abaques d’inductances.
- P.-R Courcy.
- Diverses formules ont été données pour calculer l’inductance de bobines de différentes formes, mais la majeure partie de ccllcs-ci sont assez compliquées et nécessitent un nombre de calculs s’opposant à leur utilisation pratique.
- De plus, la multiplicité des formules, chacune applicable à un type dilièrent de bobines, rend très difficile la sélection de la meilleure à utiliser pour chaque cas particulier.
- Il on résulte que les courbes suivantes peuvent être d’une certaine utilité pour calculer rapidement l’inductance de toute forme pratique de bobine avec une exactitude qui est généralement suffisante pour la plupart des cas pratiques. Elles sont basées sur une formule donnée la première fois par Nagaoka (*), puis elles ont été étendues à des bobines de type non comprises dans les tables obtenues à l’aide des calculs originaux :
- L=«*D»Ai/K (1)
- où L est l’inductance en centimètres (io,J centimètres = 1 henry) ;
- D diamètre moyen de la bobine en centimètres ;
- h = Njl, nombre de tours par centimètre de longueur de bobine ;
- N ^ nombre de tours total de la bobine.
- I longueur axiale de la bobine ;
- K facteur de correction fonction du rapport de
- dimension^ de la bobine.
- Cette formule peut aussi être écrite :
- L=^(/.-) (a)
- et cette forme est souvent la plus convenable pour le calcul, £ étant la longueur totale du fil de la bobine.
- Calcul de l’inductance.
- Bobines formées d'un solénoïde ordinaire. — Comme annexe aux graphiques de la figure 1, la valeur du facteur de correction k pour un rapport
- de dimension — peut être établie de suite et introduite dans l’une des formules ci-dessus.
- Les courbes A A' et B mettent h à. même d’être
- déterminé pour chaque valeur de -• entre 0,04 et
- 5o,o et peuvent suffire pratiquement pour tous les cas ordinaires. Si cependant l’inductance des bobines plus longues que 5o diamètres a été calculée, une valeur pour k peut être obtenue aisément par extrapolation de la courbe, avec une approximation moindre que 1 %, si k est pris comme unité.
- Bobines ù spires simples et fil tendu. — Quand 011 veut calculer l’inductance d’une spire simple de fil ou d’une bobine très courte, la valeur du rapport de dimension est nécessairement tellement faible que l’amorce de la courbe C (fig. 1) peut être suffisante pour Igs valeurs extrêmes du rapport, la courbe D pointillée peut être employée et dans ce cas il est à noter que l’inductance d’un fil droit peut être obtenue au moyen de cette courbe si les bobines sont prises pour représenter le rapport.
- . Diamètre de fil , Longueur de bobine
- -ï--------—— au lieu de...- ~ ,--—-———,
- Longueur de fil Diamètre de bobine
- commcc’cstlc cas pourles solénoïdes, etlavaleur
- résultante de K multiplié par donne comme
- inductance de fil droit :
- L
- = ~ X
- jr*
- h
- h
- (*) Journal Coll, science, Tokio, vol. xxvii, 1909.
- où d est le diamètre du fil.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 67
- Voir exemple i ci-dessous.
- Dans le cas de bobines à enroulement de fil simple, la longueur l à prendre pour l’emploi de la formule et des courbes est nécessairement le diamètre du conducteur comme dans le cas de fils droits (voir fig. 3 a).
- Les courbes peuvent par suite être employées pour les bobines de ce type, supprimant l’emploi de la formule incommode de Stephan (').
- Projets de bobines. — Les courbes de la figure •>. sont établies pour faciliter le projet
- Rapport longueur pour courbe poinliUée.
- 0.0002
- 0.000* 0.0005
- 0.0005
- 0.0006
- 0.0005
- 0.0007
- 00009
- 001
- i O Courbe B inferieure V0 Courbe A supérieure 50 Courbe A ‘supérieure
- c//amèâre
- Fig. i. — Diagramme des formules i et 2.
- Bobines plates. — Il est à noter que l’induc-lance d’une spire de bobine plate de diamètre moyen D et de largeur l est pratiquement la même que celle d’une bobine cylindrique ou solénoïde de longueur axiale l ayant le même diamètre et le même nombre de spires (voir fig. 3 b).
- d’une bobine devant avoir une inductance donnée.
- E11 se rapportant à l’équation i, une valeur de n (nombre de spires par centimètre de lon-
- (') Journal Instituie Electrical Engineers, vol. XLIV, page 357 et suivantes,
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXI (2e Série). — N° 40.
- gueur de bobine) peut être déterminée approximativement d’après le diamètre du fil isolé dans le cas où chaque spire touche la précédente ou bien selon le pas de l’hélice employée car, pour une valeur donnée de "l’inductance, on peut adopter un diamètre convenable et calculer la valeur de l k par la formule i.
- connu, la valeur exacte rectifiée de la longueur l de la bobine d’inductance L.
- Exemples montrant l'usage des courbes : i ) Trouver l’inductance d’une bobine de solénoïdc du diamètre D = 12 centimètres et longueur axiale l =. %5 centimètres, enroulée à dix
- 00003
- 0.0002
- 0005
- 00OO1
- 0.0ÛS
- Rapport de dimension tongOour de la ioi/ne Viamèire
- Fig. 2. — Courbes relatives aux calculs d’une bobine d’induction donnée.
- En divisant celle-ci par le diamètre D, on obtient une valeur de de laquelle on tire
- immédiatement la valeur de — en utilisant les courbes du graphique a et, de là, comme D est
- tours par centimètre de longueur. Nous avons l a 5
- D = 7. = .,o83,
- d’où l’on tire d’après la courbe A (fig. î) k = 0,825
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 69
- et par substitution dans la formule i, on obtient : Inductance de bobine :
- d 0,1626
- jp ao X 3o,45
- 0,000267
- L = it2 X 12* X 102 X *5 X 0,826 = 2,94 X io° centimètres = 0,0029.4 henry.
- 2) Trouver l’inductance de 20 pieds de fil de cuivre enroulé en 16 spires pour lesquelles le diamètre du fil d = 0,1 626 centimètres, a) cintré
- ce qui donne avec la courbe D (fig. 1):
- h — 0,00148
- de là l’inductance 202 x lo,4r>2
- L =: -------——---- X " X 0,00148 = 10,620 cm.
- o, 1626
- 1er
- \Z7
- x : : : : s —é
- Fig. 3 a. — Bobine formée Fig. 3 6. —Solénoïde et bobine d’un enroulement simple. plate ayant la même induc-
- Longueur de bobine l. tance.
- Diamètre de fil d.
- en une spire; b) enroulé en une série de spires en ligne droite.
- . r,. , ,, . 20 X 3o,45
- a) Diamètre d une spire ---------
- 194 cm
- l_
- D
- ( 1 pied = om o,1626 j94 ~
- ,3o45)
- 0,000839
- ce qui donne avec la courbe D (fig. i) :
- k — 0,00398
- et pour l’inductance d’après la formule 2..
- 202 X 3o,452
- L =--------—- X 0,00598 — 9,100 cm
- 3) Trouver les dimensions d’une bobine devant avoir une inductance de 2 000000 de centimètres formé de 22 enroulements en fil de cuivre émaillé; si le diamètre de cette bobine 11’excède pas 20 centimètres, le pas d’enroulement pour 22 tours de fil émaillé serait 12 tours par centimètre, d’où l’on a :
- fK L _ 2 X 1»6 _
- 17 — z2D;l«2 — t:2 X 203 X 1 2* ~ °,,7J
- De la courbe B (fig. 2) nous tirons g = 0,39, d’où
- l = 7,8 centimètres = longueur axiale de la bobine.
- Comme conclusion, il doit être rappelé que les courbes formant les abaques ci-dessus ne sont pas établies pour être utilisées dans le cas d’une précision extrême, comme par exemple le calcul des bobines étalons, ou bien qu’on soit obligé d’employer une ou plusieurs des formules usuelles; par contre lorsque les valeurs à déterminer n’exigent qu’une exactitude d’une fraction de centième seulement, comme c’est fréquemment le cas, un travail arithmétique considérable peut être épargné par leur emploi, une seule méthode de calcul pour tous les types de bobines constitue un avantage distinct sur une multitude de formules.
- o, 1626
- (The Electricien, 10 septembre 1915.)
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- ÉCLAIRAGE
- Imitation de la lumière des anciens modes d’éclairage. — M. Luckiesh.
- Le public se rend compte aujourd’hui de la nécessité d’obtenir des sources lumineuses d’un caractère spectral régulier. En particulier, il y a
- Z 4 6 8 iO 1X 14 46 <8 ZO 22 24
- Ll/rriens par watt pour asnpoafe a. u/cte
- Fig. i, — Courbes de transmission et de rendements lumineux des écrans pour ampoules à vide et filament de tungstène.
- une demande de lampes donnant exactement la même lumière tpie celle du jour, lorsqu’il est besoin de conserver aux couleurs leur valeur réelle.
- Fig. 3. — Ecrans idéaux pour ampoules à vide comparés *%ux écrans ambrés.
- De même, quoique le caractère en soit moins urgenf, Limitation des anciennes lumières ’arth ficielles est souvent recherchée. Pour son compte personnel, l’auteur ayant trouvé que cette recons-
- titution de la coloration des éclairages d’antan était d’un elïet assez plaisant à la vue, il a étudié méthodiquement le problème de sa réalisation à l’aide de l’ampoule à filament de tungstène.
- Dans le diagramme i, les coefficients de transmission des écrans idéaux à travers lesquels la
- ? 4- S 8 10 42 f4 f6 i$ Zô 22 24
- Lumens par watt pour ampoule remplie c/e gaz
- Fig. a. — Courbes de transmission et de rendement lumineux des écrans pour ampoule à atmosphère d’azote.
- lumière de lampes à filament de tungstène et à vide se transforme en une lumière de même coloration que celle émise par l’ancienne ampoule à filament de charbon (Ct) et par la flamme du
- tzso opo ojo
- Long* d'onde.
- Fig. 4* — Ecrans idéaux pour ampoules à atmosphère d’azote comparés aux écrans ambrés.
- pétrole (Kt) sont donnés en fonction du pouvoir éclairant des lampes considérées. En multipliant ces coefficients parle rendement lumineux de la lampe sans écran, on obtient le rendement lumi-
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 71
- neiix de la lampe donnant la qualité de lumière recherchée.
- Le diagramme 2 donne les mêmes courbes pour les ampoules à atmosphère d’azote.
- Dansla figure 3,[la courbe C représente la transmission spectrale d’un écran idéal conférant à la lumière de l’ampoule à vide et filament de tungstène même spectre que la lumière de la lampe à filament de charbon, La courbe K est l’analogue pour obtenir le spectre de la flamme du pétrole. Les courbes C' et K' de la figure 4 sont analogues aûxdeuxprécédentes mais s’appliquent à la lampe à atmosphère d’azote.
- Pour réaliser ces écrans, il faut, évidemment, partir d’un pigment jaune, mais il n’en est aucun qui soit satisfaisant, employé seul. La plupart, en effet, sont verdâtres à faible densité et orange foncé à très forte densité. Jamais ils ne donnent
- la teinte jaune de la lumière des anciennes sources d’éclairage artificiel.
- La teinte ambre est généralement considérée comme la meilleure pour des écrans devant imiter cette lumière. A aucune densité, cepen4ant, elle ne reproduit la coloration de la lumière du pétrole ainsi que le prouvent les quatre courbes numérotées i, 2, 3, 4 dans les diagrammes 3 et 4. En général, ces écrans laissent trop aisément passer les rayons verts.
- Cela met en évidence la difficulté de reconstitution exacte de la lumière des anciennes lampes au moyen des lampes à filament de tungstène. Toutefois, en pratique, une approximation raisonnable satisfait l’œil et l’on y arrive sans trop de difficulté.
- (Electrical Review and Western Electrician, 24 juillet 1913.)
- ÉCHOS DE LA GUERRE
- Citation fc l’ordre du jour.
- Notre distingué collaborateur, M. Barbillion, directeur de l’Institut Electrotechnique de Grenoble, vient d’être cité à l’ordre du jour. Il commande depuis le début de la guerre, comme officier du génie, un détachement de sapeurs télégraphistes de campagne alïecté aux troupes de la défense mobile d’une place forte. Le travail et l’attitude devant l’ennemi de ce détachement ont déjà fait l’objet d’ordres de félicitations du général gouverneur de la place de...
- M. Barbillion, les quatre sergents, un caporal et un sapeur de ce détachement viennent, en outre, d’être cités individuellement à l’ordre du
- jour de la...8 Division, à la date du 12 sep tembre igiE».
- Voici le texte de la citation intéressant M. Barbillion :
- « A fait preuve, depuis le début de la mobilisation, d’une activité inlassable pour assurer, à la satisfaction du commandement, l’exécution et l’exploitation d’un réseau téléphonique des plus étendus et fonctionnant d’une manière parfaite.
- « Insouciantdu danger et hautement pénétrédu sentiment du devoir, n’a cessé un seul instant d’accomplir ses missions de reconnaissance et de construction de lignes, notamment lors d’un violent bombardement du village de.... le 11 février 1915. »
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- T. XXXI (2* Série). — N° 40.
- NOTES INDUSTRIELLES
- Téléphone pour aviateurs.
- Le bruit du vent ainsi que celui dé l’hélice rendent pratiquement impossible une conversation entre le pilote et le passager dans un aéroplane.
- Un nouvel équipement téléphonique a été récemment étudié par la Société « Le Matériel Téléphonique « pour rendre possible une conversation dans ces conditions. L’appareil dénommé « aérophone » se compose de deux postes coin-
- Fig. i. — Aviateur partant l’appareil aérophone.
- Cette courroie est suffisamment élastique pou que le serrage ne soit pas gênant. Les transmetteurs spéciaux sont entourés d’une protection isolante en caoutchouc et sont fixés sur la poitrine en un point situé entre le cou et la troisième côte. Dans la conversation les muscles pectoraux transmettent les vibrations de la voix au transmetteur, ce qui permet une liaison téléphonique pratique entre les deux passagers.
- Des cordons appropriés réunissent le transmetteur aux récepteurs et sont terminés par une fiche que chaque aviateur, lorsqu’il monte à bord, introduit dans une mâchoire fixée sur l’armature de l’avion. La pile microphonique comporte i éléments à liquide immobilisé dont la capacité peut être calculée pour assurer au besoin un service de ioo heures sans interruption ni perte appréciable.
- Fig. a. — Aéi’opbone d’un avion à bord.
- prenant chacun un casque serre-tête à deux récepteurs et un microphone transmetteur d’un type spécial dissimulé sous le vêtement et placé contre la poitrine. Les récepteurs sont serrés contre les oreilles par une courroie, ce qui élimine les perturbations causées par le bruit.
- Cet appareil simple et bien étudié aura un vif succès, car il répond certainement à une nécessité en permettant une communication facile en toutes circonstances entre les passagers à bord des avions, quels que soient le bruit des moteurs et la vitesse du vent.
- La reproduction des articles de la Lumière Électrique est interdite.
- PaJUS. — IMl’IUMEME ! EVJ', t1, Jl'JE CASSETTE,
- Le Gérant : J.-B. Nouet.
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- SAMEDI 23 OCTOBRE 1915.
- Trente-septième année
- Tome XXXI (2* série). N» 41
- La Lumière Electrique
- SOMMAIRE
- H. CHIREIX. — Sur un condensateur à variation continue permettant de réaliser un
- ondemètre à graduation proportionnelle à la longueur d'onde...................... 73
- LUCIEN PAHIN. — La traction thermo-électrique par automotrices.................... 79
- Publications techniques
- Construction et essais de machines Progrès réalisés dans les alternateurs à haute
- fréquence.............................. 83
- Essais d’alliages légers à base d’aluminium par exposition aux agents atmosphériques.
- — E. Wilson............................ 89
- Electrotechnique générale Démonstration expérimentale des courants
- d’Ampère.................................. 91
- Diffusion ionique dans la permutite....... 92
- Radiotélégraphie et radiotéléphonie
- Expériences de radiotélégraphie et de radiotéléphonie sur les chemins de fer. —
- J.-L. Hogan............................ g3
- Nécrologie
- Eugène Ducretet. — J. de Soucy.... ...... 95
- Renseignements Commerciaux............... 06
- SUR UN CONDENSATEUR A VARIATION CONTINUE PERMETTANT DE RÉALISER UN ONDEMÈTRE A GRADUATION PROPORTIONNELLE
- A LA LONGUEUR D’ONDE
- L'auteur décrit un nouveau type de condensateur réglable dont l'emploi présente de sérieux avantages pour les appareils de réception ou de mesure des installations radiotélégraphiques. Grâce à la théorie développée par l’auteur, Vétablissement de condensateurs de ce genre ne présente aucune difficulté, leur construction demeurant par ailleurs tout à fait analogue à celle des condensateurs
- usuels.
- Les ondemètres généralement employés jusqu’ici dans la mesure des longueurs d’onde se composent essentiellement d’un circuit oscillant, soumis à l’influence des ondes électromagnétiques émises par le circuit à étudier fonctionnant comme excitateur. O11 agit sur la capacité (ou la self-induction) du circuit auxiliaire jusqu’à ce que sa fréquence propre d’oscillation devienne égale à la fréquence des ondes excitatrices, ce qui a sensiblement lieu lorsque l’indicateur de courant ou de tension disposé dans ce circuit
- accuse un maximum. Au moyen d’une graduation déterminant la valeur de la capacité (ou de la self-induction) réglable qui correspond à ce maximum, et d’un graphique établi par comparaison avec un appareil étalon, on connaît alors la longueur d’onde propre de l’ondemètre, et par conséquent celle du circuit à étudier. Avec les appareils ordinaires où l’on fait varier là capacité, la courbe du graphique fournissant les longueurs d’onde en fonction de la lecture faite sur la graduation de l’organe réglable (condensateur ou
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- 74
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXI (2° Série). -N° 41.
- bobine de self-induction) est en général d’al-lnre parabolique, et c’est d’ailleurs cette circonstance qui empêche de graduer directement l’appareil en longueur d’onde et d’éviter l’obligation de recourir à un graphique intermédiaire.
- Pour éviter cet inconvénient, M. .1. A. Fleming a eu l’idée de rendre les lectures faites sur la graduation directement proportionnelles aux longueurs d’onde, en faisant varier simultanément la capacité et la self-induction du circuit de l’on-demèlre. Ce résultat est obtenu en adoptant un condensateur cylindrique à armature extérieure glissante, rendue solidaire d’un curseur se déplaçant sur un solénoïde disposé parallèlement au condensateur et relié à celui-ci. La capacité du condensateur et la self-induction du solénoïde variant toutes deux d’une façon sensiblement proportionnelle au déplacement commun du curseur et de l’armature extérieure, la racine carrée du produit de ces deux quantités, c’est-à-dire la longueur d’onde propre de l’ondemètre, est proportionnelle à ce déplacement, d’après la formule de Thomson. L’ondemètre de Fleming, ou cj/momètre, évite donc bien l’inconvénient signalé ci-dessus, mais il nécessite l’emploi d’un contact glissant, toujours à éviter dans de tels appareils; d’un autre côté, il est basé sur une variation de self-induction du circuit et, par suite, il est impropre aux mesures d’amortissement effectuées par la méthode de Bjerkncs. Enfin une semblable disposition se prête mal à la réalisation d’un appareil robuste et peu encombrant.
- Dès 1909, M.J. Bethenoda cherché à réaliser le même avantage, sans cependant utiliser de contacts glissants, la self-induction du circuit de l’ondemètre n’étant pas altérée dans l’intervalle d’une mesure. Sa solution consiste en principe (’) à faire varier la capacité du condensateur réglable proportionnellement au carré du déplacement de l’armature mobile, de telle sorte que la longueur d’onde propre du circuit de l’onde-mètre soit en rapport constant avec le déplacement; il en résulte que la graduation servant à mesurer celui-ci peut servir à évaluer directement les longueurs d’onde, sans qu’on ait recours à. un graphique. La réalisation d’un condensateur variable satisfaisant à la loi énoncée ci-des- (*)
- (*) Brevet belge, n° 222 216, du 12 janvier îqio.
- sus est d’ailleurs très aisée en pratique, si l’on remarque que la capacité d’un condensateur plan est, pour une épaisseur de diélectrique constant, très sensiblement proportionnelle à la surface commune aux deux armatures. Il suffit donc de faire varier cette surface comme le carré du déplacement de l’armature mobile pour résoudre le problème.
- F
- c
- S
- ùc h e
- Fig. 1.
- A titre d’exemple, on a indiqué sur les figures schématiques 1 et a les solutions applicables à deux formes de condensateurs variables très usitées pour les courants de haute fréquence.
- Suivant la première disposition, le condensateur se trouve constitué par une pile de plaques métalliques rectangulaires séparées les unes des autres par des lames isolantes, et alternativement reliées à l’une ou à l'autre des deux bornes de l’appareil ; chacun des groupes ainsi formé compose l’une des armatures du condensateur et les plaques de l’un des groupes, A, par exemple, occupant l’espace a b cl e, sont fixes, tandis que celles de l’autre groupe B, qui se trouvent en fg h i, sont susceptibles d’un glissement suivant X X au moyen d’une poignée c par exemple. Pour un enfoncement l = ici des plaques du système B entre les plaques du système A, la surface commune aux deux systèmes est cl e h i, et par conséquent avec des lames rectangulaires telles que celles des groupes A et B, la capacité varie proportionnellement à la longueur /. Ceci est le cas des condensateurs à plaques glissantes de certains ondemètres de type ancien. Pour atteindre le but visé, il suffit de découper par exemple les plaques mobiles B suivant le profil triangulaire f g i. Pour un enfoncement l, la capacité est maintenant proportionnelle à la surface commune d ik, c’est-à-dire à P et le problème est résolu, les longueurs d’onde pouvant ainsi être mesurées directement par cet enfoncement /. Naturellement, l’on pourrait adopter pour les
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- 23 Octobre 1915.
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- plaques tout autre profil triangulaire sans que le résultat soit altéré (*).
- La figure 2 se rapporte à la disposition plus conforme aux idées modernes, où l'armature mobile B, au lieu d’être animée d'un mouvement de translation par rapport à l'armature fixe A, subit un mouvement de rotation autour d’un axe. Les plaques fixes présentent alors, par exemple,la forme de demi-cercles tels que mnop ; quant aux plaques de la partie mobile />/•</, elles sont profilées suivant une certaine spirale, de façon que la surface hachurée comme aux deux armatures soit, à chaque position de la partie
- même mode de construction des condensateurs de réglage.
- Dans tout ce qui précède, l’on a néglige, pour simplifier, l’effet de la capacité résiduelle; en pratique, celle-ci ne sera pourtant jamais nulle, et il importe d’en tenir compte dans la réalisation d’un condensateur basé sur les principes qui viennent d’être exposés.
- Soit : \ la longueur d’onde correspondant a un angleO((ig. 2), et X0 la longueur d’onde minimum
- mobile, proportionnelle au carré de l’angle 0 de déplacement compté à partir de la position pour laquelle cette surface (et par suite la capacité) est nulle (en négligeant provisoirement l’eiïet de la capacité résiduelle).
- 11 suffit pour cela que la spirale p r q, rapportée à l’axe Y p Y, ait pour équation en coordonnées polaires l’expression
- en désignant par p le vecteur p r faisant l’angle 0 avec Y p Y et par R le rayon p q~ p o.
- Cette deuxième forme d’exécution a été décrite assez récemment par M. Duddell (2) qui ignorait évidemment les travaux antérieurs de M. J. Bethenod. Elle se prête notamment admirablement à l’établissement d’oudemètres avec condensateur variable à air, et du reste les circuits secondaires des appareils de réception modernes constituent de véritables ondemètres auxquels l’on appliquera avantageusement le
- qu’il est possible de réaliser lorsque toute la capacité se réduit à la capacité résiduelle; le problème posé sera encore résolu, si on peut aboutir à une relation de la forme :
- X = X0 + AO,
- A étant une constante à déterminer.
- La seule différence avec ce qui précède est que la graduation des a 11e partira pas de la valeur zéro (ce qui du reste serait inutile, un appareil ne pouvant être utilisé qu’entre certaines limites de longueur d’onde, pour une valeur donnée de l’inductance).
- Nous allons donc traiter en détail l’effet de la capacité résiduelle, et nous adopterons pour cela les notations suivantes :
- Cm *• capacité maxima d’un condensateur.
- C0 : capacité résiduelle du même condensateur.
- K2
- Cm
- : rapport des deux quantités ou
- K =
- Cm
- cV
- (*) Plus récemment, M. le lieutenant de vaisseau Tissot a proposé une disposition tout à fait analogue. (Cf. Soc. Franc. de Phys., n°.a6, p. 6-9, 1912).
- (2) Cf. The Elecirician, 6 février 1914, p. 740.
- 0 : angle de recouvrement des plaques, en radians.
- 0M : angle maximum de recouvrement des plaques en*radians.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- T. XXXI (2” Série). — N° 41-
- p : rayon de courbure du profil des plaques pour l’angle 8.
- pM : rayon de courbure du profil des plaques pour l’angle 8Jf .
- S : surface d’une plaque pour un angle 8.
- SM : surface de la même plaque pour l’angle 8M.
- a, b, c, d des coefficients introduits dans le calcul et définis ultérieurement, ces coefficients devant disparaître par la suite.
- Les dimensions d’encombrement du condensateur ne permettant pas d’avoir une capacité résiduelle C0 négligeable, la valeur minimum de la capacité ne partira pas de zéro, et nous allons rechercher les conditions nécessaires et suffisantes pour que la courbe représentative de
- la variation de y/(ï en fonction de 8 soit une droite telle que celle tracée sur la figure 3.
- Nous avons posé :
- K
- v/cr
- On sait que l’équation générale d’une droite est de la forme :
- y — ax -f- b.
- c’est-à-dire ici:
- y'C = aOy/C0. (2)
- Le coefficient a se calcule en écrivant l’équation (2) pour la capacité maxima :
- /c», = «0M -f- \/G0*
- D’où l’on déduit :
- \/ Cm — v/l0
- (3)
- Si nous remarquons d’autre part que V^Gm = k v'C0,
- (3) devient:
- (K - 1) v/c0
- a, r=z ---------.
- VM
- Élevons maintenant les deux membres de l’équation (2) au carré, nous aurons :
- C = aW -}- 2a8 v/c]i + C0.
- Et en remplaçant a par sa valeur :
- C0 (K
- O2
- 8
- — ,))T'+Cv (4)
- D’autre part, en désignant par b, c, d des constantes dont la signification est évidente, nous pourrons écrire :
- C = bS
- p2</8.
- En tenant compte de cette égalité dans (4) et en différenciant l’on arrive à une relation conditionnelle de la forme :
- p= = CjaC0(K-i)*l;-faC,(K- Q^î (!»)
- p» = rfj(K-i)£ + . j. (6)
- (Nous avons obtenu (6) en mettant
- aC0(K— 1)
- en facteur.)
- En résolvant la dernière équation pour pM et 8 il vient :
- rf[(K- .) + *]
- et de là on tire :
- d =
- K
- Par suite en remplaçant d par cette valeur dans (6) nous obtiendrons l’équation :
- f’ = x/iK-"r +
- ou bien finalement :
- P_
- pM
- \/,+(K' -)£.
- V K
- (7)
- (8)
- Cette équation donne le rapport — pour diffé-
- Pm
- rentes valeurs de K et de 8M .
- On peut, d’autre part, évaluer la surface Sm d’une plaque; elle s’exprime comme suit:
- S* = 1 f\d*. 2P0
- (9)
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-
- 23 Octobre 1915.
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 77
- Ou en remplaçant p par sa valeur tirée de (7)
- En effectuant l’intégration (10) devient:
- s. = ;*r, + *=J,ïf
- î K | 2 ()MJo
- ©m et o étant les limites de l’intégration.
- Tous calculs faits, la surface s’écrit:
- SM = P2m©m .
- K +
- 4 K
- (")
- Les formules (8) et (11) permettent donc de déterminer complètement un condensateur à
- variation linéaire de \/C, de capacité résiduelle
- c
- C0 = jr—, et ceci pour toute valeur de K et de ©M. K2
- Remarque. — Si l’on fait la même étude en supposant une capacité résiduelle nulle, on arrive respectivement aux formules :
- SM = 7 P20«.
- Ce sont les formules (8) et (11) dans lesquelles on a fait K = ce.
- P
- L’équation (8) permet de construire —enfonc-
- p.«
- tion de — pour différentes valeurs de K et de 0M. ©m
- On peut donc tracer une famille de courbes ayant pour abscisses le rapport de l’angle de recouvrement 0 des plaques, pour une division donnée, à l’angle maximum ©„ , et pour ordonnées le rapport du rayon vecteur p correspondant, à cette division donnée, au rayon vecteur maximum S,u pour différentes valeursTlu rapport K de la capacité maximum à la capacité résiduelle; on obtient ainsi l’abaque de la figure 4.
- Etudions ces courbes lorsque K varie.
- Toutes ces courbes sont d’allure parabolique; par définition K est toujours plus grand que 1. Pour K très voisin de 1 on trouve sensiblement une droite, c’est-à-dire une variation linéaire pour la partie active du condensateur. Ceci est évident car, alors, la partie active du condensa-
- teur est la différentielle delà capacité totale, c’est à-dire d’une fonction parabolique. Or, on sait que la différentielle d’une fonction parabolique est une fonction linéaire.
- K — 00 correspond à une capacité résiduelle nulle, la courbe part de l’origine.
- 0.5 0.6 <X7_ 0.6 0.?
- Vafeun* «tu JL
- Tous les autres cas sont compris entre ces deux courbes.
- Il est évident que la construction de tels condensateurs conduit à une utilisation moins complète de la place disponible que pour les condensateurs à variation linéaire de capacité. On peut d’ailleurs définir le coefficient d’utilisation, au moyen de la formule (n) en écrivantqu’il est égal au rapport de la surface SM obtenue par cette
- formule, à la surface ‘ M correspondant au cas 1
- d’un condensateur circulaire de mêmes dimensions maxima :
- K -f-
- K
- Remarque. — La formule trouvée précédemment donne le profil et la superficie des surfaces en regard.Or, pratiquement, les surfaces en regard ne sont pas rigoureusement les surfaces théoriques, mais des surfaces moindres ; ceci est dû généralement à l’échancrure que l’on doit ménager pour le passage de l’axe. Onpeuttenir compte de l’erreur due à cette cause en faisant nt condensateurs de la forme de la plaque théorique, et condensateurs à plaques circulaires de telle façon
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- que ces /i2condensateurs compensent les -{- n^ï
- parties évidécs.
- Les considérations qui précèdent ont été pleinement vérifiées par l’expérience, qui a prouvé quel’on pouvait établir des condensateurs à variation continue obéissant rigoureusement aux lois définies plus haut.
- Par exemple, avec un condensateur à air destiné à un ondemètre, on a relevé pratiquement la
- l’intérêt des condensateurs, que nous venons de décrire, s’étend même aux circuits oscillants non destinés aux mesures de longueurd’onde (circuits primaires des postes de réception, etc...).
- Ah
- Si l’on forme en effet le quotient-^, on cons-
- tate qu’il est égal à A, c’est-à-dire constant, quelle que soit la valeur de la capacité. Cette propriété est très commode pour le réglage des circuits,
- 160
- courbe indiquée sur la figure 5, laquelle courbe peut être considérée comme une droite parfaite. La figure 0 montre la construction des plaques mobiles du condensateur en question, un certain nombre de ces plaques étant de forme circulaire suivant la remarque ci-dessus.
- Enfin, il est intéressant de noter, ainsi que l’a signalé M. Tissot dans l’étude précitée, que le tracé des courbes de Bjerknes se trouve grandement facilité du fait que les lectures sur le cadran du condensateur sont directement proportionnelles à
- En terminant, nous ferons remarquer que
- Fig. 6.
- car l’opérateur a ainsi l’impression que la sensibilité de sa manœuvre demeure constante pour toute l’étendue des réglages.
- H. Chiheix,
- Ingénieur à la Société Française Radio-Electrique.
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- LA TRACTION THERMO-ÉLECTRIQUE PAR AUTOMOTRICES
- La Lumière Electrique a public déjà quelques articles au sujet delà traction thermo-électrique par automotrices. Nous rappellerons très brièvement les principes sur lesquels sont établis les systèmes déjà décrits :
- Système Deulz-liergmann (*) : un moteur à benzol, de ioo chevaux, à 6 cylindres en V, est accouplé à une dynamo, qui débite du courant sur deux moteurs d’essieu, montés constamment en parallèle. Le démarrage du moteur s’effectue à l’air comprimé. Une batterie auxiliaire est prévue. Le moteur et le réservoir de benzol sont disposés sous un capot à une extrémité de la voiture.
- Système A. E. G. (* 2 3) : meme principe. Le moteur à benzol, de 120 à ia5 chevaux, a 4 cylindres verticaux. L’équipement électrique est peu différent.
- Système Henri Pieper, à récupération (*) : un moteur à benzol assure normalement la marche de l’automotrice; dans les rampes, une dynamo, alimentée par une batterie d’accumulateurs, fonctionne en parallèle avec le moteur; cette batterie sert à récupérer l’énergie dans les descentes. Nous avons étudié en détail, dans un récent numéro de cette revue, le système II. Pieper, et nous 11’avons pas lieu d’insister.
- Nous allons exposer maintenant deux autres systèmes d’automotrices benzo-électriques, étudiés par la Société Anonyme Westinghouse et la Thomas Transmission Company.
- Système Westinghouse.
- A la suite des excellents résultats que donna, sur le réseau hongrois d’Arad-Czanad et sur d’autres lignes étrangères, l’emploi d’un type d’automotrice benzo-électrique étudié par la
- P) Lumière Electrique, 29 juin 1912, p. 3Sy : J. Simey. Les automotrices mixtes.
- (2) Cf. Ibid.
- (3) Gf. Lumière Electrique, 10 août 191a, p. i63 : J. Simey. Les automotrices mixtes; — 21 août 1915, p. 173 : Lucien Pauin. La traction thermo-électrique à récupération (système Henri Pieper.)
- Société Anonyme Westinghouse, la Société des Mines de Carvin mit en service, en 1911, sur la ligne de Carvin à Libcrcourt, deux automotrices Westinghouse (*). A son tour, en 1913,la Compagnie des Chemins de fer de Grande Banlieue (Seine et Scine-et-Oise)aacquis einqautomotrices semblables, employées sur scs lignes de Versailles à Maule et Meulan(/(3 km) et de Saint-Germain-eu-Layc à Poissy ctPontoisc km), (fig. 1).
- Equipement henzo-électiuque
- L’énergie nécessaire à la propulsion est fournie par un groupe électrogène, dont lemoteurà benzol actionne directementunedynamo génératrice, à voltage et vitesse variables (voltage de 200 à 600 volts).
- Le courant électrique produit alimente deux moteurs de traction, à simple réduction d’engrenages, montés sur l’un des bogies à roues égales (de o ni. 80 de diamètre) qui portent la voiture, l’autre bogie étant simplement porteur.
- Le moteurà explosion, à 0 cylindres, a une puissance de 90 chevaux à 900 tours par minute. Le diamètre d’alésage des cylindres est de i4omilli-mètres, la course des pistons de 160 millimètres. Le carter en aluminium forme réservoir d’huile. Lin graissage sous pression est prévu pour la lubrification des principales parties actives du moteur; le graissage des autres parties est automatique et à récupération. L'es soupapes d’admission et d’échappement, commandées, sont interchangeables et d’un type uniforme pour l’admission et l’échappement, ainsi que leurs ressorts.
- L’allumage, àhaute tension, se fait par magnéto. Le régulateur règle la quantité du mélange gazeux en étranglant plus ou moins le départ des gaz du carburateur à admission d’air proportionnelle, de façon à admettre dans les cylindres la même proportion d’air et de benzol, quelle que soit la vitesse du groupe. Cependant, dans les descentes et aux arrêts, la quantité de benzol consommée est insignifiante, bien que le moteur continue à tourner.
- (*) Ce fut la première application en France de ce système.
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- Le changcmenl de vitesse du groupe (est obtenu par la rotation de la poignée de la manette du controller.
- Le démarrage du moteur à explosion se fait à l’aide d’une manivelle. La compression peut être réduite pendant la période de démarrage, grâce à un jeu de cames spéciales, correspondant aux soupapes d’échappement.
- La dynamo a sa carcasse en acier, d’où un minimum d’encombrement et de poids, avec le maxi-
- Un controller à main, dans chaque poste de conduite, du type série parallèle (il compte un cran d’arrêt, trois crans pour la marche en série et septpourla marche en parallèle). Ce controller permet de régler la vitesse du groupe électrogène, le voltage de la dynamo et le couplage des électro-moteurs ;
- Un inverseur, dans chaque poste de conduite, permettant le changement du sens démarché de la voiture ;
- Fît,* —Vue extérieure de l'automotrice benzo-clectriquc système Westinghouse des Chemins de fer de Grande Banlieue.
- mum de conductance. Les pôles sonten acier. Le graissage se fait automatiquement par bagues.
- Les moteurs de traction, blindés, sont à excitation série et a carcasse d’acier. Les résistances de démarrage sont supprimées, elsur le tambour principal est disposé un tambour qui produit les variâtions d’excitation de là génératrice shunt. Les connexions électriques sont établies comme
- pour un tramway ordinaire à deux moteurs. L’équipement comporte en outre :
- Les appareils de sécurité ordinaires et des appareils de mesure ;
- Un réservoir de benzol, à double enveloppe, d’une contenance de aoo litres et alimenté de l’extérieur ;
- Un- radiateur placé sur le toit de la voiture, pour le refroidissement de l’eau de réfrigération des cylindres du moteur à explosion. Un réservoir d’eau, disposé, ainsi que le réservoir à benzol, dans le compartiment des machines,
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- compense les faibles pertes d’eau par l’évaporation. En hiver, cette eau chaude peut, avant de passer dans le refroidisscur, circuler dans des radiateurs placés longitudinalement dans les compartiments à voyageurs.
- La voiture porte :
- Un frein à main;
- Un frein à air comprimé, automatique et semi-direct, c’est-à-dire combiné pour le freinage direct et réglable de l’automotrice, conjointement avec le freinage automatique des remorques : l’air comprimé est fourni par un compresseur électrique de trois chevaux, alimenté par le groupe électrogène et suspendu sous le châssis;
- Des sablières ;
- Des sifflets à air comprimé et timbres d’appel pour la signalisation extérieure.
- Partie mécanique
- Au point de vue de l’aménagement intérieur, la voiture, construite par les Ateliers Métallurgiques de Nivelles (Belgique), comprend :
- i° Un compartiment pour les machines (moteur à benzol dynamo) et rëservoirs(fig. a), servant de poste de conduite pour le wattman;
- •i° Un compartiment à bagages;
- 3° Un compartiment de i” classe (6 places assises et i strapontin) avec banquettes transversales à ressorts, recouvertes de pégamoïd;
- 4° Une plateforme d’accès (8 places, dont 3 assises sur strapontins);
- 5° Un compartiment de a0 classe (i5 places assises) avec banquettes transversales formées de lattes alternées en frêne et en pitchpin;
- 6° Un poste de conduite pour le wattman.
- La caisse est revêtue extérieurement de tôle de i mm. 5 d’épaisseur. Les panneaux de ceinture sont recouverts de lincrusta, dans la première classe, et de pitchpin, dans la deuxième. Le plafond est recouvert de lincrusta dans les deux classes.
- Le châssis portant la caisse est constitué par deux longerons en U, coupés à l’endroit de la plateforme pour diminuer la hauteur des marches. De plus, il est renforcé par deux tirants raidisseurs à deux poinçons.
- f/éclairage de nuit est obtenu par des becs à
- Fig. 2. — Automotrice benzo-électrique système Westinghouse. Vue intérieure du compartiment des machines.
- acétylène (4 pour les disques et feux de position, 5 dans les divers compartiments), le gaz étant fourni par une bouteille d’acétylène dissous, installée dans le poste 6° ci-dessus.
- Les dimensions principales de la voiture sont les suivantes :
- Longueur totale (avec tampons)... i3m,3io
- Longueur de caisse.....-......... i2m,6io
- Ecartement des axes des bogies... 7H,,8io
- Ecartement des essieux de chaque
- bogie.......................... a"i, ioo
- Gabarit........................... ara,o5o
- Hauteur de la voiture............ 3"',3i5
- Poids à vide..................... 2i' ,5
- Poids en charge.................... a3l,5
- Tableau I. — Vitesses réalisées avec les automotrices Westinghouse de la Grande Banlieue.
- EN PALIER EN RAMPE 1)E o,oa5 EN RAMPE DE o,o35
- km km km
- Automotrice seule 4o i5 — IÔ
- Automotrice et une remorque de io tonnes 36 12 8
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- Résultats (*)
- Sur le réseau d’Arad-Czanad, avec la traction à vapeur, la tonne-kilomètre rapportait à la Compagnie o fr. y7a et coûtait 1 fr. i/\ à 1 fr. 17. Avec les automotrices, la dépense est de 1 fr. 46 à 1 fr. 5<j5 et la recette de 3 fr. 12, l’emploi de ce système ayant développé le trafic.
- l!L,iÉlllll!f.
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- .««o.________Jt.M i'i
- — Automotrice de 35 kw des mines de Carvin.
- Sur la ligne des mines de Carvin(fig. 3), le nou-
- 5o % sur les frais de combustible, ainsi que celle résultant de la suppression du chauffeur. La consommation de benzol y atteint o kg 423 par train-kilomètre et 10 gr. 72 par tonne-kilomètre. Le profil de la ligne est d’ailleurs extrêmement facile (rampe maximum de 1 mm. 87 par mètre sur 1 700 mètres), de même que le plan (rayon minimum des courbes : 35o mètres).
- Sur la ligne de l’Oosterstroomtram Mij (fig./i) de Driebcrgen à Rhenen et Arnhem (Hollande), la consommation de carburant atteint, par train-kilomètre, 800 grammes d’essence lourde (densité de 0,76a) ou 750 grammes d’essence plus légère (densité de 0,715) c’est-à-dire, par tonne-kilomètre, respectivement 16 gr. 82 ou i5 gr. 3o. Le profil de la ligne est assez accidenté (rampes maxima de 87 millimètres sur 3oo mètres et de 32 millimètres sur 900 mètres), avec des courbes dont le rayon s’abaisse jusqu’à 20 mètres.
- Sur la Grande Banlieue, la consommation de benzol s’élève à 1 1. 3oo par voiture-kilomètre, c’est-à-dire o 1. 064 par tonne-kilomètre.
- Fig. 4. — Vue de la locomotive benzo-électrique de FOosterstroomtram Mij,
- veau système a permis de réaliser une économie de
- I1) Les résultats que nous donnons ne sauraient être comparés entre eux d’une manière absolue : ils sont essentiellement variables avec les conditions d'exploitation (profil, trafic, etc.). En ce qui concerne particulièrement la Grande Banlieue (qui constitue l’installation la plus importante pour la France), et pour des raisons indépendantes de la Compagnie, que nous ne pouvons exposer ici, Inapplication de la traction thermo-électrique ne répond pas du tout aux conditions normales où on puisse utiliser les automotrices benzo-électriques. Les résultats que nous donnons pour la Grande Banlieue ne sont donc donnés qu'à titré documentaire.
- Le système Westinghouse de traction THERMO-ÉLECTRIQUE EN EUROPE
- Nous indiquons ci-dessous tous les chemins de fer européens qui employaient des automotrices ou locomotives benzo-électriques, système Westinghouse, au début de la guerre actuelle :
- Chemins de fer d’Arad-Czanad (Hongrie) ;
- Société des mines de Carvin (France) : 2 automotrices;
- Chemins de fer de Grande-Banlieue (France) ; 5_automotrices ; ;
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- Great Central Railway (Angleterre) : t automotrice ;
- Gosterstroomtram Maatschappij (Pays-Bas) : 18 tracteurs;
- Chemins de fer Vicinaux du Luxembourg : 2 automotrices;
- Ostdutsche Eisenbahn (Allemagne) : i automotrice ;
- Ferrocarriles Vascongados (Espagne) : 2 auto-motrices;
- Chemins de fer de Karlstad-Munkfors (Suède) : 4 automotrices.
- Système Thomas.
- Les Chemins de fer de l’Etat de la Nouvelle-Zélande ont acquis récemment une automotrice benzo-électrique de 200 chevaux construite sur les plans de la Thomas Transmission Co Ltd. DanslesystèmeThomas, le moteur à explosion—
- en est de même pour les tuyaux d’arrivée du combustible et de sortie des gaz. Les carburateurs employés sont du type Claudel-llobson.
- O11 a prévu une magnéto et un silencieux pour charpie groupe de cylindres.
- Le moteur est réversible. L’eau de réfrigération des cylindres est refroidie dans des radiateurs placés aux deux bouts de la voiture et disposés de telle sorte que, quel que soit le sens de la marche, l’air extérieurpasse successivement dans les deux. Si l’on, désire réchauffer les cylindres, on peut interrompre momentanément la circulation de l’air dans les radiateurs. L’huile qui sert à lubrifier le moteur à explosion et l’embrayage planétaire est refroidie dans des réfrigérants spéciaux. La circulation d’eau de réfrigération est assurce.au moyen de deux pompes centrifuges, celle de l’huile au moyen de pompes ordinaires : toutes ces pompes sont actionnées par le moteur (l).
- Fig. 5. — Schéma du châssis et de l'équipement de l’automotrice bcuzo-électrique système Thomas.
- à benzol, à pétrole, ou à tout autre combustible liquide — est accouplé à une dynamo par l’intermédiaire d’un embrayage planétaire, et elle peut l’être à l’un des essieux de la voiture au moyen d’un embrayage magnétique. Le courant produit par la dynamo peut être envoyé dans un moteur électrique, qui actionne un autre essieu de la voiture. L’automotrice Thomas offre donc la souplesse d’une automotrice électrique ordinaire, tandis que le poids et l’encombrement de l’équipement électrique y sont moindres.
- Le moteur à explosion a huit cylindres (diamètre de o tn. 178, course de o m. 20II) disposés en V. L’arbre vilebrequin comporte quatre tourillons, attaqués chacun par deux bielles. Les cylindres de chaque groupe font un angle de 6o° avec ceux de l’autre groupe. En raison de l’espace insuffisant qui reste entre eux, l’arbre de distribution des soupapes est extérieur à l’ensemble des cylindres, partant plus accessible. Il
- La figure 5 montre que le moteur à explosion est placé au milieu du châssis de la voiture. L’embrayage planétaire B et la dynamo C sont à un bout du châssis, le moteur électrique G à l’autre bout. La dynamo" (2) forme, avec l’embrayage planétaire et avec les embrayages magnétiques E et F, un ensemble rigide. Par l’intermédiaire de l’arbre A, des embrayages B et E, de l’arbre D à cardans et à joints universels, et d’engrenages de réduction appropriés, le moteur à explosion transmet directement sa puissance à l’essieu extrême avant. Quant au moteur G, il reçoitl’éncrgic électrique engendrée par la dynamo C et il transmet le mouvement à
- (4) Elles tournent d’ailleurs toujours dans le même sens, de même que les magnétos et les arbres de distribution, et au contraire du moteur.
- (2) La dynamo et le moteur électrique développent normalementune puissance d’environ 65 chevaux chacun.
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- l’essieu extrême arrière,par cardans etengrenages de réduction.
- Chaque essieu moteur appartient à l’un des bogies qui portent la voiture. Ces bogies ont une suspension étudiée spécialement en vue de la suppression du mouvement de lacet et d’un déplacement souple du véhicule (fig. 7).
- La voiture est commandée au moyen d’un manipulateur à 12 crans, dont plusieurs correspondent au shuntage de la dynamo et du moteur.
- Pour mettre la tvoiture [enJ mouvement, le
- uniquement au démarrage du moteur à explosion et à l’éclairage de la voiture.
- Celle-ci possède une timonerie de frein Westinghouse, dont le compresseur d’air est monté sur l’arbre de distribution des cylindres, et des freins à main.
- L’automotrice Thomas de la Nouvelle-Zélande (fig. 6) a été essayée sur un petit parcours, en présence de nombreux ingénieurs et techniciens, aux ateliers des constructeurs, The Midland Railway Carriage and Wagon Co, de Birmingham.
- Fig. 6. — Vue du châssis et de l’équipement de l’automotrice benzo-électrique, système Thomas, des chemins de fer
- de l’Etat de la Nouvelle-Zélande,
- manipulateur est amené sur un cran — démarrage du moteur — qui met la dynamo C en circuit avec une batterie d’accumulateurs installée sur le châssis. Un interrupteur auxiliaire est ensuite fermé, réalisant ainsi l’accouplement de la dynamo C et du moteur à explosion au moyen de l’embrayage magnétique . F et provoquant la mise en route du moteur. L’interrupteur auxiliaire est alors ouvert, le controller amené au cran n° 1, puis aux suivants, au fur et à mesure que la voiture gagne de la vitesse : le courant fourni par C fait tourner G. On met alors B en prise directe sur l’essieu avant, tandis que le courant engendré par C diminue jusqu’à devenir nul.
- L’interrupteur auxiliaire permet, par son ouverture, l’arrêt du véhicule : le moteur G 11’est plus alimenté et le moteur à explosion est désem-brayé d’avec l’essieu moteur avant.
- Le controller possède un cran spécial, correspondant au chargement de la batterie, employée
- Toutefois, le moteur à pétrole a été fourni par MM. J. Tylor and Sons, Ltd, de Londres, et la caisse est en construction aux ateliers Wellington, des New Zealand Government Rys.
- Fig. 7. — Suspension du bogie de l’aulomolrice benzo-électriquc système Thomas.
- Voici les caractéristiques principales de la voiture :
- Longueur (hors tout)........ i9m,o5o
- Largeur......................... a“,i34
- Voie........................ i,u,o67
- Nombre de places.......... 5o
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- Poids total.................. i8l
- Poids de l'équipement........ 7*
- L’automotrice Thomas, attelée à une voiture de remorque de a5 tonnes, le train en charge pesant 60 tonnes marchera en palier à la vitesse de 65 kilomètres à l’heure, et, sur une rampe de a5 millimètres par mètre, à la vitesse de 34 kilomètres-heure. L’automotrice seule, sur cette même rampe, atteindra la vitesse de 45 kilomètres-heure.
- Les systèmes de traction thermo-électrique.
- 11 semble assez difficile de dire quelle est la valeur relative des divers systèmes de traction thermo-électrique, que nous avons décrits ou dont nous avons rappelé les principes. Nous n’avons aucun renseignement touchant les frais de traction et d’entretien des automotrices Berg-mann et A. E. G, et il serait impossible, d’ailleurs, d’en obtenir dans les circonstances présentes. D’autre part, l’automotrice Thomas n’étant pas encore en service, nous ne savons si elle se montrera économique.
- Restent l’automotrice Pieper à récupération et l’automotrice Westinghouse, qui représente le mieux le type de voiture thermique à transmission électrique. Chacun de ces systèmes a ses avantages et ses inconvénients.
- L’automotrice à transmission électrique (systèmes Westinghouse, Deutz, A. E. G., etc.) présente une très grande souplesse de marche, qui 11’est cependant pas absolument progressive. Sans doute, la vitesse du moteur est indépendante de la vitesse de la voiture; mais la puissance fournie par le moteur varie évidemment à chaque instant. 11 en résulte une diminution du rendement, accrue encore par les pertes qui proviennent de la double transformation d’énergie. Enfin, l’automotrice à transmission électrique franchit les fortes rampes à des vitesses vraiment faibles, tandis que les démarrages ne peuvent être extrêmement rapides.
- L’automotrice Pieper est moins robuste. La puissance fournie par le moteur varie peu, de sorte que celui-ci fonctionne constamment au voisinage de la pleine charge. Le rendement se trouve par là même relevé, d’autant plus que l’énergie engendrée par le combustible est utilisée
- sans transformations accessoires et qu’il y a récupération.
- Selon M. L. Saint-Martin (*) les voitures élec-tro-tamponnées consomment 3o % de combustible de moins, au minimum, que les automotrices à transmission électrique. Mais aussi, les frais d’entretien semblent plus élevés, en raison de l’emploi d’une batterie.
- La traction thermo-électrique et la traction électrique.
- Il est plus facile de comparer la traction électro-thermique, en général, à la traction électrique pure.
- Les automotrices thermo-électriques ont l’avantage d’être complètement indépendantes d’une centrale. Les canalisations encombrantes, disgracieuses, dispendieuses, dangereuses, de la traction électrique sont supprimées, de même que les courants vagabonds. Enfin les frais de premier établissement sont bien moindres (ni centrales, ni sous-stations, ni canalisations, etc.).
- Toutefois, la traction thermo-électrique ne conviendrait pas pour des lignes à trafic un peu important et à profil accidenté et, pour celles-ci, la traction électrique pure est économique. Par contre, la première est plus avantageuse pour des exploitations à faible trafic. [En ce qui concerne le réseau de Grande Banlieue, dont plusieurs lignes desservent une région importante, en relations faciles avec Paris (Saint-Germain à Poissy et Pontoise, Saint-Germain à Meulan, Versailles à Meulan), l’emploi d’automotrices benzo-électriques n’est pas justifié; la traction par trolley conviendrait seule.]
- Nous remercions tout particulièrement la Société Anonyme Westinghouse et M. Grouille, Directeur de l’Exploitation des Chemins de fer de Grande Banlieue, pour les renseignements qu’ils ont eu l’amabilité de nous communiquer, ainsi que The Midland Railway Carriage and Wagon Co.
- Lucien Pahin.
- (*) Cf. Le Bulletin mensuel de la Société Belge des Electriciens, tomeXXXI,juillet 1914. — L.Saint-Martin. La traction par moteurs thermiques sur voies ferrées.
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- PUBLICATIONS TECHNIQUES
- CONSTRUCTION ET ESSAIS DE MACHINES
- Progrès réalisés dans les alternateurs à. haute fréquence.
- L’impossibilité d’obtenir par l’arc électrique ou par l’étincelle un train d’ondes radiotélégra-phiques d’une manière suffisamment uniforme en T. S. F. et indispensable en radiotéléphonie a donné lieu à d’importantes recherches pour réaliser le moyen de produire des courants à très haute fréquence par machine dynamo-électrique.
- Il ne faut pas songer obtenir une fréquence acceptable avec les alternateurs répondant aux spécifications usuelles, comme nombre de pôles, largeur d’entrefer et dimensions du logement des bobines, qui deviennent complètement insuffisantes, sans compter les difficultés inséparables de l’isolement et pertes dans le fer.
- Aucun progrès appréciable n’a été fait depuis vingt ans que Tesla a construit sa machine de i K V A, 5 ooo périodes en 1889. Il est vrai que Alexanderson présenta en 1909 un alternateur de 1 KVA, 100000 périodes, mais même cette machine, qui représente le fruit de cinq années de travail ne donne cependant qu’une puissance, insuffisante pour la fréquence réalisée.
- Pour combiner une très haute fréquence avec une puissance d’un débit raisonnable, il devenait nécessaire de faire intervenir de nouveaux principes. C’est ainsi qu’une dynamo excitée en série, intercalée dans le circuit d’un condensateur dont elle vainc la résistance par la force électromotrice développée, entretient bien des oscillations non amorties induites à haute tension et à haute fréquence mais le courant varié ainsi obtenu dans les bobines en court-circuit sur le collecteur ne peut être pratiquement commuté.
- L’alternateur Dolezalek ne présente pas cet inconvénient, le rotor ne comportant pas de bobines.
- Construit tout d’abord comme machine d’expé-
- rience, cet alternateur comprenait un électro-aimant, à courant continu avec des pièces polaires effilées devant lequel tournait un disque de fer denté induisant ainsi des courants de haute fréquence dans des bobines enroulées autour des pôles de l’aimant.
- L’alternateur Bcthcnod, type 1907, construit
- sur ce principe, est représenté schématiquement par la figure 1.
- Le courant de haute fréquence qui est engendré dans le bobinage simple E, par rotation du disque D lamellaire et denté, se superpose au courant continu d’excitation et alimente l’antenne A par un transformateur T ; l’inductance S et le condensateur C sont destinés à donner l’impulsion oscillatoire au courant alternatif issu de la source primaire C.
- Pour un nombre donné de dents et de tours par minute, cet alternateur donne une fréquence double de celle que donnerait un type d’alternateur ordinaire, mais à l’époque où il fut construit, de sérieuses objections furent soulevées contre l’emploi du fer aux hautes fréquences.
- Le type de machine représenté par la figure % a été étudié pour répondre à cette objection par l’emploi de disques dentés DD' constituant un condensateur rotatif dont la capacité varie avec une grande vitesse, l.es pertes dans le fer sont éliminées, mais la haute tension d’excitation
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- nécessaire donne lieu à des difficultés d’isolement, et les entrefers nécessaires à ces disques ne permettent pas d’obtenir un rendement considérable. Les harmoniques de résonance définies d’un champ magnétique oscillant donnent le moyen d’obtenir des courants de haute fréquence, mais la difficulté est de réaliser une amplitude suffisante dans les harmoniques de haute fréquence; essayer de l’obtenir par l’emploi de formes spéciales de pôles introduit des difficultés de construction fréquemment plus grandes que celles résultant d’une adaptation du type standard d’alternateur pour installations de haute fréquence.
- Le principe qui a donné les meilleurs résultats jusqu’ici est celui connu sous le nom de montage en cascade pour machine ou enroulement qui superpose une rotation mécanique à celle du champ magnétique à haute fréquence.
- Jarvis Patten proposait en 1894 d’employer
- induit ainsi un courant de fréquence f— —
- ' 2it
- dans le rotor.
- La réactance du circuit ni n q p rn est amenée pratiquement au o du courant de fréquence /et le courant relativement intense ainsi obtenu induit dans le stator un courant de fréquence 2/ auquel le circuit a e f b offre une réactance aussi petite que possible.
- Le circuit m r s n transforme par résonance le courant induit dans le rotor en courant d’une fréquence triple et finalement en fréquence quadruple induite dans le stator pour être utilisé sur l’antenne aux points g d.
- Avec une vitesse périphérique et un nombre de pôles donnés, on peut obtenir ainsi une fréquence quadruple de celle de l’alternateur ordinaire du même nombre de pôles.
- SSfitiGb—Il
- des alternateurs monophasés en cascade reliés avec un circuit convenable de résonance pouvant produire un courant de quatre fois la fréquence d’un alternateur monophasé.
- Dix ans] plus tard M. Latour montre comment l’induit à cage d’écureuil peut être utilisé dans ce dispositif ; mais ce 11’est pas avant 1907 que Goldschmidt put effectuer une amélioration radicale pour l’utilisation d’un alternateur monophasé pour plusieurs conversions successives de fréquence.
- Afin de faciliter la comparaison avec l’alternateur Bethenod, nous énumérerons brièvement les caractéristiques de l’alternateur Goldschmidt.
- En se reportant à la figure 3, les stators et rotors sont munis d’enroulements monophasés E E, d’une aussi haute fréquence que possible.
- En fermant la clef M, le courant continu est dirigé à travers les enroulements du stator E et
- Le shunt g f d n’absorbe pas le courant de fréquence 4 / puisqu’il n’est pas syntonisé pour cette fréquence.
- Le condensateur g* e compense la réactance 2 f en E, d’où la conséquence que la résonance du circuit a etfb n’estpas troublée par l’excitation de l’antenne.
- Le principe de l’augmentation de la fréquence par « réflexion » n’a pas de limite théorique, les enroulements du stator supportant les fréquences du courant de o, 2 f\ 4 f\ 6 / etc., et le rotor les fréquences impaires /, 3 /, 5 / etc. ; mais dans la pratique il est à peine possible d’utiliser des fréquences plus hautes que la fréquence 4 f\ par suite de la complexité du circuit résonant ou filtrant pour les hautes fréquences ; néanmoins, les derniers alternateurs Goldschmidt sont capables de fournir i5o kilowatts à 40 1 ôoo périodes soit 384 bobines de pôles à la vitesse de 3 100 tours par minute suffisamment réduite pour permettre
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- que la mise en marche puisse être obtenue au moyen d’un moteur à courant continu.
- Dans l’alternateur Bethenod représenté schématiquement dans la figure 4, quatre machines sont utilisées sur une carcasse commune.
- Le courant continu fourni au stator Ai induit un courant biphasé de fréquence f dans le rotor Bi, lequel connecté à celui du rotor produit un courant de fréquence if en B2.
- En procédant de même jusqu’en B4 on obtient un courant diphasé de fréquence 4 /'.
- L’espace axial entre les alternateurs en cascade n’a pas besoin d’être plus grand qu’un conduit de ventilation et les rotors Bi, A2, B3, A; peuvent être munis des enroulements ordinaires du type cage d’écureuil de telle sorte que les complexités de construction ne sont pas plus grandes que dans la machine Goldschmidt.
- Le fait que le courant biphasé est employé implique au moins deux bobines par paire de pôles ce qui pose la question de l’espace réservé au bobinage et par suite du nombre de pôles que l’on peut admettre sur la périphérie, tout en tenant compte de l’espace minimum d’entrefer ainsi que de l’écartement polaire qui doit permettre deux rainures sans diminuer le pas dentaire.
- La méthode par laquelle deux phases du courant sont utilisées dans l’antenne est indiquée dans la figure 5 où E( E2 représentent les deux phases de B/t (figure 4); un enroulement E2 est connecté directement entre l’antenne et la terre à travers une inductance et une capacité L2 C2 de synchronisation, l’autre phase excite l’antenne à tïavers le transformateur T.
- Si Ci C2 sont calculés pour compenser la self-induction dans leurs circuits respectifs, si R représente la résistance apparente de radiation de
- l’antenne etM le coefficient d’induction mutuelle de T, la condition que les courants enEi E2 soient
- d’égale amplitude et déplacée de - en phase est :
- M= R X 4 X mf, où mf est la fréquence du dernier alternateur en cascade; la force électro-motrice et le courant étant en phase, l’équipement travaille dans les meilleures conditions.
- D’une machine tournant à G ooo tours par minute avec un rotor 38cm. iode branche et 240 rainures en rotoretstator,M.Bethenod obt.ientuneproduc-tion de courant de 5 kilowatts à 24 1000 périodes et établit sur ces bases le projet de machines pouvant donner ioo-i5o kilowatts à cette fréquence.
- Les avantages de la production polyphasée au point de vue de l’élimination des champs parasites sont combinés avec les avantages de la construction d’enroulements monophasés du
- Fig. 5.
- rotor, et, dans la machine d’induction Latour diphasée, avec ceux d’un rotor monophasé mis en court-circuit sur lui-même.
- Si / est la fréquence du rotor produite par excitation du courant continu du stator, la machine Latour convertit le courant diphasé de fréquence K/‘en courant de fréquence (K -(- 2)/‘qui peut être connecté àl’antennecomme le montre la figurefi.
- Le courant continu de source P produit un courant de fréquence /'dans le rotor E, et celui-ci, par l’action déjà décrite, produit des courants de double et quadruple fréquence dans le circuit résonant L2 C2, L4 C4. En se limitant à la production de fréquence 6 f, l’antenne étant connectée au circuit résonant L6C6 une inductance L et un condensateur C étant connectés de telle sorte que les phases E' E" produisent des courants diphasés, d’égale intensité, on produit un champ tournant de sens opposé à celui du rotor en annulant le champ parasite dû à la circulation
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- du courant utile de fréquence 6 /'dans les enroulements du stator.
- Quand ces diverses transformations d’amplitude et de phase sont réalisées, les enroulements du stator deviennent équivalents à de simples enroulements monophasés.
- Les conclusions auxquelles parvint M. Bethe-nod en discutant les développements dans une communication à la Société Internationale des Electriciens, l’été dernier, étaient que les alternateurs industriels d’un rendement acceptable doivent maintenant être construits pour despuissances de ioo.à i5o kilowatts pour une fréquence comprise entre io ooo et 4o ooo, ceci correspondant à une vitesse périphérique de 120 à i5o mètres àla seconde, mais que, puisque la difficulté et le coût de construction augmentent rapidement avec la fréquence, même en se limitant à
- —Orrnn—MhOu> _ JLj Cz -tfînn&Hi—
- une fréquence G /) le succès industriel des alternateurs de haute fréquence utilisés en T. S. F. dépend de l’adoption delongues longueurs d’onde, atteignant probablement plusieurs dizaines de kilomètres.
- Autant qu’on peut en juger, l’exactitude de celte conclusion doit être admise, mais l’auteur rappelle bien qu’il y a peu d’années il fut établi théoriquement, d’après l’un des plus grands experts en radiotélégraphie, que les alternateurs excédant une capacité de quelques watts ne doivent pas être construits d’après le principe Goldschmidt; de plus il fut prouvé à cette époque d’une manière convaincante, qu’il était nécessaire d’envisager des limites au développement de la radiotélégraphie en général et des alternateurs de haute fréquence en particulier.
- C. S.
- [Electrical Iievie»\ septembre igi5.)
- *
- Essais d’alliages légers à. base d’aluminium
- par exposition aux agents atmosphériques (*). — Ernest Wilson.
- Un certain nombre d’alliages légers à base d’aluminium ont été soumis à des essais d’exposition prolongée à l’action des agents atmosphériques sur le toit du King’s College de Londres, dans le but d’étudier l’influence de cette exposition sur leur résistance électrique. Tous les échantillons étaient sous forme de fil de 3 mm. 2 de diamètre.
- Les résultats de ces essais sont consignés dans le tableau I auquel il convient d’ajouter de brefs commentaires.
- i° Aluminium marchand. — La résistance électrique de cet échantillon (n° 25) a constamment progressé jusqu’à 17,2 % après treize ans. On sait que tout l’aluminium du commerce contient des traces de silicium et de fer.
- 20 Cuivre. — D’autres communications antérieures ont signalé que, pendant un temps donné, la résistance électrique de la série des alliages d’aluminium et de cuivre augmente avec la teneur en cuivre. L’échantillon n" i5, à 2,61 % de cuivre, était déjà, en 1911, corrodé au point qu’il se brisa en le recourbant pour le fixer à l’instrument de mesure. Le numéro 1 /(, à 1,86 % de cuivre, est aujourd’hui inutilisable comme conducteur électrique en raison de sa corrosion. Les essais confirment l’opinion antérieurement exprimée, à savoir qu’il ne convient pas d’allier l’aluminium marchand au cuivre seul, sinon en très faibles proportions (échantillons n08 4 et 1G).
- 3° Cuivre et manganèse. —Les alliages-9 et 23 ont constamment augmenté de résistance électrique, jusqu’à 10 % après" quatorze ans. Le numéro 23 est intéressant par le fait de sa résistance à la traction assez élevée — 24 kg. 5 par millimètre carré — et par sa bonne conservation.
- 4° Cuivre et nickel. — L’échantillon n° 22 a une résistance à la traction (charge de rupture) de 32 kg. 1 par millimètre carré; sa résistance électrique a un peu diminué : 12,4 % au lieu de 19,4 % en 1908.
- 5° Cuivre et zine. — Les échantillons nos x, 2, 3 et 5 accusent une réduction de leur résistance électrique.
- (') Mémoire présenté à la section G de la British Association.
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- 6° Cuivre, zinc et nickel. — La résistance de l’échantillon 19 est tombée à un accroissement de 1/1,6 %, de 33,5 % qu’elle s’était accrue en 1908.
- La variation de résistance électrique des échantillons n08 18 et 19 est mise en lumière par les chilfres du Tableau II :
- de Mn. On peut atteindre à une résistance à la traction (charge de rupture) de 03 kilogrammes par millimètre carré, suivant le traitement donné. La résistance électrique de l’échantillon n° 2G a constamment augmenté en quatre ans jusqu’à 9,0 %. Ce métal est tellement fragile cependant qu’on n’en peut faire une petite boucle
- Tableau I.
- NUMÉROS de l’échantillon ANALYSE RÉSISTANCE SPÉCIFIQUE EN 10“° OHMS A l5° AVANT EXPOSITION ET CHAUFFAGE COEI-T MO" D TEMPlH PAR Di* E!U o°C et 5o°G % OIENT ien E ATURE GUÉ C RE o°C et ioo°G % AUGMENT DE ï»ÉSISr K LECT SUR LA MKSURÉ1 K N 1 de 1901-1908 ATION % LA [’ANCE RIQUE VALEUR : A l5"C 901 de 1901 *9ï5 ALLONGEMENT % SOUS UNE CHARGE DE 11,375 kg/mm* DE SECTION K 0 g H 3 O C w H ® » a 3 0 e* s 1 a s -j * £ w *3 üi 0 « S P H H « & w P « H W 0 Q « » 5 « P < * S g
- Si. Fe. Cu. Ni. Mn. Zn. Mg.
- g o,3i 0,37 0,»I )) » )> )) 2,92 0,354 0 ,3i8 5,65 11,3 0,177 >3,7 18,7
- 4 o.38 0,25 0,16 )) )> » )) 2 ,88 0,341 0 ,324 6,o5 10 ,6 0,200 12,6 18,0
- i3 o,38 0,25 1 ,58 )) )) » )) 3,34 0,295 0,283 11 ,3 14,3 <>,94 22 ,9 27 ,4
- h 0,40 o,3i 1,86 )> )) » )> 3 ,25 0 ,302 0 ,3o3 5,4 25,3 0 ,i83 22,9 28 ,6
- i5 0,40 0,40 2 ,61 )> » )) » 3,34 o,3ii 0,296 24,3 )) 0,186 24,1 3o,5
- I 0,38 0,22 0,17 )) » 0 ,62 )) 2 ,86 0 ,3og 0 ,357 16,6 10 ,8 0 ,286 16,6 >9-7
- a 0,43 0,28 o,3o » )) I ,20 )) 2>94 0 ,346 0,320 19,0 17,0 0,171 >4 ,3 2l ,1
- 5 0,43 0,39 0,09 )) » 2,04 )) 3,07 0,319 0,325 18,4 >5,7 0,171 4,5 18,6
- 7 0,37 0,25 0 ,o5 o,^5 ' )) )) » 3 ,o5 0 ,328 0 ,320 9,84 10 ,2 0,189 4,3 20 ,8
- 8 0,35 0,29 0,09 1.19 )) )) ») 3,24 0,337 0,320 11,4 G ,75 0,237 16,7 «3,7
- ao 0,37 1,10 0,06 2,25 )) » )> 3,i8 0 ,335 0,329 8,33 9 ,7 0 ,>89 14,3 27,6
- 24 o‘35 1,16 0,09 )> » » )) 2 >97 o,365 0,357 5,34 10 ,8 o,i94 14,3 22 ,0
- 3 0,37 0,28 0,59 )) )) 0,59 )) 3,06 0 ,327 0,3o6 16,6 5,75 0 ,180 5,7 21,4
- 6 0.39 o,3i 0 ,63 )> » I ,20 )) 3,12 0 ,324 0.3i6 10,2 10,0 0 ,287 17 .3 21,7
- >7 o,35 0,53 0,10 0.83 » 0,90 » 3 ,o3 0,324 0 ,320 6,51 14,5 o ,191 12,8 22 ,3
- 12 o,3i 0.59 0,19 1,09 )> 0,73 )) 3,33 0 ,33o 0 ,318 6,73 12,4 0,197 i5,1 22,3
- 18 0,43 0,40 0 ,21 i ,i3 )) 1,9'* » 3 ,24 0 ,332 o,3ig 23 ,6 >5,9 0,189 >5,7 24,2
- J9 o,35 0,29 0,11 2 ,01 » 1 >77 » 3 ,26 0 ,263 o,238 33,5 >4 ,6 0,160 i4,3 25,4
- I I 0,39 o,56 0,24 2,31 » o,38 )) 3,48 0 ,.3o8 0 ,3oo 9,4 6,92 0,194 >7,i 24,3
- 22 0,37 0,q3 1,08 1 ,29 )) )) » 3 ,4i 0,173 0,178 9 >4- 12,4 0,146 25 ,7 32 ,2
- 21 0,39 2.57 0,10 1.39 )) )) )) 3,24 0,352 0 ,320 7 )35 8.43 0,194 >7 > a9>7
- 10 0,32 0,54 0 ,02 » 0 ,o5 » h 3,09 0,322 0,341 5,41 9,08 O , It)I 5,9 20,5
- 9 o,3i o,35 0 ,o3 » 0 ,35 » » 3,3o 0,3n 0,291 5,20 10,6 0,183 >5,7 21,4
- 23 o,44 o,56 0,09 » 1 ,78 )> » 3 ,49 0 ,273 0 ,245 5 ,3o 9,0 0,186 >7 > 24,7
- 25 0,l4 o,3i Aluminium marchand. 2 ,762 » 0 .3p3 8 ,65 7,2 C) 0,190 i3 ,6 >9 ,8
- 2(5 ? ? ’ 1 » ? ' ? 5,35 0,173 0,18 i )) 9,9 (2) )) )) 47,0
- (') Pris sur la valeur de 1902. (2) Après 4 années d’exposition.
- Tableau II.
- ANNÉES 1901 1903 1S04 1Ô08 1911 1913 1915
- N° 18 9>7 947 954 1 128 I o52 1 o63 1 o63
- N° >9 962 995 1 013 1 285 I 125 I 10 2, I 102
- 7°N Cuivre, manganèse et magnésium. — L’alliage dénommé « duralumin » contient environ o,5 % de Mg, 3,5 à 5,5 % de Cu eto,5 à 0,8 %
- sans briser le fil. Son coefficient de température est le même que celui de l’alliage cuivre-nickel n° 22, soit 0,173.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
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- ÉLECTROTECHNIQUE GÉNÉRALE
- Démonstration expérimentale des courants d’Ampère.
- A peu près au moment même où Sir J.-J. Thomson exposait les raisons qui l’avaient porté à dire que les électrons libres sont les éléments de transmission du courant dans la conductivité électrique à travers les métaux, A. Einstein, inventeur du principe, très discuté, de relativité, lisait devant la Société Allemande de Physique un mémoire sur la Démonstration expérimentale des courants moléculaires d'Ampère.
- Cette démonstration est basée sur des recherches que cet auteur a conduites en collaboration avec W.-J- de Haas, au Reichsanstalt.
- Quand Arsted découvrit que des actions magnétiques étaient produites par les courants électriques aussi bien que par les aimants permanents, Ampère attribua ces actions magnétiques à des courants électriques moléculaires. Suivant les théories modernes, ces courants moléculaires, de même que tous les courants électriques, sont formés par des charges d’électrons en mouvement.
- Au temps d’Ampère même, diverses objections furent formulées contre cette conception. Suivant Maxwell, tout système d’électrons doit plutôt rayonner et perdre ainsi graduellement son moment magnétique, et suivant Curie et Langevin le moment magnétique doit être indépendant de la température et exister encore au zéro absolu, point contesté par quelques physiciens.
- Ainsi, la preuve expérimentale directe de l’existence des courants d’Ampère constitue un pas en avant. Or, le raisonnement d’Einstein peut se résumer comme il suit :
- La preuve expérimentale est possible parce que chaque électron en rotation a un moment de même direction que le moment des quantités de mouvement magnétique et avec lequel il est dans un certain rapport, indépendant de la vitesse de rotation (nombre de tours). Au point de vue mécanique, la molécule magnétique d’un corps se comporte comme une broche de métier à filer dont l’axe resterait constamment parallèle
- à l’axe magnétique. Quand l’état magnétique change, l’orientation de la broche et les moments des quantités de mouvement des électrons magnétisants sont également modifiés.
- Cette modification du moment peut donner naissance à un moment correspondant mais d’autre nature, défini théoriquement en direction et grandeur, qui sera mécanique. En d’autres termes, le corps commencera à tourner quand le moment magnétique changera.
- Ainsi, une tige de fer doux commencera à tourner autour de son axe vertical quand on la soumettra à de rapides variations d’aimantation dans un champ électrique alternatif.
- En effet, des tiges de 7 et 16 centimètres de longueur, 1 mm. 8 de diamètre, ont été suspendues successivement par un fil de verre de o mm. 2 d’épaisseur dans un champ formé par deux bobines superposées, de façon à occuper une position symétrique. Dans les expériences quantitatives finales avec la plus longue tige, les deux bobines ont été remplacées par une bobine unique, à travers laquelle on fit passer des courants alternatifs de i,45 ampère à des fréquences comprises entre 45 et 55 par seconde. Le générateur de courant alternatif était commandé par un moteur à courant continu, lui-même alimenté de courant à 120 volts par accumulateurs. Le champ magnétique avait une intensité de 2G0 gauss.
- Les rotations observées de la tige avaient le sens et la valeur indiqués par la théorie dont la confirmation est entièrement satisfaisante.
- A certain égard, ces recherches qui donnent une
- Q
- nouvelle méthode de détermination de —pour
- m
- les électrons sont confirmées par H. A. Lorenz. Dans le numéro de mai des Verhanddlungen der Phi/sikalischen Deutschen Gesellscliaft Einstein ajoute que Lorenz a attiré son attention sur une légère erreur relative aux phases des courants, erreur qui n’alfecte en rien le résultat principal.
- (Engineering, 27 août 1915.)
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXI (2* Série). — N°4i.
- Diffusion ionique dans la permutite.
- En raison des usages techniques de la permutite, il est intéressant de savoir que la propriété remarquable que possède cette substance, d’échanger son sodium contre le calcium et le magnésium des eaux dures, a le caractère d’une diffusion d’ions et non d’une diffusion ordinaire.
- Sorte de natrolite artificielle, la permutite est un silicate hydraté de sodium et d’aluminium, du groupe des zéolithes. Ces zéolithes sont des produits nettement cristallisés de la décomposition des feldspaths; ils ont eux-mêmes tendance à se décomposer pour se transformer finalement en argile. Quand on met la permutite au contact d’eau contenant d’autres sels en dissolution, les métaux de ces sels se substituent au sodium de la permutite dont la porosité favorise cette apparente diffusion.
- Cette diffusion des métaux entre eux a été depuis longtemps constatée; il y a quelques années, on a également observé leur diffusion dans le verre ramolli par la chaleur, et l’on a reconnu que les particules qui se déplaçaient ainsi n’étaient autres que des ions métalliques. C’est ainsi que des ions d’argent se substituent, dans le verre, au sodium quand on immerge une lame de verre dans du nitrate d’argent fondu et que la conductivité électrolytique du verre chaud dépend des ions en mouvement.
- Günther Schulze ('), en mettant de la natrolite et de la permutite dans des solutions
- (•) Zeitschrift f. Physikal. Chernie, vol. LXXXIX,
- p. i68.
- aqueuses de nitrate d’argent a constaté le remplacement de g3 % du sodium par l’argent. En opérant de façon analogue avec des solutions variées — ammoniaque, nitrate d’ammoniaque, chlorure et nitrate de mercure, iodure de cadmium, etc. — il a pu se rendre compte du fait que la vitesse de diffusion dépend de la concentration des ions métalliques dans la solution saline et non de la concentration de cette solution même.
- Dans le cas de l’ammoniaque, la diffusion et la dissociation sont faibles; elles sont, au contraire, considérables dans le cas du nitrate d’ammoniaque.
- La conductivité électrolytique de la permutite n’a pu être directement déterminée en raison de sa grande porosité. Pour la mesurer, Schulze a versé une solution de nitrate de sodium sur de la permutite pulvérisée et a déterminé,* dans les limites possibles, les conductivités de la solution au-dessus de la permutite, et de la permutite même. Il a répété cette opération à plusieurs reprises en ajoutant de plus en plus de permutite au liquide.
- De cette manière, il a observé une conductivité de 6,53 X io~* ohms pour la permutite de sodium et de 4,48 X io~! ohms pour la permutite d’argent.
- La permutite contient environ 3o % de vides par les pores. Les expériences de diffusion et de conductivité ont indiqué sensiblement la même porosité. On en peut conclure que la permutite offre une surface active à peu près neuf fois supérieure à celle de la masse compacte.
- (Engineering, 14 septembre 1915.)
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
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- RADIOTÉLÉGRAPHIE ET RADIOTÉLÉPHONIE
- Expériences de radiotélégraphie et de radiotéléphonie sur les chemins de fer. — John L. Hogan.
- Depuis que la Compagnie des chemins de fer de Delaware, Lackawanna and Western liailroad a, en 1913, commencé à expérimenter l’emploi de la radiotélégraphie sur son réseau, de nombreuses occasions se sont présentées qui en ont démontré la grande utilité. Aussi, des stations radiotélégraphiques ont-elles été établies à Hoboken, Scranton, Binghamton et Buffalo (cette dernière n’est pas encore terminée).
- Hoboken possède un groupe Marconi de 5 kilowatts et une antenne supportée par une tour de 120 mètres de hauteur ; Scranton et Binghamton ont des groupes de 2 kilowatts et des antennes suspendues d’une hauteur moyenne de 53 mètres. Pour pouvoir communiquer directement avec Hoboken, Buffalo sera également doté d’une tour de 120 mètres.
- D’expériences faites entre le poste de la National Electric Signaling Cy, de Brooklyn, et la station du Delaware, Lackawanna and Western Railroad, à Buffalo, il ressort qu’avec 10 kilowatts de puissance on transmet de bons signaux à 640 kilomètres de distance dans des conditions moyennes d’éclairage diurne.
- Pour compléter ce réseau radiotélégraphique, la Compagnie en question a pensé à employer ce mode de communication à bord même de ses trains en marche. Des essais ont établi qu’avec des équipements de poste normaux on peut assurer l’envoi de messages à 80 kilomètres de distance environ ; mais il faut que l’importance du trafic justifie la dépense que représentent les salaires d’opérateurs de télégraphie Morse. Cette condition rend, en beaucoup de cas, ce mode de communication impraticable. On a donc cherché à tourner la difficulté par l’essai d’un équipement de téléphonie sans fil, à bord de certains trains de la ligne New-York-Bulîalo. Une installation téléphonique similaire a été faite à Binghamton pour transmission et réception.
- Le téléphone supprime l’opérateur Morse et peut être utilisé par n’importe quel employé du train. 11 doit, toutefois, remplir les conditions
- indispensables de sécurité, simplicité d’emploi, clarté et netteté du son à des distances d’environ 80 kilomètres sans avoir recours à des instruments récepteurs trop délicats.
- Les premières expériences ont été faites au moyen d’appareils du Dr Lee de Forest. L’installation à bord du train comporte un transmetteur complet, un récepteur et un amplificateur. Par une tuyauterie spéciale, la locomotive alimente de vapeur entre 5,6 et 8,4 kilogrammes de pression une turbine Terry de 5 chevaux, à 2 5oo tours par minute, placée dans le fourgon à bagages et directement accouplée à un alternateur à fer tournant à 72 pôles, 3 000 périodes, de la Radio Téléphoné and Telegraph Cy.
- Fig. 1. — (iroupc turbo-aUernuleur a bord du train.
- Ce groupe (fig. 1) est placé dans un compartiment spécial à l’avant du fourgon. Les circuits de champ et d’induit sont reliés au poste radio-téléphonique (fig. 3), aménagé à l’arrière du compartiment de queue. De ce poste partent des fils allant, d’une part, à la terre par les roues et, d’autre part, à une antenne formée par 3. fils parallèles courant sur les toits de 4 voitures consécutives avec jonctions flexibles. A l’origine on n’avait employé qu’une antenne à 2 fils, mais l’expérience a montré que l’adjonction d’un troisième fil, suivant l’axe des voitures, augmente le rendement des appareils.
- Le poste fixe, d’abord établi à Scranton (fig. 2), se composait exactement des mêmes appareils que le poste roulant. Transporté ultérieurement à Binghamton, on y a obtenu des résultats sensiblement meilleurs par l’adoption d’une antenne
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXI (2° Série). — N° 41
- mieux appropriée au type d’instruments. Le transmetteur fixe est alimenté par un alternateur à 3 ooo périodes actionné par moteur.
- Fig1. 2. — Poste radioléléphoniqnc fixe.
- Les schémas [(fig. 4 et 5) représentent les circuits du transmetteur et du récepteur de Forest.
- Transmetteur (fig. 4). — De l’alternateur G, le circuit de champ arrive en S2, le circuit d’induit en Si ; et S2 sont reliés mécaniquement au petit interrupteur d’antenne visible à droite des
- Fig*. 3. — Poste radioléléphoniquc du train.
- microphones dans la figure 3. Quand ce dernier occupe l’une de scs positions, tous les circuits se trouvent établis pour la conversation, le récepteur est hors circuit, et vice versa dans l’autre position.
- Après avoir traversé l’interrupteur S1? le courant à 3 ooo périodes traverse en série le condensateur de ligne Cx et le primaire du transformateur de puissance T, visibles l’un et l’autre
- derrière le coffret du transformateur (fig. *2). Le secondaire — à haute tension — du transformateur!1 estrelié directementà trois très courtes distances explosives en série, a électrodes de tungstène constituées par des disques parallèles de 19 millimètres de diamètre (écartement d’en-
- Fig. 4.
- viron f> miles, réglable); ces disques sont à l’air libre et munis de brides de refroidissement. A travers ces distances explosives sont reliés le condensateur à air C2 et l’inductance variable L* qui déterminela longueur d’onde de transmission. La spirale secondaire L2, accouplée inductivement à la précédente et également variable, a une extrémité reliée à l’antenne A et l’autre k la terre E, k travers un petit ampèremètre I et deux microphones M en série.
- En service, les ampèremètres marquent norma-
- lement 1,7 ampère environ, chiffre qui tombe k i,3 lorsqu’on parle aux microphones.
- Une petite trompette électrique k bouton de pression permet d’agiter les charbons des microphones de temps à autre pour les empêcher de se bloquer; un interrupteur de mise en court-circuit permet l’emploi d’un interrupteur de circuit d’antenne pour la télégraphie sans fil.
- Récepteur. — Le dispositif récepteur (fig. 5) comprend la bobine de syntonisation ordinaire k double circuit, montée dans le socle du coffret de téléphone, et un détecteur audion. A est l’antenne; L3 une bobine k charge variable; C3 le condensateur-série de syntonisation de l’antenne;
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- L* et Lh les enroulements d’une bobine d’accouplement; C4 le condensateur de syntonisation secondaire; CR le condensateur de bloquage; V l’audion avec les batteries auxiliaires B, et B2, et T les récepteurs téléphoniques. A bord du train, un amplificateur audion à 3 étages est interposé pour intensifier les courants téléphoniques, mais, à Binghamton, on n’a pas jugé opportun d’utiliser cet accroissement de sensibilité en raison de la grande réaction aux charges statiques qui se manifeste parallèlement.
- On dit que des résultats exceptionnellement satisfaisants ont été obtenus avec cet équipement. Des messages de Binghamton ont été reçus au poste du train jusqu’à des distances de 4i km. 6
- vers l’ouest et 38 km. 5 à l’est. D’autre part, le traîna envoyé des messages téléphoniques jusqu’à 8o kilomètres de distance. Entre les postes fixes de Scranton et Binghamton, séparés par ioo kilomètres, on a, à plusieurs reprises, échangé des messages par téléphone sans fil, messages quiontété perçus de nuit, à NewBerlin (Etat de New-York), soit à 107 kilomètres.
- Néanmoins, il convient de faire observer que les excellents résultats enregistrés n’ont pu être répétés régulièrement avec le meme succès et que les appareils ont encore besoin de quelque mise au point avant de pouvoir être employés en service courant. C. S.
- (Electrical World. 11 septembre 191e).)
- NÉCROLOGIE
- Eugène Ducketet.
- M. Eugène Ducretet, qui vient de mourir à l’àge de 71 ans, avait fondé en 1864 une maison de construction d’instruments de précision pour les sciences et l’industrie qui s’était, dès son début, classée au premier rang par la nouveauté et la qualité de ses appareils et qui avait obtenu les plus hautes-distinctions dans foules les expositions.
- M. Ducretet était chevalier de la Légion d’honneur, officier de l’Instruction publique et titulaire de différents ordres étrangers.
- Il avait commencé par construire des appareils de physique que lui demandèrent plusieurs savants.
- C’est ainsi qu’il fut associé aux travaux de M. d’Almeida et de M. Berlin pour lesquels il réalisa de nombreux appareils scientifiques d’enseignement et de recherches.
- Ce fut le point de départ d’une série de construction d’appareils pour de nombreux cabinets de physique en Fiance et à l’étranger.
- Au moment de la découverte des rayons X, il fut un des premiers à mettre au point des appareils de radiographie, mais c’est principalement en télégraphie sans fil qu'il réalisa dès le début des dispositifs originaux qui sont encore actuel-lementen usage. C’est ainsi qu’il indiqua dès 1898, après les expériences qu’il avait réalisées sur scs postes d’essais, l’emploi pratique des dispositifs
- d’accords à réglage par bobines de self et par résonateur Oudin à grande fréquence.
- Ses droits de priorité sont prouvés à ce sujet par de nombreuses publications \ Bulle lin de la Société d'Encouragement, 8 juillet 1898; Revue Scientifique et Industrielle, années 1898-1899), ainsi que par le témoignage même de l’auteur allemand, Zenneck qui, dans son traité de télégraphie sans fil, cite M. Ducretet comme ayant inventé les dispositifs d’accord la même année que l’Allemand Braun.
- Ne manquons donc pas en Fiance de rappeler la place prépondérante que prirent nos inventeurs et nos constructeurs dans la plupart des grandes découvertes scientifiques et revendiquons hautement leur part dans des inventions que des étrangers ont trop souvent tendance à s’attribuer à eux-mêmes lorsqu’ils n’ont fait le plus souvent qu’en vulgariser l’emploi.
- Outre ces appareils de radiotélégraphie, les ateliers Ducretet ont également, construit des appareils téléphoniques et dès microphones haut parleurs qui sont employés par la marine et par la guerre.
- M. F. Ducretet, qui a succédé à son père, et qui consacre actuellement toute son activité à la défense nationale, a hérité d’ailleurs des qualités de haute probité et de valeur scientifique professionnelle qui sont de tradition dans sa maison.
- Jacques de Soucy.
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- RENSEIGNEMENTS COMMERCIAUX
- SOCIÉTÉS
- Compagnie Centrale d’Eclairage et de Transport de Force par l’Electricité.
- L’Electricité de Limoges a réalisé, au cours de l’exercice 1914, un bénéfice de 491 fin francs, en diminution seulement de 41 172 francs sur l’exercice précédent. Le dividende a pu être maintenu au même taux, soit 6 %. Si la guerre a eu sa répercussion sur une partie de la clientèle de la région, la Société a vu d’autre part se créer et se développer plusieurs industries locales travaillant pour la défense nationale qui ont apporté un heureux appoint à ses recettes. De ce fait, la situation de la Société se présente sous un jour favorable.
- CONVOCATIONS
- Société Pyrénéenne d’Energie Electrique. — Le 21 octobre, à 11 li , rue de Madrid, 7, à Paris.
- Société Saint Quentinoise d’Eclairage, de Chauffage et de Force Motrice. —Le 23 octobre, à a h., rue de Milan, 10, à Paris.
- Société Hydro-Electrique Roussillonnaise. — Le 29 octobre, à 10 b. rue Lafayette, 7, à Paris.
- Compagnie Centrale de Chemins de fer, de Tramways et d’EleCtricité. — Le 3o octobre, à 11 h., boulevard Maleslierbes, 33, à Paris.
- L’Est Electrique. — Le 3o octobre, à a h., rue Saint-Lazare, 94, à Paris.
- Compagnie pour la Fabrication des Compteurs et Matériel d’üsines à Gaz. — Le 3o octobre, à 3 h., rue Claude-Vellcfaux, 27, à Paris.
- Schneider et Ci0. — Le 3 novembre, à 11 h., rue d’Anjou, 4'L à Paris.
- Société d Electro-Métallurgie de Dives. — Le 9 novembre, à 10 b. 1/2, rue de Madrid, 7, à Paris.
- Compagnie des Eaux et d'Electricité de l’Indo-Chine.
- — Le 10 novembre, à 2 h. 1/2, rue de Stockholm, 3, à Paris.
- ADJUDICATIONS
- L’Administration des Chemins de fer de l’Etat, à Paris, a l’intention d’acquérir et faire installer trois monte-cbarges électriques, destinés au service des douanes, dans le bâtiment des nouvelles messageries de la gare de Paris-Saint-Lazare.
- Les industriels désireux de concourir à celte fourniture peuvent se renseigner immédiatement, à cet égard, dans les bureaux du service électrique (irc division), 43, rue de Rome, à Paris (8e), le mardi et le vendredi, de i5 à 17 heures, jusqu’au 5 novembre 1915.
- RÉSULTATS D’ADJUDICATIONS
- 6 octobre. — Aux Chemins de fer de l’Etat, 20, rue de Rome, Paris.
- Fourniture de câbles en cuivre nu pour équipement électrique des voies des lignes de Paris à Auteuil et de Courcelles au Champ-de-Mars, 2 lots.
- Ier lot. — Compagnie de distribution de Force et Lumière, 80, rue Taitbout, Paris, adj. au prix de 14 000 francs.
- 2e lot. — Trélileries et Laminoirs du Havre, 29, rue de Londres, Paris, adj. à i3 000 francs.
- Fourniture et installation d’un monte-charge électrique dans les nouveaux locaux de l’économat de Sotte-ville, 3 lots.
- i®1' lot. — MM. Jomain et fils, 34, rue Brancion, Paris, adj. à 7 700 francs.
- 2e lot. — Etablissements Olis-Pifre, 161, rue de Courcelles, Paris, adj. au prix de 14 389 fr. 80.
- 3e lot. — MM. Coupé et Hugo, 19, rue de Paris, à Clichy, adj. au prix de 9 5oo fraucs.
- * *
- i3 octobre. — Aux chemins de fer de l’Etat 20, rue de Rome, Paris.
- i tracteur électrique pour manœuvre d’un pont tournant au dépôt des chemins de fer de l’Etat Serbe, à Nisch.
- MM. Schneider et C‘c, 42, rue d’Anjou, adj. à 20000 fr.
- 1 moteur électrique (commande des pompes hydrauliques), à Sotleville.
- M. A. Grammonl, 10, rue Taitbout, adj. à 4 3oo fr.
- La reproduction des articles de la Lumière Électrique est interdite.
- Paris. — imprimerie ievf, 11, hue cassette.
- Le Gérant : J.-B. Nouet.
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- Trente-septième année SAMEDI 30 OCTOBRE 1915. Tome XXXI (2* série). N° 42
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- La Lumière Electrique
- SOMMAIRE
- ?P. SABE — L’électrification du Norfolk and Western Railway....................... 97
- MAURICE SOUBRIER. — Contribution à l’étude sur la formation des ingénieurs, techniciens et industriels.................. 106
- Publications techniques
- Electrotechnique générale
- Note sur la répartition du flux autour d’une
- armature à courant continu.................. 108
- .La contraction magnétique et la résistance
- électrique du feret du nickel. — C.-W. IIeaps. ; io
- Radiotélégraphie
- Recherches sur les ondes hertziennes......... 114
- Système de génération d’oscillations électromagnétiques. — R. Arno.................... 116
- Hydrodynamique
- Sur les coups de bélier : conduite entièrement purgée. — G. Camichel..................... 117
- Notes industrielles
- L’industrie électrique en Espagne............ 118
- Note sur les avantages des compteurs d’intensité pour courant continu, comparés aux compteurs de puissance.................... 119
- L’ÉLECTRIFICATION DU NORFOLK AND WESTERN RAILWAY
- Le premier mois de service de cette importante installation a démontré le succès complet de la traction par courant monophasé, alimentant des locomotives triphasées munies d’un transformateur de phases rotatif.
- Des trains de 3 000 tonnes métriques ont pu être remorqués sur des pentes de 2 ^ à une .vitesse de 22 km. 5 à l’heure environ.
- *
- * *
- La section électrifiée du chemin de fer Norfolk and Western a été mise en exploitation régulière dans le courant du mois de mai. Le succès qui a couronné cette électrification marque un progrès important dans l’électrification des chemins de fer à vapeur.
- L’installation constitue certainement la solution la plus économique et la plus rationnelle de l’emploi d’une ligne monophasée alimentant des locomotives munies de moteurs à courant triphasé.
- La section électrifiée est située sur la ligne principale et traverse les charbonnages de la partie sud dé la Virginie de l’Ouest. Elle s’étend de Bluefield à Vivian sur une longueur de 48 kilomètres. Sauf dans le tunnel d’Elkhorn, la ligne est en double voie; elle comporte sur une grande longueur, une triple voie et de nombreuses voies de garage et d’embranchements desservant les divers charbonnages ainsi que des voies de bifurcation dans les gares.
- La ligne est en courbe sur environ 60 % de sa longueur, les rampes sont élevées et atteignent ï.a %
- En principe le trafic consiste à ramener les wagons de charbon des embranchements miniers et des gares, et leur faire franchir la crête de la chaîne de montagnes pour les amener à la gare de triage de Bluefield, tête de section_pour le chemin de fer. De Bluefield, après triage, les wagons sont dirigés à l’Est, vers leurs divers points de destination, principalement vers le quai d’em-
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- barquement maritime de la Compagnie du chemin de fera Norfolk (Va). A l’Ouest, tout le trafic de charbon provient de Fiat Top, station située à environ 9 km. 6 à l’Est du sommet de la montagne.
- Les chargements de charbon constituent la principale marchandise remorquée électriquement vers l’Est. Cependant, le charbon provenant de l’Est de la crête est également transporté vers l’Ouest et remorqué, sur la section électrifiée, par des locomotives électriques jusqu’aux gares
- convoyés sur la zone électrique, franchissent la rampe en utilisant les locomotives électriques comme locomotives de refoulement. Dans ce cas, les locomotives à vapeur restent, généralement, en tête du train.
- Les conditions d’exploitation sont particulièrement favorables à la traction électrique; l’aller et le retour des trains peuvent s’effectuer à des intervalles réguliers et dans des conditions uniformes. 11 en résulte que le service peut être assuré par un nombre restreint de locomotives,
- Fig. 1. — Locomotive simple couplée à uu train de marchandises.
- voisines. De nombreux embranchements traversant la région minière desservent les charbonnages. Le service comprend, en outre, le retour des wagons vides et le remorquage des wagons chargés de la région Est.
- La section électrifiée est, par suite, exploitée pratiquement comme un embranchement local et forme une courte ligne de traction desservant les charbonnages jusqu’à Bluefield. Cette exploitation s’effectue, sur une grande partie de la section principale, indépendamment du reste du trafic.
- En plus des trains de charbon, de lourd tonnage, les trains dè marchandises et de voyageurs,
- chacune d’elles étant susceptible de faire plusieurs navettes dans la journée.
- Amélioration des conditions de trafic par l’électrification.
- Le but de la substitution de la traction électrique à la traction à vapeur a été d’accroître la capacité de la ligne par la réduction du temps nécessaireà la manœuvre des trains, et d’assurer, sur les fortes rampes, un service plus économique et d’un meilleur rendement.
- Les locomotives électriques ont été étudiées j>our remorquer les trains de marchandises sur
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- les rampes à la vitesse de 22 kilom. 5 a l'heure environ, bien supérieure à celle de i3 kilom. 5 obtenue parla traction à vapeur.
- La suppression des arrêts que nécessitaient les manœuvres des locomotives et leur alimentation en eau et en charbon, procure une nouvelle économie de temps. L’effet de l’accroissement de vitesse est particulièrement sensible dans le tunnel à voie unique de Klkliorn, long de 9 kilomètres, et en rampe de 9,5 % (fig. 3).
- sur les rampes de i,r> à 2 %, et séparée du trpin une fois la rampe franchie. Ces machines, du type Mallet, très puissantes, étaient munies d’appareils automatiques pour l’alimentation du foyer, et de surchaufleurs. Avec la traction électrique, une seule locomotive de roule est nécessaire, sauf sur les rampes où l’on attelle une seconde machine de renfort à l’arrière du train.
- Il en résulte que, sur la section électrifiée, une
- Fig. 2. — Vue de l’usine génératrice et du réservoir de réfrigération avec atelier de réparation
- à l’extrême droite.
- Avec la traction à vapeur, si la vitesse était réduite à environ 6 milles à l’heure sur la rampe du tunnel, la ventilation devait être augmentée. Il fallait 7 minutes pour débloquer la section sur laquelle se trouve situé le tunnel. Avec la traction électrique, le débloquage de cette section peut être assuré en trois minutes environ.
- Les trains dccharbon de 3 000 tonnes métriques étaient remorqués sur la rampe par 3 locomotives à vapeur; deux d’entre elles, une locomotive de route et une machine de renfort à l’avant, étaient utilisées sur la totalité de la section ; la Iroisième locomotive étaitplacée, comme renfort à l’arrière,
- locomotive électrique remplace deux locomotives Mallet et, sur les rarnpcs, deux locomotives électriques remplacent trois locomotives Mallet.
- Dans une expérience récente, l’on a pu remorquer un train de 4 3oo tonnes métriques avec 3 machines électriques dont deuxagissanLcomme machines de refoulement à l’arrière du train.
- Dans tous les cas, les locomotives électriques remorquent les trains aune vitesse approximativement double de celle obtenue avec les locomotives à vapeur. __
- Su rla section de 14 km. 4, comprise en ire Cooper et Graliam, où la rampe maxima est de 0,4 % ,
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- plus grande partie du parcours étant en palier, la vitesse des locomotives atteint 45 kilomètres environ.
- L’installation électrique a été prévue pour un service de 20 trains dans la direction de l’Est, soit 58 5oo tonnes métriques transportées sur la section, avec une prévision de trafic supplémentaire et d’extension des voies à électrifier, au fur et à mesure des besoins.
- Le nombre des trains de marchandises actuellement remorqués est environ de 12 par jour, et le service de renfort à l’avant et à l’arrière est organisé en conséquence pour tous les trains de voyageurs et de marchandises de bout en bout.
- En plus des avantages directs et des économies
- entière par MM. Gibbs et Ilill, ingénieurs à la Compagnie du Chemin de fer.
- Les travauxd’électrification, sauf l’usinegénéra-trice (fig. 2), l’atelier de réparation et la plupart des stations de force motrice, ont été exécutés par des services du Chemin de fer spécialement organisés sous la direction des ingénieurs.
- Locomotives monophasées-triphasées.
- La partie la plus intéressante de l’installation est assurément la locomotive monophasée-tripha-sée Baldwin-Westinghouse. Sur la section électrique, le trafic est assuré par douze de ces machines, du poids de 243 tonnes, consistant
- Fig. 3. — Train électrique
- qu’elle procure pour la traction des trains, l’énergie électrique est utilisée pour le fonctionnement de diverses installations dans les environs. Ainsi, à Bluestone, une grande usine élévatoire à vapeur pour l’alimentation des locomotives a été arrêtée, et l’alimentation assurée parla station électrique établie à cêté. De même, les ventilateurs du tunnel de Elkhorn sont actuellement actionnés par moteurs électriques. L’énergie électrique sera utilisée à Bluefield et dans les autres points de la section pour actionner les ateliers et les pompes.
- Bien que l’électrification de celte section ait été l’objet d’un long examen, la décision actuelle d’électrification n’a été envisagée qu’il y a environ 3 ans, époque à laquelle furent établis, avec tous les détails, le projet et le devis de l’installation
- sur la rampe de Elkhorn.
- chacune en deux unités de 121 t. 5 métriques accouplées (fig. 1).
- Dans le cas de l’électrification du Norfolk and Western, étant donnée la charge des trains, il est manifestement nécessaire d’avoir une partie de la force motrice à l’arrière, afin d’éviter une tension excessive des attelages des wagons.
- La longueur des trains est telle'que la difficulté de correspondre par signaux entre la locomotive de tête et la locomotive de queue nécessite une réglementation qui peut être considérée comme inapplicable en service ordinaire. C’est ainsi qu’il arrive parfois que la locomotive de queue reçoit le signal d’avancer une minute et même plus avant que la locomotive de tête puisse se mettre en marche.
- La locomotive arrière se trouve par suite
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- exercer sur place un effort de traction maximum avant que le train ne se mette en marche.
- Lorsque le rail est humide, ou quand le frein à air ne se desserre pas assez rapidement, il en résulte un patinage des roues motrices. Dans ce cas, on laisse le train revenir un peu en arrière, et l’on renouvelle la manœuvre de démarrage.
- Ainsi, lors de l’arrêt d’un train sur une rampe,
- 11 importe d’une façon pai’ticulière d’avoir un moteur d’induction triphasé, de construction robuste, et d’obtenir un fonctionnement satisfaisant du commutateur et du rhéostat liquide installés sur la locomotive.
- Le rhéostat (fig. 4) assure non seulement la progression continue de l’effort de traction, mais en outre la diffusion rapide de la chaleur latente de la vapeur produite permettant ainsi la transforma.
- Fig. 4. — Rhéostat liquide.
- la machine de tête doit ramener son régulateur à zéro et freiner, la machine de queue poussant le train jusqu’à ce que son effort de traction soit dépassé par la résistance de la rame des wagons de tête.
- Ordinairement ces conditions sont celles qui doivent être réalisées strictement dans les manœuvres ; aussi les locomotives ont-elles été étudiées spécialement pour leur application rigoureuse, sauf, bien entendu, dans les cas où sont prévues des instructions spéciales.
- tion facile de l’énergie électrique en énergie calorifique. La caractéristique inhérente aux moteurs d’induction permet aux locomotives de remorquer le train à une vitesse constante sur les pentes, sans faire usage des freins par récupé-ration d’énergie et retour à l’usine génératrice par la ligne sans adjonction d’appareil supplémentaire compliqué. Ce mode de freinage présente un avantage sérieux avec des trains lourds, des rampes accentuées et une vitesse relativement élevée.
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- A ce point de vue, les résultats ont été très satisfaisants, le train le plus lourd a pu être remorqué sur les rampes par une seule locomotive à une vitesse uniforme de 24 kilomètres par heure. L’arrêt du train pourrait être obtenu, si cela était nécessaire, au moyen du frein à air maintenu prêt à fonctionner.
- Caractéristiques de l’installation.
- Chaque unité ou 1/2 locomotive comporte deux trucks principaux reliés par une cheville d’articulation, type Mallet; chaque truck principal comporte deux essieux-moteurs placés dans l’empattement rigide et un essieu-porteur radial.
- Les efforts de choc et de traction sont transmis par le châssis du truck principal et la timonerie de l’attelage double monté à chaque extrémité de l'unité.
- La caisse est du type Box, entièrement supportée par des ressorts à lames de friction fixés sur le truck principal. L’effet de la pesanteur est ainsi annulé sur le pivot central, qui sert seulement à maintenir la caisse sur le châssis moteur.
- Une cabine de conduite est ménagée à l’une des extrémités de chaque unité, de sorte que, lorsque les deux unités sont couplées, le service peut être assuré de chacune des extrémités delà locomotive.
- Chaque machine comporte huit paires de roues motrices accouplées latéralement au moyen d’une bielle de transmission actionnée par la manivelle d’un essieu placé entre chaque paire de roues. Chaque essieu à manivelle est actionné par deux moteurs au moyen d’engrenages, de sorte que la locomotive a huit moteurs de traction.
- Ces moteurs sont du type d’induction triphasé, avec rotor bobiné. Les enroulements du stator sont disposés de façon à permettre leur répartition en quatre ou huit pôles. Ces moteurs sont à ventilation forcée ; l’air nécessaire est fourni par une conduite principale pour le refroidissement du transformateur de phases et du rhéostat liquide.
- On a prévu deux vitesses de marche, respectivement de 22,r» et 4r> kilomètres a l’heure. Lorsque la locomotive est à l’arrêt, une résistance est intercalée dans le circuit des rotors des moteurs,
- au moyen d’un rhéostat liquide. Cette résistance varie suivant la position du contrôleur.
- A la vitesse de 22,5 kilomètres à l’heure, tous les moteurs sont couplés eu parallèle et fonctionnent chacun avec huit pôles.
- A la vitesse de 45 kilomètres à l’heure, les moteurs sont, également couplés en parallèle, mais, sur chaque moteur, quatre pôles sont mis hors circuit, La vitesse de synchronisme estainsi doublée.
- Les locomotives sont munies de contacteurs « unité » pour le contrôle, disposés de façon à être commandés indistinctement de l’une ou de l’autre extrémité du locomoteur.
- Le courant monophasé est transmis par la ligne au pantographe sous la tension de ii 000 volts. Un interrupteur à huile est inséré dans le circuit d’alimentation du transformateur principal. Le convertisseur de phases qui transforme le courant monophasé en courant triphasé est connecté sur le circuit basse tension du transformateur, il fonctionne, d’une façon continue, tant que la machine est en service.
- Les ventilateurs pour le refroidissement des moteurs et du transformateur sont calés sur un prolongement de l’arbre du convertisseur qui comporte, en outre, un manchon d’embrayage qui commande le compresseur d’air du frein.
- Convertisseur de phases.
- Le convertisseur de phases est constitué par un moteur a induction monophasé, comportant un rotor en court-circuit, type cage d’écureuil, et un stator à deux enroulements (fig. 5).
- L’un des enroulements du stator est relié au secondaire du transformateur; il en résulte que, par suite de la rotation du rotor, une force électromotrice, décalée de 90° par rapport a celle du secondaire du transformateur statique, prend naissance dans le deuxième enroulement du stator.
- L’emploi de ce dispositif dans la traction des chemins de fer constitue une nouveauté telle qu’il peut être intéressant d’examiner tout d’abord les principes sur lesquels il repose.
- Un moteur d’induction polyphasé peut fonctionner comme un moteur monophasé sur une seule phase d’un circuit triphasé, si ce moteur est amené par un dispositif quelconque à la vitesse de synchronisme. Ainsi, si l’on débranche
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- une phase d'un moteur diphasé en marche, le moteur n’en continue pas moins à tourner. De plus, si l’on branche un voltmètre entre les extrémités de la phase déconnectée, on constate que ce voltmètre indique une tension pratiquement égale à celle d’alimentation du moteur.
- Il en résulte que le moteur peut remplir deux rôles : celui de moteur et celui de transformateur de phases ou convertisseur.
- En effet, considérons un moteur fonctionnant normalement sur un circuit diphasé. Le courant diphasé produit un champ tournant qui engendre dans le rotor (cage d’écureuil et enroulement bobiné) une force électromotrice, et par suite
- dans lé rotor, de sorte que deux courants en quadrature circulent dans le bobinage du rotor.
- Le courant engendré par la rotation se comporte comme un second courant magnétisant, qui, combiné avec le courant magnétisant de la ligne, produit un champ tournant comme si la machine fonctionnait en moteur diphasé. Sous l’action de ce champ, le rotor développe un couple fournissant un travail mécanique satisfaisant.
- Ce champ tournant traverse l’enroulement primaire ouvert et engendre, dans cet enroulement, une force électromotrice en quadrature avec celle de la ligne. Ce deuxième enroulement
- Fig. 5. — Convertisseur de phases.
- un courant. La réaction de ce courant sur le champ tournant produit le couple. Le rotor tourne à une vitesse de rotation voisine de celle du champ tournant (vitesse de synchronisme), la différence ou « glissement » variant légèrement avec la charge.Si l’on couple l’un des conducteurs primaires pendant que le moteur est en marche, comme dans l’hypothèse ci-dessus, le champ tournant est produit par un courant monophasé. Ce courant induit dans les conducteurs du rotor, se comportant comme un transformateur, un courant secondaire monophasé. En même temps, par suite de la rotation du rotor dans le champ magnétique monophasé, une force électromotrice, et par suite un nouveau courant décalé de 90° par rapport au premier,, prend naissance
- se comporte d’une façon analogue au secondaire d’un transformateur. La combinaison de ce cou-' rant avec le courant de la ligne donne un courant diphasé.
- On obtiendrait d’une manière analogue un courant triphasé. Le schéma ci-contre (fig. 6) montre les connexions réalisées dans les loco motives Norfolk and Western. Le convertisseur de phases à deux enroulements est schématiquement représenté sans rotor; ce dernier ne présentant aucune particularité, comme expliqué ci-dessus.
- Le schéma indique également la façon de produire du courant triphasé étoile, à l’aide d’un courant diphasé.
- Une extrémité de l’enroulement en quadrature
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- est connectée en un point C situé au milieu de l’enroulement secondaire du transformateur statique. L’enroulement du convertisseur est disposé de telle sorte que la tension entre C et C soit suffisante pour produire une tension égale, et également décalée, entre A et C,C et B, B et A; ainsi, l’on obtient le courant triphasé destiné à l’alimentation des moteurs de traction.
- Avec ce dispositif, il n’est nécessaire de transformer qu’une partie du courant utilisé dans les moteurs de traction : la plus grande partie provenant directement des transformateurs.
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- Fig. 6. — Electrification du Norfolk and Western Hailway. — Diagramme indiquant les connexions pour le convertisseur de phases et les moteurs de traction.
- Le démarrage du convertisseur est assuré par un moteur monophasé série, à collecteur, calé directement sur l’arbre. Le convertisseur est à ventilation forcée, l’air nécessaire étant prélevé sur la conduite principale de ventilation de la locomotive.
- Dispositions diverses de la locomotive.
- Chaque demi-locomotive comporte deux pantographes montés sur le toit. Ces pantographes peuvent être munis, si cela est nécessaire, de
- cornes terminales se repliant automatiquement lorsque le pantographe s’abaisse pour le passage dans le tunnel, de sorte que, malgré l’augmentation de la surface glissante, le pantographe s’adapte de lui-même au gabarit restreint du tunnel.
- Sur chaque demi-locomotive se trouvent quatre rhéostats, un par moteur. Ces rhéostats sont manœuvrés par paires, ayant un réservoir d’alimentation, une pompe de circulation et un mécanisme de commande.
- Chaque rhéostat comprend essentiellement un réservoir en fonte dans lequel sont montées les électrodes constituées par des plaques métalliques reliées à la terre. ^
- Un plongeur creux placé au centre du réservoir régularise la hauteur du liquide; le niveau de ce dernier est élevé ou abàissé mécaniquement. Afin d’éviter un échaufïeinent excessif, la circulation du liquide est assurée d’une façon continuelle par une pompe centrifuge actionnée par un moteur. Cette pompe prend le liquide au fond du réservoir et le refoule à la partie supérieure du plongeur creux ; de là le liquide se rend au réservoir d’alimentation.
- Lorsque le niveau du liquide est tel qu’il baigne l’extrémité inférieure des plaques, le courant peut circuler entre les plaques connectées au moteur et celles reliées à la terre. Les trois phases du moteur sont ainsi fermées.
- Lorsque le niveau du liquide s’élève, la résistance diminue. Lorsque les plaques sont entièrement submergées, le liquide circulant librement entre elles, la résistance est réduite au minimum.
- Afin d’abaisser autant que possible la température du liquide circulant, une partie est dérivée à travers une tour réfrigérante comprenant une série de plaques disposées de telle sorte que le liquide s’écoule en se divisant en lames minces refroidies par l’air provenant de la conduite principale de ventilation.
- Cette conduite principale de ventilation est alimentée par un ventilateur Sirocco, calé sur l’arbre du convertisseur de phases; elle est fixée dans le châssis, sous le plancher, et court longitudinalement à travers la caisse. Elle comporte, en différents points, des dérivations alimentant les moteurs de traction, le convertisseur, les tours réfrigérantes.
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- Le tableau I donne les principales dimensions et le poids de la locomotive complète.
- Tableau I.
- Dimensions principales et poids de la locomotive complète.
- Longueur entre tampons 3am,ao
- Empattement total des roues motrices. a5m,55
- — rigide. 3m,35
- — du truck 5m,02
- Hauteur du pantographe fermé aü-dessus
- du rail 4m,876
- Hauteur du rail au sommet de la caisse
- (maximum) 4ml4g5
- Largeur totale maxima 3m,5io
- Largeur au-dessu9 du plancher de la 3m,ia4 im,574
- locomotive
- Diamètre des roiies motrices
- — — — portatives Om,7Ô2
- Poids adhérent sur les roues motrices. 198 tonnes
- Poids total de la locomotive. 343 tonnes
- Les charges remorquées par la locomotive sur les divers profils sont indiquées j>ar le tableau II.
- Il est à remarquer, comme vérification, que la locomotive développe en service un effort de traction excédant sensiblement le maximum garanti. L’effort de traction maximum enregistré par le wagon dynamométrique était 81 ooo kilo-
- Tableàu II.
- Charges remorquées par la locomotive sur divers profils,
- PENT I E OU RAM PI I % i DE 0,4 %
- Poids du train en tonnes
- métriques Nombre de locomotives •2,935 2,925 2,925
- par train Vitesse approximative en a I 1
- kilomètres par heure. Effort de traction en livres par locomotive (1 livre oks',454) 22,5 22,5 45
- P. accélération uniforme. 91,8001. 114 000 79,400
- A la vitesse correspon-dantàlarampedea %. A la rampe de 1 % A la rampe de 0,4 %... Maximum garanti d’ef- (41677 t.) 75,400 (34 a3it.) (5i 756t.) 85,800 [(38 o53t.) (36 048 t.) 46,600 (28 882)
- fort de traction par lo- 133,ooo i33,ooo 90,000
- comotive. Maximum approximatif garanti de puissance en HP développé par (i35 118 t. ( 133 128t.) (91440t.)
- les moteurs 5 000 5 000 6 700
- grammes, ce qui correspond à une adhérence d’environ 40 %.
- (A suivre.)
- P. Sabe.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXI (2e Série). — N°42.
- CONTRIBUTION A L’ÉTUDE SUR LA FORMATION DES INGÉNIEURS,
- TECHNICIENS ET INDUSTRIELS
- Dans le numéro '.Uj, du 9 octo.bre 1915, la Lumière Electrique a publié une intéressante conférence de M. Vogt sur la formation des Ingénieurs et des Techniciens, qui renferme des aperçus d’un vif intérêt. On me permettra de rappeler que, dans le numéro du 7 février 191/1, la Lumière Electrique avait bien voulu résumer une étude que j’avais faite sur la même question, en indiquant quelle devrait être, selon moi, l’organisation de l’Enseignement technique et professionnel en France.
- Depuis lors, la guerre est survenue et n’a que trop justifié les prévisions que je formulais. Plus que jamais je crois avoir le droit de répéter ce que j’écrivais alors : « Incontestablement il est indispensable que la France ne reste pas dans cet état d’infériorité lamentable... Bismarck n’a-t-il pas dit : « La guerre future sera une guerre économique; puissent nos successeurs avoir toujours cette préoccupation et prendre soin que, quand arrivera la bataille, nous y soyons préparés... ». Ces paroles étaient, hélas ! prophétiques, mais les récriminations sont inutiles et stériles. Il faut donc nous mettre à Pieuvre sans tarder, c’est la première chose à faire de toute évidence. C’est pourquoi, après les enseignements de l’heure présente, je voudrais compléter par quelques remarques, les intéressants renseignements donnés par M. Vogt.
- Aussi bien la question présente-t-elle le plus haut intérêt puisque des hommes éminents comme MM. Violle ('), Le Chatelier, Victor Cain-bon (2), llillairet, Gall, Barbier, Lordier, etc., en o ut fait le sujet d’études dontlc retentissement s’est étendu jusqu’aux limites du pays. Les uns poussent au noir un tableau déjà sombre, d’autres apportent des remèdes divers. Un très petit nombre vnei-sage les solutions pratiques et immédiates qu’il conviendrait d’apporter. C’est pourtant là, selon nous, que tous les efforts des personnes compétentes devraient se porter immédiatement.
- p) Lumière Electrique, 16 octobre iç)i5, p. 49.
- (2) Lumière Electrique, 3i juillet et 11 septembre 1910 p. 97 et 241.
- Au milieu de ces idées diverses, cherchons à discerner quelques résultats. Comme disait Catherine de Médicis : « Ce n’est pas tout de tailler, maintenant, il fautcoudrc » ctil vaut mieux un mince résultatquedelongsdiscours. Ecoutons d’abord M. Le Chatelier dans ces conclusions :
- « Si nos industriels veulentlutter contre la concurrence allemande, il faut qu’ils se décident à imiter scs méthodes de travail. C’est une naïveté de croire que l’on peut établir aujourd’hui des barrières infranchissables entre deux États voisins. »
- Eh ! bien, oui, imitons les méthodes de travail des Allemands, mais en y adjoignant le génie français : prenons chez eux la méthode et l’organisation, mais gardons soigneusement nos qualités d’inventeurs et d’improvisateurs.
- M. Le Chatelier ajoute encore : « Les sciences expérimentales sur lesquelles repose toute l’industrie sont peu et mal expliquées en France... renseignement, au tableau noir est seul considéré chez nous; l’enseignement au laboratoire, très développé au contraire dans les Universités techniques allemandes, nous est à peu près inconnu... »
- Nous avons, dans ces quelques idées, le programme général auquel nous devons nous rallier pour l’Enseignement supérieur. Il faut d’abord tirer parti à Paris du magnifique établissement qu’est le Conservatoire National des Arts et Métiers. Il faut lui infuser une vie qu’il a perdue dans une somnolence de longues années passées. Il faut en faire à la fois une Sorbonne technique, un laboratoire national, une plateforme d’essais, un bureau d’Etudes et de renseignements pour les industriels dans toutes les branches qui les intéressent. Les moyens d’action ne manquent pas. E11 province, il faut créer, dans les principaux centres industriels, des laboratoires nationaux adaptés à chaque région, car, comme le dit M. Violle, « Les découvertes de laboratoire de Pasteur auraient suffi à payer plusieurs fois la rançon delà France en 1870 ». Il faut créer là où cela est nécessaire des Universités techniques, mais dirigées par des techniciens qui ont fréquenté le laboratoire et l’industrie, et dans les-
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- quelles on ne fera pas simplement un « enseignement au tableau noir ». Ceci veut dire que la collaboration des syndicats et groupements industriels devrait jouer dans ces créations un rôle prépondérant. F uyons renseignement livresque et spéculatif, peut-être commode pour rinstructeur, mais souvent in utile pour l'auditeur. Faisons des projets, des études de prix de revient,-devis ; mais surtout à partir d’une certaine culture; laissons de côté l’étude des pendules qui se balancent dans certaines conditions, des colloïdes qui pénètrent des paraboloïdes, etc., toutes choses excellentes pour la gymnastique de l’esprit, mais qui relèvent de l’enseignement universitaire et non pas de renseignement technique, lequel doit être essentiellement utilitaire. Oui, faisons comme les Allemands, multiplions les universités techniques, les laboratoires expérimentaux, les tcclinieienS'pratiques. Consacrons-y l’argent et les compétences nécessaires, il y va d’un intérêt vital. J’entendais dire récemment, par un grand éditeur parisien, que l’industrie du livre par exemple était confiée chez nous en maints endroits à des professeurs parlant du haut de la chaire et n’ayant jamais fréquenté l’atelier. C’est une triste ironie puisque l’industrie du livre est une grande industrie pratique à laquelle les Allemands ont donné un développement considérable. J’en pourrais citer beaucoup d’autres.
- Pour l’enseignement secondaire, notre type u Arts et Métiers » français parait renfermer la formule exacte. Il faudrait seulement le multiplier sur tous les points du territoire où cela est nécessaire, et je suis d’accord entièrement avec M. Lordier, dans son bel article « L'ingénieur de demain » de la Revue du Mois (mai 1911), lorsqu’il demande qu’on l’adapte aux besoins de la région et qu’on favorise l’initiative privée par tous les moyens possibles.
- Il en va de même, du reste, de notre enseignement primaire, dont il faut d’ailleurs louer les progrès au cours de ces dernières années avec l’extension des écoles pratiques de commerce et d’industrie, et des écoles nationales professionnelles. Mais ce résultat est encore très insuffisant.
- Quant à l’apprentissage professionnel, je ne saurais mieux faire que de citer cet extrait de la conférence magistrale de M. V. Cambon à la Société des Ingénieurs civils de France,qui a été édité par la Lumière Electrique : « Pour l’appren-
- tissage professionnel il 11’est pas un industriel qui n’en déplore l'insuffisance. L’ouvrier français est le plus habile du monde, mais encore faut-il qu’on lui apprenne un métier. N’attendez pas que le métier lui soit enseigné par l'Etat. Depuis vingt ans on agite de loin en loin cette question au Parlement, et, après quelques discussions confuses, on la remet dans le tiroir. Ce genre de séances continuera. Pcrmettez-moi de vous avouer que je 11e le regrette que faiblement. Le jour où l’Etat ouvrirait des Écoles professionnelles, il ferait des mandarins, non des artisans. Tel y entrerait pour devenir serrurier qui en sortirait quémandeur d’une place de fonctionnaire. Tenez cette solution pour fatale. A mon avis, nous n’aurons en France des ateliers d’apprentissage sérieux que le jour où les industriels intéressés les créeront eux-mêmes, soit individuellement, s’ils en ont les moyens, soit en se syndiquant entre exploitants d’une même profession. Toutefois une initiative analogue pourrait être prise par les communes. Des ateliers d’apprentissage municipaux appropriés aux industries de la région, contrôlés par des manufacturiers de la localité, auraient chance de produire des artisans habiles dans leur métier... » J’ajouterai que'd'autres initiatives très heureuses, sur lesquelles je reviendrai, sont maintenant en voie d’exécution.
- Pour terminer, tout ce qui vient d’être exposé est inutile, si une volonté agissante unique’, compétente, énergique, ne peut pas s’imposer dans cette puissante organisation. On dit qu’il y a antagonisme entre le Ministère de l’Instruction publique et celui du Commerce sur divers poin ts. Cela est très fâcheux. Toutefois, s’il en est ainsi, que le Parlement tranche la question au plus tôt en s’entourant de tous les renseignements qui peuvent lui être utiles pour se faire une opinion, bien qu’à première vue il n’existe aucun doute ; ce serait une régression et une ironie de ne pas confier l’enseignement technique industriel et commercial au département d’où dépend le Commerce et l’Industrie. Les personnes compétentes tiennent pour tout à fait extraordinaires les gens qui, sans avoir mis les pieds dans un laboratoire industriel ou dans un atelier, enseignent à volonté la résistance des matériaux, l’électricité, la chimie, etc.; on se demande s’ils n’enseigneraient pas aussi bien le sanscrit.
- Mauiu ce SouuniEït.
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- PUBLICATIONS TECHNIQUES
- ÉLECTROTECHNIQUE GÉNÉRALE
- Note sur la répartition du flux autour d’une armature à courant continu.
- On sait que la force magnéto-motrice (F.M.M.) produite par le passage du courant dans une armature à courant continu est maxima dans l’axe des balais et que sa variation le long de la distance polaire est représentée par une courbe
- Fig. i. — Force magnéto-motrice d’un enroulement à deux couches ; (a) conducteurs dans les encoches ; (/>) charge périphérique en ampères-conducteurs par centimètre ; (c) force magnéto-motrice.
- triangulaire, (voir figure i). (a) représente les conducteurs dans les encoches ; (b) la distribution des ampères-conducteurs et (c) la F. M. M. de l’enroulement induit, obtenue en totalisant (b). Le pointillé en (c) montre la F. M. M. moyenne que l’on obtiendrait avec un enroulement uniformément réparti. Quand l’armature est soustraite à l’influence de pôles ou de cales de fer, cette F. M. M. produit un flux réparti dans le noyau comme le montre la figure a. Donc, le noyau de l’armature présente des pôles bien définis. Quand l’armature tourne, ces pôles restent pratiquement immobiles dans l’espace. Ils le seraient tout à fait si le nombre des encoches était très grand. Tout ceci est, naturellement, bien connu.
- Il a paru intéressant aux auteurs de cette étude de chercher la distribution du flux, non seule-
- ment autour du noyau, mais aussi autour des connexions terminales et autour d’une bobine quelconque de l’armature. Les connexions terminales de l’enroulement d’une armature à courant continu se composent d’habitude de a couches de conducteurs se croisant sous un angle donné et, à première vue, le problème posé semble quelque peu compliqué. Les auteurs *se sont servis pour leur étude d’un fluxmètre Grassot et d’une bobine exploratrice.
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- Fig. 2. — Distribution périphérique du flux au milieu du noyau.
- On s’est servi pour les essais d’une armature bobinée à boucles, montée dans des paliers, loin de tout pôle ou circuit magnétique, et on a cherché la distribution du flux sur sa surface quand elle était parcourue par un courant donné. Voici les principales dimensions de cette armature :
- Diamètre 36 centimètres ; longueur du noyau 8 cm. 5 ; longueur ' du porte-à-faux (portion de bobine dépassant le noyau), 8 cm. 25 ; enroulement bouclé à /, pôles avec 5r encoches et 18 conducteurs par encoche. Les essais ont été faits avec un courant de 5 ampères par conducteur.
- Les résultats sont donnés par les figures 2, 3, et l\.
- La courbe de la figure 2 donne la distribution
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- périphérique du flux autour des connexions terminales; la mesure étant faite à mi-chemin entre le bord du noyau et l’extrémité de la bobine (fig. 3).
- fl» t/une 1 encoche t
- 1 l Ths des Àicothei
- | M B . 1- ni b \l jûoAr/hg * 1 tW T m-3o/a/ -1
- 1 't ^
- Fig. 3. — Distribution périphérique du flux au milieu des connexions terminales.
- On voit que, comme le noyou, les extrémités des bobines présentent des pôles définis coïncidant pratiquement dans l’espace avec ceux du noyau.
- Fig. 4. — Distribution du flux le long d’une bobine.
- La figure 4 montre la distribution du flux le long de deux bobines, en partant du milieu du noyau et en suivant le contour de chaque bobine jusqu’à l’extrémité axiale de l’enroulement. Les bobines choisies sont situées en a et à (fig. 2). La dépression marquée qu’on voit sur les courbes provient d’une profonde gorge circülaire ménagée dans le noyau pour recevoir un frettage. Nous voyons sur ces courbes que, quelle que soit la bobine choisie, le flux tend vers zéro quand on approche de l’extrémité de la bobine. Ces résultats peuvent se résuiner-ainsi :
- La force magnéto-motrice due aux têtes de bobine d’un enroulement à deux couches produit des pôles analogues à ceux créés sur le noyau par la force magnéto-motrice des conducteurs dans les encoches. Le fait que la densité du flux tend vers zéro quand on s’approche de l’extrémité
- axiale de l’enroulement montre que tout le flux émanant de Varmature passe par la périphérie et que rien n’en passe par l’extrémité de l’enroulement de l’extérieur à l’intérieur des têtes de bobine ou vice versa.
- :éï\',
- Direction pénphertqut
- Fig. 5. — Courant équivalent aux têtes de bobine.
- () distribution du courant dans Iss connexions terminales ;
- () système de courants équivalents.
- La figureS montre comment on peut prévoir théoriquement ces résultats. Cette figure montre les connexions terminales à deux couches pour un enroulement simple; le pointillé représente la couche inférieure et les flèches indiquent le sens du courant. La bobine en commutation comprend les systèmes de courant marqués ABCD, etc.. Considérons maintenant une maille a b c d du système A, le sens du courant dans chaque côté de la maille étant marqué sur la figure. On voitfacilement qu’en décomposant les courants aux sommets de la maille, suivant des composantes périphériques et axiales, les premières se compensent àpeu près magnétiquement tandis que les composantes suivant l’axe restent seules actives. Un raisonnement semblable appliqué à la maille efghdu système B montrera que, seules, les composantes périphériques y subsistent, les composantes axiales se détruisent à peu près. Si nous appliquons cette méthode à toutes les mailles, nous obtenons le diagramme du bas de la figure 5 et les têtes de bobine équivalent à l’arrangement de courant indiqué. Ces courants donnent naissance à des flux ayant des maxima égaux et opposés en L et M et tendant vers zéro en N et O. En outre il est évident qu’une pareille distribution de courant donne naissance à un flux tendant vers zéro dans une direction axiale quand on atteint l’extrémité des
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- bobines. La figure 5 montre que les pôles coïncident dans l’espace avec ceux du noyau dus aux conducteurs dans les encoches et ont le meme signe (ees derniers se produisent en LX, M ù ).
- 11 est très remarquable que la distribution du flux autour des têtes debobined’un enroulement à deux couches soit la même que pour un enroulement à bobine .à une couche, ce que montre la figure 5.
- __ Centre du noyau
- — potairç___
- Fig. 6. — Distribution de flux dus aux courants équivalents de la ligure 5.
- (a) courbe caractéristique de distribution périphérique ;
- (ôj système de courants (ses points représentent les lignes dé force);
- (c) courbe caractéristique de répartition le long d’une bobine
- La figure 6 est une représentation graphique du llux dû aux têtes de bobine montrant la densité et la direction des lignes de force d’accord avec les résultats pratiques et théoriques établis plus haut.
- J. S.
- La contraction magnétique et la résistance électrique du fer et du nickel.
- C.-W. Heaps.
- Jusqu’ici, plusieurs expériences ont montré que lorsqu’une barre de fer est orientée parallèlement à un champ magnétique, elle se contracte si le champ est d’une grande intensité et se dilate si l’intensité est faible. Une barre de nickel subit toujours une contraction. Cependant, le phénomène se manifeste de façon variée avec des échantillons différents. C’estainsi que Bidwell a observé la contraction d’une barre de fer'sous toutes les intensités magnétiques et que S. R. Williams a enregistré un allongement initial sur une barre de nickel.
- Dans les expériences relatées par l’auteur, où l’on a fait simultanément des mesures de contraction magnétique et de résistance électrique sur éprouvettes de fer et de nickel, on s’est attaché à toujours pratiquer plusieursessais sur une même éprouvette afin d’obtenir des résultats comparables.
- L’importance de l’objet de cette recherche est évidente, si l’on considère qu’il est impossible d’expliquer l’influence de l’aimantation sur la résistance électrique sans faire intervcnirla structure moléeulairedu métal, llsepeut qu’un champ magnétique provoque un changement dans le parcours des électrons libres constituant le courant et modifie ainsi la résistance. Le champ magnétique altère également la forme des molécules ce qui alfecte encore la résistance. La contraction magnétique peut aussi être associée à une modification dans le groupement moléculaire, en sorte qu’en étudiant la contraction magnétique on peut espérer avoir une idée plus nette du phénomène de conductibilité électrique.
- L’appareil utilisé aux expériences est repré-
- Fig. i. — Appareil de mesure de la contraction magnétique.
- senté ici (fig. 1). Les fils de fer ou de nickel, AA', de 80 millimètres de long et o mm. 22 de diamètre, sont placés dans un tube de verre CC'. Avec 2 fils et le levier G, on réalise une longueur effective d’éprouvette égale à 160 millimètres. Ces fils sont reliés delà façon représentée pour qu’en mettant les deux barres de cuivre KK' en connexion avec un pont de Wheatstone la résistance totale du fil puisse se mesurer exactement. Les variations de celle résistance le sont par la méthode des shunts compensateurs en'corrigeant la résistance des conducteurs supposée invariable.
- Les bouchons BB' sont en caoutchouc durci et lûtes dans le tube de verre. Un fil de soie relie l’extrémité du fil A' au levier DEF portant l’un des pieds du miroir M dont les deux autres
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- reposent sur l’appui fixe O. Les rotations en G et D se font verre sur verre. Le miroir M réfléchit, sur une échelle placée à f\ ou 5 mètres de distance, la lumière d’une lampe à incandescence. F O mesure a millimètres; D E ~ ti mm. 65; EF = 3o millimètres. Le rapport d’amplification des allongements ou contractions par ce dispositif optique est de 32 890.
- Afin de vérifier qu’il n’intervenait aucune influence perturbatrice, les fils métalliques AA' ont été remplacés par des fils de soie et l’appareil placé dans un champ magnétique : aucun mouvement n’a été constaté. Les expériences ont été faites avec un poids W constant, de /|0 grammes et à la température de 22°C.
- Le champ magnétique longitudinal était fourni par un solénoïde de i5 centimètres de longueur . donnant une intensité de 100 unités C.G.S. pour un courant de 1 ampère. Aucune tentative n’a été faite pour corriger le défaut d’uniformité du champ, d’ailleurs sans importance pour des essais comparatifs.
- Pour le champ magnétique transversal, on a eu recours à un électro Weiss, à pièces polaires de 100 millimètres de diamètre, pouvant se rapprocher jusqu’à 17 millimètres d’intervalle. L’intensité de ce champ était mesurée à l’aide d’une spirale de bismuth.
- Quant aux métaux des éprouvettes, on n’en a pas déterminé la composition chimique. En un cas on s’est servi de fer doux de Norvège ; dans l’autre, de nickel couramment fourni par Eimer et Amend.
- Le passage du courant dans les fils produisant des effets calorifiques perturbateurs, on n’a pas jugé possible de faire simultanément des observations sur les variations de longueur et de résistance. On a fait, au contraire, une série de lectures d’allongement ou de contraction magnétique suivie immédiatement d’une série de mesures de résistance, les observations commençant, en chaque cas, avec un champ magnétique maximum pour finir avec le champ minimum.
- Les courbes reproduites ici ont été tracées d’après les résultats obtenus : dïjl correspond à la variation de longueur par unité de mesure; c?R/R, à celle delà résistance par unité. Le champ magnétique extérieur, mesuré en gauss, est donné sans correction de l’influence démagnétisante des fils métalliques. Les accroissements de résistance sont exprimés en valeurs de rfR'R
- portées au-dessus de l’axe des abscisses et les diminutions en valeurs portées au-dessous. Au contraire, les réductions de longueur dl/l sont portées au-dessus du meme axe dans les memes diagrammes, sauf dans la figure 5 où elles sont au-dessous.
- La chute de la courbe de résistance dans la
- «
- O SOC 1,000 4JO0 ZfiOO tfSCO
- Fig. 2. — Courbes pour le fer dans un champ magnétique longitudinal.
- figure 2 est imputable à l’aimantation transversale. Il a été démontré qu’avec un métal pur et un champ uniforme il 11’y a pas d’augmentation de résistance dans un champ transversal ni pour le fer ni pour le nickel.
- Pour le moment, il est difficile de dire si l’accroissement initial, observé pour le fer dans les expériences ici décrites, est imputable à des impuretés ou à une composante magnétique lon-
- gitu dinale.
- On a constaté que le fer se contracte pour toutes les intensités du champ magnétique longitudinal, et cette contraction, en concordance avec les courbes de Bidwell, est en opposition avec les résultats obtenus par d’autres expérimentateurs. Le champ transversal a produit également une contraction, bien qu’il puisse, dans des champs plus grands, sè manifester unallon-
- 40
- 1,000
- 4,500
- ifioo.
- l ig. 3. — Courbes pour le nickel dans un champ magnétique longitudinal.
- gement, car l’allure de la courbe indique que la saturation n’était pas atteinte à 12-000.-Dans le nickel, le champ transversal a produit un allongement et le champ longitudinal une contraction.
- Dans les figures % et 3, on observe un remar-
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- quable parallélisme entre les courbes de résistance et de contraction magnétique et il semble que, toute cause altérant la résistance agisse suivant la même loi sur la longueur du conducteur.
- En admettant la théorie de Drude sur la conductibilité et en supposant que, par la modification du groupement moléculaire, le champ magnétique longitudinal modifie aussi le libre passage des électrons, on peut prouver que dR/R = dl/l. Il semble raisonnable de supposer que lorsque les espaces intermoléculaires se trouvent réduits, la longueur du conducteur est réduite proportionnellement ; ce qui s’exprimerait, par exemple, par l’équation
- rf R _rdl
- TT ~ L T
- bans la figure C, les valeurs de -^-son (portées
- R
- en fonction de dl. Comme on devait s’y attendre en raison des considérations théoriques ci-dessus les points obtenus sont sur une droite. On n’a pas pris de valeurs de la courbe de résistance pour les champs au-dessus de i aoo gauss, l’aimantation transversale provoquant une chute à partir de ce point.
- Kig. 4. —Courbes pour le nickel dans un champ transversal.
- La courbe de la figure 6 pour le nickel est également une droite pour les champs intenses, mais la loi de proportionnalité directe ne vaut plus pour les faibles champs. AV. A. Jenkins est arrivé à conclure que é?R/R est proportionnel A\jdljl pour les champs inférieurs à too unités C. G. S. ; mais cette conclusion n’est pas con-firmécxpar les observations d’autres sources.il est possible que, dans le cas du nickel, la variation des distances intcrmoléculaires ne soit pas proportionnelle à celle de la longueur totale comme dans le fer.
- Dans le cas d’un chàinp magnétique transversal, deux facteurs interviennent pour modifier la résistance: i°le regroupement moléculaire et, i° la déllexion directe des électrons par le champ magnétique. Il fallait donc s’attendre à ce que les courbes de contraction magnétique et de résistance n’eussent même allure que lorsque le premier facteur est grand en comparaison du second. Tel semble être le cas pour le nickel, bien que l’influence de ce dernier y soit évidente.
- Lorsque le champ magnétique atteint 6 ooo imités, le regroupement moléculaire est achevé et la longueur cesse de croître. Cependant, la résistance continue à fléchir légèrement quand le champ augmente, ce qui est imputable à la déflexion magnétique des électrons.
- l'ig. 5. — Courbes pour le fer dans un champ transversal i
- Les courbes pour le fer (fig. 5) montrent que le regroupement moléculaire n’est pas complet pour des champs de iï ooo unités, c’est-à-dire que la variation de longueur dépend encore du champ magnétique pour de telles valeurs. Cela serait plutôt surprenant s’il n’était probable que l’intensité d’aimantation, et non le champ magnétique, est le facteur qui détermine la forme des courbes; or, il est beaucoup plus difficile d’aimanter des fils transversalement qu’en longueur.
- Dans toutes les courbes, sauf celles de la figure 5, l’accroissement de résistance est connexe d’une contraction et vice versa-, et, pour le fer, la tendance est vers la relation indiquée plus haut. Quoique la loi de proportionnalité ne s’applique pas dans tous les cas, il est remarquable que les métaux présentant une grande contraction magnétique offrent également de grandes variations de résistance. Quant à l’amplitude des deux effets, les métaux essayés se classent dans l’ordre : nickel, alliage Hensler fer. Si l’on peut appliquer la loi d’analogie aux} autres métaux, nous devons admettre que dlfl
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- la lumière électrique
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- pour les métaux non magnétiques, est de l’ordre de grandeur io—8 à io-0.
- Les données recueillies dans ces expériences permettent la comparaison entre les effets de contraction magnétique longitudinaux et transversaux bien que cette comparaison ne puisse être poussée trop loin* car, observé S. R. Williams, la structure cristalline, parallèlement à la longueur du fil, est différente de la structure transversale.
- En négligeant ce facteur, nous trouvons que le fer se contracte perpendiculairement aussi bien que parallèlement au champ magnétique. La réduction correspondante de volume par
- Fig G. — Courbes montrant la relation entre dljl et dR/R.
- unité est de l’ordre de io—f>. Le nickel se dilate perpendiculairement et se contracte parallèlement au champ. La réduction maximum de volume calculée est, pour ce métal, de 3 X io-,i. Ces conclusions contredisent les expériences de Nagaoka et Honda, qui ont constaté une augmentation de volume pour le fer et le nickel.
- Dans une série de récents articles, S. R. Williams a cru pouvoir attribuer la contraction magnétique à l’orientation d’aimants moléculaires en forme de sphéroïdes aplatis. Pour que cette théorie se justifie, la dilatation transversale
- d’un conducteur devrait être associée à sa contraction longitudinale et vice versa. C’est bien le cas pour le nickel, mais dans le fer le phénomène semble trop complexe pour admettre une explication aussi simple. Il est probable qu’il se produit une sorte de modification de structure où le groupement moléculaire est changé par le champ magnétique, et ce changement dans le groupement moléculaire, combiné à la théorie des sphéroïdes aplatis, peut expliquer la plupart des phénomènes observés.
- En résumé :
- i° L’éprouvette de fer se contracte quand on l’aimante en travers ou en long.
- •2° Celle de nickel se contracte dans le sens du champ magnétique et se dilate dans le sens perpendiculaire.
- 3° Dans un champ longitudinal, les courbes de contraction magnétique et de résistance ont une grande similitude ; pour le fer l’accroissement de résistance est proportionnel à la contraction.
- 4° Dans un champ transversal, les courbes de contraction magnétique et de résistance sont très analogues et accusent la relation étroite entre les deux effets.
- Dans le fer, cette relation est évidente mais plus complexe que dans le nickel ;
- 5° Sauf pour le fer dans un champ transversal, la contraction est toujours accompagnée d’un accroissement de résistance et la dilatation d’une diminution ;
- 6° L’application de la théorie des électrons aux résultats d’expérience est aussi satisfaisante qu’on pouvait l’espérer, bien que l’ignorance des lois régissant les actions intermoléculaires dans divers métaux empêche beaucoup la vérification de toute théorie.
- (The Electrician, ier octobre ig15.)
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXI (2° Série). — N° 42
- RADIOTÉLÉGRAPHIE
- Recherches sur les ondes hertziennes.
- Le rapport tic la Commission de la British Association (') sur les recherches relatives aux ondes hertziennes est beaucoup moins développé qu’on ne l’avait espéré à l’origine, voici plus cl’une année. On se rappelle qu’à cette époque des dispositions avaient été prises en vue d’observations nombreuses et intéressantes dans le monde entier, tant à l’occasion d’une éclipse solaire que pour l'enregistrement continu des phénomènes de dispersion ou perturbations atmosphériques, bien connus des praticiens de la T. S. F., mais dont l’origine est encore incertaine.
- L’intérêt du rapport, dont nous donnons un abrégé ci-après, est d’apporter quelques données à ce problème et de montrer, en même temps, que ces phénomènes peuvent être utilisés pour la prévision du temps.
- k
- ¥ *
- La guerre a eu pour effet immédiat, en août i()i/i, de suspendre au bout de trois mois les observations scientifiques dans la plupart des stations radiotélégraphiques soit privées, soit navales ou militaires. Quelques stations ont cependant poursuivi cette tâche, notamment aux Indes, en Australie, au Canada et aux Etats-Unis. Dans cette dernière puissance, on compte environ 3o postes d’observation en fonctionnement. Les observations relatives à l’éclipse ontl'ait défaut dans la plupart des pays où cette éclipse était visible. Quelques-unes ont été enregistrées en Suède et en Norvège.
- Quoi qu’il en soit, les observations quotidiennes recueillies d’avril à juillet inclus permettent quelques déductions et fournissent une première base pour la reprise de l’enquête dans l’aveniE
- (') Sir Oliver Lodge, président; Dr W.-H. Eccles, secrétaire.
- Variations diurnes. — Le fait principal et à peu près universel, c’est que les phénomènes de dispersion perçus pendant la nuit sont plus nombreux et plus intenses que ceux perçus dans le jour. Si l’on traçait des courbes donnant l’intensité des perturbations dans la radiotélégraphie en fonction du temps, en commençant le jour, ces courbes auraient deux formes caractéristiques : en entonnoir et en U.
- La courbe en entonnoir s’observe en mer et dans les îles éloignées de tout continent ; la courbe en U, sur les continents, principalement sous les tropiques. Le minimum de ces courbes se place un peu après midi et le maximum un peu après minuit dans presque toutes les stations au nord de l’Equateur. La seule exception à celte règle a été constatée à Lagos (Nigeria) où le minimum se place vers 7 heures du matin, la courbe se relevant durant la journée.
- A moins que des perturbations atmosphériques locales ne produisent de grandes variations, le passage des conditions nocturnes aux diurnes, et vice versa, dans les stations aujnord de l’Equateur, retarde sur le lever et le coucher du soleil. La règle inverse semble régner dans l’hémisphère austral, notamment à l’ile des Cocotiers.
- Ces variations régulières et universelles ont une amplitude moyenne représentée par 2 pour le jour et 5 pour la nuit sous les tropiques, o,3 pour le jour et 3 pour la nuit dans les zones tempérées, si l’on adopte l’échelle arbitraire proposée par la British Association.
- Ces chilîres sont grandement affectés par les conditions météorologiques locales qui, fréquemment, faussent toutes les déductions qui précèdent.
- Périodes d'extrême perturbation. — Parfois, toute communication radiotélégraphique est rendue impossible à un poste pendant une période de phénomènes de dispersion très supérieurs à la moyenne en nombre et intensité. Ces phénomènes sont appelés « orages X ». Quand
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- ils se produisent de jour et durent plus d’une heure ou deux, ils altèrent radicalement l’allure de la courbe diurne. On a observé des orages X simultanément en des points distants de plusieurs centaines de kilomètres quoiqu’on général ils ne s’y manifestent qu’à des intervalles de plusieurs heures.
- La comparaison de quelques orages X avec les orages météorologiques observés en Europe, aux Etats-Unis et au Canada, a montré très nettement que les périodes de forts orages X coïncident avec les basses pressions barométriques, les grands vents, les brusques variations de température, les pluies abondantes, et surtout avec les rapides variations de la pression atmosphérique.
- Aux faibles latitudes, les variations du baromètre pendant les violents orages X peuvent être suivies sur un instrument ordinaire. En fait, les observations des stations météorologiques et radiotélégraphiques conduisent à conclure que les orages X sont souvent accompagnés d’orages ordinaires se manifestant en des points peu éloignés. Parfois, on enregistre un orage X lorsque, dans la localité, le temps parait simplement orageux sans manifestation de tonnerre ou d’éclair. ’
- On sait que les conditions atmosphériques instables qui déterminent les orages se propagent parfois de point en point à une vitesse assez lente et que leurs déplacements sont enregistrés par les observatoires météorologiques. Or, l’examen des diagrammes radiotélégraphiques montre que ces perturbations atmosphériques peuvent être décelées plusieurs jours à l’avance.
- D’après un rapport du poste de T. S. F. du gouvernement australien, à Espérance, la pluie diurne est précédée, en 8o % des cas, par des perturbations intermittentes. De même, les vents nord-est, sur les côtes anglaises de l’Atlantique, sont accompagnés de fortes dispersions pour les stations irlandaises et en mer.
- 11 est très remarquable également que les mois de septembre et octobre, indiqués par les observations radiotélégraphiques comme étant ceux des plus forts orages X dans la Méditerranée soient également les mois de tempêtes.
- En somme, les statistiques montrent qu’il semble exister deux types d’orages X pendant la
- période diurne : les uns produits par des conditions atmosphériques localisées dans une zone de i(lo kilomètres peut-être, autour de la station radiotélégraphique et qu’on peut qualifier d’orages X locaux; les autres nés à une certaine distance.
- Quand ils sont dus au premier type d’orage, les phénomènes de dispersion semblent, d’après l’analyse des rapports reçus, être dus, dans le jour, à des décharges électriques atmosphériques tout à fait localisées, souvent même trop faibles pour se manifester par l’éclair ou le tonnerre, mais indiquant nettement l’approche d’une instabilité dans l’état atmosphérique.
- Le second type d’orage X est parfois révélé par les observations de phénomènes de dispersion faites d’heure en heure à la station de Malte, de la The Eastcrn Telegraph Company, et à celle de Sierra Leone, de la The African Direct Telegraph Company. 11 est établi qu’en certains cas la même cause influence les deux stations, bien que distantes de 4 ooo kilomètres.
- Les perturbations nocturnes, souvent dues aussi à des causes locales, sont, en plus forte proportion que dans le jour, l’indice d’orages d'origine lointaine.
- D’après les observations faites dans les stations australiennes, les perturbations les plus sérieuses et les plus continues se produisent (sauf le cas d’orages locaux), par les nuits calmes, quand le ciel est bleu et étoilé.
- D’après le lieutenant E. R. Macpherson, à Sierra Leone, un certain vent sec qui souffle périodiquement pendant plusieurs jours de suite sûr la côteouestd’Afriqueprovoque la disparition presque absolue des phénomènes de dispersion dès qu’il commence à s’élever, tandis que la période des moussons y est marquée par de grands orages X.
- Aurores boréales.' — Les stations radiotélégraphiques de l’Alaska n’ont. pu remarquer, au cours de l’hiver dernier, aucune perturbation électrique dans l’atmosphère au moment des aurores boréales.
- De même on n’a pu, nulle part, vérifier la périodicité supposée de 27 jours dans les variations magnétiques.
- [The Eleclrician, 24 septembre igi5.)
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- Système de génération d'oscillations électromagnétiques. — R. Arno.
- Dans le numéro du i5 juillet 1915 de L'Elet-tricista, le Professeur Arno expose un système qu’il a inventé pour obtenir dans une antenne pour télégraphie ou téléphonie sans fil un grand nombre de trains d’ondes à la seconde.
- Ce système consiste essentiellement enl’emploi d’un courant polyphasé dont chaque phase alimente un circuit oscillant séparé, les oscillations de décharge de ces circuits alimentant toutes le même circuit secondaire. Par conséquent, si N est le nombre des phases du courant polyphasé et n la fréquence de ce courant, on obtient dans le circuit secondaire et dans l’antenne un nombre de trains d’ondes égal à 2/1N, si on a soin de ne faire éclater qu’une seule étincelle par demi-période. Mais, si on fait éclater m étincelles par demi-période, le nombre de trains d’ondes à la seconde devient égal à 2 mn N.
- La réalisation de cette idée comporte l’emploi de N circuits oscillants et d’un transformateur à haute fréquence ayant N circuits primaires et un seul circuit secondaire. L’inventeur a donné à ce transformateur la forme cylindrique.
- Le courant polyphasé nécessaire à l’alimentation de ces circuits peut évidemment être fourni directement par un alternateur. Mais l’auteur a imaginé un transformateur qui, en même temps qu’élévateur de potentiel, fonctionne aussi comme élévateur du nombre des phases. Supposons un tore en fer laminé recouvert par un enroulement uniforme, alimenté en trois points
- équidistants par un courant triphasé. Par-dessus cet enroulement se trouve un nombre N de bobines égales et équidistantes. De ces bobines on peut donc tirer un courant polyphasé à N phases.
- L’auteur a utilisé dans ses essais un transformateur triphasé de type ordinaire à trois colonnes, dans lequel les différentes phases sont dérivées de points convenablement choisis dans les bobines secondaires. En outre, pour éviter la formation d’arcs aux éclateurs, ce transformateur présentait des fuites magnétiques considérables.
- Chaque éclateur était constitué par trois cônes métalliques à axes parallèles, l’un des cônes étant maintenu en mouvement uniforme par un petit moteur électrique.
- L’inventeur s’est proposé d’obtenir à l’aide de son dispositif :
- i° Pour la télégraphie sans fil, une note musicale, en utilisant un courant triphasé ordinaire, de fréquence 5o ;
- 20 Pour la téléphonie sans fil, une note de hauteur dépassant 3o 000, par conséquent insensible à l’oreille.
- Les expériences de l’auteur montrent que ces deux buts ont été pratiquement atteints. Et précisément, la note obtenue dans le premier cas était pure : dans le deuxième cas on percevait au poste récepteur un son comparable à celui donné par un arc Poulsen.
- E. B.
- (L'Elettricista, i5 juillet 1915.i
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- HYDRODYNAMIQUE
- Sur les coups de bélier : conduite entièrement purgée. — G. Camichel. Note présentée par J. Boussinesq.
- en mesurant, par des jaugeages, la vitesse initiale e0, de l’eau dans la conduite, on a vérifié la formule donnant le coup de bélier h :
- Considérons une conduite entièrement purgée d’air.
- i° On détermine la vitesse de propagation de l’onde par une dépression brusque, qu’on produit en manœuvrant un petit robinet placé à l’extrémité de la conduite: on réalise ainsi une ouverture de très courte durée, la diminution de pression est inscrite par le manomètre, qui enregistre ensuite cette variation de pression, réfléchie par l’extrémité amont (réservoir) et changée de signe; et ainsi de suite. On obtient ainsi, dans le graphique de la pression, une série d’encoches, tantôt dans un sens, tantôt en sens inverse, qui permettent de déterminer très commodément la vitesse de propagation a de l’onde. Pendant cette détermination, la conduite étudiée reste fermée, et les vannes compensatrices n’interviennent pas.
- Les expériences ont porté sur une conduite de 8o millimètres de diamètre, de 5 millimètres d’épaisseur (en fer) et de i54 m. 5o de longueur. Elles ont donné, par des séries très concordantes, une vitesse de i 280 mètres par seconde. La formule
- a= — ____
- y//(8,3 + K ^
- (K = o,5, e épaisseur de la conduite, d, diamètre de la conduite), donnée par MM. Joukovsky et Allievi, fournit une vitesse de 1 3i5 mètres. La différence entre ces deux nombres peut être attribuée à l’épaisseur du tuyau (qui est assez mal définie), à l’influence des manchons de raccordement et surtout à ce que la formule de Joukovsky-Allievi n’est applicable, comme l’a démontré M. Boussinesq, qu’à des conduites minces.
- 20 En produisant des fermetures brusques et
- h =
- av0
- g
- Yoici quelques chiffres :
- h calculé h observé
- 8'",43 8‘“,oo
- 6m,i3 5 ”',88
- 4“,24 4m,o6
- Dans d’autres séries, la différence entre l’observation et le calcul était de signe contraire. La valeur de la vitesse a adoptée dans ces expériences était i 280 mètres, valeur trouvée ci-dessus.
- 3° Enfin, au moyen d’un robinet mû par un moteur, on a produit des résonances, comme dans le cas des poches d’air, et observé les ondes stationnaires ; en faisant varier la vitesse du robinet, on a mis en évidence le coup de bélier fondamental et les deuxième, troisième, quatrième et cinquième harmoniques.
- En désignant par Ti, T2, T3, T*, Ts, les périodes observées sur les graphiques du manomètre enregistreur, on a, pour le coup de bélier fondamental et les harmoniques :
- 4 x 154,5 1 280 x T, 4 X 154,5 1 280 X T2 4 x 154,5 1 280 X Ts
- = 1,016 au lieu de i, = 2,045 au lieu de 2, = 3,o5 au lieu de 3,
- i54,5
- 1 280 X T4 4 x i54,5 i 280 X Ï5
- = 0,989 au lieu de i, = 4,96 au lieu de 5.
- Ces expériences nécessitent deux postes, dont l’un est placé à l’extrémité aval de la conduite. Pour les harmoniques pairs, qui donnent un ventre à l’extrémité aval delà conduite,ledeuxième manomètre indique la période observée au moment où un ventre se produit au distributeur.
- Les méthodes précédemment indiquées sont applicables aux conduites industrielles.
- (Comptes rendus de l’Académie des Sciences, 4 octobre 1915.)
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- NOTES INDUSTRIELLES
- L'industrie électrique en Espagne.
- La situation de l'industrie électrique en Espagne devient très défavorable en raison delà pénurie de matières premières nécessaires à la continuité de fabrication. II y a deux à trois mois, bien des travaux de construction électrique ont été suspendus pour cette cause. On sait que l'Espagne possède de très importants bassins miniers qui produisent en abondance des minerais de fer, de cuivre etd’autres métaux. Le transport de ces matières premières occupe même à peu près à lui seul toute une Hotte de navires.
- M. E. Rubio, qui traite la question dans Energia Eléctrica, déclare que les ressources nationales en charbon permettent de donner aux industries indigènes un grand développement. 11 est, sur ce point, en désaccord avec d'autres autorités en la matière,qui sont d’avis qu’avec l'outillage nécessaire a l’exploitation des houillères on pourrait augmenter de a5 % la production annuelle de /i i5oooo tonnes de houille; mais, pour l'instant, l'outillage manque. Quoi qu’il en soit, ce n’est pas une augmentation de i million de tonnes qui dispenserait de la nécessité d’importer la houille et le coke, dans les conditions ordinaires, le chiffre actuel des importations annuelles — en majeure partie provenant d’Angleterre — étant de a,5 millions de tonnes. Néanmoins, M. Rubio juge que les richesses minérales du pays devraient être exploitées par l’industrie métallurgique indigène qui, selon lui, satisferait ainsi à tous les besoins du marché national. Ces industries existent d’ailleurs déjà, dans une certaine mesure.
- En ce qui concerne l’industrie électrique, en particulier, l'auteur espagnol rappel! cl’cxisl en ce, en Espagne, d’importants ateliers de construction de matériel électrique, fabriques de câbles, lampes, etc. Bien que ces spécialités ne bénéficient pas, de la part du gouvernement, de la protection particulière jugée nécessaire, elles se développaient admirablement à l'époque où la gu erre éclata. Les ateliers construisaient des générateurs, des moteurs,transformateurs, etc., mais
- ne possédaient pas un stock suffisant de tôles de fer et d’acier.
- L’Espagne exporte ses minerais de fer, mais les nations belligérantes, déclarant le fer contrebande de guerre, ne lui en ont plus fourni ni permis de s’approvisionner chez les neutres.
- Les fabriques de câble travaillaient à plein collier et leurs exploitants se proposaient d’aborder le marché étranger, mais l’Espagne ne fabrique pas de fil de cuivre. Le minerai de cuivre est exporté mais il ne revient pas, à l’heure actuelle, en échange, de fil, tôles de cuivre, etc.
- La même remarque s’applique à toutes les autres industries techniques dans l'état de guerre.
- Il faut relever toutefois que M. Rubio semble oublier que de gros capitauxanglais sont engagés dans l’exploitation des mines de fer et de cuivre et que, même s’il était possible, au point de vue commercial, d’installer des fonderies de cuivre et des laminoirs dans le pays, le marché espagnol ne pourrait absorber la majeure partie de leur production; au surplus, les difficultés résultant du manque de main-d’œuvre indigène seraient probablement insurmontables.
- On doit cependant tenir compte de la situation paradoxale créée à l’Espagne par la guerre; tandis qu’elle est riche en minerais, elle est obligée de demander aux belligérants à ce qu’ils lui en retournent une partie sous forme de produits demi-manufacturés : tôles, fils, etc.
- Les besoins nationaux de l’Espagne requièrent une solution â ce problème, de nombreux intérêts se trouvant lésés par l’arrêt des travaux d’électricité, faute de matières premières.
- D’après M. Rubio, une solution immédiate consisterait, de la part du gouvernement, à protéger l’industrie électrique en faisant des représentations diplomatiques afin d’obtenir l'abolition du veto qui s’oppose â l’importation de matières premières qualifiées contrebande de guerre; il faudrait, à cet effet, donner la garantie qu’elles seraient employées dans le pays et en interdire la réexportation. En outre, les matières premières seraient admises en franchise ou à
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- lift
- tarif douanier réduit et le taux du fret devrait être également abaissé. Telle est la solution de circonstance.
- La solution définitive consisterait, toujours selon M. Rubio, à créer des conditions d’indépendance économique en arrêtant les exportations néfastes de matières brutes (minerais) et en traitant celles-ci en Espagne. L’auteur pense que, si la guerre n’était pas survenue, des capitalistes étrangers auraient été disposés à transformer, en Espagne même, les minerais indigènes — surtout de cuivre — en produits manufacturés ; mais il n’étaye cette opinion d’aucune preuve.
- Note sur les avantages des compteurs d’intensité pour courant continu comparés aux compteurs de puissance.
- Dans le numéro 34 de la Lumière Electrique, est décrit, sous le titre ci-dessus, un compteur ampère-lieure mètre avec dispositif compensateur de frottement.
- L’auteur ne fait aucune mention concernant les fabricants de ces compteurs et, étant donné qu’il renvoie les lecteurs à une étude parue dans une revue allemande, on laisse penser que ce compteur est d’origine allemande.
- Nous sommes à même de démontrer que cela n’est pas du tout le cas. Les compteurs ampèrc-lieures faisant l’objet de l’article en question sont de provenance suisse car il s’agit de compteurs de la maison Landis et Gyr, Paris, n, rue Lapeyrère, succursale de la S. A. Landis et Gyr de Zoug (Suisse). Les compteurs ampère-heure-mètres qui peuvent être livrés avec dispositif compensateur de frottement appartiennent au type de compteur IB, approuvé par le Ministère des Travaux publics en date du n décembre 1913 (voir Journal Officiel, n° 29 du 3o janvier 1914).
- Ces compteurs ampère-heure mètres, type IB sans compensation de frottement donnent des erreurs positives de ia5 % à 25 % de lu charge maxima. A des charges encore plus petites ils enregistrent des erreurs négatives dues au frottement dans le palier inférieur, le collecteur et la minuterie.
- Quoique ces erreurs négatives soient très faibles — à une charge de 10 % de la pleine charge elles ne sont que 1 à 2 % en moins — il est préférable, dans beaucoup d’installations, d’avoir
- un compteur enregistrant des erreurs positives, même à la plus petite charge de 12 watts environ ; ce qui correspond à la consommation d’une lampe à filament métallique de 10 bougies.
- Pour atteindre ce but, la maison Landis et Gyr fournit ses compteurs ampère-heure mètres munis du dispositif de compensation, et les résultats obtenus sont particulièrement décrits dans la note mentionnée plus haut.
- La différence d’indication d’un compteur ampère-heure mètres avec dispositif de compensation comparé à un compteur semblable sans dispositif est représentée par le diagramme (fig. 1).
- 10% 25% S0% (00% 125%
- Fig. 1. — Courbe des erreurs d’un compteur d'intensité avec et sans résistance de compensation.
- La courbe en traits pleins est valable pour le compteur sans dispositif.
- Les compteurs ampère-heure mètres avec dispositif compensateur de frottement ont été perfectionnés depuis plusieurs années afin de faire disparaître l’inconvénient qu’avaient les premiers compteurs — comme ceux décrits dans le n° 34 de la Lumière Electrique — qui 11e pouvaient être branchés dans le fil négatif de l’installation.
- En échangeant les deux fils cl’amenée, comme on le faitpour les compteurs ampère-heure mètres ordinaires, on renverse le sens de rotation de l’induit, mais aussi le sensdu flux de compensation. Pour rendre le compteur ampère-heure mètre applicable aussi bien dans le fil négatif ou positif, la maison Landis et Gyr fabrique depuis quelque temps ces compteurs avec boites à bornes spéciales, munies de brides de commutation.
- La figure 2 représente un schéma de connexions pour un compteur ampère-heure mètre avec dispositif compensateur de frottement et avec bornes à commutation. La plus grande
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXI (2« Série). — N° 42.
- partie du courant de consommation passe alors par le shunt i auquel l’induit 2 est connecté en dérivation.
- Entre l’induit et le shunt on a intercalé une petite résistance auxiliaire 3 munie d’un serre-fil qui peut être facilement déplacé et qui est connecté à une extrémité de la résistance compensatrice 4 ; l’autre extrémité est connectée au
- Fig. 2. — Schéma d’un compteur d’intensité avec résistance compensatrice des frottements.
- deuxième fil du réseau. Même dans le cas où le courant de consommation serait interrompu, un petit courant auxiliaire passe d’une part, de l’un des fils du réseau par le shunt 1, par une partie de la résistance auxiliaire 3 et par la résistance compensatrice 4 à l’autre fil du réseau, et d’autre part de l’un des fils du réseau par l’induit 2, par
- une partie de la résistance auxiliaire 3 et par la résistance 4 à l’autre fil du réseau.
- La partie du courant passant par l’induit effectue la compensation du frottement.
- La résistance 4 est très élevée, de ce fait, le courant passant par cette dernière n’est que d’environ 4 milliampères; il en résulte que le courant auxiliaire servant à la compensation du frottement dans le compteur est extrêmement faible et toujours négligeable.
- Ces compteurs peuvent être intercalés aussi bien dans le fil positif que dans le fil négatif; les petites brides métalliques prévues à la partie droite de la boîte à bornes sont à placer selon la polarité du fil dans lequel le compteur doit être intercalé. La position des brides indiquée dans
- Fig. 3. — Compteur d'intensité pour courant continu avec compensation des frottements.
- la figure par des lignes pleines se réfère au cas où le compteur est intercalé dans le fil positif. Si au contraire le compteur est connecté au fil négatif, il faut choisir la position indiquée par les lignes hachurées.
- A. Delamare,
- Directeur de la maison tandis et Gyr.
- La reproduction des articles de la Lumière Électrique est interdite.
- Paris . — imprimeras levé, 11, bus cassette.
- Le Gérant : J.-B. Nouet.
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- Trente-septième année
- SAMEDI 6 NOVEMBRE 1915.
- Tome XXXI série;. N° 43
- La Lumière Electrique
- SOMMAIRE
- 139
- 140
- l/|'2
- 143 «44
- ï. SABÉ. — L’électrification du Norfolk and
- Western Railway (Fin).................. 121
- X. R. — Un projecteur électrique allemand.. i3o
- Publications techniques.
- Construction et essai de machines.
- Le tube à rayons cathodiques et ses applications.— M.-E. Tressler.................... 134
- Applications mécaniques
- Machine universelle à faire les induits....
- Rhéostats hydrauliques : N.-L. Rea.........
- Echos de la guerre
- Liste des maisons d’électricité et de mécanique
- mises sous séquestre....................
- Un séquestré de, marque. — M. Richaud
- Heller..................................
- Renseignements Commerciaux.................
- L’ÉLECTRIFICATION DU NORFOLK AND WESTERN RAILWAY {Fin) (1)
- Usine génératrice.
- La station centrale de Bluestone qui fournit ['énergie aux locomotives est du type habituel avec chaudières à vapeur alimentant des turbines.
- Elle est située sur la rivière Bluestone à 11 milles à l’ouest de la ville de Blueiield. La Compagnie du chemin de fer ayant déjà construit en cet endroit une digue et un réservoir pour l’alimentation des locomotives à vapeur, on l’a choisie en raison de la nature de l’eau qui, ailleurs, serait moins appropriée à l’alimentation des chaudières et des condenseurs.
- La chaufferie comprend dix chaudières Bab-cock et Wilcox type Stirling ayant chacune une surface de chauffe de 629 mètres carrés et fournissant la vapeur à une pression de 14 kilogrammes et une surchauffe de i5o°.
- Le charbon est transporté mécaniquement par des convoyeurs construits par R. H. Beaumontand •Company, les installations pour l’enlèvement des
- (1) Voir La Lumière Electrique du 3o octobre igi5, P- 97-
- cendres ont été fournies parla Shepard Crâne and Hoist Company. Les chaudières sont munies de chargeurs automatiques Westinghouse possédant une capacité suffisante pour la vaporisation de 40 kilogrammes d’eau par mètre carré de surface de chauffe. L’air est fourni à une pression de i5 centimètres d’eau par 3 ventilateurs type Sturtevant commandés par une turbine de 3oo chevaux.
- L’alimentation est assurée par des pompes centrifuges actionnées par des turbines; l’eau refoulée traverse des réchauffeurs du type « ouvert ».
- Les unités génératrices principales sont constituées par trois groupes de 10000 kilowatts à turbine à réaction et à double courant Westinghouse, tournant à une vitesse de 1 5oo tours par minute. On a prévu l’installation ultérieure d’une quatrième unité. Les alternateurs fournissent du courant triphasé à la tension de u 000 volts et la fréquence de 25 périodes par seconde ; ils sont capables de débiter pendant 24 heures une puissance de 10000 kilowatts, et peuvent supporter une surcharge de 25 % pendant 5 minutes.
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- Ces données ont été déterminées en se basant sur un facteur de puissance de 80 %.
- Les inducteurs sont du type tournant bipolaires, ils peuvent supporter, d’une façon continue, une élévation de température de 6o° C et sont capables de résister, sans inconvénient, à une élévation de température de i5o° C.
- Les enroulements des alternateurs sont étudiés pour pouvoir résister à une élévation de température de 90» C et sont disposés de façon à fournir du courant triphasé.
- l’année, on a installé un réservoir de décantation. Un autre réservoir a été constitué par un barrage de la rivière. Lorsque l’eau de la rivière est claire, elle circule à travers le réservoir sur une longueur totale de 5 mètres environ ; il n’est pas alors nécessaire de lui faire traverser le réservoir de décantation. Ce réservoir peut être drainé par gravité au moyen d’une vanne de décharge située à la partie inférieure du barrage.
- Les canalisations à haute tension et les divers appareils de distribution sont disposés dans des
- Fig. 7. — Installation téléphonique et tableau de distribution de l’opérateur à la station génératrice.
- On a disposé, à l’intérieur de ces enroulements, des couples thermo-électriques qui permettent d’enregistrer, d’une manière continue, les variations de température.
- Le courant d’excitation est produit par deux groupes à vapeur et un groupe électrique ; un régulateur Tirrill assure la régulation de la tension.
- LeSsCondenseurs sont du type à jet avec turbo-ventilateur Leblanc et pompe de circulation.
- En raison de l’état d’impureté des eaux de la rivière Bluestone pendant certaines périodes de
- galeries (fig. 7). La barre à 11 000 volts est sectionnée. Sur cette barre est prélevé le courant triphasé destiné à Falimentation des circuits auxiliaires. Les barres ont été constituées par des tubes de cuivre supportés par des isolateurs montés sur un châssis tubulaire à l’exclusion de tout cloisonnement en briques.
- Partout où cela a été possible, on a employé le tube de cuivi’e et le fil nu, le fil isolé n’étant utilisé que lorsque les conducteurs sont placés sous conduites. La plupart de ces conduites ont été fournies par la Fibre Conduit Company’s.
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- Une des phases du courant triphasé à h ooo volts produit par les alternateurs est portée à la tension de 44 ooo volts par des transformateurs-élévateurs. La barre à 44 ooo volts est divisée en sections alimentant de part et d’autre deux feeders à haute tension desservant les sous-stations.
- L’installation a été munie d’extincteurs d’incendie Pyrène.
- Rhéostats de récupération de charge.
- L’énergie récupérée par les locomotives sur les pentes retourne à la station centrale; elle traverse les barres de départ à 11 ooo volts, ainsi que les divers transformateurs, jusqu’aux barres des alternateurs si ceux-ci fonctionnent sous faible charge.
- Si la charge était nulle, l’énergie récupérée pourrait faire fonctionner les alternateurs en moteurs. Pour éviter cela, l’on a disposé des rhéostats de charge liquide mis en service progressivement par des interrupteurs appropriés.
- La fermeture de ces interrupteurs est effectuée automatiquement au moyen d’un groupe de relais, d’interrupteurs magnétiques, de transformateurs de courant, etc., dont la combinaison permet d’obtenir le résultat suivant :
- Lorsque l’énergie récupérée atteint, par exemple, 3oo kilowatts, un interrupteur branche un rhéostat liquide sur les barres à 11 ooo volts. De même, lorsque l’énergie récupérée dépasse la capacité d’un rhéostat liquide, un autre interrupteur branche automatiquement un nouveau rhéostat liquide sur les barres à 11000 volts. La différence entre la puissance récupérée et celle absorbée par les rhéostats liquides mis en service est fournie par les générateurs.
- Si l'excès de puissance récupérée tombe à o, avec un seul rhéostat en service, toute la charge absorbée par ce rhéostat est fournie par les générateurs. Un des relais de coupure actionne alors l’interrupteur qui coupe le rhéostat des barres à u ooo volts.
- Dans le cas où deux rhéostats sont en service, si l’excès de puissance récupérée tombe à 2 ooo kilowatts, un des relais ouvre l’interrupteur primitivement fermé, mettant ainsi un rhéostat hors circuit. L’autre rhéostat reste en circuit jusqu’à ce que l’excédent d’énergie récupérée
- tombe à o. Dans ce cas, ce dernier rhéostat est mis lui-même hors circuit comme nous l’avons vu précédemment.
- Les rhéostats liquides sont disposés à l’extérieur du bâtiment des transformateurs de la station centrale. Chacun d’eux consiste en un cône en acier relié à l’interrupteur automatique, et une plaque de fer disposée au fond du canal d’amenée d’eau, et mise à la terre par une plaque de cuivre enfoncée dans le sol à l’extérieur de ce canal. Le cône peut être élevé ou abaissé dans l’eau au moyen d’un treuil disposé sur un châssis en acier disposé au-dessus du canal.
- Transport d’énergie et sous-stations.
- L’énergie à haute tension est transmise sous forme de courant monophasé à la tension de 44000 volts et la fréquence de périodes. Les fils sont supportés par les poteaux de la ligne de contact, sauf dans les tunnels.
- Les lignes de transmission, au nombre de deux, comprennent chacune 4 câbles de 9,26 de diamètre à 7 torons, en fil de cuivre, à haute résistance. Les poteaux supportent en outre, sur toute la longueur de la ligne, un fil de terre constitué par un fil d’acier de 9 mm. 5.
- Les isolateurs à haute tension sont du type à quadruple cloche. Ils ont un diamètre maximum de 3o centimètres et sont éprouvés successivement à 1 <35 ooo volts et 120 ooo volts pour essais d’isolement à sec et à l’humidité.
- La tension maxima exercée par le fil sur la tige de l’isolateur est d’environ 1 800 kilogrammes. Les poteaux de la ligne à haute tension au-dessus des tunnels sont en châtaignier. Actuellement ils sont munis de trois bras supportant chacun deux fils. Les deux bras supérieurs supportent les fils à 44 ooo volts et le bras inférieur les fils de signalisation à 4400 volts. Un feeder à 11 ooo volts traverse le tunnel d’Elkhorn.
- Les bras transversaux de tous les poteaux sont reliés au fil de terre; ce dernier est mis à la terre tous les quatre poteaux environ, au moyen d’un câble en cuivre connecté à une plaque de terre en cuivre.
- Les lignes à haute tension sont sectionnées sur les superstructures en acier de chaque sous-station au moyen d’interrupteurs aériens.
- La puissance nécessaire à la traction des
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- trains est fournie par des transformateurs qui abaissent la tension de l\l\ ooo à 11 ooo volts. Ces transformateurs sont situés en cinq points de la ligne, dans des postes disposés à cet effet. Toutefois, à Vivian Ouest, le poste est du type extérieur et ne comporte pas de bâtiment.
- On a adopté ce type extérieur de sous-station par suite de son remplacement ultérieur par une autre sous-station plus puissante placée à une certaine distance, et prévue dans les projets d’électrification future. La solution actuelle n’est donc considérée que comme temporaire.
- L’alimentation directe du fil de contact dans la section voisine de l’usine, par les génératrices, présenterait pour ces dernières de nombreux inconvénients dans le cas de courts-circuits en ligne. Aussi a-t-on disposé, à l’usine génératrice, un poste de transformation.
- Les bâtiments des sous-stations sont d’un type uniforme.
- Les interrupteurs à huile placés dans ces sous-stations sont commandés à distance soit par les postes de signalisation, soit par ceux des stations de voyageurs ou des gares.
- Ces sous-stations sont réparties comme suit :
- Bluefield. . . Bluestone. . Maybeury. . Nordi Fork. Vivian......
- % transformateurs de .3 ooo KVA 2 transformateurs de 2 ooo KVA a transformateurs de 5 ooo KVA 2 transformateurs de 3 ooo KVA i transformateur de 2 ooo KVA
- soit une capacité totale, pour l’ensemble des sous-stations, de 28000 K V A.
- Ces divers transformateurs sont du type monophasé Westinghouse, isolés à l’huile. Le refroidissement est assuré par une circulation d’eau alimentée par la canalisation de la Compagnie.
- Ces transformateurs sont munis de thermostats qui ferment le circuit d’une cloche d’alarme dans le cas d’une élévation anormale de température.
- lie filtrage de l’huile des transformateurs est effectué au moyen de deux filtres-presses dont l’un est installé à la station centrale et l’autre, portatif, est transporté dans les diverses sous-station^ au fur et à mesure des besoins. Ces filtres sont munis d’une pompe centrifuge commandée électriquement et débitant environ 37 litres par minute.
- Construction de la ligne aérienne.
- Pour la distribution de l’énergie il n’est pas nécessaire d’avoir de feeders supplémentaires, la capacité de la ligne de contact étant suffisante.
- On utilise deux dispositions types de suspension de la ligne. Dans le premier cas, les fils sont, suspendus à des consoles, c’est ce type de suspension qui est utilisé le long de la ligne. Dans, les gares, la ligne est soutenue par des fils transversaux.
- La figure 8 représente un portique type utilisé sur la ligne. Ce portique consiste essentiellement en deux poteaux tubulaires en acier, scellés dans des dés en béton, et enl retoisés par une barre d’acier transversale. L’indéformabilité de l’ensemble est obtenue à l’aide de tirants fixés à la partie supérieure des poteaux. Ces derniers portent en outre à leur partie supérieure les bras latéraux supportant les feeders à haute tension et les fils de signalisation. A la partie supérieure des poteaux est fixé le fil de terre.
- En alignement droit, les portées ne sont pas haubannées; dans les courbes, au contraire, on. dispose à l’extérieur des haubans pour équilibrer l’effort de traction exercé par la suspension caténaire.
- Cette disposition a été reconnue comme étant la plus satisfaisante pour la circulation. Elle présente, en outre, une grande facilité de réparation, tout en ayant une grande robustesse.
- L’emploi de tirants flexibles au lieu d’articulations rigides permet, tout en laissant un espace suffisant pour le passage des fils sous le portique, d’éviter de rallonger les poteaux pour la fixation des supports des feeders à haute tension et des fils de signalisation.
- Lorsqu’une ligne présente une grande longueur en alignement droit, il convient de remarquer que la succession des portiques de suspension nuit à la visibilité des signaux. Dans le cas présent, étant donnée la faible longueur des alignements droits, de tels inconvénients n’étaient pas à craindre.
- En alignement droit, les portiques de suspension de la ligne sont distants d’environ 91 m. 5o les uns des autres; dans les courbes, ils sont plus rapprochés. Les dispositions particulières de l’installation varient suivant les conditions locales.
- Les portiques reposent sur des fondations en
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- béton armé, et chacun d’eux comporte une plaque de terre enfouie dans un lit de coke sous la fondation de l’un des poteaux. Cette plaque de terre est connectée à une borne fixée sur les poteaux.
- Les poteaux sont constitués par des tubes d’acier étiré, fabriqués en série, de longueurs, dimensions et poids variables. Ils ont été fournis par la Nation Tube Company’s. Un épaulemcnt, ménagé à la partie supérieure du poteau, supporte la barre transversale du portique. C’est en ce point que viennent se fixer également [les
- Système caténaire.
- Le système caténaire est constitué par un fil de contact phono-électrique, rainuré, de 10,4 millimètres de diamètre. Ce fil, étendu à une hauteur uniforme de 7 m. 3iî> au-dessus de la table de roulement des rails, le désaxement maximum étant de o ni. 3o5 (fig. 9).
- Au-dessus du fil de contact se trouve un fil porteur auxiliaire soutenu lui-même par le fil principal de suspension.
- Dans la région parcourue par la section élec-
- Fig. 8. — Type de construction caténaire de la ligne principale et pont tubulaire.
- tirants métalliques d’étayage. Les ancrages poulies étais sont constitués par un entretoisement de vieux rails ou de vieux tubes de chaudières, noyé dans une massé de béton. Le réglage de la tension des étais se fait au moyen de tendeurs à vis. D’une façon générale les étais sont doubles et font entre eux un angle de 40% et, avec le support, un angle de 20". De distance en distance, afin d’éviter les déformations de laligne caténaire, les portiques sont étayés longitudinalement.
- Dans les gares, la suspension de la caténaire est constituée par des fils transversaux en acier galvanisé, fixés sur des pylônes en acier élevés et haubannés s’il y a lieu.
- trifîée, la température varie de 5°5 à -j- 44 ’5 C.
- Dans les parties en alignement droit, la construction de la ligne est particulièrement simple. La traverse horizontale du portique porte une console en acier coulé à laquelle est fixée une suspension composée de 3 isolateurs Locke. Chacun de ces isolateurs peut résister à une tension de service de 11 000 volts. L’emploi de trois de ces isolateurs constitue donc une augmentation de garantie contre les avaries de la ligne. Ces isolateurs sont en porcelaine et ont un diamètre de 20 centimètres avec une longueur atteignant 127 mm., leur résistance maxima à la traction est de 5 5oo kilogrammes environ.
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- Depuis le mois de décembre 191/1, pendant lequel l’électrification de la ligne a été commencée, l’on 11’a eu encore à constater aucune rupture d’isolateur.
- Le fil porteur est fixé dans une chape en fonte malléable scellée dans la base de l’isolateur. Cette chape déborde le fil porteur de façon à ce que, dans le cas d’un défaut d’isolement, l’arc jaillisse entre la chape et la suspension, et que, par suite, l’on évite la rupture du fil porteur. Ce dernier est constitué par un câble en acier galvanisé, de 12 mm. 7 de diamètre, ayant une résis-
- à la même distance au-dessus du rail. 11 convient de remarquer que ces griffes 11e doivent pas serrer le fil de travail, mais simplement le supporter. Le fil porteur auxiliaire est constitué par un fil de 8 mm. 25 en acier ou en cuivre, suivant que l’on désire obtenir une grande résistance mécanique ou une grande conductibilité. Les divers fils utilisés dans la construction de cette ligne ont été fournis par la Brass Company, la Standard Underground Cable Company, et la Roebling’s Sons Company.
- Le fil de contact supporté par le fil porteur
- Vig. <). — Suspension caténaire.
- tance à la rupture supérieure à i3 200 kilogrammes. Il est fixé par des cosses forgées étudiées spécialement pour pouvoir résister à la tension supportée par le câble. La flèche moyenne du fil est de 1 m. 52 pour une portée de 91 m. 5o. Elle varie proportionnellement pour les autres portées.
- Le câble porteur a tous les 9 m. i5 environ des pendules de suspension avec des pinces de serrage pour le fil porteur auxiliaire. Ces pendules sont en acier galvanisé et leur longueur est calculée de façon à ce que sur la hauteur du fil porteur auxiliaire au-dessous de chaquepince de serrage, les griffes destinées à supporter le fil porteur auxiliaire et le fil de travail soient disposées
- auxiliaire, au moyen de griffes doubles, distantes de 4 m. 60 environ, est constitué par un fil de cuivre rainuré de 10 mm. 4 de diamètre. Ces griffes sont disposées de façon à être équidistantes de celles supportant le fil porteur auxiliaire ; il en résulte, pour la ligne, une grande flexibilité améliorant le fonctionnement de la prise de courant. Comme les calculs ont été faits en se basant sur une température moyenne de i5° C, l’abaissement de cette température, en hiver, augmente la tension de tous les fils, et le fil de contact est, par suite, relevé dans le milieu de la portée.
- Cependant, un relèvement de i5 centimètres pour une portée de 91 m. 40 influe sur la pente du trolley dans la proportion de 0,08 % envi-
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- ron, la limite admissible est d’environ o, 5 % .
- Dans les alignements droits de grande longueur, pour maintenir constant l’écartement des fils de suspension et de contact, l’on dispose des câbles transversaux entre les poteaux. Ces câbles sont isolés de la terre au moyen de suspensions à triples isolateurs. L’écartement entre les divers fils de support est maintenu constant par des isolateurs en bois imprégné, de i m. as de longueur. Ces câbles transversaux peuvent résister à une charge supérieure à 3 700 kilogrammes, supérieure à celle qu’ils peuvent avoir à supporter en service.
- Le fil de contact est sectionné longitudinalement lorsque cela est nécessaire. Le fil porteur est alors isolé de part et d’autre par une chaîne de trois isolateurs. Le fil de contact comporte un isolateur de section en bois imprégné placé au-dessous de la coupure du fil porteur principal et du fil porteur auxiliaire. La section 9 est doublée par un fil de contact séparé, de sorte que, en temps normal, les locomotives peuvent franchir le sectionneur sans qu’il y ait interruption dans leur alimentation. Les sectionneurs de coupure correspondant à chacun des isolateurs en bois peuvent être ouverts ou fermés au moyen d’une perche de manœuvre en bois imprégné.
- Afin d’éviter les déformations et les avaries qui pourraient provenir de la rupture du fil porteur par suite d’ouragans ou de toute autre cause, la ligne est ancrée longitudinalement de dis tance en distance par des tendeurs fixés sur les portiques.
- Le fil porteur peut coulisser librement sur les isolateurs qui le supportent. Il en résulte que, s’il vient à se rompre entre deux ancrages, il glissera sur les supports situés de part et d’autre du point de rupture, et par suite la tension anormale due à cette rupture sera répartie sur plusieurs portiques situés de part et d’autre.
- Lorsque la voie est en courbe, les pendules de suspension du fil auxiliaire sont espacés de 4111.57 environ, et les griffes qu’ils portent soutiennent à la fois le fil porteur auxiliaire et le fil de contact. Il est essentiel que le fil de contact et le fil porteur auxiliaire soient dans un même plan vertical. Il ne faut toutefois pas que la suspension par une même griffe du fil auxiliaire et du fil de contact rende la ligne par trop rigide.
- Bien que les diverses suspensions concourent à assurer l’indéformabilité de la ligne dans le plan horizontal, le système doit être assez souple
- pour pouvoir se déplacer verticalement sous la pression du pantographe, faute de quoi le glissement de celui-ci deviendrait difficile.
- Dans les courbes de faible rayon, pour éviter le rapprochement anormal des portiques, la ligne est tendue par des transversaux fixés à des poteaux placés à l’extérieur des courbes. L’isolement de ces transversaux est assuré par une chaîne de 3 isolateurs.
- Dans les gares, la ligne estinstallée d’une façon analogue ; toutefois elle est suspendue par des transversaux isolés par une double chaîne d’isolateurs, et le fil porteur auxiliaire est supprimé, le fil de contact est alors suspendu aux griffes des pendules. Par suite, la ligne de contact dans les gares est moins flexible que si elle comportait un fil porteur auxiliaire ^néanmoins, la vitesse des trains étant réduite, les résultats obtenus sont satisfaisants.
- Le tunnel d’Elkhorn a nécessité une construction de caténaire spéciale. Des expériences complètes ont été faites par les ingénieurs, avant la construction de cette ligne, sur les isolateurs et leurs ferrures, dans un tunnel d’essai dans lequel une ligne à haute tension a été soumise à l’action de la fumée et de la vapeur d’une locomotive.
- Le dispositif adopté à la suite de ces expériences consiste dans la disposition, tous les a3 mètres environ, d’une ferrure-support, comportant deux consoles situées de chaque côté du tunnel et fixées au revêtement en briques par de longs boulons à extension.
- Chacune de ces consoles supporte un isolateur de ligne à 44 000 volts. De chaque côté du tunnel, ces isolateurs soutiennent-un tube de laiton de 5o mm. 8 de diamètre, disposé parallèlement à la voie. Sur ce tube de laiton est monté un tube transversal cintré suivant la voûte du tunnel, et qui sert de support pour le fil porteur en bronze. Les diverses parties de la ligne aérienne sont donc ainsi pourvues d’un double isolement par rapport à la terre.
- Malgré le gabarit de passage, nécessairement réduit, la ligne électrique, dans le tunnel, a été éprouvée à une tension triple de la tension normale, et depuis sa mise en service s’est comportée d’une façon très satisfaisante.
- Sur les embranchements et les voies minières, la ligne est supportée par des poteaux en bois à consoles avec deux chaînes d’isolateurs. Le fil
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- porteur est constitué par un fil d’acier de 9 mm. 5 de diamètre, et le fil de contact par un fil de cuivre de 9 mm. aG. On n’utilise pas sur ces lignes le fil porteur auxiliaire.
- Eclissage électrique de la voie.
- On a étudié pour cette installation un type spécial d’éclissage électrique des rails. Ce dispositif permet d’effectuer sa mise en place en déplaçant un seul boulon d’éclisse. Avec ce procédé, les connexions extérieures peuvent être installées presque aussi rapidement que les connexions sous éclisses, dont elles possèdent tous les avantages. Cet éclissage nécessite l’interposition entre l’âme du rail et les éclisses d’une connexion suffisamment rigide; elle est constituée par un câble formé de 37 torons de fil de cuivre, ayant une section totale de 38 mm2 5.
- Les connexions, telles qu’elles sont livrées par le fabricant, consistent en un câble de 915 millimètres de longueur, portant une cosse soudée à une extrémité, l’extrémité libre du câble étant simplement étamée pour empêcher la séparation des torons.
- Lorsque l’on a introduit le câble sous les éclisses le manchon de la cosse libre est soudé sur place, ses extrémités étant placées dans un trou percé dans l’âme du rail, et fixées par mandrinage.
- Les connexions électriques des rails ainsi que les joints inductifs pour les signaux ont été fournis par la Chio Brass Company, l’Electric Service Supplies Company, et l’American Steel and Wire Company.
- Il convient de remarquer que, primitivement, la zone électrifiée était munie de signaux automatiques à courant continu nécessitant l’emploi de batteries d’accumulateurs. Ces signaux étaient montés, comme cela a lieu d’habitude, dans des postes établis le long de la voie. Depuis l’électrification de la ligne, on a jugé qu’il était préférable d’utiliser ces signaux sur d’autres points du réseau, et d’employer, sur la section électrifiée, des signaux à courant alternatif alimentés par le courant de la ligne de traction. Ces signaux ont été montés sur les portiques de suspension de la ligne caténaire. Ce travail a été exécuté par la Compagnie des chemins de fer.
- Protection des canalisations télégraphiques.
- L’électrification a eu pour conséquence de rendre nécessaire le déplacement de la ligne de poteaux télégraphiques, qui, à l’origine, passait fréquemment d’un côté à l’autre de la voie. La ligne télégraphique a été placée entièrement sur le côté nord de la voie, en extrême bordure de l’emprise de circulation.
- On a prévu un écartement suffisant pour parer au danger de contact accidentel entre les fils télégraphiques et les fils de transport d’énergie à haute tension, au cas de rupture ou de chute de ces fils.
- Pour éviter les effets d’induction, 011 a décidé de rapprocher les sous-stations de transformation les unes des autres un peu plus que cela n’aurait été nécessaire parla seule considération de la régularisation de la tension et des pertes. Les sous-stations extrêmes ont été disposées près des points terminus de la ligne.
- 11 en résulte que chaque section du trolley est alimentée par les deux extrémités, et que, par suite, le courant utilisé par le train sur une section comprise entre deux sous-stations, circule dans les deux sens dans le fil de contact, et la voie. La tension induite dans les fils téléphoniques et télégraphiques est ainsi largement neutralisée.
- Cependant, pour se prémunir contre les perturbations qui pourraient provenir de la mise hors circuit d’une sous-station, par exemple dans le cas où des surtensions donneraient lieu à des courts-circuits et des mises à la terre, on a décidé d’installer des transformateurs de retour, ou survolteurs, dans les circuits de trolley et de voie. Ces transformateurs sont distants les uns des autres de 1 km. 600 environ.
- Ces transformateurs de retour sont dés transformateurs série ayant l’enroulement primaire connecté en série avec le trolley et l’enroulement secondaire en série avec le circuit de voie, au droit des joints inductifs nécessités à chaque poste de signaux.
- Ces transformateurs survolteurs sont montés sur le portique des signaux, les connexions de voie étant soigneusement établies, de façon que le fonctionnement des signaux ne soit troublé en aucune façon.
- Il résulte de ces dispositions que le courant de retour, dont une partie importante se dérive
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- ordinairement par la terre, circule dans les rails et, par suite, à une distance fixe du fil de trolley et des fils télégraphiques et téléphoniques. Si l’on remarque que les rails et le fil de trolley occupent des positions approximativement symétriques par rapport aux circuits télégraphiques et téléphoniques, on conçoit que le courant circulant dans des sens opposés dans le trolley et dans la voie, l’effet inductif extérieur sera, par suite, suffisamment neutralisé.
- L’emploi de ces dispositifs, pour protéger les circuits privés de la Compagnie contre les effets d’induction, a eu pour résultat de diminuer également ces effets dans les lignes téléphoniques des autres Compagnies.
- Chaque transformateur de retour comprend deux séries de bobines enroulées sur son noyau. Une de ces séries correspond à la zone est de la section, et l’autre à la zone ouest, de sorte qu’en chaque point d’alimentation i,in seul transformateur de retour est nécessaire.
- Depuis que ce dispositif a été mis en service, on a pu constater que les circuits télégraphiques et téléphoniques ne ressentaient aucune perturbation.
- Dispositions pour l’entretien du matériel.
- On a apporté une grande attention dans la constitution de l’outillage nécessaire à la surveillance et à l’entretien de toutes les parties de l’installation.
- Les services centraux de la zone électrique sont à Bluestone. L’emplacement de la station centrale ayant été indiquéparlaproximité de l’eau, on a décidé d’édifier en ce point le bâtiment et l’atelier destiné à l’entretien des locomotives électriques, plutôt que d’utiliser pour ce service l’atelier des locomotives à vapeur de Bluefield.
- On a installé également à Bluestone le dépôt d’entretien de la ligne aérienne qui est relié d’une façon continue avec les diverses parties de la section électrifiée au moyen d’une ligne téléphonique pilote pouvant suppléer à la ligne téléphonique ordinaire. Les appareils reliés à cette ligne sont situés sur les portiques des signaux.
- Ainsi le chef d’entretien et les chefs de sections restent en communication constante avec les divers agents de la ligne, y compris les chefs de train, les chefs de voie, etc.
- Les contremaîtres et autres agents sont logés dans des habitations construites par la Compagnie, près de l’usine génératrice, sur des terrains lui appartenant.
- L’atelier ne devait primitivement servir qu’à l’entretien des locomotives ; par la suite il a été trouvé suffisant pour l’entretien de la centrale, sans que la création d’un autre atelier soit nécessaire pour cette dernière. Ce bâtiment mesure 45 m. io sur 20 m. 75. Les dispositions générales adoptées ont été les mêmes que celles de la station centrale située au nord de celui-ci.
- L’atelier comporte deux fosses principales sises sur toute la longueur du bâtiment et pouvant recevoir chacune une locomotive complète, soit deux unités. Ces fosses sont construites en béton, avec sole en pente, et munies de nombreuses conduites d’écoulement pour le drainage. Elles sont pourvues, en outre, de canalisations électriques et d’air comprimé pour l’éclairage et la force.
- A l’extrémité ouest de l’atelier se trouve une petite fosse à roues, qui est reliée aux deux autres au moyen d’une fosse transversale. Cette dernière comporte une voie étroite de manœuvre sur laquelle circulent des vérins à air comprimé, pour la descente des trains de roues et leur amenée sur la voie d’atelier devant le tour à roues.
- L’une des voies principales de l’atelier est utilisée d’une façon presque exclusive pour l’inspection. Dans ce but on a disposé latéralement à cette voie une plate-forme de 34 mètres de longueur environ, située à 4 m. 85 au-dessus des rails. Les travaux de réparation sont effectués dans la partie des ateliers où se trouvent les machines-outils.
- Les ateliers, les fosses de visite et la fosse à roues sont desservis par un pont roulant Whiting de 27 tonnes. Ce pont roulant est équipé avec 4 moteurs de la General Electric Company et muni de dê'ux treuils ayant une puissance respective de 27 tonnes et 4 t. 5.
- L’air comprimé étant utilisé dans les différents bâtiments et en particulier dans l’atelier, on a adopté une presse à caler pneumatique. Cette presse, ainsi que les vérins pour le démontage des trains de roues, ont été construits par la Compagnie du Chemin de fer, d’après ses propres plans. .
- P. Sabe.
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- UN PROJECTEUR ÉLECTRIQUE ALLEMAND
- 11 s’agit du projecteur électrique, hippomobile de6ocentimètres,pris en Champagne auxeombats de fin septembre 1913, et exposé dans la cour des Invalides en octobre.
- Il porte le millésime 1915, et paraît, par suite, le dernier modèle allemand. Son installation générale est imitée de celle d’un canon de campagne-
- L’avant-train, qui a l’aspect extérieur d’un avant-
- Description de l'arrière-train (projecteur).
- Le tube télescopique est porté sur l’affût par des coussinets et 2 tourillons, et il oscille par l’effet d’une bielïe venant d’un coulisseau qui se déplace le long d’une vis placée entre les 2 longerons delà Jlèchede l’affût, au-dessus de l’essieu, perpendiculairement à celui-ci.
- La rotation de la vis est commandée par un
- Fig. ). —Arrière-train. —Le projecteur rabattu en position de route.
- train de 75 (ou de 77), rcnfermele groupe électrogène.
- L’arrière-train comporte un affût,curieusement analogue à celui du canon de campagne, la place de la pièce même étant prise par le tube télescopique au bout duquel est emmanchée la lyre du projecteur.
- volant placé sur le côté de la flèche, avec une transmission par chaîne et une par pignon d’angle.
- Le tube télescopique se compose d’un premier tube extérieur inférieur, solidaire des tourillons, qui porte les 2 volants de pointage du projecteur.
- Dans ce tube s’en trouve un second, plus long
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- vers le haut, qui porte, sur l’avant, le petit treuil commandé par manivelle servant à produire l’élévation du projecteur.
- Dans le second tube s’en trouvent untroisième et un quatrième qui sortent : le troisième du second, et le quatrième du troisième, par la manœuvre du treuil.
- Le second tube tourne dans le premier, mais est fixe en hauteur par rapport à lui.
- Les second, troisième et quatrième tubes ayant
- monter ou descendre le projecteur à volonté à la manivelle.
- Pour la montée du télescopage il faut être deux; pourla descente, pour les manœuvres de pointage et même pour l’oscillation du tube porte-projecteur, un homme peut faire seul la manœuvre.
- Pourla route, on fait rentrer le télescopage, et on rabat le tube le long de la flèche de l’affût. La lyre du projecteur vient alors s’appuyer sur un support garni de cuir.
- une longueur commune d’environ deux mètres, 1 élévation totale qu’on donne au proj ecteu r atteint environ six mètres.
- Le mouvement est transmis du treuil au troisième tube par un câble plat qui s’enroule, entre deux joues, sur le tambour du treuil. De l’autre côté des tubes, un câble amarré au second tube, et passant sur une poulie fixée au troisième, fait monter le quatrième tube.
- Une vis non réversible, intercalée entre l’axe de la manivelle et le tambour, permet de faire
- Quand, au contraire, le tube a été redressé, et qu’on a monté le projecteur, en faisant sortir le télescopage, on pointe en direction par un volant commandant une vis qui fait tourner le second tube dans le premier. L’angle de rotation est indiqué par une graduation annulaire, sur le bout supérieur du premier tube et un index porté dans le voisinage parle second tube. On pointe le projecteur en hauteur en le faisant osciller sur ses tourillons par l’intermédiaire d’une transmission rotative flexible qui passe par l’intérieur des tubes.
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- Le pointage en hauteur va jusqu’au zénith.
- Le volant de manœuvre fait marcher par engrenage satellite un indicateur de pointage en hauteur placé sur le prolongement de son axe.
- Pour la route, le pignon transmettant le mouvement du flexible au grand secteur denté du projecteur estdébrayé, et le projecteur est immobilisé par un verrou dans la position qui serait zénith si le tube télescopique était relevé au lieu d’être alors rabattu.
- L’affût repose sur l’essieu par l’intermédiaire de deux ressorts à lames.
- Fig. 3. — Avant-train et arrière-train. Le projecteur hissé pour fonctionner.
- Il y a un siège, tournant le dos à la marche, de chaque côté du projecteur, en arrière de l’essieu, avec appui-pied en profilé embouti perforé.
- Le dossier commun des sièges comporte une tôle fixe régnant sur toute la largeur ; une seconde tôle appliquée par-devant et articulée en haut par des charnières peut se relever au-dessus de la première; et il y a au-dessous, une troisième tôle, articulée par des charnières en bas de la première, et maintenue horizontale pour la route par un verrou à ressort, que l’on peut laisser tomber en tirant ce verrou.
- Les trois tôles déployées forment un pare-balles derrière lequel peuvent s’abriter les servants du projecteur.
- La seconde tôle porte des garnitures de cuir de dossier.
- Les deux roues de l’arrière-train sont munies de freins à sabots sur jante dont le levier de manœuvre commun esta côté de l’un des sièges, à portée de la main droite de l’homme.
- Il y a deux tambours de câbles, départ et d’autre de la flèche de l’affût, un pour chaque pôle, avec les marques —|— et —.
- Les câbles unipolaires qui s’y enroulent sont sous tresse d’acier.
- Les bouts de câble allant des tambours au projecteur sont du même type. Ils sont reliés aux câbles des tambours par des contacts tournants.
- L’affût porte la marque C. D. Magirus AG. — Ulm.
- Le projecteur est à miroir parabolique en verre argenté. Il porte la marque AEG et les indications suivantes :
- Diamètre, 6o centimètres. Distance focale
- centimètres.
- Construction 1915.
- 60 ampères, /t8 volts.
- Charbon : -f- sioXîl — 190X16 marque PR, durée 4 heures.
- Un petit levier donne soit la marche à main (indice II), soit l’automatique (indice A).
- Le volant de marche à main ne peut être tourné que quand le levier est sur II.
- Il est à signaler qu’il y a sur un côté du projecteur, à l’intérieur, une barre ronde, parallèle à une génératrice, sur laquelle sont montés des bras oscillants et coulissants venant s’emmancher sur le haut des porte-charbons.
- Le but de cette installation parait être de contre-tenir les porte-charbons pendant la route.
- Le projecteur ne paraît pas être fermé par des glaces.
- Il a comme obturateur un diaphragme à iris, que l’on ouvre ou ferme en tirant sur deux câbles métalliques flexibles. Il y a en outre un capot, pour abriter le diaphragme à iris quand le projecteur n’est pas en fonction.
- Description du groupe électrogène.
- Le caisson qui renferme le groupe électrogène est suspendu sur deux ressorts à lames, intercalés entre lui et l’essieu.
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- Il forme siège, et trois hom mes peuvent s’asseoir sur lui, sur l’avant.
- A droite se trouve le levier de manœuvre des freins qui sont à sabots sur jante.
- Derrière le siège, il y a une installation pour loger les sacs des cinq hommes formant l’équipe (dont trois sur l’avant-train et deux sur l’arrière-train comme indiqué).
- Au-dessus des sacs se trouvent les râteliers pour cinq fusils.
- Sous l’appuie-pied des hommes, il y a deux petits compartiments pour foin et avoine.
- Il y a un régulateur à boule sur le bout de l’arbre à cames, agissant sur l’admission des gaz.
- Le réservoir d’essence qui est en tôle et de forme très plate, est sous le siège. Le réservoir d’huile est contigu.
- Le radiateur placé au bout du moteur est rafraîchi par un ventilateur.
- La génératrice porte les indications suivantes: MFMa5, 55 volts, 55-6o ampères, kilowatts permanents 3,6 à 3,9.
- L’ampèremètre et le voltmètre sont groupés
- Fig. 4. — Ayant-train et arrière-train. Caisson du groupe électrogène et projecteur ouverts.
- Le groupe éleclrogène est installé à l’intérieur du caisson, dont les façades verticales avant et arrière sont à charnières horizontales en haut, de sorte qu’en relevant les panneaux on a le groupe parfaitement accessible.
- Le groupe est de la construction A E G et tourne à 15oo tours, avec accouplement direct entre le moteur et la dynamo.
- Le moteur est à deux cylindres.
- Il est muni d’un carburateur Zenith de construction allemande et d’une magnéto Bosch Z F 4-
- dans une meme boîte, près de la dynamo, contre la face verticale intérieure de droite du caisson. Le rhéostat de lampe est à côté, ainsi que le tableau de départ.
- Chaque câble (unipolaire) est relié au tableau de départ par un écrou à oreilles serrant sur un plot, les deux plots portant respectivement les marques —J— et —.
- Il y a un coupe-circuit sur chaque pôle : bouchon Edison sur un pôle, à lame sur l’autre pôle.
- L, R.
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- PUBLICATIONS TECHNIQUES
- CONSTRUCTION ET ESSAIS DE MACHINES
- Le tube à rayons cathodiques et ses applications. — M. B. Tressler.
- Le tube à rayons cathodiques dans sa forme la plus simple est un tube de verre duquel l’air est extrait à un vide de 4 à 8 microns, c’est-à-dire que la pression est réduite jusqu’à 0,008 et 0,004 millimètre de mercure.
- A l’une des extrémités du tube de verre est fixé un petit disque de métal aplati qui est relié à l’une des bornes du courant par un fil traversant le verre, c’est la cathode.
- Sur l’un des côtés ou dans le tube à environ i5 ou 20 centimètres en arrière de la cathode se trouve une autre électrode métallique reliée à l’autre borne du courant par un fil traversant le verre, c’est l’anode.
- [je courant passant dans un tube ainsi constitué produit les rayons cathodiques d’autant mieux utilisables que le tube est complété de diverses parties accessoires et affecte une forme particulière.
- Le diaphragme est d’ordinaire un disque de verre ou de métal placé juste au-dessous de l’anode, lequel ferme le tube à l’exception d’une petite ouverture d’environ 0,4 à 0,8 millimètre de diamètre au centre du disque; au-dessous du diaphragme est fixé l’écran sur lequel sont projetés les électrons émis par la cathode.
- L’écran est un disque de métal, de mica ou de verre, recouvert d’un sel qui devient fluorescent sous l'influence des rayons cathodiques.
- Cette fluorescence peut être observée visuellement ou bien être photographiée, un croquis du tube est donné dans la figure 1.
- Le tube est utilisé comme suit:
- La borne négative d'un courant continu à haut voltage (12000 à 5o 000 volts) est reliée à la cathode, et la borne positive à l’anode, l’anode étant mise à la terre.
- Le voltage à employer dépend du vide maintenu dans le tube, la régularité de l’émission des
- rayons émis, la position, la forme et la connexion de la bobine de mise au point, l’intensité du champ magnétique de cette bobine et autres influences moins importantes.
- Avec le voltage appliqué on obtient un courant d’électrons ou de particules chargées négative-
- Fig. 1.
- ment lancées de la cathode normalement à cett surface avec une vitesse de 8 000 à 96 000 kilomètres soit de 8 à 96 X io8 centimètres par seconde dépendant du vide dans le tube et du voltage appliqué.
- La décharge des électrons est produite dans le champ électrique entre la cathode et l’anode.
- On admet généralement que le gaz raréfié dans le tube consiste en un mélange de molécules de gaz neutres, c’est-à-dire de molécules pour lesquelles les charges positives et négatives sont exactement balancées ; de molécules de gaz chargées positivement parce qu’elles ont perdu un ou plusieurs électrons de charge négative ; et d’électrons libres qui ont été séparés par les
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- molécules de gaz, lesquelles étaient de ce fait chargées négativement.
- Aussitôt que le champ électrique est établi, des molécules chargées positivement sont attirées vers la cathode et les électrons sont repoussés.
- Les molécules chargées positivement et arrachées de la cathode ont une vitesse telle que par la force des chocs de collision, elles se transforment en un ou plusieurs électrons.
- Les molécules chargées positivement reviennent à la surface de la cathode, rencontrent les molécules neutres et les électrons avec une force suffisante pour séparer les électrons des molécules neutres et repousser les électrons eux-mêmes.
- Les électrons étant chargés négativement et de dimension et de masse beaucoup plus petites que les molécules sont repoussés avec une plus grande vitesse de la cathode que les molécules ne sont attirées.
- Ces particules négatives de la cathode traversent en partie le diaphragme vers la partie inférieure du tube formant un petit faisceau de rayons passant par l’ouverture centrale, qui vient frapper l’écran fluorescent.
- Le diaphragme est calculé de telle sorte que la charge de particules cathodiques qu’il a pour but de concentrer est neutralisée.
- Si la surface de la cathode était un plan parfait, toutes les particules cathodiques seraient projetées normalement à ce plan, mais lés inégalités de cette surface sont très grandes comparées aux dimensions des particules cathodiques de la normale, de telle sorte que la plupart des particules sont émises sous un angle différent au plan de la surface de la cathode.
- A cette tendance de faire diverger dans tous les sens les décharges de la cathode en raison même de sa nature s’ajoute l’effet de la force répulsive entre les particules électrisées négativement.
- Cette dispersion de la décharge est réduite partiellement par la bobine focale de mise au point qui donne un champ magnétique longitudinal dans le sens du courant des rayons cathodiques et qui tend à les concentrer en accroissant leur intensité pour le passage par l’ouverture du diaphragme.
- Le tube de palladium régulateur qui est connecté vis-à-vis de l’anode est destiné à régulariser le vide quand il devient nécessaire dé
- l’augmenter à la suite d’un long usage continu à haut voltage ; le tube de palladium est scellé dans le verre et fermé à son extrémité extérieure.
- Quand on le chauffe au rouge, une petite quantité de gaz passe à travers en augmentant la pression à l’intérieur du tube de palladium pour la diminuer dans le tube à rayons cathodiques.
- Le diaphragme doit être formé d’une matière de densité suffisante, telle que les rayons cathodiques ne puissent la traverser.
- Un diaphragme de platine de 0,127 mm. d’épaisseur se laisse traverser par les particules cathodiques; on emploie généralement une capsule de laiton de o m. 762 d’épaisseur qui donne des résultats satisfaisants.
- L’écran fluorescent est recouvert de willemite, de sulfure de zinc ou bien de tungstate de calcium.
- La willemite donné une lumière fluorescente vert jaunâtre, très brillante pour l’œil quand elle est exécutée par les rayons cathodiques, mais pas très active actiniquement car elle n’agit pas rapidement sur la plaque photographique; le sulfure de zinc, très actinique, est employé par un grand nombre d’expérimentateurs avec le tube à rayons cathodiques, le tungstate de calcium a été trouvé le plus actinique cl le mieux approprié jusqu’ici pour les expériences faites avec le tube décrit plus haut; il donne une fluorescence blanc bleuâtre très brillante à la fois visible et actinique.
- Autres méthodes pour produire des râpons cathodiques. —11 y a plusieurs formes de tubes à rayons cathodiques où la décharge cathodique est produite d’une manière différente.
- La méthode Wehnelt donne une décharge d’électrons au moyen d’une lame de platine recouverte d’une mince pellicule de chaux chauffée à l'incandescence en faisant passer un courant électrique à travers la laine de platine.
- La chaux incandescente émet des vapeurs d’électrons abondantes dans un champ électrique îelativement faible.
- La décharge est due principalement au bombardement de la chaux échauffée par les ions positifs ou molécules gazeuses et aussi aux chocs de ces particules dans la zone de haute température où circulent ces ions positifs en repoussant les électrons avec plus de force.
- Il en résulte que la vitesse des électrons émis
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- par la chaux incandescente est plus faible que celle des électrons repoussés dans un champ électrique très puissant.
- La méthode vraisemblablement la meilleure pour obtenir un rendement de la décharge électrique dans un tube à rayons cathodiques cons-siste dans l’emploi d’une électrode de tungstène incandescente dans un tube de verre à vide très élevé où le verre et toutes les parties métalliques ont été portées à une haute température pendant un temps suffisant pour chasser le plus possible les molécules de gaz s’y trouvant occluses quand la cathode (qui, dans ce cas, est un filament en fil de tungstène chauffé à très haute température par le passage d’ùn courant électrique) est connectée à un haut voltage, il se produit une décharge d’électrons purs par la cathode non accompagnée d’un bombardement d’ions positifs, le tube ayant été amené à un vide tel que le nombre des molécules ou ions chargés positivement devient considérable.
- Dans ce cas, les électrons proviennent du filament métallique lui-même, le nombre des électrons, ou en d’autres termes, le courant auquel ils donnent lieu dépend de la température de la cathode et du voltage appliqué, alors que la vitesse des électrons ne dépend que du voltage.
- Emplois. — Le tube à rayons cathodiques peut être employé pratiquement comme oscillographe et comme wattmètre pour mesurer de très faibles puissances avec faible facteur de puissance cos cp et haut voltage; afin d’être utilisé pour les usages ci-dessus, on emploie diverses méthodes de déviation du faisceau des rayons cathodiques après avoir passé à travers le trou du diaphragme et avant qu’il n’ait atteint l’écran.
- Cette déviation est obtenue au moyen d’un champ électrique ou magnétique transversal situé un peu après le trou circulaire du diaphragme.
- Les particules cathodiques portent une certaine charge ou quantité d’électricité négative et par suite, quand un champ électrique est créé normalement à la direction du travail des particules déviées parallèlement à la direction du champ électrique, le champ magnétique qui agit alors est dévié normalement à la direction du champ.
- La figure a représente la section circulaire du tube juste sous le diaphragme.
- La déviation due à chacun des champs se trouve suivant la ligne a b.
- Avec autant de précision que l’on peuten obtenir par la photographie, on trouve que la déviation due au champ delà tache fluorescente de l’éci’an est directement proportionnelle à l’intensité du champ, laquelle est fonction du voltage appliqué au tube et ducourant traversant la bobine.
- Comme l'angle de déviation du faisceau est très
- Fig. a. Fig. a a.
- petit ainsi que l’arc de cercle de rayon égal à la distance des quadrants à l’écran suivant lequel se déplace la tache lumineuse, on peut remplacer cet arc de cercle par la tangente de l’angle. Si le voltage appliqué est celui d’un courant alternatif, les taches fluorescentes vibrent d’arrière en avant une fois par cycle, la tache donnant lieu à une lignelumineuse sur l’écran.
- Pour utiliser le tube à rayons cathodiques comme oscillographe, il est nécessaire d’avoir une plaque photographique se déplaçant normalement à la direction de la vibration delà tache, laquelle montre la forme de l’onde. Quand le tube doit être employé comme wattmètre, il faut employer deux paires de quadrants perpendiculaires l’un à l’autre, à l’une des paires on applique lin voltage proportionnel au courant traversant le circuit et à l’autre paire un voltage proportionnel au voltage total dû à la chute de potentiel à travers l’appareil à essayer.
- Il est à remarquer que l’on s’est placé dans l’hypothèse où le champ électrique utilisé pour chaque paire de quadrants est encore d’une valeur répondant aux conditions de l’expérience quand les pertes à haut voltage et très faible intensité ont été mesurées.
- Le voltage nécessaire au courant des quadrants peut être obtenu par la chute de potentiel à travers une capacité ou une résistance en série avec les appareils ou le matériel à essayer.
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- 6 Novembre 1945.
- LA LUMIÈRE ÉLËCÎRlQÜE
- m
- Si l’on emploie-une capacité, la surface tracée sur l’écran sera maxima quand le facteur de puissance est 100 % , dans les mêmes conditions que si l’on emploie dès résistances en séries, la surface décrite sera maxima quand le facteur de puissance sera o/ioo. Le voltage des quadrants peut être obtenu également par un transformateur de potentiel ou par une capacité shuntée à travers la ligne dont le voltage est abaissé en traversant les deux plaques de ce condensateur.
- L’utilisation comme wattmètre est indiquée schématiquement parles figures 3, 4 et 5. Sup-
- ------»-----1
- =±=c v
- —-WWWW-------
- R
- Fig. 3.
- Fig. 4.
- posons que l’on veuille déterminer la perte à haute résistance d’un appareil soumis .à un haut voltage.
- La chute de potentiel produite par un condensateur en série avec la résistance dévie le courant lorsqu’il est connecté au courant des quadrants et la chutede voltage à travers une partie du condensateur shunté sur la résistance et le condensateur en séries est employée à produire la déviation du voltage quand il est connecté au courant des quadrants, comme l’indique le circuit de la figure 1.
- Si l’on considère le circuitsimple de la figure 3, le courant C est en phase avec le courant R, mais comme C agit en tant que capacité, le voltage présente un décalage de retard de 90° par rapport au courant. Les variations ondulatoires du courant sont représentées par la figure 4. Si le voltage traversant le condensateur V est en phase avec celui qui traverse la résistance R et la capacité C en séries, la courbe de l’onde est figurée en V dans la figure 4, avec 90° d’écart de phase par rapport au voltage traversant les condensateurs montés en série.
- Cette conclusion n’est pas absolument exacte, étant donné que le voltage à travers le condensateur Y fait un angle très faible avec le voltage à travers la résistance R fonction de la chute de voltage à travers le condensateur C.
- Cette chute de voltage à travers le condensateur C n’est jamais plus de i5 % du voltage total y compris les pertes.
- Le décalage de phase correspondant se calcule en même temps que la puissance exacte due aux condensateurs en série et celle mesurée sur le matériel à essayer, soit 0' — 0 cos 0' représentant le facteur de puissance aux condensateurs série et 0 le facteur de puissance du matériel essayé. Si nous considérons maintenant la ligne suivant laquelle vibre la tache fluorescente pour le voltage provenant du condensateur en série en la prenant pour base et la ligne due au voltage provenant du condensateur shunt comme ordonnée, la valeur instantanée de la composante des deux ondes dans ce système de coordonnées fait décrire aux taches fluorescentes une courbe fermée, sur l’écran qui serait un cercle, une ellipse ou ligne droite rapportées aux axes de coordonnées et dépendant des amplitudes relatives des deux voltages ainsi que du facteur de perte de puissance mesuré.
- Afin de connaître quelle est cette perte de
- C
- i079C.
- &6V0IH p'mtlNomp
- V
- 1D7*C , .... f 77 Volts prfnilltamp.
- Fig. 6.
- puissance en watts, la chute de voltage à travers les condensateurs en série est mesurée par un woltmètre électrostatique et le courant s’écoulant dans le circuit peut être calculé au moyen de la capacité connue du condensateur de la fréquence et de la forme de l’onde.
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- L’in ten site du courant et le voltage étant connus, on est amené à calculer le facteur de puissance des watts ainsi obtenus.
- Lefacteurdepuissance se trouve être le rapport de Faire de la courbe mesurée à Faire maxima qui serait obtenue avec les déviations extrêmes mesurées séparément.
- Celle-ci estdéterminée brièvement comme suit:
- f/aire de l’ellipse maxima est x ab ou a est la moitié du grand axe de déviation et h la moitié du petit axe de déviation minima. L’aire de l’ellipse qui mesure une perte où le facteur de puissance est cos 0' est par suite izab cos 0
- , TcaècosO' „ , ..
- d ou -----;— = cos 0, en d autres termes le iac-
- izab
- teur de puissance est le rapport de Faire mesurée à l’aire- maxima calculée pour les déviations séparées.
- Avec une onde sinusoïdale rapportée à ses
- coordonnées de symétrie. Faire maxima serait y
- fois le produit de la longueur des deux coordonnées VV et CC.
- L’aire mesurée sur la figure 6 divisée par Faire maxima donne le facteur de puissance.
- Ayant mesuré le voltage, l’intensité du courant et le facteur de puissance, on peut facilement calculer la perte.
- Dans la figure 7 deux séries de pertes sont mises en évidence, l’une est la perte diélectrique par choix de la température de l’enveloppe de vernis noir à un voltage constant donné et l’autre
- est la perte diélectrique, fonction du voltage à une température donnée.
- La loi de variation des pertes diélectriques par isolement avec variation de température et de voltage n’a pas encore été déterminée. Si la perte était semblable à une perte 4e résistance, on doit s’attendre à ce qu’elle varie comme le
- Jouche de vernis noir
- Fig. 7.
- carré du voltage à température constante. D’autres facteurs interviennent dans le problème, tels que l’épaisseur, la surface, la conductibilité thermique, la chaleur spécifique à l’extérieur et l’état hygrométique à l’intérieur, le matériel à essayer, les dimensions etla nature des électrodes, la durée d’application du voltage, etc.; éléments qu’il n’est pas encore possible de faire intervenir dans le calcul en raison des difficultés et de la complexité qui en résultent.
- c. S.
- (General Electric Review, août igi5.)
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- APPLICATIONS MÉCANIQUES
- Machine universelle à faire les induits.
- Cette machine, dénommée Peerless, sert à la construction d’induits pour moteurs depuis les modèles les qilus légers jusqu’aux plus gros moteurs de traction. Comme sa qualification de machine universelle l’implique, elle réalise de multiples opérations ; en fait, lorsqu’on a placé les enroulements dans les rainures et soudé au collec-teurles fils de connexion, on peut monter l’induit sur la machine et l’y terminercomplètement sans l’en enlever une seule l'ois.
- Elle sert, en effet, àfretter l’induit, à rainer le collecteur et le rectifier, et à bobiner toute forme d’enroulement d’induit ou de champ sur un plateau spécial.
- Comme machine à fretter, elle est de très grande puissance; sa vitesse de rotation se règle très exactement. De plus, lorsqu’on l’arrête, la machine se bloque automatiquement et empêche toute détente du fil de frettage par mouvement de recul de l’induit. La tension régulière et uni-
- Fig\ i. — Machine universelle à faire les induits.
- forme du fil de frettage est assurée par un chariot tendeur s’ajustant le long de rails à l’arrière de la machine, de telle manière que ce chariot puisse être facilement amené en position lorsqu’on passe d’une frette à l’autre.
- L’appareil à rainer le collecteur se monte sur la contre-poupée et se démonte par desserrage
- de deux vis à tête. Deux colonnctt.es supportent une traverse mobile à laquelle sont lixées deux barres horizontales surplombant le collecteur. Ces barres servent; de glissière à un chariot auquel est fixé le palier d’un arbre de scie circulaire. Cette scie est commandée par un petit moteur électrique de i/8 cheval porté par le chariot. La mobilité du chariot sur les colonnettes permet de l’ajuster suivant le diamètre du collecteur et de régler la profondeur des rainures. Le chariot porte-scie se déplace le long du collecteur au moyen d’un levier réglable.
- L’appareil à rectifier le collecteur est monté à l’arrière de la contre-poupée. Deux barres horizontales formant glissière supportent un chariot lui-même muni de deux barres parallèles à l’axe de la machine. Un second chariot coulisse sur ces deux dernières barres et porte un moteur de 1/-2 cheval qui actionne une meule. On conçoit que cet appareil puisse se régler suivant le diamètre du collecteur et sa position dans le sens de l’axe de la machine. La meule se déplace par vis et volant à main le long du collecteur. Elle travaille à l’aller comme au retour.
- Un plateau pour faire les enroulements est monté à l’extrémité de la broche; il peut recevoir des enroulements de champ et d’induit de toutes formes et dimensions et, comme sa vitesse est sous le contrôle direct de l’ouvrier, il convient à tous les genres de travaux.
- Pour en permettre la manœuvre d’un point quelconque du banc, la machine est munie d’une pédale d’arrêt et de mise en marche régnant sur toute sa longueur. Quand on appuie sur cette pédale pour commander l’arrêt, un frein bloque l’arbre principal de commande. La pédale est reliée à un embrayage à cône garni de cuir, type automobile, évitant les chocs au démarrage, point essentiel pour le frettage des induits ou la confection des enroulements. La cuvette de l’embrayage est folle sur l’arbre et reçoit la courroie de transmission sans intermédiaire de renvoi. Quand la machine est commandée par moteur indépendant, cette cuvette reçoit une roue dentée, engrenant avec le pignon du moteur convenablement placé. Le moteur doit donner
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- LA LUMIÈRE ÈLEGTRiQUË T. XXXI (2e Série). — N°43.
- i,5 cheval et tourner à 900 ou 1 200 tours par minute.
- L’arbre de commande est disposé dans le socle de la machine et tous les engrenages de changement de vitesse sont logés dans la poupée, donc parfaitement protégés. La commande se transmet par chaîne à double train d’engrenages de diamètres différents s’embrayant au moyen d’un levier et actionnant, par l’intermédiaire d’un second arbre et d’un pignon, une roue calée sur la broche.
- Quand le levier est à sa position moyenne, la broche peut tourner librement, ce qui a son intérêt pour la confection des enroulements.
- Le plateau à toc fait corps avec la roue dentée de la broche.
- (jElectric Railway Journal, 4 septembre 1915.)
- Rhéostats hydrauliques. — N. L. Rea.
- Il est souvent nécessaire de faire, sur de grands générateurs, après leur installation, des essais de longue durée par lesquels on doit avoir recours à une charge artificielle. Dans ce but, de nombreuses expériences ont été faites pour créer un rhéostat liquide économique, sur et satisfaisant.
- Pour des voltages inférieurs à 2 3oo volts, il faut additionner l’eau de sel afin d’en abaisser la résistance, d’où la nécessité d’employer un bac pour l’électrolyte. Cependant, dans la majorité des cas, on peut relever le voltage et relier la charge artificielle au côté haute tension des transformateurs.
- On a employé avec succès les rhéostats hydrauliques pour des tensions de /,5 000 volts. Ceux qui servent aux usines hydro-éleetriques sont ordinairement installés, soit dans le coursier, soit dans l’avant-baie, et bien des essais d’espacement, de types d’électrodes, etc., ont donné des résultats surprenants.
- Comme électrodes, on a essayé des sphères, des barres et tiges de cuivre, des crayons de charbon, des plaques et des tuyaux de fer.
- Ces deux derniers types de matériaux, qu’on trouve généralement dans les stations centrales, donnent de très bons résultats. On suspend des plaques rectangulaires par un de leurs angles à un câble fixé à un isolateur .tendeur ou à un simple isolateur de ligne, placé horizontalement. Dans
- ce dernier cas, il faut, naturellement, isoler le rhéostat pour les réglages.
- On a constaté que l’écartement des plaques a peu ou point d’influence sur la capacité de charge. La résistance de contact superficielle est le facteur déterminant car, par la même surface d’électrode passe pratiquement la même intensité de courant, que les plaques soient espacées de 1 m. 5o ou de i5 mètres.
- Dans un circuit triphasé, des plaques placées en ligne droite à intervalles inégaux semblent donner le même degré de charge équilibrée que celui fourni par des plaques disposées en triangle rigoureusement équilatéral.
- Quand il faut employer plus d’une électrode par phase, il passe plus de courant quand les plaques sont distantes de plusieurs pieds que lorsqu’elles sont suspendues très près l’une de l’autre.
- Autant que possible, les électrodes seront suspendues en eau courante pour éliminer la vapeur et les gaz qui se forment à leur surface; autrement, il se produirait des courts-circuits par le
- f Vatme w etter
- Fig. 1. — Disposition des électrodes tubulaires du rhéostat hydraulique.
- fait des bulles de gaz. Parfois, on a aménagé le rhéostat dans le coursier en le protégeant des vagues par un entourage carré en madriers. Il convient toutefois de tenir ces bois à une certaine distance des électrodes pour qu’ils ne soient pas carbonisés par le passage du courant et ne puissent prendre feu. Il est assez étonnant de voir, en pareil cas, un pieu se consumer sous plusieurs centimètres d’eau.
- Lorsqu’on dispose les électrodes à l’intérieur des bâtiments, il faut avoir soin d’éliminer tout danger d’électrocution pour les opérateurs.
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- Toutes les parties métalliques voisines de l’édifice seront reliées entre elles par des câbles pour protéger les personnes et empêcher la combustion entre le fer et le béton. Toute pièce de fer noyée dans le béton semble provoquer une concentration du courant en ce point.
- Lorsqu’on installe des rhéostats en eau courante, une grande quantité de poissons se trouvent détruits. Si les plaques sont relativement rapprochées et qu’un poisson vienne se loger entre deux d’entre elles, il offre moins de résistance que l’eau au passage du courant et se trouve littéralement grillé.
- Une série d’expériences ont été faites récemment à la Cedar Rapids Manufacturing and Power Company. La disposition des électrodes tubulaires est indiquée dans le croquis (fig. i) et les résultats d’essais, par les courbes (fig. i). Ce
- Fig. a. «— Essais des rhéostats hydrauliques de la figure i.
- rhéostat hydraulique était placé dans le coursier principal et a8 3oo litres d’eau s’écoulaient par seconde par chaque baie pendant l’essai.
- Une grande partie de la surface des vannes en acier était en permanence sous l’eau; aussi avait-on relié ces vannes et toutes les autres pièces métalliques immergées, à l’entour du rhéostat, par des câbles, comme l’indique le croquis. Une connexion mal faite montra que ces câbles donnaient passage à un fort courant. Les vannes mêmes étaient reliées par des arbres en acier.
- On n’a rencontré aucune espèce de difficulté à maintenir la charge équilibrée en employant la même longueur d’électrode tubulaire dans chaque baie. Il n’y avait, aux tuyaux, nul dégagement de vapeur et rien ne montrait si le courant passait ou non.
- Les courbes ont été relevées au cours d’essais sur le nombre et la longueur d’électrodes nécessaires à cette série d’expériences.
- En certains cas, il est impossible d’obtenir de résultats satisfaisants au moyen d’un dispositif de fortune tel que celui décrit ici, ou bien il convient d’installer un rhéostat permanent comme partie intégrante de l’équipement.
- Le prix de revient et l’entretien d’un rhéostat permanent sont minimes et généralement justifiés par les avantages qu’il procure, surtout dans les grandes centrales hydro-électriques. Il donne un moyen simple d’essayer les machines et d’ajuster les régulateurs sans nuire à la bonne exportation de la centrale.
- On a beaucoup étudié autrefois des types de rhéostats hydrauliques. Le meilleur moyen de résoudre le problème est de construire une sorte de cuve avec trop-plein et tuyau d’arrivée d’eau fraîche à l’opposé du trop-plein ; on suspendra dans cette cuve des électrodes en tuyaux ou plaques de fer, au moyen de câbles et d’isolateurs tendeurs.
- Ce dispositif a les mêmes limites de capacité que le rhéostat temporaire, tout service satisfaisant étant impossible s’il y a dégagement tumultueux de gaz et, par conséquent, courts-circuits aux électrodes ; cela arrive ordinairement à de plus faibles capacités dans les rhéostats à cuve que dans les dispositifs de fortune, par suite de la moindre quantité d’eau fraîche et de sa mauvaise distribution.
- Voici quelques-unes des erreurs les plus fréquemment commises dans la construction des cuves, la disposition des .électrodes et le mode d’amenée de l’eau, ainsi que les moyens d’y remédier:
- On a construit des cuves en bois maintenues par des feuillardset constaté qu’entre les douves de la cuve le courant passait d’un feuillard à l’autre et ne tardait pas à y percer de nombreux trous. Le remède consiste à appliquer contre la face interne de la cuve plusieurs bandes de fer plat, solidement fixées par des boulons et reliées entre elles par des bandes verticales.
- On a souvent isolé ces cuves avec soin ; cela n’est pas nécessaire, le rhéostat fonctionnant aussi bien lorsqu’il est mis à la terre. J.es tôles de chaudière ou le béton sont préférables au bois, mais faute de données certaines sur l’action
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- du courant sur les armatures métalliques, mieux vaut les proscrire.
- On a constaté qu’un emploi plus intelligent de l’eau derefroidissementempêche les étincelles aux électrodes et permet une capacité de charge beaucoup plus élevée. Deux dispositifs ont été appliqués avec succès, basés l’un et l’autre sur l’usage d’un double fond dans une partie de }# cuve avec circulation d’eau sous pression dans ce fond.
- Le premier rhéostat construit ainsi avait trois poteaux de bois fixés verticalement au fond de la cuve et sur lesquels étaient enfilées les électrodes tubulaires. Plusieurs petits trous, percés dansle double fond autour des poteaux, lançaient
- sur les électrodes des jets d’eau qui les refroidissaient et en chassaient en même temps les bullçs de gaz et de vapeur.
- Qans un second rhéostat, les poteaux de bois avaient 12 millimètres de moins que les tubes sur le diamètre et un gros trou, percé à travers ces poteaux, débouchait dans le double fond. L’eau froide était ainsi contrainte à circuler entre les poteaux et leurs électrodes.
- Avec ce dispositif, l’eau a pu être fortement salée et l’on a atteint des charges de i5 000 kilowatts sous 1J000 volts sans le moindre ennui par étincelles aux électrodes.
- tGeneral Electric. Review.)
- ÉCHOS DE LA GUERRE
- LISTE DES MAISONS D’ÉLECTRICITÉ ET DE MÉCANIQUE MISES SOUS SÉQUESTRE (’)
- h. . ... — -
- Clouth Franz (ébonite), à Cologne (créances en France).
- Conradty (charbons électriques), à Nuremberg (créances en France).
- Deutsche Kabelwerke A. G. (câbles électriques), à Berlin (créances en France).
- Faradit Isolierrphrwerke Max Haas (tubes Faradit), à Chemnitz (créances en France).
- Heller Richard (Etablissements), i8,cité ïrévise, Paris.
- Heutschel et Muller (isolateurs), à Meuselwitz (créances en France).
- Jaroslaw D. (isolants), à Berlin (créances en France).
- Ludenscheider Metallwerke A. G. vorm J. Fischer et Basse (appareillage électrique), à Ludenscheid (créances en France).
- Regina Elektricilâts Gesellschaft (lampes à arc), à Cologne (créances en France).
- Vereinigte Gummiwaaren fabriken (ébonite), à Har-burg-Wien (créances en France).
- Braun et Bockmann (appareillage électrique), à Mannheim (créances en France).
- Koch et Sterzel (appareils de mesures), à Dresde (créances en France).
- Werner et Menchen (appareils électriques), à Berlin (créances en France). (*)
- 29 Sept. igi5.
- 29 Sept. igi5.
- 29 Sept. 1915.
- 29 Sept. 1915.
- 19 Oct. igiâ. 29 Sept. igi5.
- 29 Sept. 1915. 29 Sept. igi5.
- 29 Sept. 1915. 29 Sept. igi5. 4 Oct. igi5. 4 Oct. 191.5. 4 Oct. 1915.
- Laforge, syndic, Sgfa rue St-André-des-Arts Paris.
- Lesage, syndic, 7, rue Christine, Paris.
- Rochette, syndic, 10, rue Monsieur-le-Prince, Paris.
- Nion, huissier, 23, rue Croix-des-Petits-Champs, Paris.
- Raynaud, syndic, 6, quaide Gesvres, Paris. Laforge, syndic, 47, rue Saint-André-des-Arts, Paris.
- Gaut, liquidateur, 16, rue de l’Arcade, Paris. Lesage, syndic, 7, rue Christine, Paris.
- Bareillier-Fouché, 44» avenue de Saxe, Paris,
- Bareillier-Fouché, 44, avenue de Saxe, Paris.
- Laforge, syndic, 47» rue Saint-André-des-Arts, Paris.
- Laforge, syndic, 47, rue Saint-André-des-Arts, Paris.
- Laforge, syndic, 47, rue Saint-André-des-Arts, Paris.
- (*) Les listes précédentes ont été publiées dans les numéros des 20 février, 20 mars, 24 avril, 8 mai, 3j juillet et 18 septembre igi5-
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- UN « SÉQUESTRÉ » DE MARQUE : M. RICHARD HELLER
- Au bout de quinze mois de guerre, M. Richard Relier vient enfin, par ordonnance en date du 19 octobre, d’être pourvu d’un séquestre!
- Nous ne laisserons pas passer sans commentaire cet événement sensationnel qui donnera satisfaction à un grand nombre d’électriciens très au courant de la situation importante qu’avait su se créer M. Richard Relier qui pouvait s’intituler avant la guerre fournisseur de l’Etat, des Ministères, de la Préfecture de la Seine, de la Ville de Paris, du Conservatoire des arts et métiers, de l'Ecole Centrale, du théâtre national de l'Opéra., des principales Compagnies de chemins de fer, et des grandes administrations publiques ou privées, et qui s’étonnaient du traitement de faveur, nous dirons même de l’impunité, dont il avait joui jusqu'ici.
- Ne pouvait-il pas d’ailleurs ajouter aux nombreux titres qui précédent, qu’il était officier de l’Instruction Publique, proposé au moment de la déclaration de guerre pour la Légion d’IIon-neur et que, même aux débuts des hostilités, il avait été nommé, par la Ville de Paris, Administrateur du bureau de Bienfaisance du IXe arrondissement, ainsi que l’annonçait le Bulletin municipal officiel de la ville de Paris du 22 septembre 1914 !
- Pour ceux de nos lecteurs qui ne connaîtraient pas les noms des nombreux constructeurs allemands dont M. Richard Relier vendait le matériel en France, nous donnons la liste des principales firmes dont il était le représentant exclusif et qui formaient le groupe des « Etablissements Richard Heller », Société anonyme au capital de 600 000 francs, 18, cité Trévise, Paris.
- Mandataire de M. Julius Landau, banquier, demeurant à Berlin, Eichenstrasse, nu 11; administrateur-délégué et directeur à Paris de la Société « La Lampe Osram », Société au capital de 8 5ooooo francs, fondée parla Deutsche Gasgluli-licht Aklien Gcsellschaft ('), llerr Richar Relier, né le 18 août 1869, à Teplitz (Autriche), mais naturalisé Français, était, de plus, seul concessionnaire et dépositaire pour la France :
- Des instruments de mesures Hartmann, et Braun, Aktien-Gesellschaft, 9, ob. Kônigstrasse, Bockenheim par Frankfurt-a-Main ;
- De l’appareillage électrique pour basse et haute tension et tableaux de distribution de Voigt et Ilaeffner Aktien-Gesellschaft, de Frankfurt-a-Main, 1, Falktrasse;
- Des charbons électriques pour lampes à arc et dynamos de la Société Siemens frères et Cic, Lichtenberg, par Berlin;
- Des appareils de chauffage électrique brevetés S. G. D. G. de la Chemisch-Elektrische Fabrik « Promotheus » Gesellschaft mit beschrankter Ilaftung, 2, Falktrasse, Frankfurt-a-Main;
- . Des lampes à incandescence et des compteurs de la maison Siemens et Halske Aktien-Gcsell-schaft, Margrafenstrasse, n° 94, à Berlin S. W. ;
- Des isolateurs de la Porzellanfabrik Hcrmsdorf (Sachsen Altenburg);
- Des téléphones et signaux de mines, chemins de fer, etc , de Mix et Genest, 67, Bùlowstrasse, Berlin-Schoneberg ;
- Du matériel de laboratoire de physique et de chimie de Max Kohl, à Chemnitz.
- Ce nombre considérable d’affaires purement allemandes, réunies entre les mêmes mains, faisaient du i8dela rue de Tréviseun des principaux quartiers généraux de l’armée d’invasion commerciale allemande, et de M. Richard Relier un des chefs d’état-major de cette armée d’avant guerre. Nous ne pouvons donc que féliciter M. le garde des Sceaux de s’être enfin décidé à prendre des mesures radicales vis-à-vis d’une personnalité ainsi en vue, alors que jusqu’à présent nous ne voyons guère figurer sur les listes des mises sous séquestre, à côté de quelques pauvres hères inconnus de tous, que les prête)-noms des véritables représentants des maisons notoirement allemandes que tout le monde connaissait et qui avaient su se soustraire à cette mesure. (*)
- (*) Mise sous séquestre le i,r décembre 1914.
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- RENSEIGNEMENTS COMMERCIAUX
- SOCIÉTÉS
- CONVOCATIONS
- Omnium Lyonnais de Chemins de fer et Tramways. — Le i3 novembre, à n h., palais du Commerce, à Lyon.
- Gaz et Electricité de Bergerac. — Le i5 novembre, à 5 h., rue Michel-Ange, 68, à Paris.
- Société Gazière et Electrique de Villeneuve-sur-Lot et Extensions. — Le i5Jnovembre, A 3 h., rue Michel-Ange, 68, à Paris.
- Société Générale d’Entreprises. — Le i5 novembre, à 2 h., rue du Faubourg-Saint-Honoré, 56, à Paris.
- Compagnie Française d’Énergie Electrique. — Le
- 15 novembre, à i h., rue St-André-des-Arts,47, à Paris-
- Société Industrielle d’Energie Electrique. — Le
- 16 novembre, à 3 h. i/a, rue Caumartin, 60, à Paris.
- Société Franco-Espagnole d’Électricité. — Le 17 novembre, à 3 h., rue de Provence, 56, à Paris.
- Compagnie Parisienne de l’Air Comprimé. — Le 24 novembre, à 2 h. 1/2, rue de Liège, 5, à Paris.
- ADJUDICATIONS
- L’Administration des Chemins de fer de l’Etat, à Paris, a l’intention d’acquérir et faire installer trois monle-charges électriques, destinés à la gare d'Asnières.
- Les industriels désireux de concourir à cette fourniture peuvent se renseigner immédiatement, à cet égard, dans les bureaux du service électrique (ire division), 43, rue de Rome, à Paris (8e), le mardi et le vendredi, de i5 à 17 heures, jusqu’au 9 novembre «gi5.
- *
- * •
- L’administration des Chemins de fer de l’Etat, à Paris, a l’intention d’acquérir le matériel électrique destiné à un poste de sectionnement à haute teusion à établir à la sous-station d’Ouest-Ceinture.
- Les industriels désireux de concourir à cette four-niturepeuvent se renseigner immédiatement, à cet égard, dans les bureaux du service électrique (2e division), 43, rue de Rome, à Paris (8e),le mardi et le vendredi, de i5 à 17 heures, jusqu’au 3 décembre 1915.
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- * *
- L’administration des Chemins de fer de l’Etat, d Paris, a l’intention d’acquérir un treuil électrique à portique de 20 tonnes destiné à la gare de Caen.
- Les industriels désireux de concourir à cette fourniture peuvent se renseigner immédiatement, à cet égard, dans les bureaux du service électrique ( 110 division), 43, rue de Rome, à Paris (8e), le mardi et le vendredi, de i5 à 17 heures, jusqu’au 3 décembre 1915.
- + *
- Adjudication de la concession de la ligne de tramways « Vanves-Ckamp-de-Mars ».
- En exécution d’un arrêté de M. le ministre des Travaux publics du i5 mars 1912, modifié le 28 janvier «914, déclarant la Compagnie des Tramways électriques de Vanves à Paris et extensions déchue de sa concession de la ligne de tramways Vanves-Champ-de-Mars, il sera procédé, à une date qui sera ultérieurement fixée, à l’adjudication, sur soumissions cachetées et par voie de surenchères,de la concession de ladite ligne de tramways.
- L’adjudication sera passée par le préfet de la Seine, en conseil de préfecture, dans les formes indiquées par l’article 63 du décret du 16 juillet 1907.
- Cette adjudication comprendra :
- i° La voie ferrée et tous les immeubles faisant partie du domaine public qui en dépendent;
- 20 Tous les objets immobiliers dépendant de ladite voie, tels que les barrières et clôtures, les changements de voie, plaques tournantes, réservoirs d’eau, grues hydrauliques, machines fixes, bureaux d’attente et de contrôle, etc.j
- 3° Les installations faites en vue de la production et de la transmission de la force motrice nécessaire au service du tramway, à l’exception de l’usine construite par la Compagnie, à Malakoff, rue Parmentier et rue de la Plaine.
- Mise à prix ; ig5 000 francs.
- Cautionnement provisoire pour prendre part à l’adjudication ; 20 000 francs.
- Les pièces de l'adjudication seront communiquées aux intéressés, tous les jours (dimanches et fêtes exceptés), de 9 heures du matin à 6 heures du soir, à l’Hôtel de Ville de Paris, bureau des Travaux publics du département et des communes.
- La reproduction des articles de la Lumière Électrique est interdite.
- PARIS. — IMPRIMERIE I EVP, A”>, RUE CASSETTE.
- I.e Gérant : J.-B. Nouet.
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- Trente-septième année
- SAMEDI 13 NOVEMBRE 1915.
- Tome XXXI (3* série). N* 44
- La Lumière Electrique
- SOMMAIRE
- L. PAHIN. — Nouvelles locomotives électriques des chemins de 1er de l’Etat
- Italien.................................. i/,5
- P. BOüGAULT. — Les conventions internationales en matière de houille blanche...... i/t8
- Publications techniques.
- Electrotechnique générale
- Recherches expérimentales sur l’effet Kelvin.
- — Kennei.ly, Laws et Pierce. ........... 151
- La commutation dans les dynamos à courant
- continu................................. i5/,
- L’état actuel et les tendances de l’électrotechnique......................;................ i!>9
- Applica tions m èca niq ues
- Le halage électrique sur le canal de Trente et Mersey (Angleterre).......................... 162
- Traction
- Locomotives pélroléo-électriques de la « Dan
- Patch Line »............................ 16/)
- Bibliographie.............................. 167
- NOUVELLES LOCOMOTIVES ELECTRIQUES DES CHEMINS DE FER
- DE L’ÉTAT ITALIEN
- Les Chemins de fer de l’Ltat Italien ont entrepris Télectrilication d’un important réseau de lignes de montagnes dans les Alpes. A l’heure actuelle, le courant électrique est utilisé sur la ligne de la Valteline jusqu’à Monza, sur les deux sections du chemin de fer de Giovi, sur les lignes du Mont-Cenis et du Savone-Ceva. Ces diverses lignes offrent sur leur parcours des rampes qui ont jusqu’à 35 millimètres par mètre.
- On a choisi le système de traction par courant triphasé, 3 000 volts, i5 périodes, qui a donné jusqu’à maintenant des résultats intéressants. La Société Italiana Westinghouse a construit dans ses ateliers de Yado Ligura deux séries de locomotives, dont les premiers exemplaires ont été livrés en igi3 et qui présentent des particularités dignes d’être notées.
- Type 0-10-0, série E-550.
- Les locomotives de la sé,rie E-55o sont du type 0-10-0, c’est-à-dire à dix roues couplées. Elles sont capables de développer une puissance de 2 000 chevaux et pèsent 60 tonnes. Toutefois, l’addition de lest permet, à volonté, de porter leurpoidsà 75tonnes. L’inscription delamachine dans les courbes de faible rayon est facilitée par la suppression du boudin des roues de l’essieu du milieu; de plus, les essieux extrêmes ont un jeu latéral de 20 millimètres.
- Les deux moteurs, de chacun 1 000 chevaux, sont reliés aux essieux moteurs par bielles et manivelles ; les boutons de manivelles des bielles d’accouplement des essieux sont sphériques,pour permettre le déplacement latéral des essieux dans les courbes.
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- Pour faciliter l’inspection des moteurs, on a réuni les anneaux du collecteur et les balais aux armatures par des conducteurs disposés suivant l’axe de l’arbre du moteur. Cette particularité permet de réduire la largeur des longerons.
- Les moteurs ont huit pôles. Suivant qu’ils fonctionnenten parallèle ou en cascade, la vitesse de la locomotive est de 45 ou 22 km. 5 à l’heure.
- Le système de contrôle électro-pneumatique à haute tension est appliqué sur ces locomotives. Le circuit à 3ooo volts comprend un disjoncteur à maxima, un interrupteur primaire à plongeurs et à contacts cylindriques qui sert à mettre les moteurs en circuitet à les inverser, un régulateur de vitesse dont le but a été indiqué plus haut. Le rhéostat, du type à liquide, est manœuvré au moyen de l’air comprimé. Des transformateurs à basse tension sont utilisés pour les services accessoires, et des parafoudres, appareils de chauffage des cabines des wattmen, dispositifs d’éclairage, instruments de mesures, etc., complètent l’équipement.
- On a pris des précautions spéciales pour protéger le personnel contre les dangers du courant à haute tension. Tous les appareils à 3 ooo volts sont enfermés dans des carters fermés à.clef, dont l’unique clef est conservée dans la partie de l’appareillage qui sert à commander les trolleys. On ne peut d’ailleurs prendre la clef lorsque les trolleys sont levés, ni lever ceux-ci lorsque la clef n’est pas à sa place. De plus, la clef ne peut être sortie de la serrure d’un quelconque des carters haute tension si ceux-ci n’ont pas été fermés convenablement.
- Il faut noter également que les locomotives E-55o ont été disposées de façon à pouvoir fonctionner en unités multiples, ce système permettant une meilleure répartition des efforts à développer par les divers moteurs, que les locomotives du train aient des bandages neufs ou non.
- Enfin la récupération d’énergie est rendue possible : les trains descendants fournissent de l’énergie à la ligne de distribution, et cette énergie est utilisée par les trains ascendants ou emmagasinée à l’usine génératrice. On a constaté aux essais qu’un train descendantpouvaitrestituer à urh train montant de même poids les 6a % , 57 % et 5o % de l’énergie reçue sur des rampes respectivement de 35, 29 et ai millimètres, si les moteurs sont en parallèle ; quand les moteurs sont
- en cascade, la récupération est respectivement les 55 %, 52 % et 48 % de l’énergie reçue primitivement. En service courant, la consommation moyenne par tonne-kilomètre atteignait29 watts-heure sans récupération d’énergie et 24,5 watts-heure avec récupération.
- Fig. 1. — Schéma delà machine type E-55o.
- Il circule actuellement 5o machines du type E-55o; 60 autres sont en construction. Les caractéristiques principales sont indiquées sur le schéma ci-dessus.
- Type 2-6-2 pour express, série E-330.
- Les Chemins de fer de l’État Italien ont prévu un autre type de locomotives pour la traction des trains express. Classées dans la série E-33o, ces machines sont du type 2-6-2 ou « Prairie » : les trois essieux moteurs sont compris entre deux essieux porteurs, formant bogies avec l’essieu couplé adjacent. Élles pèsent 65 tonnes, dont 45 comptent pour l’adhérence; d’ailleurs, ce poids adhérent peut être porté à 48 tonnes par une combinaison qui reporte sur les essieux moteurs une partie de la charge agissant sur les essieux porteurs extrêmes.
- Ces machines peuvent marcher à quatre vitesses différentes : 37 km. 5, 5o kilomètres, 75 kilomètres et 100 kilomètres à l’heure. Pour cela, les enroulements sont connectés de telle sorte que les moteurs fonctionnent comme triphasés ou comme diphasés, suivant le cas : le nombre de pôles est alors de 8 ou de 6 respectivement. D’ailleurs, avec chaque système, les moteurs peuvent être groupés en parallèle ou en cascade. Il en résulte bien quatre vitesses possibles. Le coupant diphasé nécessaire est obtenu
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- au moyen du courant triphasé grâce à un trans- i rampe de 12 millimètres, à la vitesse de 7Ü kilo-formateur Scott installé sur la machine. I mètres-heure; l’accélération était deo,oi5kilo
- Fig-, 2. — Vue de la locomotive type E-33o des Chemins de fer de l’État Italien.
- mètre par seconde- Sur une rampe de 4 millimètres, un train de 200 tonnes, machine non comprise, atteignit la vitesse de 100 kilomètres-heure en moins de deux minutes.
- 16 machines E-33o sont actuellement en service. Leurs caractéristiques principales sont indiquées sur les figures 2 et 3.
- Les résultats satisfaisants relatés ci-dessus montrent que la traction par courant triphasé convient, aux lignes de montagnes qui ont un trafic intense : l’équipement électrique y est plus léger que dans les autres systèmes, les moteurs sont robustes, la récupération d’énergie est possible et permet de diminuer la puissance maximum de l’usine centrale.
- Au cours des essais, on a remorqué un train
- Fig. 3. — Schéma de la machine type E-33o.
- de 35o tonnes, locomotive non comprise, sur une
- Lucien Pahin.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXI (2e Série). — N° 44.
- LES CONVENTIONS INTERNATIONALES EN MATIÈRE DE HOUILLE BLANCHE
- La nécessité de créer des centres de production d’énergieélectriquequi, depuis la campagne de 191/i, apparaît comme l’évidence même, avait déjà, en temps de paix, semblé s’imposer aux yeux de quelques-uns; il faut bien qu’il en soit ainsi, puisque les questions de « souveraineté nationale » qui sont entre jiations voisines ce que sont les questions d’amour-proprc et de jalousie entre particuliers, avaient fléchi devant le grand principe economique delà mise en œuvre des richesses naturelles; en effet, à deuxreprises différentes, les gouvernements voisins ont sollicité le gouvernement français de créer, par des abandons réciproques, la possibilité d’une utilisation dans différentes sections de rivières frontières, et de proclamer dans d’autres sections la répartition, suivant une fraction déterminée, de la force motrice obtenue. 11 nous a paru intéressant de consacrer à l’étude des conventions internationales une étude un peu plus complète qu’un simple informé et surtout d’en donner le texte, qu’il est assez difficile de se procurer.
- La première en date est celle du 7 mars 1914, entre la France et l’Italie, pour la détermination en commun du régime de la Roya, et de ses affluents. La situation delà Roya est particulièrement intéressan te en ce sens qu’elle est tantôt complètement française, tantôt complètement italienne et que, par conséquent, un gouvernement pourrait, en détournant les eaux en amont, sans restitution, ou avec une restitution polluée, ou amoindrie, gênerd’unefaçon considérable les intérêts de l’Etat d’aval.
- Mais, sur d’autres parties du parcours, la Roya devient rivière frontière ; d’où il fallait poser le principe d’une égalité juridique des droits des deux nations dans la partie commune: cela fait en effet penser à la situation de deux riverains propriétaires chacun d’une rive, et ayant une facilité égale d’utilisation : les règlements d’eau faits par les tribunaux français leur donnent, comme noué le savons tous,un droit égal à l’usage de l’eau. Toutefois, il y a des sections où, par suite de l’escarpement des rives,l’utilisation sera plus commode pour un des Etats riverains : d’ou accord
- formel, et abandon de droit par celui qui peut moins commodément utiliser, à charge de réciprocité dans une autre section. C’est ce qui se produit, pour laRoya, au profit du gouvernement fiançais entre le ravin de la Masque et le vallon di Rio, ou les eaux seront laissées à l’entière disposition de la rive française ; et au profit du gouvernement italien entre les ruisseaux de Groa et de Paganin.
- Le « inodus vivendi » étant ainsi, en principe, établi, lesdeuxnations, représentées par leurs délégués, ont pensé à très juste titre que, même dans les ménages les plus unis, les discordes sont possibles, et qu'il est préférable de prévoir un organe permanent chargé de les apaiser et même de les supprimer ; sage précaution pour l’avenir; c’est la raison d’être de l’article 4 qui a institué une commission permanente pour l’application des principes posés dans la convention ; commission qui doit comprendre non pas des personnalités nominativement déterminées, mais des fonctionnaires permanents que les deux nations compte-ronttoujours parmi elles, savoir : l’ingénieur en chef des Ponts et Chaussées et du service hydraulique des Alpes-Maritimes, et l’ingénieur en chef du génie civil de Coni ou de Port-Maurice suivant la compétence territoriale respective de chacun d’eux poiuTItalie. Et, pour que cette commission puisse non seulement s’occuper des questions générales, mais statuer sur chaque cas particulier, le projet de chaque ouvrage ou toute demande de dépôt dans le lit de la rivière sera communiqué en conférence par le représentant de l’Etat où cet ouvrage ou dépôt doit être fait à son collègue de l’Etat voisin.
- Mais au moment où fut signée la convention, deux Sociétés se trouvaient précisément en conflit : c’étaient la Société du Littoral méditerranéen et la Société Riviera di Ponente, à cause des oscillations importantes produites par l’usine de San Dalmas sur la Miniera; le gouvernement italien promet que ces éclusées seront amorties, de telle façon que l’entrée en France se fasse dans des conditions normales; et d’autre part le gouvernement français promet que le barrage
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- 149
- d’eau de l’usine française de Fontan sera surélevé jusqu’à un niveau tel que la perte d’aspiration dont pourrait se plaindre l’usine de Negri n’atteigne pas 2 mètres (').
- On pourrait donc résumer l’esprit et le but du traité de la façon suivante :
- i° Définir les droits à la pente comme étant communs aux deux parties contractantes;
- a" Prévoir l’avenir en établissant un organe de contrôle et au besoin de conciliation entre les deux nations concurrentes;
- 3° Régler le présent pour que les industriels installés, ne soient pas mutuellement une gêne l’un pour l’autre.
- Nous donnons ci-dessous le texte de la convention.
- *
- * *
- Des difficultés s’étant élevées entre les intéressés des deux pays au sujet de l’utilisation industrielle des eaux de la Roya et de ses affluents, les deux gouvernements italien et français Se sont mis d’accord pour nommer une Commission internationale à l’effet d’élaborer un projet de convention ayant pour but de régler les conditions dans lesquelles devront être autorisés les ouvrages susceptibles d’apporter une modification sensible au régime des eaux sur le territoire de l’un ou l’autre des deux pays, de façon à assurer la meilleure utilisation possible des eaux, tant en France qu’en Italie.
- OntéténommésmembresdecetteCommission :
- Pour l’Italie.
- a) Délégués :
- Alfredo Mazza, directeur général des ouvrages hydrauliques ;
- Luigi Barile, directeur général du Domaine;
- Ignazio Inglese, inspecteur supérieur du Génie civil pour le département de Gênes ;
- Camillos Arimonde, inspecteur du Génie civil pour le département de Turin;
- Constantino Fiorese, directeur chef de division au ministère des Travaux publics.
- b) Délégués assistants :
- Luigi Torre, chef de section au ministère des Finances;
- (*) La Roya prend sa source en Italie, et pénètre en France, un peu en amont des usines de Fontan et de Saorge, elle se dirige à ce moment dans une ligne sensiblement Nord-Sud : après avoir passé à Breil, elle pénètre une seconde fois en Italie, coupant la frontière qu’elle marque pendant une petite partie de son parcours, et est utilisée à Riviera et à Vintimille.
- Torenzio Sacchi Lodespolo, chef de section au ministère des Travaux publics.
- Pour la France.
- a) Délégués :
- René Tavernier et Emile Lordereau, inspecteurs généraux des Ponts et Chaussées;
- André Thibault, sous-directeur général des Eaux et Forêts;
- Collaborda, ingénieur en chef des Ponts dans les Alpes-Mari times ;
- Tourtel,conservateur des Eaux etForêts à Nice.
- b) Délégués assistants :
- Charles Bardot, ingénieur ordinaire des Ponts à Nice ;
- Georges Arien, inspecteur des Eaux et Forêts à Nice.
- Après s’être réunis à Vintimille, du 20 au 23 janvier, et à Nice, du 2 au 7 mars 1914, les délégués ont arrêté d’un commun accord le projet de convention ci-après :
- ARTICLE PREMIER
- Les Hautes Parties contractantes s’interdisent mutuellement d’exploiter ou laisser exploiter la force hydraulique de la Roya ou de ses affluents, dans les parties exclusivement soumises à leur souveraineté, de toute manière qui soit de nature à modifier sensiblement le régime ou le mode d’écoulement naturel des eaux dans l’état d’aval.
- Elles déclarent qu’elles n’autoriseront, dans le lit desdits cours d’eau, aucun dépôt de matériaux sans imposer les mesures nécessaires pour empêcher, dans la limite du possible, leur entraînement dans l’état d’aval.
- ARTICLE 2
- Les Hautes Parties contractantes se reconnaissent mutuellement des droits égaux sur les eaux et la pente de la Roya et de ses affluents, dans toutes les parties où ces cours d’eau forment la frontière entre la France et l’Italie. En conséquence, chacun des deux États déclare ne pouvoir, sur son territoire, utiliser ou laisser utiliser l’eau d’une manière qui porte atteinte au droit d’égale utilisation par l’autre État ou ses ressortissants, sur l’autre rive, sans le consentement de celui-ci.
- Toutefois, et afin de permettre la meilleure utilisation industrielle de la Roya dans les parties formant frontière, le gouvernement de la République française accepte que, entre les ruisseaux
- •*
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- de Groa et de Paganin, l’usage des eaux soit laissé à rentière disposition de la rive italienne, et, entre le ravin de la Masque et le vallon di Rio, le gouvernement de Sa Majesté le Roi d’Italie accepte que l’usage des eaux soit laissé à l’entière disposition de la rive française.
- ahticlk 3
- Il ne pourra être fait, dans le lit des parties de la Roya ou de ses affluents formant frontière, au-dessus du lit ou le joignant, aucun ouvrage permanent ou temporaire ni aussi aucun dépôt de quelque nature qu’il soit, sans l’assentiment préalable des deux gouvernements.
- ARTICLE f\
- Une Commission permanente internationale sera formée pour l’application de ces principes.
- Elle sera composée, pour la France, de Fingé-uieur en chef des Ponts et Chaussées et du service hydraulique des Alpes-Maritimes; pour Pltalie, de l’ingénieur en chef du Génie civil de Coni ou de Port-Maurice, selon leur compétence territoriale respective.
- Le projet de chaque ouvrage ou toute demande de dépôt, nécessitant une entente, sera communiqué en conférence par le représentant de l’Etat, où cet ouvrage ou dépôt doit être fait, à son collègue de l’Etat voisin. A défaut de cette communication, le représentant de l’Etat intéressé par l’ouvrage ou le dépôtpourra réclamer l’ouverture de cette conférence.
- Les membres de la Commission, après avoir pris les instructions de leur gouvernement respectif, donneront, s’il y a lien, leur adhésion aux ouvrages et aux dépôts sus-mentionnés.
- En cas de désaccord, les deux gouvernements s’entendront sur les mesures à prendre.
- AKT1CLE 5
- Les deux gouvernements conviennent, dès maintenant, des dispositions suivantes :
- Ainsi qu’il résulte de rengagement pris par le directeur de la Société Energie électrique Rivicra di PonenLc et par le directeur de la Société Energie électrique du Littoral méditerranéen, les oscillations importantes produites par l’usine de San Dalmas sur la Minicra devront être à peu près complètement amorties, et à l’entrée en France, le cours d’eau sera rétabli sensiblement tel qu’il eut été sans le fonctionnement des usines Ncgri.
- Le barrage de prise d’eau de l’usine de Fontan sera surélevé jusqu’à une limite telle qu’il n’en résulte pas pour l'usine Negri une perte d’aspiration de plus de deux mètres.
- Le gouvernement français consent à ne faire aucune objection au maintien du mur de soutènement, qui a été construit par la Société Electrique Riviera di Ponent.c sur la rive droite de la Roya, en amont du ruisseau de Paganin, sous la réserve qu’il sera dressé un procès-verbal de récolement du travail exécuté.
- Aimcuî G
- En ce qui concerne les dépôts déjà effectués dans la Roya ou ses affluents, les deux gouvernements s’engagent à prendre immédiatement les mesures nécessaires pour empêcher, dans la mesure du possible, l’entrainement des matériaux dans l’Etat d’aval.
- article 7
- Les deux gouvernements s’entendront sur les dispositions à appliquer pour la conservation, la protection et la circulation du poisson.
- ARTICLE 8
- Les deux gouvernements réservent expressément leur liberté pour les mesures à prendre dans l’intérêt de la défense nationale et du service des douanes.
- ARTICLE 9
- L’exécution d’aucun ouvrage, même autorisé, ne peut, en aucun cas, directement ou indirectement, modifier la frontière, telle qu’elle a été fixée par le traité du 7 mars 1861.
- ARTICLE IO
- La présente convention sera valable jusqu’au i5 juin 1970 et pourra être renouvelée par le consentement mutuel des Hautes Parties contractantes.
- Elle n’aura d’effet qu’après ratification par les gouvernements intéressés et les ratifications en seront échangées aussitôt que possible.
- Fait à Nice, le 7 mars 1914«
- (Suivent les signatures,)
- Nous donnerons, dan s un prochain article, l’économie et le texte de la convention franco-suisse au moins aussi intéressante quoique un peu plus compliquée.
- Paul Boucault Avocat à la Cour d'Appel de Lyon.
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- PUBLICATIONS TECHNIQUES
- ÉLECTROTECHNIQUE GÉNÉRALE
- Recherches expérimentales sur l’effet Kelvin.
- Kennelly, Laws et Pierce.
- Si la fréquence d’un courant alternatif est élevée, ou si la section du conducteur qui transporte le courant est très grande, ou si sa conductibilité électrique ou sa perméabilité magnétique sont élevées, on sait que la densité de courant n’est pas uniformedans toute la section du conducteur; elle décroît en allant vers l’intérieur à cause de la force électro-motrice élevée de sell-inductance à l’intérieur du conducteur due au flux magnétique dans ce conducteur. La phase clu courant intérieur diffère aussi de celle du courant à la surface clu conducteur et est en retard sur elle.
- La conséquence de cette distribution inégale du courant clansun conducteurdegrandesection, traversé paroles courants alternatifs, est que la résistance effective du conducteur est beaucoup plus élevée que la résistance ohmique et que le
- conducteur contient aussi une inductance in terne:
- cette augmentation de résistance estconnue sous le nom d’effet Kelvin.
- MM. Kennelly, Laws et Pierce ont publié dans les Proceedings of the American Institute of Elec-trical Engineers (août i y 15) les résultats de nombreuses séries de mesures sur l’impédance de longues boucles de conducteurs parallèles de différents métaux, de sections différentes en forme et en dimensions. Chacune de ces séries a porté sur des fréquences allant jusqu’à 5 ooo périodes par seconde.
- Les mesures ont été faites par la méthode du pont, l'équilibreétantconstatéà l’aided’unepaire de téléphones montés sur casque. Ces téléphones étaient suffisamment sensibles pour les fréquences comprises entre 200 et 5 ooo volts. Pour les courants de moindre fréquence et les courants continus, le dispositif de la ligure i servait à accroître la sensibilité. 11 comprenait : i° un microphoneinsérédans lecircuitdes téléphones; a” un téléphone disposé en face le microphone et
- traversé par un courant alternatif de fréquence 700. Ce téléphone émet un son intense. Le courant de basse fréquence qui circule dans lecircuit des téléphones est ainsi interrompu suivant des alternances de fréquence telle que la sensibilité des téléphones est nettement accrue. Le disposi-
- Au Fbnt
- tif était installé dans une chambre éloignée, de manière à ne pas gêner l’observateur.
- Les phénomènes, dus au passage du courant alternatif dans les conducteurs et qui ont été étudiés dans le mémoire cité, sont de trois sortes :
- i° L’effet dû à la variation de la densité dans un conducteur circulaire ou dans un conducteur rectiligne mais suffisamment éloigné du fil de retour. Cet effet de surface (skin e/fect) peut être considéré comme dû soit à lapénétration incomplète du courant dans le conducteur, soit à une réactance du noyau central supérieure à celle des couches superficielles et qui se traduit par une diminution de la densité du courant des bords vers le centre. Dans un fil homogène à section circulaire, cet effet de surface est symétriquepar rapporta l’axe; pour des sections de forme différente, il est en général dissymétrique.
- 20 L’effet observé dans les conducteurs enroulés en spirale et dû à la réactance des spirales (.spirality e/fect).
- 1° L’effet observé dans des conducteurs rectilignes, parallèles et voisins, dû à l’action du flux magnétique produit par l’un des conducteurs sur le conducteur voisin [proximity effecl).
- Les mesures faites par MM. Kennelly, Laws et Pierce permettent les conclusions suivantes:
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- (on désignera constamment par R' l’impédance pour le courant alternatif et par R celle du même fil pour les courants continus) :
- I. A condition de disposer le conducteur de retour à une distance suffisante du conducteur
- R'
- d’aller, on trouve que le rapport g- des impédances pour des fils cylindriques de cuivre ou d’aluminium est en bon accord avec la théorie développée par Ileaviside et Lord Kelvin jusqu’aux plus hautes fréquences utilisées (5 ooo v.).
- R'
- II. La mesure du rapport — a été faite pour
- K
- des distances variables des conducteurs d’aller et retour : 20 centimètres, 6,4 centimètres, 0,8 centimètre et o,o3 centimètre. Le tableau I renferme quelques-unes des valeurs obtenues sur un fil de cuivre de 1,168 centimètre de diamètre et 1,072 centimètre carré de section.
- Tablkau I.
- DISTANCE ENTRE LES CONDUCTEURS FRÉQUENCE DU COURANT R’ R
- centimètres
- 60 1 ,oo58
- 868 1,584
- 10 { 2 061 2 ,313
- 3 112 2,781
- 5 0/(0 3,446
- 1 60 1,0087
- 9*3 1 ,640
- 6,4 2 019 2 ,344
- 3 028 2 ,851
- 5 320 3,558
- . 60 1 ,0124
- 1 1 068 1 ,981
- 0,8 1 988 2 ,638
- 3 028 3,I79
- 4 9<>° 3,995
- 60 I ;OI7!ï
- I OOO 2 ,688
- o,o3 2 o38 4 ,272
- 3 o58 5 ,522
- 5 170 7,5i2
- Pour des fréquences inférieures à 100 périodes par^seconde le voisinage immédiat des conducteurs d’aller et retour n’a pas grande influence
- R'
- sur la valeur du quotient L’effet de voisinage
- R
- croît avec la fréquence (fig. 2) et devient très marqué à haute fréquence. C et effet a été constaté pour des formes différentes delà section des conducteurs.
- III. L es auteurs ont mesuré l’impédance d’un câble composé de sept fils de cuivre identiques
- <'•*'**=
- oto CmpoÙ/
- A O+—60Cm —ü*
- (diamètre de 0,442 centimètre), six d’entre eux étant enroulés en spirale autour du fil central.
- La section totale de sept fils égale à 7 X o, 1 532, soit 1,072 centimètre carré, était sensiblement la même que celle du conducteur unique étudié au paragraphe précédent.
- R'
- Pour de faibles fréquences les valeurs de —
- sont très voisines de celles obtenues avec le conducteur unique. Ainsi, à 60 volts et pour un écartement notable des fils d’aller etretour, on a
- R'
- — = i,oo52. Le quotient augmente avec la fréquence et atteint la valeur R' = 3,54 pour une fréquence de 5 000 volts.
- IV. On admet généralement que l’effet Kelvin est moindre, à égalité de section, chez les conducteurs lamellaires que chez les conducteurs cylindriques. Les mesures faites ont vérifié cette opinion sauf pour des fréquences inférieures à 1 000 volts : certaines lames de cuivre ont présenté un effet Kelvin supérieur à celui d’un conducteur cylindrique de cuivre d’égale section.
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- Les courbes de la figure 3 représentent les
- R'
- valeurs de — pour des lames de cuivre À, B, C,
- ayant en centimètres les dimensions suivantes :
- A : 1,26 X o,i 5^5 ;
- B : i ,5a X o,i58 ;
- C : 3,81 X o,i5g ;
- les conducteurs d’aller et retour étant distants de 6o centimètres. La courbe D représente les R'
- valeurs de — calculées d’après une formule
- établie dans le mémoire pour une lame de cuivre infini ment large. On voit que les valeurs calculées
- a —h —
- Fig. 3.
- sont très inférieures aux valeurs expérimentales surtout pour les fréquences élevées. De plus, on pouvait supposer qu’une bande de /J centimètres de largeur donnerait des résultats plus voisins des résultats théoriques qu’unebande de i cm. 20, c’est le conti aire qui a été observé par des mesures nombreuses et variées.
- Les courbes de la figure 3 peuvent être représentées parla formule empirique
- R'
- — = o)3o8./Vi.uAi6'),
- où f désigne la fréquence et w la largeur de la bande en centimètres. La formule est valable pourdes fréquences comprises entre i ooo et5ooo; elle est inapplicable aux basses fréquences mais elle indique bien l’influence d’un accroissement de largeur dans l’intervalle des essais.
- L'effet dû au voisinage des conducteurs lamellaires d’aller et retour est notable surtout pour les fréquences élevées.
- Y. C’est par les conducteurs tubulaires que l'effet Kelvin est le plus réduit. Le tableau II résume quelques-unes des valeurs obtenues pour des distances variables des conducteurs d’aller
- et retour, sur des tubes de cuivre ayant 1,266 cen. timètres de diamètre extérieur, l’épaisseur du tube étant 0,109 centimètres.
- Tableau II.
- DISTANCE ENTRE LES CONDUCTEURS FRÉQUENCE DU COURANT R' R
- centimètres
- a 'i 1 1,0004
- 9^3 1 ,0088
- 60 1 9^7 1 ,0298
- 3 o3o 1 ,o638
- 5 120 1 ,167
- 33o 1 ,013
- 99-* 1 ,067
- 1,3 1 987 I , I 32
- 3 004 1 ,188
- \ O 00 1T: 1 ,327
- 488 1 ,n4
- 1 384 1 ,524
- 0,01 2 040 1 ,787
- 1 3 o3o 2,104
- 5 040 2,63o
- VI. Des conducteurs demi-tubulaires obtenus en fendant suivant son axe un tube de cuivre présentent un effet Kelvin bien supérieur à celui du tube dont ils proviennent. Us ont cependant un effet moindre que celui de lames plates de môme épaisseur et de même section transversale.
- VIL En résumé, pour réduire l’effet Kelvin dans un couple de conducteurs aller et retour parcourus par du courant alternatif de fréquence inférieure à 5 000 périodes par seconde, les recherches extrêmement soignées de MM. Ken-nelly, Laws et Pierce ont confirmé l’opinion courante que les conducteurs doivent être tubulaires ou cylindriques creux, les conducteurs d’aller et retour, étant distants de plus de 20 centimètres.
- On aurait au contraire un effet maximum avec des conducteurs cylindriques, pleins, de grand diamètre, situés à de faibles distances.
- Les conducteurs lamellaires présentent en général un effet Kelvin inférieur à celui de conducteurs cylindriques de même section mais plus grand qu’on ne le supposerait généralement.
- A. B.
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- La commutation dans les dynamos à. courant continu.
- Dans les dynamos à courant continu s’observent un certain nombre de phénomènes restrictifs, comme les étincelles aux balais, le noircissement et réchauffement du collecteur, l’usure du cuivre du collecteur, etc., qui, à première vue, peuvent paraître tout à l'ait différents, maisqui, en réalité, sont étroitement reliés les unsauxautres. M. Lamme a fait paraître récemment, dans les Proceedings of the American Institute of Elec-trical Engineers, un long et intéressant mémoire dans le but d’établir les relations qui existent entre tous ces phénomènes et de montrer qu’ils ne sont, en réalité, que des cas particuliers de phénomènes bien connus. Nous allons donner une analyse assez complète de ce travail de M. Lamme [Physicallimitations in direct currents com m uta ting ma chine nj ).
- La commutation et les hksthictioxs qu’elle impose
- L’auteur rappelle d’abord sommairement la théorie delà commutation :
- Le circuit de l’armature, lorsqu’il est parcouru par un courant, tend à produire un champ magnétique et les conducteurs de cette armature cou-pantee champ magnétique engendrent des forces électro-motrices, en sorte que les spires court» circuitées par les balais sont le siège de courants locaux ou de court-circuit.
- Dans une bonne commutation, quand les lames du collecteur reliées aux extrémités d’une section qui est traversée par un courant d’une direction donnée passent sous les balais, le courant de la section devrait diminuer régulièrement jusqu’à une valeur nulle pour un point correspondant au milieu du balai, puis changer de sens et croître à nouveau jusqu’à sa valeur normale. Ce cas théorique idéal donnerait une distribution uniforme du courant sur la face du balai.
- En réalité, si on ne prenait aucune précaution, le renversement du courant, au lieu d’être graduel, se ferait presque instantanément et le courant inverse résultant du courant principal et du cou-rantsde court-circuit, beaucoup plus grand que le courant principal seul. L’introduction d’une résistance dans le circuit de la spire favorise le renversement comme on le montrera plus loin.
- Mais la condition idéale est cependant obtenue par la production dans la section court-eircuitée d’une force électro-motrice opposée qui neutralise la tendance du courant principal à continuer dans sa première direction. Cette force électromotrice peu t être obtenue de différentes manières ; par le décalage des balais ou par l’emploi de pèles inducteurs supplémentaires créant un (lux spécial de commutation de direction convenable et dont l’intensité peut être calculée.
- Il est pratiquement difficile d’obtenir des conditions magnétiques telles que la force électro-motrice compensatrice idéale puisse être créée. Cependan t l’emploi d’une résistance relativemen t grande danslecircuil delà section court-circuitée simplifie grandement le problème. Si la résistance de la section commutée intervenait seule, le champ magnétique relativement faible coupé par la section engendrerait une force électro-motrice suffisante pour créer un courant local très intense. Un tel courant pourrait atteindre de io à 5o fois la valeur du courant principal et, quel que soit son sens, ajouterait grandement aux difficultés de la commutation.
- Admettons une force électromotrice de commutation de deux volts et supposons qu’un balai de cuivre de résistance négligeable mette la section en court-circuit, le courant prenant une valeur d’environ w fois le courant principal. Remplaçons le balai de cuivre par un autre introduisant une résistance 20 fois plus grande que celle de la section. La résistance totale est alors telle que le courant de court-circuit est abaissé à une valeur voisine de celle du courant principal. D’où de meilleures conditions de commutation même sans pôles supplémentaires. Ainsi une résistance de contact aux balais relativement grande apparaît, comme [extrêmement-utile surtout dans les machines à grande puissance où la résistance d’une section est relativement très faible.
- C’est par sa grande résistance au contacL que le balai de charbon est un facteur important de la commutation.
- On fait intervenir souvent, à tort, la résistance des balais : c’est en effet la résistance de contact entre le balai et le collecteur qui doit être envisagée et non celle, généralement beaucoup plus faible, du balai lui-même.
- Voltage de court-circuit par lame du collecteur. — La force électro-motrice engendrée dans
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- une section en court-circuit est clne à ce que la section coupe un grand nombre de lignes de flux magnétique d’origines düYércntes. Les forces électro-motrices individuelles correspondant à chacun de ces flux peuvent ne pas avoir la meme phase, en sorte qu’il devient difficile de représenter par un graphique simple ou une expression mathématique la force électro-motrice résultante, que l’on appelle souvent force électro-motrice apparente en court-circuit. A cause de la complexité de divers éléments qui constituent cette force électro-motrice il est difficile de la neutraliser, à tout instant, à l’aide d’une force électro-motrice créée par un champ extérieur. On ne peut, pratiquement, réaliser entre les deux forces électro-motrices qu’un équilibre moyen et approché. Un tel équilibre moyen permet des fluctuations de force électro-motrice qui tendent à créer des courants locaux. Ces courants peuvent être considérablement réduits grâce à la résistance des balais dont la nécessité, là encore, se fait sentir. Ce n’est qu’avec des types très spéciaux de machines que de faibles résistances de contact peuvent être utilisées.
- Dans une commutation idéale la distribution du courant sur la face de contact, du balai devrait être uniforme etunc série de mesures du voltage entre l’extrémité du balai et la face du collecteur devraient indiquer des chutes identiques pour toute la surface.
- Dans la plupart des cas, cependant, de telles mesures du voltage donneront seulement des valeurs moyennes ; en un point donné où la chute moyenne est un volt, le voltage réel pourra osciller entre zéro et deux volts ou entre moins de un volt et plus de trois volls.
- Ces variations peuvent être considérées comme reliées à la force électro-motrice apparente de court-circuit engendrée dans l’armature du conducteur. Plus cette force électro-motrice sera élevée et plus grandes seront les variations observées.
- Une pratique empirique, mais cependant assez justifiée, consiste à imposer une limite supérieure à la force électro-motrice apparente de court-circuit par section; cotte limite variant suivant les conditions de service : pointes de charge de courte durée, surcharges de période notable, régime régulier, etc. L’expérience a montré que, dans les machines à pôles supplémentaires, la force électro-motrice moyenne de court-circuit
- peut être de /j volts à 4,5 volts. Si la surface du balai est bien polie et que celle du collecteur ne tende pas à noircir, les courants locaux dans ces conditions ne sont pas excessifs.
- La chute de potentiel entre les balais el le collecteur est comprise entre i volt et i,2j volt pour les balais usuels. Cette chute n’est d’ailleurs pas proportionnelle à la densité du courant. Elle croît avec la densité, d’abord rapidement, puis de plus en plus lentement, et tend vers une limite quand la densité augmente de plus en plus (*). L’auteur cite les nombres suivants :
- Densités du courant.
- io a. par pouce carré /»o —
- 10() -----------
- Chutes de potentiel,
- i volt 1,25 —
- i,4° —
- pour des densités plus élevées la chute croît encore, mais très lentement.
- La propriété précédente est souvent très désavantageuse. Si on ne peut, tolérer que de faibles valeurs de la densité, les voltages qui engendrent de tels courants devront aussi être relativement faibles. Avec les données précédentes deux volts permettraient un courant de 20 ampères (il y a une chute de 1 volt du balai au collecteur et une nouvelle chute de 1 volt pour retourner au balai). Si cependant le voltage local est de 3 volls, soit une valeur plus élevée que la précédente de 5» %, une densité de i5o à 200 ampères par pouce carré devient possible et cette densité excessive pourrait détruire le contact du balai.
- Le principal avantage du balai de charbon étant de limiter le courant de court-circuit, on peut sc demande!* si oh ne pourrait pas tolérer des forces électro-motrices de court-circuit élevées, à condition d’utiliser des résistances de contact plus considérables. Il n’y a pas intérêt à procéder ainsi. Le balai de charbon est une résistance insérée non seulement sur le circuit du courant local mais aussi sur le circuit du courant principal et en augmentant cette résistance on augmente aussi les pertes du courant principal. En diminuant la résistance on accroît les pertes dans le courant de court-circuit mais on
- (’) Ce point a été particulièrement mis_en évidence par Mauduit, Recherches expérimentales et théoriques sur la commutation dans les dynamos à courants continus, 11. Dunod et Final, pp. 173, *211. 282, 287.
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- diminue celles du courant principal. Dans chaque cas particulier il y a une résistance particulière des balais qui conduit à un minimum de pertes; dans quelques machines une faible résistance des balais est compatible avec des pertes peu élevées du courant principal ; pour d’autres machines d’un type parfois très voisin, des résistances plus élevées donneront de meilleurs résultats. Aussi, est-il impossible d’établir des règles fixes. Tout ce qu’on peut dire c’est que, dans les dynamos qui ne possèdent pas de pôles supplémentaires, la résistance des contacts a habituellement plus d’importance que dans les dynamos à pôles.
- Force électro-motrice apparente de court-circuit par balai. — Les considérations précédentes nous conduisent à une nouvelle restriction relative à la force électro-motrice totale court-cir-cuitée par le balai. Comme on l’a déjà vu, des balais ordinaires en charbon peuvent tolérer de 2 à 2 v. 5 en court-circuit sans qu’on ait à craindi’e un courant local excessif. Évidemment, si la force électro-motrice résultante engendrée dans toutes les sections mises en court-circuit par le balai, c’est-à-dire la résultante des forces électromotrices de court-circuit dues à l’armature et au champ de commutation est bien supérieure à i v. 5, des courants locaux intenses prendront naissance. Donc, dans une machine à pôles inducteurs supplémentaires, l’intensité du flux qui émane de ces pôles doit être telle qu’elle permette de réduire la force électro-motrice totale de court-circuit à une limite représentée par la chute de potentiel de contact aux balais afin de se maintenir dans la limite des courants locaux permis.
- S’il y a, par exemple, une variation dé % volts par section on pourrait croire que la variation totale sera égale à cette valeur multipliée par le nombre moyen des sections mises en court-circuit. Cependant ce raisonnement ne serait pas correct, en général, car les différentes sections ne sont pas en phase et la Résultante peut ne dépasser que légèrement la valeur pour une seule section.
- Les valeurs limites des forces électro-motrices apparentes par balai peuvent être approximativement évaluées de la façon suivante. Supposons pue l’on ait affaire à des balais en charbon présentant une chute de potentiel, pour les densités qermises de courant comprise entre i volt et
- 1,^5 volt, ce qui donne un voltage de a à a,5 volts opposé aux courants locaux. Supposons aussi que la force électro-motrice apparente de court-circuit soit de 5 volts avec une résistance des balais suffisante pour absorber 2,5 volts. Il suffit alors que la force électro-motrice due au flux de commutation soit approchée à 5o % de sa valeur théorique pour que l’on ait des courants locaux admissibles, condition relativement facile à remplir. Si la force électro-motrice apparente est de io volts, le flux des pôles supplémentaires devrait être maintenu constant à 25 % près. Si la machine n’est soumise à aucune surcharge, une approximation de 25 % représente une condition relativement facile à obtenir. On peut même aller dans quelques cas jusqu’à une approximation de io % qui permet une force électro-motrice apparente de 25 volts par balai; cependant cette dernière valeur est une valeur extrême, qui, suffisante pour un régime constant, ne satisfait pas aux conditions normales.
- L’expérience montre qu’une force électro-motrice apparente de io volts par balai dans une machine à pôles supplémentaires bien établie est ordinairement très satisfaisante. Pour de grandes dynamos on a pu obtenir de bons résultats avec des forces électro-motrices de 12 à i3 volts ; plus rarement des valeurs allant de i5 à 18 volts ont été permises sur de petites machines à marche régulière.
- On a admis pour la discussion précédente que les différences de potentiel de contact demeuraient comprises entre 1 volt et i,5 volt. Cependant ces conditions peuvent être notablement modifiées par suite de l’effet d’une élévation de température sur la résistance de contact aux balais. On admet habituellement que la décroissance bien connue que subit la résistance de contact des balais de charbon ou de graphite quand la température s’élève est liée au coefficient de température négatif du charbon et du graphite. En réalité des variations analogues dans les chutes de potentiel de contact ont été constatées par l’auteur, sur des substances autres que le charbon et qui avaient par elles-mêmes des coefficients de température positifs.
- Evidemment une telle diminution de la différence de potentiel de contact peut avoir un effet notable sur l’intensité du courant local et les déductions précédentes se trouvent modifiées. Cependant les résultats sont également affectés
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- par l’oxydation du cuivre du collecteur qui tend à augmenter la résistance de contact et par d’autres phénomènes plus ou moins dépendants de la température, en sorte qu’aucune conclusion bien nette ne peut être formulée relativement aux effets pratiques d’un accroissement de la température.
- En admettant, comine valeurs limites, des forces électromotrices apparentes /( à /f,5 volts par lame du collecteur, on peut calculer approximativement la capacité des générateurs et des moteurs en fonction de la vitesse. La théorie donnée par l’auteur dans un appendice conduit à cette conclusion que dans les dynamos à grande vitesse la capacité maxima que le calcul permet de prévoir est bien au-dessus des capacités actuellement réalisées.
- On n’a envisagé jusqu’ici pour réduire les courants locaux que l’effetde la résistance de contact des balais. On peut cependant suivre une voie différente et élargir ainsi les limites delà commutation. Par exemple, le circuit de l’armature pourrait être complètement fermé sur lui-même et
- rnrm
- porter des résistances élevées qui iraient du circuit aux lames du collecteur. Ces résistances ne fonctionneraient que lorsque les balais toucheraient les lames du collecteur, c’est-à-dire pendant un temps très court.
- Il y a une dizaine d’années l’auteur a établi un modèle de turbo-générateur à courant continu sans pôles supplémentaires, dans lequel des résistances de jonction étaient établies entre le circuit et le collecteur (fig. i). Les résistances
- étaient établies dans les rainures de l’armature au-dessous du circuit principal. Les essais effectués ont montré (pie les variations de charge, ne donnant pas lieu à des étincelles notables pour un calage des balais en avant ou en arrière de la ligne neutre, étaient beaucoup plus considérables qu’avec une dynamo ordinaire. De plus, les résistances insérées peuvent avoir un coefïi-cient de température positif contrairement à la résistance des balais de charbon et aux résistances de contact. Ainsi l’action limitative sur les courants locaux va toujours en croissant avec la densité et ne tend pas vers une limite comme dans le cas des balais de charbon.
- Avec des résistances de jonction convenables il serait possible d’utiliser de très faibles résistances des balais et d’avoir des densités de courant relativement élevées. D’où différents avantages. La réalisation d’un tel dispositif présente des difficultés mécaniques sérieuses mais non insurmon tables.
- 1ÎTINCKLIÆS AUX J1A1.AIS
- L’étincelle aux balais constitue un des principaux obstacles à une bonne commutation. Cette étincelle peut revêtir différentes formes. Elle peut consister en une large lueur partant de l’extrémité du balai et s’étendant jusqu’aux autres organes de la. machiné. L’étincelle peut aussi jaillir entre deux lames voisines du collecteur, demeurer localisée ou s’étendre sur l’ensemble.
- Quelle qu’en soit la cause initiale, l’étincelle consiste en des vapeurs conductrices portées à l’incandescence. Si la chaleur développée est suffisante pour vaporiser d’autres substances volatiles, l’arc croît et se maintient.
- A ras entre les la mes voisines du collecteur. — Un phénomène assez souvent observé dans les collecteurs en service consiste en une sorte de cercle incandescent [ring /ire) autour du collecteur : il semble dû à une substance incandescente, charbon ou graphite, arrachée des balais par les intervalles de mica, et logée entre les lames voisines du collecteur. Comme le niveau du mica tend à être généralement plus élevé'que celui du cuivre, par suite d’une usure moins rapide, son action naturelle est d’arracher des particules de cuivre des balais. Ces particules sont conductrices et, sous l’action cl’un courant suffi-
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- sant pour les porter à l'incandescence, elles forment une lueur autour du collecteur.
- Souvent, par son intensité différente tout autour du collecteur, ce cercle de feu met en évidence les variations du (lux magnétique cl révèle l’existence du champ de distorsion. Dans les dynamos pouvant fonctionner alternativement comme générateurs et comme moteurs, la lueur prend son intensité maxima en avant ou en arrière sur le collecteur suivant le sens du champ de distorsion.
- Lorsque les lames isolantes de mica n'atteignent pas la surface du collecteur la lueur précédente s’observe parfois, mais elle est due à des particules conductrices logées dans les fentes libres entre les lames du collecteur : particules de charbon, de graphite, mélangées parfois à de l’huile ou de la graisse.
- Dans des cas particulièrement désavantageux, cette lueur peut devenir si intense, par endroits, qu’il s’établit, par suite de la vaporisation du cuivre, un arc véritable entre deux lames voisines. Si le voltage entre les lames est suffisant pour maintenir cet arc, il peut creuser de véritables cavités dans le cuivre dont les particules sont projetées au loin par l’action de la force centrifuge.
- L’auteur a fait de nombreux essais pour déterminer les conditions favorables à la formation de tels arcs.
- Un générateur à faible vitesse, de 25o kilowatts et a5o volts, fonctionnait sous une vitesse double de la vitesse normale afin qu’une différence de potentiel suffisante fut produite entre les lames du collecteur. Le collecteur étant rigoureusement nettoyé, rien ne se produisit pour une différence de potentiel de 4o volts par lame. On fit naître de tels arcs en essuyant le collecteur avec un linge graisseux.
- Toutefois les arcs produits ne se généralisèrent pas à la surface du collecteur et n’éclatèrent jamais d’un balai à l’autre. Déplus les arcs éclataient toujours à mi-chemin entre les balais et se continuaient jusqu’à ce que le balai suivant fût atteint. De véritables cavités, creusées par les arcs dans les lames au voisinage du mica indiquaient des courants intenses.
- Les arcs apparaissaient pour des voltages entre lames de 3a à 3/J volts et devenaient dangereux vers 35 volts.
- De nombreux essais ont été effectués sur des
- dynamos plus puissantes, pour des vitesses difîé' rentes et des valeurs différentes du voltage entre lames.
- En règle générale, plus la machine est puissante, ou mieux, plus est faible la résistance d’enroulement entre deux lames et plus faible sera le voltage qui déterminera un arc sérieux (le graphite mêlé à la graisse donne les meilleures conditions d’amorçage des arcs).
- Aucun arc n’a pris naissance pour des voltages inférieurs à 28 volts, la moyenne étant de 3o volts.
- D’ailleurs les résultats varient beaucoup avec la vitesse. 11 faut 1111 certain temps pour que l’arc puisse s’amorcer, en sorte que le voltage nécessaire croit avec la vitesse de l’induit; les variations peuvent atteindre 10 à i5 %.
- On peut conclure qu’il y a des limites bien définies de voltage maximum entre lames qu’il ne faut pas dépasser. Ces limites dépendent d’ailleurs d’un si grand nombre de conditions qu’aucune règle fixe 11e peut être donnée. La grandeur et la nature des balais, l’épaisseur du mica, l’intensité du llux de distorsion, les surcharges acceptables doivent entrer en ligne de compte.
- l’our des épaisseurs de mica de 1/32 de pouce, les machines puissantes donnaient rarement des étincelles pour un voltage par lames inférieur à 28 volts.
- Avec les machines de puissances moyennes, la limite s’élève à 3o volts. Avec des machines plus réduites, de 100 kilowatts par exemple, le voltage peut atteindre 33 et 35 volts et même 5o à Go volts pour de très petites dynamos.
- Force électro-motrice moyenne et forme du cham/). — Une pratique courant consiste à préciser le voltage moyen par lame dans une machine donnée.
- Ce voltage moyen ne signifie pas grand’chose caria limite est fixée réellement par le voilage maximum par lame et il n’y a pas de relation nette entre le voltage maximum et le voltage moyen.
- Le rapport entre ces deux voltages dépend de la distribution du flux, c’est-à-dire de la forme du champ et est pratiquement très variable. En charge, il dépend de l’intensité du flux de distorsion qui est lui-même très variable.
- Dans les machines modernes bien construites le voltagemoyen par lame atteint environles70%
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- du voltage maximum à charge nulle et les 55 % à 6 o % du voltage maximum à pleine charge.
- Dans les machines puissantes à champ de distorsion notable, où un maximum de 28 volts par lames ne doit pas être dépassé, on devra s’arranger pour avoir un voltage moyen inférieur à 15 volts. En conséquence une dynamo de Goovolts^ 11e devrait pas avoir moins de !\0 lames par pôle au collecteur.
- Si le flux de distorsion est réduit ou annulé, les voltages moyens peuvent être notablement plus élevés. D’un autre côté une dynamo de 600 volts, par exemple, atteint parfois des voltages plus élevés dont il faut tenir compte pour le calcul du voltage par lame et du nombre total de lames par pôle.
- Evidemment, plus la forme du champ est régulière et plus le voltage moyen peut s’approcher du voltage maximum.
- Dans les machines puissantes, il n’est pas toujours commode d’obtenir une distribution régulière du llux. Dans les dynamos à pôles supplémentaires, les conditions sont plus favorables, et on peut accepter des voltages par lames assez élevés.
- Aussi ce dernier type se prête-t-il à l’obtention de dynamos où il soit nécessaire d’avoir le minimum de lames au collecteur (machines à grande vitesse et à voltage élevé.)
- On considère généralement que les conditions de la commutation sontles mêmes, que la dynamo fonctionne comme générateur ou comme moteur. Cependant, lorsque les conditions de production de l’étincelle sont réalisées, il y a une différence notable entre les deux cas.
- Dans les dynamos le flux de distorsion produit par l’armature tend à donner la plus grande densité de flux et par suite le voltage le plus élevé par barre loin de l’extrémité antérieure des balais.
- Dans les moteurs, c’est au contraire en face des balais que le champ croît rapidement et donne une distribution correspondante des forces électro-motrices.
- A. B.
- (A suivre.)
- L’état actuel et les tendances de l’électrotechnique.
- Dans son discours présidentiel aux membres de l’American lnstitutc of Elcctrical Engineers, M. Lincoln a envisagé l’état actuel et les tendances de l’électrotechnique(')• Voici un résumé de ce discours.
- Rendement. —Au point de vue du rendement les appareüs électriques forment une classe à part. L’énergie mécanique peut être convertie en énergie électrique et réciproquement avec un rendement susceptible d’atteindre et même de dépasser 0,97. Il est juste de dire que le rendement moyen pour l’ensemble des appareils actuellement utilisés est seulement 0,90. D’autre part le rendement des générateurs est généralement bien supérieur à celui des moteurs en sorte que le rendement moyen des générateurs doit s’élever au-dessus de o go, celui des moteurs restant sans doute au-dessous. De toute façon notre habileté à convertir l’énergie mécanique en énergie électrique et inversement est telle que des machines absolument parfaites augmenteraient le rendement de 10 % à peine. Il en sera ainsi tant que subsistera le principe de la conservation de l’énergie qui 11e paraît pas devoir être mis en doute de sitôt.
- Le rendement des appareils destinés à transformer d’une forme en une autre l’énergie électrique est encore meilleur. Avec des transformateurs de grandes dimensions on atteint des valeurs qui dépassent 0,99. Les convertisseurs rotatifs, qui servent à transformer le courant alternatif en oonrantcontinu, ont des rendements voisins de 0,98. La perfection elle-même n’ajouterait pas grand’ebose àPétat actuel.
- Ces dernières années, de notables perfectionnements ont été apportés aux moteurs thermiques. La turbine a permis d’obtenir des rendements que la machine à vapeur classique n’aurait jamais fournis. On sait que le rendement des moteurs thermiques, à quelque type qu’ils appartiennent, ne peut dépasser une certaine valeur théorique fixée par le principe de Carnot Clausius. Avec les machines à vapeur les plus perfectionnées on reste toujours très loin, pratiquement, de cette valeur théorique. Les meilleuresturbines à vapeur ont, au contraire, un
- (') Proceedings of the American Institute of Electrical Engineers, août 1915.
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- rendement qui peut atteindre les 75/100 du rendement théorique ; il faut toutefois ajouter que ces valeurs sont un peu exceptionnelles et ne s’obtiennent qu’avec des turbines de grandes dimensions. C’est d’ailleurs une règle constante que le rendement augmente avec la puissance des machines, ce qui explique l’avantage des stations centrales de production de l’énergie électrique sur un ensemble de générateurs de dimensions moindres fournissant au total la même énergie.
- On sait qu’on peut accroître le rendement des moteurs thermiques en augmentant l’intervalle de températures entre lesquelles fonctionne le cycle thermique utilisé. Deux procédés sont en présence pour accroître cet intervalle quand on utilise la vapeur d’eau : la surchauffe de la vapeur et l’augmentation de sa tension, il ne semblepaspossible de surchauffer la vapeur indéfiniment: il y a une limite qu’il 11’y a pas intérêt à dépasser, la dépense de chaleur nécessitée par la surchauffe n’étant pas accompagnée d’un accroissement de puissance proportionnel. L’élévation de la tension de vapeur semble devoir être plus efficace et il est probable que la tendance à opérer sous de fortes pressions ira s’accentuant.
- Une méthode pleine de promesses a été suggérée ces dernières années par M. Emmet, de Schenectady : elle consiste dans l’emploi du mercure comme agent thermique, ce qui permet d’opérer sous des températures bien plus élevées qu’avec la vapeur d’eau. Après que le mercure a fonctionné dans un intervalle donné de température la chaleur qu’il possède encore est transmise à l’eau, et la vapeur ai nsi produite est utilisée dans un autre intervalle de températures plus basses. Le principal obstacle à la réalisation pratique de tels moteurs réside dans la toxic té des vapeurs de mercure et dans la difficulté d’empêcher les fuites aux pressions élevées qui se produisent à la température d’ébullition du mercure.
- Dimensions et puissance des générateurs d'électricité. — Les dimensions et la puissance des générateurs ne semblent devoir être limitées par aucune considération d’ordre théorique ou technique. Il y a actuellement en service des unités de 3o 000 kilowatts et des unités plus puissantes sont projetées. Si l’on songe que vers 1884 une dynamo de 5o kilowatts était con-
- sidérée comme une machine puissante on aura une idée du chemin parcouru en trente années. 11 semble que la tendance à l’emploi des machines de plus en plus puissantes et de dimensions de plus en plus grandes s’accentuera dans l’avenir; la limite dans cette voie sera fournie, non par des difficultés d’ordre technique mais par des considérations d’économie.
- Prix de revient des générateurs d'électricité. — Le prix de revient des générateurs d’électricité a baissé dans des proportions considérables. En 1882, le coût d’une dynamo était d’environ 1 franc par watt de puissance; en 1898, le prix était abaissé à o fr. io par watt; actuellement, il est souvent au-dessous de o fr. oa5. Les progrès réalisés dans les dix-sept dernières années n’ont pas été aussi marqués que dans les quatorze années précédentes; ou semble approcher d’une limite.
- Le prix de revient des générateurs d’électricité dépend du coût de la main-d’œuvre et du coût des matériaux nécessaires. On a pu réaliser des économies dans la main-d’œuvre par le perfectionnement des méthodes de travail. Il ne semble pas néanmoins qu’on puisse espérer diminuer beaucoup, dans cette voie, le prix de revient des appareils, la main-d’œuvre ayant plutôt tendance à augmenter de valeur.
- D’un autre côté les appareils modernes utilisent les matériaux sous des conditions optima. Un accroissement notable de la perméabilité magnétique permettant de grandes densités de flux pourrait néanmoins entraîner une réduction sérieuse des prix de revient. Les pertes par hystérésis et celles dues aux courants de Foucault dans le fer et les aciers soumis à des flux magnétiques variables introduisent une limite ; des perfectionnements récents ont été réalisés dans les transformateurs modernes, mais aux dépens d’une diminution de la perméabilité très préjudiciable pour des machines rotatives. La conductivité du cuivre commercial est très voisine de celle du cuivre pur et de grands progrès ne sont pas à espérer dans cette voie. Reste naturellement la possibilité d’utiliser un métal different du cuivre, ce qui semble néanmoins difficile; raluminium est le seul concurrent possible quand le facteur volume n’entre pas en ligne de compte, comme dans les lignes de transmission. Une des limites dans la réduction du prix de revient tient à la nécessité d’éviter des échauffe-
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- ments exagérés ; s’il n’est guère possible de diminuer beaucoup la quantité de chaleur produite on peut en assurer une meilleure dissipation ; les procédés de ventilation actuellement utilisés semblent susceptibles de perfectionnements notables. Une diminution de prix serait réalisée par la possibilité d’opérer sous des températures plus élevées grâce à l’emploi d’isolants convenables ; là encore on est limité par ce fait que la résistance électrique du cuivre s’élève avec la température, ce qui accroît les pertes.
- En résumé, tant que l’on produira la force motrice à partir des chutes d’eau ou de la houille on ne semble pas en droit d’escompter une amélioration sensationnelle du prix de revient des appareils. Il faudrait un changement radical des méthodes utilisées plutôt que le perfectionnement rationnel des procédés actuellement en cours.
- Utilisation de l’énergie électrique. — Dans le sens d’une utilisation plus complète de l’énergie électrique, des progrès énormes sont encore à réaliser. L’électrification des chemins de fer permettrait l’emploi de très grandes quantités d’énergie électrique. Beaucoup d’industries modernes pourraient également devenir tributaires des usines électriques.
- Après le télégraphe, l’éclairage électrique a été la première application importante de l’électricité. De très grands progrès ont été réalisés ces dernières années par l’emploi des filaments métalliques sans qu’on puisse dire qu’on ait atteint la perfection. Cependant l’existence d’un point d’ébullition des substances utilisées ne permet guère d’augmenter beaucoup la température des filaments ni, par suite, le rendement, de nos
- lampes. On sent tous les progrès qui restent encore à faire si l’on compare le rendement de nos meilleures lampes à celui qu’atteint le ver luisant.
- Du côté des puissances transmises les progrès ont été remarquables ces dernières années. En 1898, le professeur Kennelly pouvait évaluer à i5oooo kilowatts la puissance des alternateurs en service dans l’Amérique du Nord, alternateurs qui transmettaient l’énergie produite à des distances de 85 milles au plus, sous des tensions ne dépassant pas /Jo 000 volts. Aujourd’hui le voltage des lignes a pu être élevé à i5oooo volts, la distance maxirna de transmission à i/(5 milles et la puissance de l’ensemble des installations hydroélectriques dans l’Amérique du Nord atteint 1 35oooo kilowatts. Onconstruitmême des transformateurs fonctionnant sous 1 000 000 de volts.
- Ces progrès si rapides semblent près d’avoir atteint leur limite. L’accroissement des voltages de transmission, par exemple, ne peut guère se continuer par suite du phénomène des couronnes. Le côté économique a également son importance : la puissance transmise doit revenir à meilleur compte que celle qu’on peut produire sur place, au lieu d’utilisation.
- La transmission par courants continus sous des voltages élevés a été l’objet de quelques recherches ces dernières années. Les problèmes relatifs à la seule transmission sont grandement simplifiés par l’emploi des courants continus; mais ceux qui se rapportent à la production et à l’emploi de tels courants sont si compliqués qu’il ne semble pas y avoir grand’chose à espérer dans cette voie.
- A. B.
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- APPLICATIONS MÉCANIQUES
- Le halage électrique sur le canal de Trent et Mersey (Angleterre).
- Le canal de Trent etMersey, jadis appelé Grand Trunk Canal, est un des plus anciens de l’Angleterre ; sa construction remonte aux années 17(56 <11777. De Preston Brook, où il se détache du Bridgewatcr Canal, à Shardlow, où il rejoint la rivière Trent, sa longueur atlcintcnviron i5o kilomètres. I4es dérivations vers Newcastle-under-Lyme, Leek et Froghall portent son développement total à 192 kilomètres environ.
- Il se fait, par cette voie d’eau, un trafic considérable du et vers le Staffordshire, région indus-
- halage large de 91 centimètres y est aménagé sur arcades et la largeur disponible pour la navigation est de 2 ni. 70. La traversée avec halage par un cheval prend une heure et demie.
- En raison des réclamations des mariniers au sujet des pertes de temps dans la traversée des tunnels, on cherchait depuis longtemps à y installer un système de halage mécanique mais l’absence de cheminées de ventilation prohibait l’emploi de moteurs à vapeur ou à pétrole. La difficulté est aujourd’hui surmontée grâce à l’adoption de la traction électrique qui fonctionna depuis le commencement de décembre 1914.
- Un toueur électrique se déplace sur un câble
- Corps tytort |j de remorquage
- Corps more do remorquage
- Coupe par 7e coupte n 9S Vue c/arriéra.
- Fig. 1. — Disposition d’ensemble du toueur en acier.
- trielle où florissent les industries céramiques et métallurgiques.
- Sur ce canal se trouvent deux tunnels dénommés respectivement : « Vieux » et « Nouveau » tunnels de 1 larccasllc. Le premier, ouvert en 1777, a une largeur de 2 m. 65 et ne possède pas de chemin de halage ; on le traverseà la gaffe et cela ne demande pas moins de 4 heures, bien qu’il ne mesure que 2 65o mètres. Le second à 2 675 mètres de longueur et 4 ni. 27 de largeur; un chemin de
- posé au fond du canal et effectue rapidement la traversée du Nouveau tunnel. Le toueur porte les moteurs électriques et la machinerie ; faute de hauteur disponible sous la voûte du tunnel pour y poser un câble de trolley, on a dû alimenter les moteurs par le courant d’une batterie d’accumulateurs placée dans un chaland que remorque le toueur. Pour la recharge des accumulateurs, une station électrique est établie à Chatterley, entre les deux tunnels.
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- Le bateau toueur est en acier et mesure la m. 20 de long, 2 m. i3 de large et 1 m. 22 de profondeur. II est équipé de deux tambours à câble et d’un mécanisme de propulsion le long du câble,"comportant deux moteurs électriques Royce, de ia chevaux. Ceux-ci peuvent travailler individuellement ou conjointement, à volonté, suivant la charge à remorquer. A l’avant, une cabine abrite les moteurs, contrôleurs et tableaux. Dans son axe, la partie médiane du bateau forme puits où plongent les tambours, en sorte que le câble est très peu soulevé du fond du canal pour s’enrouler sur les tambours tandis que, d’autre part, le pont est débarrassé de tout
- Le câble de touage mesure 64 millimètres de circonférence, i 200 mètres de longueur et est garanti pour une charge de rupture de 11 tonnes.
- Il y a deux chalands à accumulateurs, de chacun 22 mètres de long, 2 in. 14 de large et 1 m. 22 de profondeur, chargés de ii5 accumulateurs au chlorure; ceux-ci sont placés dans des caisses en teck doublées de plomb. Le poids d’une batterie pouvant fournir i5o ampères pendant 7 heures est de 18 tonnes.
- Pendant que l’ùn de ces deux chalands est en service, l’autre est remis en charge. Un bassin a été spécialement crèusé à cet effet près de la centrale pour le garage de ces bateaux.
- Tambours do câble DiamJm$25
- * Il 1^7 v /A 'nU ra&x. /// J'i IBlf 1L^ ɱ
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- Fig. 2. — Disposition d’ensemhle des moteurs et orgoncs de touage
- organe mobile. Entre autres avantages de cette disposition, il faut signaler encore la stabilité et la propulsion en ligne droite, grâce à des guidages d’entrée et de sortie du câble et à des galets-guides maintenant ce câble à distance du fond du bateau.
- Dans le dispositif original de fixation du câble, ce dernier était amené du lit du canal au niveau du sol à travers une conduite. Il était tendu par un treuil et des moufles. Des freins avaient été placés sur les bateaux toueurs mais on en a reconnu l’inutilité aucun courant n’existant dans le canal, l’arrêt des moteurs suffit pour arrêter instantanément le bateau.
- Au moyen de cet équipement, 80 péniches portant chacune 20 tonnes peuvent être remorquées ensemble à la vitesse de 8,2 kilomètres à l’heure mais le convoi ordinaire est de i5 à 18 péniches. Actuellement, le service de touage ne fonctionne que 18 heures par jour et assure 6 voyages dans chaque sens. Le Vieux canal est fermé à la navigation mais sert à la circulation de l’eau déplacée dans le nouveau par le touage. On se propose de faire disparaître ultérieurement le chemin de halage du nouveau tunnel de façon à donner à la voie navigable une largeur de l\ m. 28 dans tout son parcours.
- ( The Electrician, 17 septembre 1915).
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- TRACTION
- Locomotives pétroléo-électriques de la « Dan Patch Line ».
- La « Minneapolis, Saint-Paul, Rochestcr el Dubrique Electric Traction Co », qui exploite la ligne électrique généralement connue sous le nom de Dan Patch Line, a mis récemment en service trois locomotives pétroléo-électriques de 6o tonnes, qui sont les plus grandes machines de ce genre actuellement construites. Leurs conditions d’établissement sont assez peu différentes de celles de la locomotive pélroléo-électrique de 57 tonnes, mise en service, avec succès, en 1914, sur la ligne de Minneapolis à Mankato. Ces
- embranchement de 11 kilomètres de Northfield à Randolph. Elle scia prolongée de Fairibault à Dubuquc, par Albert Lea, Dodge Center et Ro-chcstcr. Elle dessert une région très pittoresque de l’Etat de Minnesota, couverte de riches champs de céréales et de fermes nombreuses, et. peuplée de villes llorissantes : l’industrie y est très active. Le profil de la voie est d’ailleurs facile, les déclivités maxiraa ayant 2.0 millimètres par mètre.
- Pour accroître le trafic, la Compagnie a mis en vente, à une quarantaine de kilomètres de Minneapolis, de vastes terrains d’élevage, par lots de 5 et 10 arpents : de nombreux habitants de
- - -3*1?
- v' *’ ,< .$,(>' 7 /' V
- * V ^ S ' ' '«»
- , * ^ A ?v
- Idg. 1. — Locomotive pétvoléo-électi'ique de Go tonnes de la « Dan Patcli Line ». — Vue générale.
- quatre locomotives, réunies aux Ho automotrices électro-thermiques que possédait déjà la M. St P. R. et D. E. T. C°, constituent la plus importante exploitation thermo-électrique du globe : la Dan Patch Line est d’ailleurs la première qui ait été entièrement exploitée avec la traction pétroléo-électriquc.
- CMlACTliRlSTIQUKS IIP. I.A LION P PT TUAI'IC
- La « Dan Patch Line », longue de 172 kilomètres, va de Minneapolis à Mankato ; elle comporte un
- Minneapolis et de Saint-Paul y ont installé leur habitation et ils voyagent chaque jour sur le chemin de fer pour se rendre à leur travail. De plus, de jolis lacs et un beau parc — le parc Antiers — constituent en été des centres d’attraction pour les promeneurs.
- En temps normal, quatre trains circulent dans chaque sens de bout en bout, parmi lesquels un express composé de voitures-salons. Celui-ci fait le trajet, y compris quatre arrêts, en H h. 25 minutes, tandis que les omnibus emploient
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- /, h. 5 minutes. Des trains locaux circulent égale ment entre certains points de la ligne et les terminus. En été, des trains d’excursions sont mis en marche, suivant les besoins du service. Les trains sont généralement constitués par une automotrice pétroléo-électrique de n m. 35, offrant 89 places, à laquelle on peut atteler une voiture en cas de besoin. Lorsque le trafic est plus important, on a recours à un train de plusieurs voitures, remorqué par une locomotive pétroléo-électrique.
- DESCRIPTION DE LA LOCOMOTIVE P F T110 LF O - F F1'. CT 111 QU F.
- La caisse s’étend sur presque toute la longueur des longerons et est portée par deux bogies à quatre roues, permettant le passage dans des courbes de 3o mètres de rayon. La locomotive
- Fig. a. — Locomotive pétroléo-électrique de Oo tonnes de la « Dan'Patch Line ». — Elévation et plan.
- comporte deux groupes électrogènes de i35 kilowatts, semblables à celui qu’on utilise dans les automotrices, et alimentant quatre moteurs d’essieu, de ioo chevaux.
- Chaque groupe électrogène est constitué par un moteur à gazoline, à /, temps et 8 cylindres en « V « : la puissance est de 175 chevaux, à raison de 55o tours par minute. Ce moteur est directement accouplé à une dynamo de Goo volts, à pôles de commutation et excitation compound. Le diamètre d’alésage des cylindres du moteur thermique est o m. 178, la course des pistons o m. a54. L’allumage est fait par magnéto à basse tension. Le démarrage de chaque groupe se fait à l’air comprimé : toutefois, le premier groupe étant en marche, on fait démarrer l’autre élec-
- triquement. L’un des groupes peut ne pas être utilisé, si les besoins de la traction le permettent. L’air comprimé nécessaire pour le démarrage est emprunté aux réservoirs principaux de l’équipement de frein. Les deux compresseurs d’air monocylindriques, commandés par les moteurs thermiques eux-mêmes, ont un débit de 640 litres à la minute. Ils fonctionnent automatiquement, pour maintenir la pression constante dans les réservoirs.
- La marche de la locomotive est très souple, par suite de la transmission électrique de l’énergie. Les moteurs thermiques marchent à vitesse constante et produisent par suite à chaque instant la puissance maximum, ce qui est très avantageux dans certains cas — dans les rampes, contre les tempêtes de neige, pte.
- Fig. 3. — Vue par bout.
- L’éclairage dé la locomotive et du train qu’elle remorque est assuré au moyen d’un groupe pétroléo-électrique auxiliaire, qui fournit également l’air comprimé nécessaire au démarrage de l’un des groupes principaux. Ce groupe, que l’on met en marche à la main, comprend un moteur vertical à gazoline, à quatre temps et quatre cylindres, faisant 750 tours par minute. Il est accouplé directement à une dynamo de 5 kilowatts, G5 volts, à pôles de commutation et excitation compound. Les cylindres ont o m. 076 de diamètre. La course est o m. i5a. L’allumage se fait par magnéto à haute tension. Le compresseur d’air de ce groupe auxiliaire, du type à deux cylindres, a un débit de 710 litres à la minute.
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- Les quatre moteurs électriques d’essieu, type GE-ao5-D, à 6oo volts, à pôles de commutation et excitation-série, ont une puissance de 100 chevaux chacun. Ils permettent à la locomotive de développer un effort de traction de 7 u5o kilogrammes, à la vitesse de 8 kilomètres-heure, et de i 6oo kilogrammes, à 5o kilomètres heure.
- Un controller P-53 est installé dans chaque poste de conduite de la locomotive : il comporte i5 crans efficaces, dont 7 pour la marche en série (sans shuntage), 6 en parallèle, et deux autres pour ces mêmes marches, mais avec shuntage. Les moteurs sont groupés par deux, montés constamment en parallèle, et ces groupes sont à leur tour connectés en série ou en parallèle.
- Fig. 4. — Intérieur de la locomotive.
- L’énergie électrique étant transmise directement, il n’y a pas de pertes correspondant à l’emploi de dispositifs de changements de vitesse mécaniques. On fait varier la vitesse des moteurs par réglage de l’intensité du champ des générateurs, au moyen d’une manette du controller. D’autres manettes servent à provoquer
- l’arrêt de la locomotive et à inverser les moteurs (ce qui permet un freinage électrique).
- Un réservoir de gazoline, de 1 100 litres, est disposé sous le châssis de la locomotive. Des radiateurs à petits tubes sont installés sur le toit
- Fig. 5. — Un groupe électrogène.
- pour le refroidissement de l’eau de réfrigération des moteurs thermiques.
- Voici les caractéristiques principales de la locomotive :
- Poids total.................... 54 /|00ke
- Poids par essieu. ............. 18 6ootB
- Longueur (entre tampons)........ iam,9o'l
- Longueur de caisse.............
- Hauteur décaissé................... 4m,54o
- Largeur de caisse.................. 3m,o99
- Diamètre des roues................. om,838
- Empattement total................. 7m,3i5
- Empattement rigide................ 2IU,o83
- Effort de traction maximum..... 14 6ools
- Les trois locomotives pétroléo-électriques décrites ci-dessus ont été étudiées et construites par la General Electric Company.
- L. P.
- (Electric RaiUvay Journal, 2 octobre 1915.)
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- BIBLIOGRAPHIE
- Cours d’Électricité théorique, professé à l’Ecole supérieure des Postes et Télégraphes, par J.-B. Pomey, Ingénieur en chef des Postes et Télégraphes. Avec une préface de L. LeCOrnu, Membre de l’Institut. — Tome I. Un volume in-8° (a5 X x6) de vm-396 pages, avec 90 figures. — Gauthier-Villars et Cla éditeurs, Paris. — Prix : i3 francs.
- La publication de cet ouvrage réjouira tous ceux qui, à notre exemple, ont eu le bonheur d’apprendre les principes fondamentaux de l’Électricité et du Magnétisme dans la lecture de l’admirable cours professé jadis par A. Vaschy à l’École supérieure de Télégraphie.
- Ainsi que l’indique en effet M. Lecornu dans son intéressante préface synoptique, le cours de M. Pomey forme en quelque sorte le prolongement du cours de Vaschy, mais l’auteur en a élargi le cadre suivant les exigences des idées modernes.
- Dans la préface de son propre ouvrage, Vaschy déclarait : « Dans le développement de la théorie, j’ai évité toute hypothèse sur la nature des phénomènes électriques et la structure moléculaire des corps. Du reste, les lois fondamentales de l’électricité et du magnétisme, et les propriétés importantes qui en découlent, sont indépendantes des hypothèses que l’on peut émettre à cet égard. Elles constituent des relations mathématiques entre des quantités dont la nature physique nous est encore inconnue, mais dont la réalité n’est point douteuse (quantité d’électricité, force électrique ou magnétique, etc.). Ce sont des résultats acquis que nous exprimons dans un langage provisoire, mais qui subsisteront avec toute autre forme de langage. »
- Certes, une pareille sentence devrait toujours rester présente à l’esprit des physiciens modernes, si surannée qu’elle puisse leur paraître, mais il n’est pourtant guère admissible, par contre, qu’un électricien soit à notre époque complètement étranger aux hypothèses de la physique actuelle.
- Sans elles, comment, par exemple, établir la théorie des tubes à vide qui sont destinés, selon l’allocution prophétique prononcée en 1906 par M. M. Leblanc comme président entrant de la Société
- Internationale des Electriciens, à prendre rang parmi les appareils usuels de l’Électrotechnique (') ?
- Il serait d’ailleurs oiseux de rappeler ici les nombreux progrès scientifiques que ces hypothèses ont suscité, et, malgré notre pieux attachement pour l’œuvre de Vaschy, nous ne pouvons qu’adresser nos modestes félicitations à M. Pomey, pour avoir su conserver, d’une façon magistrale, la rigueur des exposés de son prédécesseur tout en réservant une large part au développement de la théorie de Lorentz.
- C’est ainsi que dans la première partie du présent tome I, M. Pomey fait un usage fréquent du remarquable théorème de Vaschy d’après lequel un champ quelconque peut toujours être considéré comme dû à des masses obéissant à la loi de Newton, et à des masses vectorielles agissant suivant la loi deLaplace. Ce théorème, encore trop peu connu peut-être des physiciens, constitue l’une des bases essentielles du deuxième ouvrage de Vaschy: Théorie de l'Electricité. Exposé des phénomènes électriques et magnétiques fondé uniquement sur Vexpérience et le raisonnement. Cet ouvrage, moins répandu que le Traité d’Électricité et de Magnétisme auquel nous faisions allusion au début de notre analyse, sans doute parce que sa publication précéda de peu la mort prématurée de son auteur, mérite sans conteste une place définitive parmi les travaux fondamentaux sur la théorie de l’Électricité.
- Mieux que personne, M. Pomey devait comprendre l’importance de l’œuvre de Vaschy, et dans la rédaction de son cours il s’est inspiré des deux ouvrages que nous venons de signaler. Bien entendu, M. Pomey ne s’est point contenté de mettre à jour le cours de son prédécesseur ; dans le présent ouvrage, le lecteur trouvera de nombreuses traces des propres travaux du savant professeur, travaux dont une bonne partie, du reste, a été publiée originairement dans la Lumière Electrique. Parmi ceux-ci, citons les recherches de M. Pomey sur la théorie
- (t) Ceci est du reste déjà un fait accompli en ce qui concerne la Radiotélégraphie et la Radiotéléphonie.
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- des réseaux linéaires de conducteurs (*), sur l’étude du champ électrique, sur la capacité électrostatique des systèmes de conducteurs (2), etc., etc.
- Bien d’autres passages de ce volume mériteraient d’être analysés en détail, notamment le chapitre IV réservé à un exposé très clair des éléments de calcul vectoriel, et le chapitre IX dans lequel se trouve traitée la propagation des ondes électromagnétiques ; une telle analyse exigerait malheureusement de nombreuses pages de la Lumière Electrique, et nous espérons en avoir dit assez pour que tous ceux qui s’intéressent aux théories de l’Electricité lisent l’ôiivrage de M. Pomey.
- Sans admettre tout à fait, avec M. Lecornu, que les développements mathématiques, qui y tiennent la plus grande place, sont nécessaires pour former des ingénieurs appelés à contrôler les distributions d’énergie électrique, nous estimons que cette lecture sera abordée et poursuivie par de nombreux électriciens, grâce à la clarté constante du texte.
- C’est avec impatience que nous attendrons avec eux la publication du tome II, réservé sans doute plus spécialement aux applications des théories générales.
- J. Bethenod.
- (*) Cf. par exemple J.rB. Pomey. Oscillations propres des réseaux, VEclairage lilectrique, tome XXXI, 1902, P- «97-
- (2) Cf. J.-B. Pomey. Capacité électrostatique de deux fils parallèles, Eclairage Electrique, tome XIX, p. 131.
- Force ülectcique sur l’unité de surface, Eclairage Électrique, tome XXV, p. i3i.
- Quelques idées américaines modernes sur la formation des Ingénieurs. D’après les Allocutions aux futurs ingénieurs, éditées par MM. Waddel et II au r n in 'rois', Ingénieurs-Conseils à Kansas City. — Extraits par M. André Rabut, Ingénieur Civil des Mines, publiés par le Comité Central des Houillères, 55, rue de Chàteauduu à Paris.
- L’auteur de cette publication, tué à l’ennemi au début de février, avait réuni une collection d’allocutions adressées aux élèves des écoles techniques américaines par des professeurs et ingénieurs de ce pays- .
- Ces discours nous permettent de nous rendre compte d’une façon très intéressante de l’évolution des idées des grands industriels américains qui semblent avoir renoncé complètement à leurs anciennes théories relatives à la supériorité des hommes dits pratiques.* Ces hommes d’affaires réclamentaujourd’hui la culture classiquepo'jrl’ingé-nieur.
- Ils insistent également sur là nécessité de l’effort personnel sans lequel les élèves des.écoles techniques sont incapables de tirer profit de l’enseignement qu’ils reçoivent.
- Enfin la lecture de ces pages choisies nous montre également quel rôle important a joué en Amérique, pour la réforme des programmes, l’opinion publique appuyée par l’action énergique de quelques hommes intelligents.
- Ces idées d’organisation technique ont été trop souvent développées dans la Lumière Electrique pour que nous n’attirions pas spécialement l’attention de nos lecteurs sur cette publication dans laquelle ils trouveront résumées les théories modernes des ingénieurs américains les plus autorisés.
- ERRATUM
- Note sur les avantages des compteurs d’intensité pour courant continu comparés aux compteurs de puissance.
- Dans le numéro du 3o octobre 1916, page 119, une regrettable transposition de composition a complètement dénaturé le sens de la phrase relative au diagramme de la figure 1.
- Au lieu de :« parle diagramme (lig. i)i La courbe en traits pleins estvalable pour le compteur sans dispositif ».
- Lire : « par le diagramme (fig. 1). La courbe en traits pleins est valable pour le compteur avec dispositif, celle en traits hachurés pour le compteur sans dispositif ».
- La reproduction des articles de la Lumière Electrique est interdite.
- Paris. — imprimerie IE’T, l"1, rue cassette.
- Le Gérant : J.-B. Nouet.
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- trente-septième année SAMEDI 20 NOVEMBRE 1915. Tome XXXI (2* série). N* 45
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- SOMMAIRE
- J -H. JACOBSEN. — Notes sur le développement industriel........................... i6g
- P. BOUGAOLT. — Les conventions internationales en matière de houille blanche....... 173
- J REYVAL. — Les récentes expériences de radiotéléphonie transocéanique............ 177
- Publications techniques.
- Electrotechnique générale
- La commutation dans les dynamos à courant
- continu................................ 179
- Hydraulique et stations centrales
- Une centrale hydro-électrique en plein air.... 18a
- L’état et le problème de l’énergie hydro-électrique en Norvège......................... i83
- Sur l’emploi du tube de Venturi pour la mesure directe du débit d'une conduite........... i85
- Téléphonie
- Un œil téléphonique pour aveugles.......... 187
- Données récentes sur le téléphone.......... 188
- Renseignements Commerciaux................. 19a
- NOTES SUR LE DÉVELOPPEMENT INDUSTRIEL
- Puisque la Lumière électrique veut bien consacrer ses colonnes à l’étude du développement industriel, je me permettrai d’exposer quelques réflexions suggérées par la lecture de divers écrits publiés récemment sur la question.
- Je ne ferai d’ailleurs que signaler quelques points qui me semblent importants et que d’autres, plus compétents et mieux désignés que moi, peuvent étudier d’une façon plus approfondie.
- A ce sujet, je m’empresse d’ajouter que je m’associe en tous points aux très intéressantes idées exposées par M. Victor Cambon et publiées ici même, ainsi qu’à ses conclusions après la discussion qui en est résultée (*). J’estime, comme lui, qu’il n’est nullement anti-, patriotique, bien au contraire, de regarder une ’ situation en face et de reconnaître avec franchise
- (') La Lumière Électrique, des 31 juillet et 11 septembre 1915, p. 97 et 341.
- les défauts qui peuvent exister dans nos méthodes actuelles. C’est le seul moyen d’arriver à les corriger.
- Les événements ont suffisamment mis en évidence la supériorité industrielle de l’Allemagne sur notre pays pour que notre amour-propre n’ait pas à être effrayé de l’adaptation à nos méthodes de ce que l’industrie allemande pouvait avoir de bon.
- La prospérité de l’industrie allemande avait comme unique base la collaboration du capital et de l’industrie. Cette collaboration étroite, qui nous manque, peut seule nous permettre d’arriver à un état de développement au moins aussi élevé que celui atteint en Allemagne avant la guerre.
- Cette question me paraissant la plus importante, je suis un peu effrayé de ce que toute personne ou groupement, actuellement intéressé à l’étude du développement économique, prenne aussitôt l’exportation comme point de départ,
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- persuadé que là était la cause de l’extension de l’industrie allemande.
- La conséquence de cette façon de voir est la création de groupements ayant pour but, soit de faciliter à l’industriel la recherche des débouchés, soit même de se substituer à lui dans toutes ses opérations d’exportation.
- Or, je crois qu’il faut se mettre en garde, particulièrement dans les circonstances actuelles, contre la création de groupements nouveaux. Ils ont souvent pour point de départ une initiative privée autour de laquelle viennent se grouper un nombre toujours relativement réduit de personnalités, et leur multiplicité fait craindre la trop grande division de l’effort.
- Particulièrement pour la question d’exportation, nous disposons d’éléments assez nombreux qu’il suffit de modifier sans qu’il soit besoin de créer des groupements similaires qui se trouveraient devant des difficultés déjà résolues par les organisations existantes.
- D’autre part, avant d’accepter la création d’institutions nouvelles et multiples, ne faudrait-il pas se mettre parfaitement d’accord sur la seule voie à suivre afin que l’adhésion de tous au programme arrêté permette d’atteindre sûrement le b ut?
- Or, l’exportation ne me semble pas devoir être le point de départ de ce programme.
- L’exportation n’est, au contraire, que la simple conséquence d’un autre fait, une production rationnelle intensive, dont le premier effet est de chasser, par la réduction des prix de revient, la concurrence étrangère et d’assurer les besoins propres du pays.
- Une industrie arrivée à ce but atteint une importance telle qu’elle se trouve automatiquement sollicitée par les commissionnaires exportateurs locaux, d’abord, puis, comme conséquence de ce fait, par des représentants ou agents établis à l’étranger. Son développement continu a donné lieu fatalement à une surproduction qui lui permet de répondre utilement aux demandes des exportants et de répandre ainsi, à l’étranger, le matériel construit.
- A ce sujet, je me permettrai d’insinuer qtt’on n’attache pas toujours en France suffisamment d’importance aux demandes des maisons de commissions, au point que certaines d’entre elles achetaient, en France, du matériel
- allemand pour I’èxpédier en Argentine, par exemple.
- Mais ceci provenait évidemment de ce que la condition de production rationnelle intensive n’était pas remplie et que de ce fait nous n’étions pas préparés à l’exportation.
- C’est là qu’il est nécessaire d’établir courageusement un parallèle entre l’industrie allemande avant la guerre, et la nôtre, comme l’a fait si parfaitement M. Y. Cambon.
- On en vient alors à se demander pourquoi, en Allemagne, les usines importantes sont si nombreuses; pourquoi leur aménagement intérieur est toujours approprié au genre de matériel fabriqué; pourquoi les conditions d’hygiène y sont infiniment mieux observées; pourquoi les prix de revient y sont tellement bas, et pourquoi une idée, germée ici, trouve trop souvent application là-bas pour nous revenir ensuite; pourquoi, enfin, chaque usine possède un service d’études dont le seul but est d’améliorer le matériel construit, ou d’en modifier les procédés de fabrication.
- Ces questions ont toutes une seule réponse. Si les usines importantes sont en grand nombre, c’est que l’industrie dispose de tous les capitaux nécessaires à les construire. Si leur aménagement intérieur se trouve approprié au matériel fabriqué, c’est que l’industriel, soutenu financièrement, n’a pas à s’arrêter à l’économie que produit telle disposition moins pratique, au lieu de telle autre, cl peut se permettre, par exemple, l’établissement d’appareils d’hygiène qui influent sur le travail du personnel ouvrier; le seul objectif dans l’établissement d’une usine étant le rendement maximum.
- Silesprixde revienty sont bas, c’est que, avant d’entreprendre la construction de tel appareil, l’industriel peut acquérir d’abord un outillage et produire dès le début en grandes quantités, sans qu’il lui soit besoin d’attendre que le rendement de l’exploitation de cet appareil d’abord fabriqué à la main lui ait permis d’établir cet outillage.
- Si une idée germée. ici trouve son application là-bas, c’est qu’il est facile, d’y trouver des capitaux nécessaires à l’exploitation de cette idée, pourvu qu’elle présente un intérêt commercial et profite à l’industrie en général et au développement économique du pays.
- La même réponse enfin se fait à la dernière
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- question.. Le rendement commercial d’un service d’études et d’essais bien établi, dont l’installation et l’entretien sont en général très onéreux, semble, a priori, absolument nul, et ne devient en effet intéressant qu’à la seule condition que l’industrie dispose des moyens financiers nécessaires aux essais et à l’application des résultats obtenus.'
- Toute la question expansion économique semble donc bien avoir comme base la collaboration du capital et de l’industrie, et il est à remarquer que l’exportation elle-même se rattache à cette condition, par suite de l’importance des crédits, souvent à longue échéance, qu’il est nécessaire de faire.
- Le pays entier s’y trouve intéressé, le côté industrie comme le côté capital. Le rendement financier de l’industrie bien organisée est, en effet, infiniment plus grand, pour les capitalistes tout au moins, que les meilleurs emprunts d’Etat, et il est regrettable que les banques n’orientent pas plus fréquemment le capital vers l’industrie.
- Ceci provient évidemment de ce que l’émission d’un emprunt d’Etat est bien plus avantageuse pour une ibanque, que celle de valeurs industrielles faite dans des conditions normales. Si les bénéfices sur les émissions d’emprunts étrangers étaient rendus moins importants, les banquiers se tourneraient naturellement vers l’industrie.
- Mais ne pourrait-on pas attendre du patriotisme et de la clairvoyance de ceux qui guident les capitalistes, qu’ils établissent des services d’études appropriés et compétents et qu’ils mettent au service de l’industrie nationale leurs puissantes organisations, ainsi que la très grande influence qu’ils ont sur le placement des capitaux qui leur sont confiés. Le développement économique du pays en résultant, il est certain que, tout compte fait, le rendement ainsi obtenu serait autrement important que celui d’un emprunt étranger, dont la multiplicité par trop grande finit par avoir des conséquences d’une gravité quelquefois extrême pour tous les intéressés.
- La collaboration doit être telle qu’elle ne coûte pas au capitaliste la plus grande partie du bénéfice escompté. Il y a là, semble-t-il, une modification à apporter dans la constitution du capital social d’une société où il faudrait peut-être s’ha-
- bituer à laisser une place un peu plus grande à la rémunération des capitaux versés en espèces, ce qui n’empêcherait nullement la juste rétribution des divers apports ou services rendus.
- 4 *
- La collaboration du capital acquise à l’industrie ne saurait résoudre à elle seule le problème de l’expansion industrielle ; tous nos efforts doivent tendre vers le but à atteindre.
- Mais ici se pose une question d’un autre ordre : l’industriel, qui chercherait à appliquer les méthodes de production rationnelle intensive, se trouve-t-il assez efficacement secondé par son personnel technique et ouvrier ? La réponse est en général négative.
- Pour ce qui est de l’ouvrier, dont l’éducation est à parfaire, il ne peut, par suite des difficultés sociales, acquérir, de lui-même, les qualités nécessaires. C’est là qu’apparaît l’utilité des ateliers et cours d’apprentissage qui non seulement doivent être gratuits, mais où l’apprenti doit être rétribué dès qu’il donne le moindre rendement, afin de lui permettre de mener jusqu’au bout son éducation pratique.
- Ces ateliers, comme le signale M. Victor Cam-bon, doivent être organisés, de préférence par l’industrie privée qui en est d’ailleurs la première bénéficiaire. La parfaite connaissance de son métier et des méthodes de travail feront, sans doute aussi, de l’appi'enti, un ouvrier mieux pénétré de ses devoirs et de ses responsabilités que la plupart de ceux que nous employons actuellement.
- Le personnel technique, au contraire, peut se perfectionner pendant le cours de ses études mêmes. M. jVogt, ici même ('), et d’autres avec lui, ont montré toute l’utilité, toute la nécessité même, du stage dans les usines au cours des études. Outre que le stage développe l’esprit pratique des techniciens, il a pour résultat de donner une certaine largesse de vue aux esprits souvent trop longtemps absorbés par des études théoriques.
- Ce stage ne saurait pourtant suffire à donner à l’esprit des jeunes ingénieurs toute l’ampleur nécessaire. 11 est de toute utilité, en effet, que l’ingénieur diplômé ait des idées déjà très approfondies sur l’organisation des usines, qu’il ait des
- (*) La Lumière Electrique, 9 octobre 1915, p. a5.
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- notions sur la psychologie de l’ouvrier qu’il va avoir à conduire, qu’il connaisse les systèmes de rétributions préconisés par Taylor et sache adapter à chaque industrie en particulier ce qu’ils peuvent avoir de pratique, sans effrayer l’ouvrier par une application trop théorique de ces méthodes.
- D’autre part, l’ingénieur ne doit pas dédaigner quelques études d’organisation commerciale, financière, etde droitindustriel, car, quelque soit le rôle technique d’un ingénieur, il est toujours lié plus ou moins étroitement au côté commercial de l’affaire. Ces compléments nécessaires ne peuvent être enseignés que par des industriels, et leur étude ne surchargeraitpas les programmes.
- 11 semble, à première vue, que ce sont là des connaissances qu’il est facile d’acquérir à la sortie de l’école, et de les limiter alors aux nécessités du rôle dont l’ingénieur est chargé.
- Mais que devient alors l’ingénieur qui se trouve entraîné, à cause des circonstances ou des difficultés sociales, dans une situation très secondaire où il ne touche aucune de ces questions générales ?
- Au contraire, la possession de ces connaissances dès la fin des études ferait de l’ingénieur un collaborateur plus immédiat de l’industriel, qui pourrait ainsi lui confier un rôle moins effacé.
- Ceci faciliterait l’organisation industrielle et aurait, en outre, pour effet de relever les appointements des ingénieurs nouvellement diplômés. Les éducateurs ont pour devoir de faciliter, par l’orientation des études, la situation sociale des jeunes techniciens qui sont, depuis quelques années, fort mal partagés à ce point de vue. On parle à ce sujet, je crois, de la création d’écoles nouvelles, mais, là encore, il me semble parfaitement inutile de créer. Ce qui existe est amplement suffisant pourvu que nous l’adaptions aux besoins actuels.
- Ce sont là quelques-unes des voies vers le développement industriel; en les suivant et sans qu’il soit besoin de créer trop d’institutions nouvelles, l’avenir de notre industrie se trouvera parfaitement assuré.
- Si nos méthodes industrielles et commerciales nous permettent d’affronter, à l’intérieur, la concurrence étrangère et que nous assurions alors la production de nos propres besoins, ceux que le souci de l’exportation préoccupe verront rapidement augmenter le chiffre de nos transactions avec l’étranger et notre industrie grandir dans le monde.
- J.-H. Jacobsen.
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- LES CONVENTIONS INTERNATIONALES EN MATIÈRE DE HOUILLE BLANCHE
- Dans notre dernier article nous avons annoncé que nous donnerions l’analyse et le texte de deux conventions internationales, l’une franco-italienne pour l’aménagement de la Roya, que l’on a pu lire, et l’autre franco-suisse pour l’aménagement du Rhône dans les environs du pont de Pongny-Chancy, que nous allons examiner aujourd’hui.
- Cette dernière convention diffère assez sérieusement de la première, pour les raisons principales que voici.
- Tandis que, pour la Roya, les parties contractantes avaient simplement à poser les principes de la communauté sur la pente de l’eau, de l’interdiction de toute gêne d’une nation à l’autre en ce qui concerne les usines établies, enfin de l’abandon réciproque de tout droit sur certaines parties pour avoir en échange une affectation réciproque de certaines autres, il y avait, en ce qui concerne le Rhône, une circonstance très particulière : les deux gouvernements, celui de la République française et celui de la Confédération suisse, avaient été simultanément saisis de deux demandes de concession, l’une par deux Français, MM. Janin et Emile Crépel, et l’autre par la ville de Genève; et cette double demande de concession portait sur deux sections du fleuve, d’abord celle où il forme frontière, et ensuite sur une partie en amont de la première, s’arrêtant à l’endroit où une usineencore projetée dite delà Plaine devait avoir son canal de fuite.
- Cette coïncidence assez curieuse forçait les deux gouvernements à prendre chacun une attitude nettement définie, et il tombe sous le sens qu’il eût été déplorable de trouver chez chacun d’eux une résolution agressive ou même malveillante, contre le projet présenté par les demandeurs qui n’étaient pas ses nationaux.
- Un projet de convention fut établi à Berne le /i octobre 191! et définitivement signé par les représentants des deux nations; comme il convient, les formalités nécessaires à la ratification demandèrent 18 mois, et furent terminées à Berne le 14 juin 1915, si bien que le Journal officiel des jeudi i5 et vendredi 16 juillet de cette année put
- promulguer un décret rendant obligatoires les accords intervenus, que le Sénat et la Chambre des députés avaient adoptés, suivant l’usage.
- Voici les principes généraux qui, commandés par ce fait que l’accord avait pourpointde départ une demande de concession, ont été consacrés par la convention.
- Premier principe. — Il est reconnu que les deux nations ont des droits égaux sur la pente de l’eau dans la région frontière, et que, dans la région d’amont, la Suisse a seule des droits qui lui sont en quelque sorte surabondamment reconnus, mais, comme le dit fort bien le traité, le simple fait quel’aménagementdecetteforceetson utilisation doivent avoir lieu dans une usine unique rend nécessaire une convention tenant compte des différences de législation entre les deux États et cette convention aura pour but :
- i° D’établir ou de faire établir les ouvrages nécessaires à la création de la chute;
- a” De procéder ensuite à un partage de la puissance produite, que chaque État distribuera chez lui, conformémentauxprincipes desalégislation.
- Nous allons voir dans ce qui va suivre comment la convention a tenu compte de ces prémisses.
- Deuxième principe. — En ce qui concerne l'établissement des travaux. La convention ne pouvait entrer dans des détails techniques, extrêmement difficiles à préciser d’ailleurs, sur le mode d’établissement, les précautionstechniques à respecter, etc. ; elle s’est contentée de préciser les grandes lignes : le barrage sera mobile (à cause des crues énormes qu’il faut prévoir) et situé en amont du pont de Pongny-Chancy, de telle façon que la retenue soitcomplètementamortie au droit d’un canal projeté pour la future usine dite de Plaine,même par le temps de grandes crues; son radier devra permettre l’évacuation des graviers si abondants dans le Rhône, et enfin, comme jamais ni la France ni la Suisse n’abandonneront le projet depuis si longtemps caressé du Rhône navigable sur tout son parcours, une écluse sera amorcée pour établir éventuellement sans difficulté une navigation commode.
- Pour la réalisation des ouvrages dans le sens
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- ci-dessous indiqué, les deux gouvernements imposent au concessionnaire d’établir tout projet utile, de le présenter à leur acceptation, et gardent pour eux le droit souverain d’y faire effectuer de concert toutes leurs corrections qu’ils jugeront nécessaires. Nous sommes bien persuadés qu’en amont tout danger d’inondation sera écarté comme aussi tout péril de remous par les artifices de l’usine supérieure : en sera-t-il de même pour les riverains échelonnés à l’aval? Il faut au moins l’espérer, bien que la formule soit bien vague, telle qu’elle est donnée par l’article quatrième : « La manœuvre sera faite suivant un repliement concerté d’avance dans le but... et d’atténuer, en aval, dans la mesure du possible les inconvénients pouvant résulter des variations de l’écoulement des eaux. »
- 11 y aura, nous en sommes convaincus, assez d’ingénieurs en France pour que celte « mesure du possible » arrive au maximum de garanties, auquel le Rhône a droit.
- Troisième principe. — En ce qui concerne la répartition de la force motrice. C’est encore le partage qui devient la règle ; mais la base de ce partage, très normale et très heureuse, est à retenir: « Chaque Etat riverain aura droit à une partie de la force motrice ainsi créée proportionnelle à la chute du fleuve au droit des portions de rives qui lui appartiennent. » Donnons tout de suite l’inconséquence de l’application du principe : le canton de Genève aura droit à toute la force correspondante à la chute dans la région où il possède les deux rives, et chacun des deux Etats aura droit à la moitié de la force correspondant à la chute dans la région où la rive gauche est suisse et la rive droite française.
- Quatrième principe. — En ce qui concerne l'emploi et l’usage de la force motrice ainsi attribuée à chaque nation. Chaque État garde le droit de disposer de cette force, soit en l’utilisant lui-même, soit en la concédant ou en l’affermant à un tiers, dans la forme qu’il jugera utile. Et même, comme il faut tout prévoir, môme ce qui, dans le temps actuel, paraît être l’invraisemblable, pour le cas où l’un des gouvernements n’aurait pas l’usage immédiat de l’énergie produite et affectée à son usage, l’énergie qui devrait lui revenir pourrait être utilisée par l’autre État; mais celui-ci devra agir de telle sorte que, s’il passe des contrats pour l’utilisation de cette énergie en quelque sorte d’emprunt, il devra y
- insérer une clause de résiliation dans un préavis de cinq ans, afin de rendre à son cocontractant la pleine liberté de la portion qui lui revient.
- Cinquième principe. — En ce qui concerne les actes de concession. Nous avons vu ci-dessus que chaque pays peut utiliser par lui-même ou par un concessionnaire, ce qui veut dire, évidemment, par un concessionnaire unique chargé de produire l’électricité et de la distribuer sur chaque territoire ; mais comment s’entendra-t-on ? Le traité, probablement à dessein, n’a pas précisé de règle formelle : conditions, durée, déchéance, toutes choses qui, en France, sont indiquées dans les cahiers des charges avec une rigueur voisine de la défiance, sont simplement renvoyées, en l’état, à la discussion et à un accord des deux nations. « Les deux gouvernements se communiqueront réciproquement leurs décisions au sujet des actes de concession et ceux-ci n’auront leur effet que lorsque les deux pays se seront déclarés d’accord sur les conditions imposées. La limitation et le retrait de la concession ne pourront être décrétés qu’à la suite d’une entente commune. »
- Il en est de même pour le cas prévu de l’inachèvement de l’usine, de l’interruption de l’exploitation, etc., etc.
- Sixième principe..— En ce qui concerne l'intérêt de la défense nationale. C’est une rubrique que, par le temps actuel, jamais un gouvernement, même neutre vis-à-vis de son contractant ne saurait oublier : les Etats s’entendront comme également en matière de douanes.
- II
- Il nous reste à donner le texte du décret promulguant la convention, décret signé à Paris le i3 juillet 1915, par M. le président Poincaré, et contresigné par les ministres des Affaires étrangères, M. Delcassé, et des Travaux publics, M. Sembat :
- « Le Président de la République, sur la propotion du ministre des Affaires étrangères et du ministre des Travaux publics, décrète :
- « Article I. — Le Sénat et la Chambre des députés ayant approuvé la convention pour l’aménagement de la puissance hydraulique du Rhône entre l’usine projetée de la Plaine et un point à déterminer en amont du pont de Pougny-Chancy signée à Berne le 4 octobre 191.3
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- entre la France et la Suisse et les ratifications de cette convention ayant été échangées à Berne le i/j juin 1915, ladite convention dont la teneur suit recevra sa pleine et entière exécution.
- Convention pour l'aménagement de la. puissance hydraulique du Rhône entre Vusine projetée de la. Plaine et un point à déterminer en amont du pont de Pougny-Chancy.
- Le gouvernement de la République française et le gouvernement de la Confédération suisse, simultanément saisis par MM. Janin et Emile Crepel en France, et par la ville de Genève en Suisse d’une demande de concession de la force hydraulique disponible sur le Rhône dans la partie où le fleuve forme frontière entre les deux pays, ainsi que dans la partie à l’amont jusqu’au débouché du canal de fuite de l’usine projetée de la Plaine, ont reconnu que l’Etat français et le canton de Genève avaient des droits égaux sur les eaux et la pente du fleuve dans la première section, et que le canton de Genève avait des droits exclusifs dans la seconde section, mais que l’aménagement de cette force hydraulique et son utilisation dans une usine devaient faire l’objet d’une convention internationale tenant compte des différences de législation des deux Etats.
- « Ils ont, en conséquence, convenu qu’il y avait lieu pour les deux gouvernements d’établir ou de faire établir, de concert, les ouvrages nécessaires à la création de la chute et de procéder, entre eux, à un partage de la puissance hydraulique disponible, laissant ensuite chacun libre d’utiliser, à son gré et suivant les principes de de sa propre législation, la puissance qui lui serait ainsi dévolue.
- « A cet effet, ils ont arrêté les dispositions suivantes :
- « Article i. — Les concessionnaires des deux gouvernements établiront sur le Rhône, en un point à déterminer en amont du pont de Pougny-Chancy, un barrage mobile susceptible de créer une retenue, dont le remous ne pourra pas dépasser le débouché du canal de fuite de l’usine projetée de la Plaine.
- « Art. 2. — Le barrage sera établi aussi en aval que la constitution géologique du sol le permettra; il sera disposé dans les conditions les plus avantageuses pour l'aménagement de l’usine hydro-électrique.
- « Il présentera un débouché libre suffisant
- pour que les plus grandes crues puissent s’écouler sans produire aucune surélévation en amont du point fixé à l’article précédent comme limite du remous.
- « Le radier sera établi à un niveau voisin du fond moyen du lit, de manière a assurer l’écou-lemenl de graviers dont la retenue provoquerait le dépôt.
- « Le barrage comportera à l’une de ses extrémités une amorce d’écluse permettant, éventuellement, d’établir sans difficulté une navigation commode.
- « Art. L — Le projet d’exécution des ouvrages sera dressé par les soins des concessionnaires; il sera soumis, avec toutes justifications utiles, à l’acceptation des deux gouvernements qui se réservent expressément le contrôle des travaux, ainsi que le droit d’autoriser de concert, s’il y a lieu, toutes modifications au projet précédemment approuvé.
- « Art. — Le barrage sera entretenu et manœuvré par les concessionnaires.
- « La manœuvre sera faite suivant un règlement, concerté entre les deux gouvernements, en vue d’éviter, en amont, tout danger d’inondation et tout dommage à l’usine supérieure et d’atténuer, en aval, dans la mesure du possible, les inconvénients pouvant résulter des variations de l’écoulement des eaux.
- « Art. 5. — Chacun des deux Etats riverains aura droit à une partie de la force motrice ainsi créée, proportionnelle à la chute du fleuve, au droit des portions de rives qui lui appartiennent, c’est-à-dire que le canton de Genève aura droit à toute la force correspondant à la chute dans la région où il possède les deux rives, et que chacun des deux Etats aura droit à la moitié de la force correspondant à la chute dans la région où la rive gauche est suisse et la rive droite française.
- r Chacun des deux Etats pourra disposer de cette force, soit en l’utilisant lui-même, soit en la concédant ou en l’affermant à un tiers, dans telle forme ou sous telle condition qu’il jugera utiles.
- « Dans le cas où une partie de l’énergie attribuée à l’un des Etats 11e pourrait être, pendant un certain temps, utilisée sur son territoire, l’énergie ainsi disponible pourra être employée sur le territoire de l’autre Etat, sous réserve de la possibilité de résilier les contrats conclus
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- après avertissement donné au moins cinq ans d’avance.
- « En Vue du contrôle du partage de la force, les deux gouvernements se communiqueront réciproquement tous documents statistiques sur la création et l’utilisation de l’énergie.
- « Art. 6. — Les deux gouvernements se communiqueront leurs décisions au sujet des actes de concession, et ceux-ci n’auront leur effet que lorsque les deux pays se seront déclarés d’accord sur les conditions imposées.
- « La limitation ultérieure ou le retrait de la concession ne pourront être décrétés qu’à la suite d’une entente commune.
- « Art. 7.— Al’expiration delà concession, de nouveaux pourparlers seront engagés entre les deux gouvernements, en vue de fixer les nouvelles conditions d’exploitation.
- « Art.8. —Encasdenon-achèvementdel’usine, d’interruption de l’exploitation ou de toute autre cause de déchéance prévue aux actes de concession, les deux gouvernements prendront d’un commun accord les mesures qu’ils jugeront les mieux appropriées à la situation et, éventuellement, à l’octroi d’une nouvelle concession.
- « Art. 9. — Les deux gouvernements s’entendront sur les dispositions à appliquer pour la protection du poisson, ainsi que pour l’exercice de la navigation et du flottage sur le Rhône.
- « Ils réservent expressément leur liberté pour les mesures à prendre dans l’intérêt de la défense nationale et du service des douanes.
- « Art. 10. —La présente convention n’aura son effet qu’après l’approbation des deux gouvernements contractanls.
- « Berne, le 4 octobre 1913.
- « Signé : A. Gilbert, Muller.
- « Art. IL — Le ministre des Affaires étrangères et le ministre des Travaux publics sont chargés, chacun en ce qui le concerne, de l’exécution du présent décret.
- « Fait à Paris, le i3 juillet 1915. »
- III
- Nous terminons par une observation qui vient à l’esprit quand on lit les premières lignes du décret. Le Président de la République dit que le Parlement a approuvé la convention intervenue : pourquoi, alors que l’on concède des chutes d’eau sur les rivières publiques, au moyen d’un simple décret, le contrôle du Parlement a-t-il été rendu nécessaire ? Faut-il y voir, en ce qui concerne les chutes d’eau, une dérogation aux principes reçus, notamment en raison de l’importance de l’installation ?
- En aucune façon; mais il ne faut pas perdre de vue qu’il y a intervention d’une puissance étrangère, et que d’une manière générale le Président de la République négocie et ratifie les traités conclus avec les puissances, mais qu’il en donne connaissance aux Chambres aussitôt que l’intérêt et la sûreté de l’Etat le permettent. Les traités de paix, de commerce, les traités qui engagent les finances de l’État, ceux qui sont relatifs aux droits des personnes et au droit des propriétés des Français à l’étranger ne sont définitifs qu’après avoir été votés par les deux Chambres; nulle cession, nul échange, nulle adjonction de territoire ne peut avoir lieu qu’en vertu d’une loi.
- Sans doute, on pourrait dire qu’il n’y a dans la présente convention ni échange de territoire, ni même adjonction, ni propriété d’un Français à l’étranger, puisqu’il s’agit d’une exploitation en commun d’une force répartie d’après les droits de riveraincté de chaque Etat ; mais il est à croire que tout ce qui est relatif à la zone frontière impose un tel respect que, du moment que la partie frontière du Rhône est intéressée, on a cru devoir soumettre le traité à la Chambre et au Sénat. D’ailleurs, cette formalité coûte si peu...
- Paul Bougault,
- Àvocal à la Cour d’Appel de Lyon.
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- LES RÉCENTES EXPÉRIENCES DE RADIOTÉLÉPHONIE TRANSOCÉANIQUE
- Des expériences de radiotéléphonie à travers l’Atlantique ont été faites avec succès dans les premiers jours d’octobre entre le poste radioté-légraphique du Champ de Mars et la station d’Arlington (Virginie), soit sur une distance de 3 /|Oo milles, ou 6ooo kilomètres environ.
- Bien que les résultats obtenus au cours de ces essais ne soient pas encore susceptibles d’applications pratiques, puisque l’on ne pouvait percevoir, dans des circonstances très favorables, que quelques mots émis par la station américaine, ils sont très intéressants, puisque c’est en somme la première fois qu’un message verbal était transmis sur une telle distance et que la possibilité théorique de la radiotéléphonie à travers l’Océan était ainsi prouvée.
- Ce résultat remarquable n’avait sans doute pas été atteint en une fois et ces expériences ne faisaient que couronner une longue suite de travaux entrepris en secret depuis plusieurs mois en Amérique par The American Téléphoné and Tele-graph Company et la Western Electric Company, de concert avec les stations radiotélégraphiques de la Marine américaine.
- Rappelons brièvement les principales étapes de ces recherches qui se rattachaient d’ailleurs au problème beaucoup plus général de la téléphonie universelle étudié par les ingénieurs américains. L’intérêt de cette dernière question se trouve dans la possibilité d’assurer une transmission téléphonique entre doux points quelconques du continent américain, partiellement par téléphonie avec fil, et partiellement, si c’était nécessaire, pour atteindre un point non desservi par des lignes télégraphiques, en liaison automatique avec des stations radiotélépho-niques.
- La première expérience fut réalisée entre les stations de Montauk (Long Island) et Wilmington (Delaware) distantes de 200 milles environ ou 36o kilomètres.
- Pendant ces essais, on essaya avec succès de faire servir la même station à l’émission et à la réception. Une conversation transmise de Wilmington par la radiotéléphonie était automati-
- quement retournée avec fil par l’intermédiaire de la station de conversion de Montauk, ce qui démontrait en même temps la possibilité de passer d’un système à l’autre.
- Un poste d’essai provisoire fut ensuite construit à Brunswick à 700 milles ou 1 260 kilomètres de Montauk. On chercha ensuite à réaliser une communication à une plus grande distance et c’est alors que fut obtenue l’autorisation d’utiliser l’antenne de la station d’Arlington (Virginie).
- Le 27 août 1914 un essai fut fait entre Arlington et Darien dans l’isthme de Panama soit à une distance de 3 400 kilomètres environ. Les messages transmis par-dessus la mer auraient été clairement entendus.
- Des expériences plus récentes furent faites le 29 septembre 1915 entre Arlington et la station navale de Mare Island; on eut même la surprise d’apprendre que le message envoyé d’Arlington avait été perçu à Honolulu soit à une distance de 8 820 kilomètres, ce qui constituait un record remarquable.
- La caractéristique de cette dernière expérience était d’avoir réussi, malgré les hautes montagnes qui interceptent les messages et en dépit de perturbations atmosphériques considérables en cette saison.
- Il est incomparablement plus difficile de téléphoner sur terre que sur mer, et dès lors le succès de la radiotéléphonie transocéanique semblait assuré.
- Aux environs du ier octobre dernier, malgré les difficultés provenant de ce que l’antenne de la station du Champ de Mars était presque continuellement utilisée pour les besoins militaires, l’autorisation demandée par l’Ambassade de tenter une expérience entre Arlington et la Tour Eiffel était obtenue de l’autorité militaire.
- C’est ainsi que quelques mots émis par la station d’Arlington furent entendus distinctement et quelques-uns même purent être perçus dans toute la pièce où se faisaient les expériences, au moyen d’un haut parleur.
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- Les détails des appareils de transmission utilisés pendantles expériences énumérées ci-dessus, sont, pour des raisons très compréhensibles, gardés secrets par les expérimentateurs. Toutefois le dispositif essentiel est, croit-on, un générateur d’ondes de forme spéciale, mis au point dans le Laboratoire expérimental de l’American Téléphoné and Telcgraph Company, et basé sur le principe bien connu du tube à vide.
- L’appareil récepteur est supposé ne comprendre aucune disposition nouvelle. On sait d’ailleurs que beaucoup de postes récepteurs, usuellement employés pour la réception des signaux télégraphiques, sont utilisables également pour la réception des ondes phoniques. L’élément le plus important du poste récepteur est celui qui permet de rectifier les ondes à haute fréquence, tout en laissant à l’ensemble du poste une sensibilité suffisante. Il est évident qu’on peut amplifier les oildes à haute fréquence reçues soit avant, soit après leur rectification, ou même avant et après cette opération. Les amplificateurs peuvent être d’un type quelconque.
- D’après M. Vail, président de la Compagnie qui a dirigé les essais, danstoutesles expériences de téléphonie à longue distance dont il vient d’être question, on n’aurait pas appliqué de nouvelle invention, mais les résultats seraient dus au perfectionnement des appareils de transmission et de réception plutôt qu’à la mise en pratique d’instruments d’un type absolument nouveau.
- Les ingénieurs qui ont participé à ces essais avaient une grande expérience de la conduite des appareils répétiteurs formant relais. On sait généralement assez peu que, sur la ligne téléphonique transcontinentale reliant New-York à San Francisco, la Compagnie dispose en réalité de trois espèces de relais téléphoniques échelonnés le long de cette ligne, et que, pratiquement parlant,
- un quelconque de ces trois types de relais pourrait assurer le service. Il est probable qu’au moins deux de ces types de relais conviennent pour la transmission sans fil.
- Etant donné le nombre restreint d’éléments d’information dont on dispose au sujet de ces appareils, il est difficile d’en faire une description générale. Toutefois on peut déjà émettre l’opinion que les résultats pratiques seront obtenus non pas autant par l’amplification à l’extrême au poste récepteur, mais par une modulation suffisamment puissante du courant au poste transmetteur. C’est pour cette raison qu’il serait intéressant d’obtenir une description de la forme spéciale du générateur d’ondes utilisé, et de connaître par quels moyens le microphone peut impressionner les ondes ininterrompues et à haute fréquence pour leur donner des modulations suffisamment puissantes.
- Une condition pratiquement indispensable pour assurer le succès d’un système quelconque de téléphonie sans fil, consiste dans la nécessité de la suppression des bruits parasites dus à l’électricité atmosphérique, ce qui est déjà en soi un problème de haute envergure.
- Les avantages pratiques d’un bon système de téléphonie sans fil sont faciles à envisager ; tels, par exemple, la possibilité d’établir une excellente connexion téléphonique entre des avions,ou des navires en pleine mer, ou entre ces navires et les stations terrestres. Ceci est d’autant plus intéressant que les résultats, déjà obtenus parles essais faits jusqu’à ce jour, indiquent la possibilité de permettre aux postes de téléphonie sans fil installés sur les navires en pleine mer d’être mis en communication avec un quelconque des abonnés ordinaires du réseau téléphonique du continent.
- J. Reyval.
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- PUBLICATIONS TECHNIQUES
- ÉLECTROTECHNIQUE GÉNÉRALE
- La commutation dans les dynamos â courant continu (Fin) (')•
- Des divehs accidents qu’une mauvaise commutation PEUT OCCASIONNEE SUE LE COLLKCTEUII.
- Densité de courant permise aux balais. — Deux courants traversent le balai : le courant principal qui provient du circuit extérieur et se dirige vers lui ; le courant local ou de court-circuit.
- La densité réelle du courant est relative à la résultante des deux courants précédents. Cette densité est d’ailleurs rarement uniforme sur la surface entière du balai.
- La densité apparente, qui ne fait intervenir que le courant principal, a été pendant longtemps la seule envisagée. C’était un tort : dans plusieurs types anciens, sans pôles supplémentaires, les balais étaient calés pour donner de bonnes commutations sous des débits moyens; pour des débits beaucoup plus élevés ou plus faibles, les courants locaux étaient relativement intenses et pas du tout négligeables.
- Si on augmente la surface de contact des balais on augmente les courants locaux et la densité réelle alors que la densité apparente est réduite. Au contraire, une réduction de la surface des balais, tout en augmentant la densité apparente, donne une densité réelle plus faible, d’où résulte une moindre usure des balais.
- Divers essais ont montré qu’on pouvait accepter des densités réelles plus élevées qu’on ne l’a cru pendant longtemps, à la condition que les densités réelles et les densités apparentes puissent être très voisines, c’est-à-dire que les courants locaux soient très réduits.
- C’est ce qu’on réalise actuellement dans les (*)
- (*) Voir La Lumière Electrique du i3 novembre 1915, p. i54.
- machines modernes à pôles supplémentaires bien établies. Alors qu’une densité apparente de 40 ampères par pouce carré était autrefois considérée comme élevée, on atteint communément aujourd’hui des valeurs 5o % plus grandes. Et même, l’expérience montre qu’à condition de réaliser des distributions du courant parfaitement uniformes on pourrait augmenter encore cette densité.
- En réalité, il ne semble pas y avoir intérêt à atteindre la limite supérieure de capacité des balais. Plus le courant qui traverse les balais est intense et plus il devient difficile de maintenir l’équilibre de courant entre les balais.
- Dans le même ordre d’idées, la distribution du courant entre les balais de même polarité n’est pas toujours satisfaisante. Des variations d’intensité de 5o % entre les divers bras ne sont pas rares, et l’auteur a pu même constater des variations de 100 % et plus. 11 est certain qu’avec de telles variations il est difficile de faire travailler les balais sous la plus grande densité possible à cause de la marge qui doit être prévue pour ces variations.
- Usure des balais et du collecteur. — Lorsqu’un courant traverse un contact mobile comme celui d’un balai sur un collecteur, des actions se pro-? duisent qui rappellent les phénomènes d’élec-trolyse ou, mieux, les phénomènes dont l’arc est le siège. De minuscules particules sont arrachées d’une des surfaces de contact et déposées sur la surface opposée,
- Ces particules sont transportées dans le sens du courant, en sorte que le collecteur tend à se noircir par dépôt de carbone si le courant va du balai de charbon au cuivre, et que la face du balai tend à se recouvrir de cuivre tandis que la face du collecteur se ronge légèrement si le courant va du cuivre au charbon.
- Ainsi, pour un certain sens du courant, c’est la surface du collecteur qui s’use, tandis que,:
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- pour le sens opposé, la surface du balai est rongée et perd son éclat.
- Cette usure se produit avec toutes sortes de balais et pour tous les collecteurs. Elle dépend à la fois de l’intensité du courant et de la différence de potentiel de contact. Elle est très lente pour des densités moyennes du courant et passe souvent inaperçue. Elle ne devient prononcée que pour des densités élevées.
- Cependant, quand le courant va du collecteur au balai, il arrive que le cuivre du collecteur est peu à peu rongé tandis que les lames isolantes de mica ne le sont pas [high mica). Le balai commence par s’appuyer sur les extrémités du mica et n’établit pas le contact avec le cuivre d’où un accroissement d’usure du cuivre, si bien que le mica finit par seTrouver bien au-dessus de la surface du cuivre. On remédie à cet inconvénient en prenant des lames de mica plus courtes que celles de cuivre , et qui , à la construction, n’affleurent pas la surface du collecteur.
- L’arrachement des particules de cuivre du collecteur et leur dépôt sur les balais (picking up copper) ne sont pas non plus sans inconvénients. Le cuivre qui recouvre la surface de contact des balais diminue la résistance de contact. Il en résulte d’abord un courant local plus intense et un plus grand dégagement de chaleur. De plus, le balai envisagé ayant une résistance inférieure à celle des autres balais prend une plus grande fraction du courant principal. Sous l’influence de l’accroissement de la densité réelle du courant, le balai peut devenir incandescent ce qui diminue encore sa résistance et tend à maintenir des températures élevées. Ces conditions peuvent se poursuivre jusqu’à ce qu’un mauvais contact s’établisse sous les balais.
- L’incandescence des balais n’a pas d’ailleurs pour cause unique un dépôt métallique sur le balai quoique ce dépôt en favorise le développement. Tout ce qui peut servir à augmenter indûment l’intensité du courant qui traverse la surface de contact pendant un temps suffisant pour permettre un échaulfement notable des balais et une diminution consécutive de la résistance de contact peut, avec des balais montés en parallèle, déterminer cette incandescence. Le phénomène n’.est pas rare, même dans les machines modernes.
- Nombre de rainures. — Nombre de conducteurs
- PAR RAINURE.
- Pourvu que des conditions suffisantes puissent être obtenues pour la commutation, il est économique d’utiliser un nombre relativement faible de rainures par pôle, avec un nombre élevé de sections par rainure.
- Mais cette réduction du nombre des rainures ne peut pas être poussée trop loin. A mesure que les rainures s’élargissent et que diminue le nombre des dents, les variations de la réluctance de l’entrefer, suivies de variations correspondantes dans l’intensité moyenne du flux, deviennent de plus en plus prononcées, peuvent influencer la commutation et produire des troubles d’origines diverses (bruit magnétique, vibrations, etc.)
- Le nombre des rainures par pôle varie suivant le type de dynamo envisagé. Dans les moteurs de tramway de capacité faible ou moyenne où l’on désire surtout réduire le volume d’encombrement et où le bruit et les vibrations sont sans grand inconvénient, le nombre de rainures par pôle peut être plus faible que dans tout autre catégorie de dynamos : 6 à 8 en moyenne. Dans les moteurs fixes où les vibrations doivent être évitées, le nombre de rainures par pôle doit être augmenté jusqu’à io et ij.
- Dans les grandes machines de 6oo volts, le nombre de rainures par pôle est fixé par le nombre minimum de lames du collecteur par pôle et le nombre de sections par rainure. Admettant 3 sections par rainure avec un nombre minimum de lames au collecteur de 40 par pôle, le nombre minimum de rainures par.pôle sera de 14. Si l’on ne veut loger que deux sections dans chaque rainure, le nombre des rainures doit être augmenté en conséquence. Ces données représentent les limites réalisées par les constructeurs actuels.
- Vibrations. Bruit. — Une cause fondamentale de bruit réside dans les fluctuations rapides des conditions magnétiques.
- De nombreuses solutions particulières à des types donnés ontétéproposées. Un large entrefer et une répartition en pointe du flux aux extrémités polaires conduit à des machines silencieuses.
- Cependant, les principes de construction actuellement suivis tendent à faire adopter des
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- entrefers aussi réduits que possible et un nombre de rainures par pôle assez restreint. De plus, l’emploi de l’acier ou de fer forgé pour l’armature des dynamos a réduit la quantité de matériaux magnétiques à la plus basse limite permise par les conditions magnétiques.Dans ces conditions, une très légère perturbation magnétique de nature périodique peut arriver à produire des vibrations notables et sonores.
- Ces perturbations magnétiques peuvent être dues à des causes diverses. La principale tient aux rainures de l’armature. Ces rainures peuvent produire des variations de réluctance de l’entrefer qui entraînent des variations du flux dirigé radia-lement d’un pôle vers l’armature. Si les réluctances varient dans le même sens et simultanément sous tous les pôles, les variations tendront à s’équilibrer. Sinon il peut y avoir des variations non compensées, qui dépendent du nombre de dents, de la vitesse de rotation, etc. Si la fréquence de ces variations est voisine de la période propre d’un organe quelconque .de la machine, c’est-à-dire qu’une condition de résonance soit approximativement réalisée, des vibrations notables, accompagnées de bruit, se produiront presque sûrement.
- Des variations non compensées du flux magnétique peuvent se produire quand le nombre des dents de l’armature n’est pas un multiple du
- Fig. 2.
- nombre de pôles et sont d’autant plus intenses que le nombre de dents par pôles sera plus faible.
- On pourrait tenter de remédier à cet inconvénient en prenant un nombre de rainures qui soit un multiple du nombre de pôles. Cela n’est pas toujours possible. De plus, un tel dispositif
- pourrait provoquer des vibrations du flux dirigé non pas radialement mais parallèlement à la surface de l’induit.
- L’auteur a fait quelques essais pour découvrir la matière des vibrations qui produisent le bruit sur des dynamos à armature légère et assez bruyantes. Dans certaines machines à quatre pôles, on a pu constater, au toucher, des vibrations radiales. D’ailleurs, en parcourant la périphérie de la carcasse, on notait des régions nodales. Ces régions se trouvaient parfois en A, entre les pôles, et parfois au contraire en B, directement au-dessus des pôles (fig. 2). Il est probable que leminimum de vibrations se produisait en A et le maximum en B quand les vibrations du flux magnétique étaient radiales, tandis qu’avec des vibrations tangentiellesle maximum était en A.
- Fluctuations du voltace.
- Des fluctuations peuvent se produire dans le voltage, qui se traduisent par une scintillation des lampes mises en circuit. Lorsque les fluctuations sont périodiques, leur fréquence doit être assez faible pour qu’elle puisse se traduire par une scintillation visible.
- Les variations périodiques du voltage peuvent tenir à des conditions réalisées dans la dynamo elle-même ou être dues à des variations de vitesse du moteur. Parfois les deux causes agissent simultanément.
- Les variations de vitesse du moteur agissent directementsur le voltage qui est, comme on sait, proportionnel à la vitesse et, indirectement, sur l’excitation. Les variations de voltage ainsi engendrées sont liées au nombre de tours par minute et sont indépendantes du nombre de pôles.
- Dans la dynamo elle-même, des variations peuvent se produire qui tiennent soit à une dyssymétrie magnétique quelconque soit à une dyssymétrie de l’enroulement.
- Parfois, cependant, on observe des variations périodiques du voltage sans qu’aucune dissymétrie puisse être constatée. Dans ces cas, le nombre de rainures par pôles est relativement faible et les variations disparaissent si l’on augmente ce nombre de rainures.
- A. B.
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- HYDRAULIQUE ET STATIONS CENTRALES
- Une centrale hydro-électrique en plein air.
- Jusqu’ici, on a construit en plein air des stations de commutation et de transformation, mais jamais de centrales. Cependant, il y a quelques années, une centrale de ce genre a été établie, un projet tout au moins, par M. R. J. Mc Clelland, ingénieur en chef de The Electric Bond and Share Cy; elle était prévue pour une puissance de 5o ooo kilovolts-ampères et devait être installée dans les Etats du Sud.
- libre; les tableaux et excitatrices sont dans nue salle surmontant les coursiers des roues hydrauliques, à côté de l’atelier de réparation.
- Le devis s’élevait à 3 5ooooo dollars, soit plus de 17,5 millions de francs ou 35o francs par kilowatt, en prévoyant une construction normale; la suppression de la salle des machines le réduisait à 84000 dollars, soit 4200 >0 francs, mais entraînait, d’autre part, l’établissement d’une grue-portique roulante.
- La chute d’eau ayant changé de propriétaire,
- Fbmpes
- Qnw portique de SO/
- Cou fie longitudinale AA
- Fig. 1. — Plan et coupc9 de la centrale.
- Les raisons qui firent éliminer du projet la construction d’un bâtiment pour la centrale furent les conditions climatériques et les vents violents, bien que certains avantages dussent résulter de l’exposition de l’équipement au plein air.
- La figure 1 donne le détail de l’installation : les générateurs et transformateurs sont à l’air
- la centrale ne put être construite. Depuis, on a établi un plan plus simple de centrale en plein air beaucoup plus puissante pour une industrie différente (électro-chimie).
- (Electrical World, 2S septembre 1915.)
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- L’État et le problème de l’énergie hydroélectrique en Norvège.
- La Commission royale, créée en Norvège le 22 décembre 1911, pour étudier le problème de l’utilisation des forces hydrauliques du pays et en faire l’inventaire, a terminé ses travaux. Son rapport très documenté embrasse non seulement les chutes d’eau propriétés de l’Etat et leur exploitation, mais toute la question de distribution de l’énergie hydro-électrique en Norvège.
- Une liste des chutes d’eau appartenant à l’Etat, présentée l’année dernière au Storthing, comprend 3i chutes ou groupes de chutes d’une puissance globale de 148 5go chevaux, avant aménagement, et de 748 480 chevaux après. Depuis l’établissement de cette liste, l’État en a acquis d’autres qui fourniront après aménagement de 27000 à 29000 chevaux.
- Les plus importantes des chutes d’eau possédées par le gouvernement norvégien sont:
- Tableau I.
- PUISSANCE
- avant après
- amenagement aménagement
- chevaux chevaux
- Nore Fulls 24 240 164 000
- Selfoss, Faldfoss, Slabfoss et
- Rundselvfoss 16 700 07 000
- Ulln et Sundset 6 000 5 7 000
- Bnrdu Faits 8 000 56 000
- Indremofosa et Tuslen Falls. 7 700 46 000
- Store Maalvand 7 100 44 000
- Storfoss et KloltemyrfosB.. . , 5 000 3o 000
- Voringfoss 8 400 28 000
- Chutes de lu Kvinu River. 27 000-29 000
- Onilsavand 3 200 22 300
- Morkfoss 20 000 20 000
- Le plan des chutes appartenant à l’État ne couvre pas toute la Norvège ; il néglige la partie la plus septentrionale entre le 65e et le 70e parallèle qui compte encore 11 usines appartenant à l’État, dont une de 106 000 chevaux et 20 centrales électriques de distribution dont une de plus de 1000 chevaux, sans parler des centrales à vapeur.
- Il faut ajouter à cela des droits acquis sur des chutes, dont l’importance n’est pas encore précisée.
- L’une des principales préoccupations du Gou-
- vernement norvégien, en se rendant ainsi acquéreur de chutes d’eau, était d’assurer entre toute la population la répartition convenable de l’énergie électrique. Cela impliquait l’étude des besoins que la Commission royale a entreprise.
- Depuis quelque temps, la demande, dans les villes, a considérablement augmenté; les chiffres les plus élevés de puissance installée sont fournis par les villes ci-après :
- Sandnes 44° kw par 1 000 habitants
- Drammen 290,3 » »
- Namsos 212 » ))
- Lillehammer, etc. >9»'7 » ))
- Christiania 98 » )>
- Aalesund 4i » »
- Pour prévoir la consommation future d’énergie électrique, on ne s’est pas arrêté à l’expérience acquise dans les villes, mais on a enquêté dans les différents districts.
- Dès 1910, l’industrie employaitdéjà 420000 chevaux dont 120000 pourlaseule industrie chimique avec progression moyenne de 8,1 % par an pendant les quatorze années précédentes. Dans les prévisions, on a tenu compte de l’attraction qu’exerceront naturellement sur les grandes industries futures les localités offrant des facilités de transport, et de la distance à laquelle on pourra notamment transporter le courant.
- Le chauffage domestique et la cuisson des aliments par l’électricité, déjà très largement expérimentés en beaucoup d’endroits de la Norvège, ont été égalemeut les objets d’une sérieuse étude. Tous les usagers s’en montrent satisfaits. La dépense est de 3» à 35 watts par mètre carré pour maintenir dans les habitations une température de 180 par un froid de i2°. Au-dessous de cette température extérieure, il est nécessaire de recourir à des foyers auxiliaires.
- Quand l’énergie est vendue de 35 à 41 francs par cheval-an, le chauffage électrique l’emporte en économie sur tout autre.
- La centrale municipale de Flekkcfjord a mis à l’essai depuis plusieurs années le chauffage électrique; d’après elle, ce système semble pouvoir lutter avec tout autre mode de chauffage en vcn„ dantle courant à raison de 1,6 centime le kilowattheure ou de 62 fr. 5o par an et par radiateur de 1 kw. 5, convenant à une pièce de 5o m. c.
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- Çalcujantles besoins généraux probables pour le chauffage et la cuisine en faisant abstraction de ceux de l’industrie chimique, la Commission les a fixés à un cinquième de cheval par habitant, ao centrales municipales, pourvoyant aux besoins de 5n/| ooo habitants, ont une charge globale d’environ 33 ooo kilowatts. Pour l’éclairage et la petite industrie, il a été installé 67 ooo kilowatts, la plus forte charge observée étant de 57 kilowatts par 1 ooo habitants. En doublant ce chiffre et en le portant à 100 kilowatts par 1 ooo habitants, la Commission arrive à une demande de 70 ooo kilowatts, soit 95 ooo chevaux, pour les villes.
- Quant aux besoins de l’agriculture, on a classé les exploitations de la manière suivante :
- 143 ooo fermes ou maisons à i/2cheval = 28 Goo chevaux GG ooo — 1 » = 66 ooo »
- 17 ooo — 3 » = 5i ooo »
- 370 — 10 » = 3 700 »
- Total........... 149 3oo chevaux
- ün peut donc tabler sur un chiffre d’environ 170 ooo chevaux, auquel il convient d’ajouter i5o ooo chevaux pour les besoins industriels de ces mêmes districts agricoles ; soit, ensemble, 320 ooo chevaux ou 240 ooo kilowatts.
- Il faudrait donc fournir à toute la Norvège environ 415 ooo chevaux ou 31 o ooo kilowatts, c’est-dire un sixième de cheval ou 100 watts par habitant, chiffre que, par prudence, on peut élever à un cinquième de kilowatt.
- La Commission a aussi tenu compte de l’accroissement probable de la population qui, en s’appuyant sur les statistiques de 1860 à 1910, en élèvera le chiffre à 3 087 600 en ig35 et à 4 175 3oo en i960.
- On a ensuite étudié la possibilité d’obtenir l’énergie nécessaire, fixée au total de 480000 kilowatts pour l’ensemble du pays, industries chimiques excluses. Dans ce but, on a dressé la liste complète des centrales électriques et calculé, qu’au ier janvier 1914 elles fournisaient une puissance globale des 396000 kilowatts, répartie entre 3o6 stations disséminées sur tout le territoire. (La plus importante est celle du Rjukan, io5 ooo kilowatts.) Si l’on déduit de ce chiffre la puissance fournie aux industries chimiques, il ne reste que 160 ooo kilowatts pour satisfaire à une demande possible de 480000 kilowatts, d’où déficit considérable. Il convient d’ajouter à cela que les sources d’énergie sont
- très inégalement distribuées au point de vue géographique, et fort inférieures aux besoins en certaines contrées.
- Adéfaut d’inventaire officiel des chutes d’eau de Norvège — inventaire voté en principe depuis peu —la Commission royale a rassemblé à ce sujet une documentation déjà copieuse, dans un rapport qui ne compte pas moins de 167 pages et qui indique autant que possible : la hauteur de chute, sa puissance avant et après aménagement, la puissance et le prix par cheval de la station hydro-électrique quand il en existe une ; quand la chute appartient à la municipalité, ce renseignement est également consigné.
- La Commission, tout en faisant observer que la liste dressée par elle n’a aucune prétention à l’exactitude absolue, est certainement persuadée qu’il se trouve en Norvège assez de chutes inexploitées pour répondre à ses besoins futurs.
- Quelques indications intéressantes sont données sur le prix d’installation du cheval hydraulique qui varie de façon étonnante d’une usine à l’autre. Quelques petites stations, qui n’ont évidemment pas nécessité d’aménagement pôur leur régulation, n’ont coûté que 55 à 70 francs par cheval ; une autre, de 25o chevaux, est revenue à i3go francs par cheval transmis. Par contre, la chute de Kvern — 2 700 chevaux — n’a coûté que 170 francs par cheval, et les 17 stations installées sur la rivière Moss reviennent en moyenne à i52 francs. En certains cas, les extensions données ultérieurement à une première installation en abaissent beaucoup le prix par unité de puissance. On peut citer, comme exemple de ce genre, la station de Bergen dont les 7 ooo chevaux actuellement installés reviennent à 388 francs l’un, tandis que les 20 ooo disponibles ne coûteront plus chacun que ig5 francs quand ils seront utilisés.
- La Commission ne voit pas d’objection à ce que les centrales municipales se développent en nombre car, au point de vue technique, si l’Etat monopolise un jour la vente de l’énergie électrique, les centrales municipales, quel que soit le système adopté par elles, pourronttoujours servir de réceptrices et de distributrices; au point de vue de l’exploitation, l’État sera toujours maître de prendre telles mesures législatives qui seront nécessaires à la réalisation du monopole. Bien mieux,’ la Commission est d’avis que l’État doit aider financièrementles municipalités désireuses
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- d’acquérir et d’exploiter des chutes d’eau pour satisfaire à la demande du public.
- Des concessions pour aménagement de chutes ont été accordées par l’Etat conformément aux dispositions d’une loi du 4 août 1911. Au 5 février 1914, elles étaient au nombre de 11 et les redevances qu’elles payaient à l’État étaient de deux sortes : un droit une fois payé et une annuité fixe. Le droit unique, qui n’a pas été imposé en deux des cas, varie généralement de 1 fr. 3g à a fr. 78 par cheval ; l’annuité va de 14 centimes à 1 fr. 3g par cheval.
- Les conclusions de la Commission sont que l’Etat norvégien doit mettre en valeur le plus tôt possible ses chutes d’eau et que la meilleure solution est de les exploiter lui-même en commençant, notamment, par les importantes chutes du Nord. Pour quelques-unes, on pourrait admettre le principe de la location à une Compagnie fermière avec rétrocession à l’État après 60 àg5 ans.
- (Engineering, 8 octobre igiô.)
- Sur l’emploi du tube de Veuturi pour la mesure directe du débit d’une conduite. — Note M. J. Dejust, présentée par M. Emile Picard.
- Le débit de la dérivation a pour expression
- q = Aw"
- (0
- yj désignant la somme des pertes de charges de la dérivation, qui sont. : Ç,—-dans la canalisation
- et dans le compteur, et Ç" — à travers
- *g
- phragme.
- le dia-
- Or le théorème de Bernoulli donne la relation
- m - jj 2 j-t /j/2
- — + - = — + - + C —
- 1g ÜJ 1g VS 1g’
- d’où l’on tire, en tenant compte de l’équation de continuité u p = u' p',
- Le tube de Venturi est déjà employé pour la mesure du débit d’une conduite, mais cette mesure n’est qu’indirecte, car elle se fait par l’intermédiaire de la différence des pressions qui existent entre la grande et la petite section du venturi et par l’emploi d’intégrateurs.
- La méthode que nous allons exposer est une méthode directe, qui a le grand avantage de ne nécessiter que l’emploi d’un compteur ordinaire de calibre beaucoup plus faible que celui de la conduite.
- Elle consiste simplement., comme l’indique le croquis de la figure i, à placer, sur une dérivation établie entre la section d’entrée w et la section étranglée w' du venturi, un compteur ordinaire C et un diaphragme D percé d’un orifice ü)".
- Soient :
- p et p la vitesse et la pression du fluide dans la section d’entrée w;
- p' et p' la vitesse et la pression du fluide dans la section étranglée w' ;
- w, et Pi la section de la dérivation et la vitesse qu’y possède le fluide.
- L’équation (i)peut donc s’écrire.
- Comme le débit de la conduite a pour valeur Q = wp, le rapport p, qui existe entre ce débit et celui de la dérivation, a pour expression :
- w
- Or, les coefficients Ç, Ç, et Ç" sont constants ; la vitesse Pi peut être rendue aussi faible qu’on le veut en agissant sur la section w, et le coefficient C' peut être réduit à une très faible valeur par l’emploi de diaphragmes appropriés. 11 en
- p(2 (,"2
- résulte que les termes Ç, —j-etÇ" —- peuvent être
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- rendus négligeables et que l’on peut alors considérer le rapport p comme pratiquement constant.
- Nous avons vérifié la constance de ce rapport sur une conduite d’eau de o m. îoo de diamètre, pourvue d’un venturià réduction de section dans le rapport de i à i6, d’une dérivation de 20 millimètres de diamètre, d’un compteur à orifice de 12 millimètres de diamètre et d’un diaphragme dont l’orifiee était calculé de manière à donner au rapport p la valeur 100, c’est-à-dire de telle façon que le compteur indiquât la centième partie du débit de la conduite. En faisant varier dans la conduite la vitesse de l’eau de o m. 16 à 1 m. 2 }, le rapport a varié de io3,8a à io5,53, c’est-à-dire de i,65 % par rapport au nombre le plus faible. Si l’on adopte, dans l’espèce, comme rapport, la moyenne de ces deux nombres, soit 104 67.5, l’erreur maximum sera de 0,82 % en plus ou en moins du débit réel, c’est-à-dire négligeable.
- Dans les applications, où le diamètre des conduites varie de o m. 10 à 3 mètres, il faut pouvoir tarer le compteur, c’est-à-dire vérifier le rapport de proportionnalité, quel que soit ce diamètre. Or, si l’on considère deux conduites de diamètres D et D', munies de venturis semblables et de deux dérivations identiques, la même vitesse de fluide donne dans les conduites deux débits différents QetQ', mais elle donne, au contraire,
- le même débit q dans les deux dérivations ; on a donc les deux relations :
- Il suffit, par suite, de placer la dérivation à tarer, munie de son compteur et de son diaphragme, sur une conduite de diamètre D' et de vérifier que l’on a le rapport p' sur cette conduite, pour que l’on ait le rapport désiré p sur la conduite de diamètre D.
- Lorsque cette méthode est appliquée à l’eau, il faut placer le venturi horizontalement et la dérivation dans le plan horizontal passant par l’axe du venturi pour éviter tout cantonnement d’air dans le compteur ; il faut aussi placer, au-dessus de la section d’entrée du venturi, une ventouse automatique pour que l’accumulation d’air dans cette section ne modifie pas la valeur du rapport; enfin, il est bon déplacer, entre la conduite et l’origine de la dérivation, un récipient de décantation pour éviter l’obstruction de l’orifice du diaphragme par les impuretés que pourrait contenir l’eau.
- (Comptes Rendus de l’Académie des Sciences.
- Séance du- 18 octobre 1915).
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- TÉLÉPHONIE
- Ua œil téléphonique pour aveugles.
- On sait que Fournier d’Albc a imaginé, il y a quelques années, un petit appareil qui permet aux aveugles de saisir, au moyen d’impressions auditives, les variations d’intensité que subit la lumière dans leur entourage, et, en les guidant vers les sources lumineuses, leur fait connaître s’ils entrent dans l’ombre, si la nuit est tombée ou si le jour a commencé de poindre. Le fonctionnement de cet appareil, déjà merveilleux lors de son invention, était basé sur la propriété persistante que possède l’élément de sélénium de modifier sa résistance électrique sur les variations de l’intensité de lumière qui le frappent. En d’autres termes, pour une intensité lumineuse donnée, l’élément offre une résistance correspondante, au passage du courant qui le traverse. Remarquons, toutefois, que cet appareil, très intéressant pour la démonstration,ne pouvait avoir aucune application pratique. Le problème de l’éducation des aveugles parle téléphone restait posé.
- Or, aujourd’hui, on peut espérer que, s’il n’est pas complètement résolu, il est en tout cas très simplifié par la nouvelle invention du Dr F. C. Brown, de l’Université de l’État d’Iowa. Utilisant des cristaux de sélénium de sa fabrication, le Dr Brown a construit un appareil qu’il appelle « phonopticon » dont l’application à l’éducation des aveugles, si l’on en croit les comptes rendus de l’assemblée annuelle de 1’ « American Association of Workers for the Blind de San Francisco», aurait des résultats merveilleux.
- Dans les deux ou trois expériences faites, les trente aveugles qu’on avait réunis en cette circonstance ont pu déceler avec certitude les lettres A. W. L. O. I. Mais avec M. D. S. Weider, aveugle employé à l’Université de Californie, on obtint un résultat encore plus parfait, puisque, avec l’aide du « phonopticon », il réussit à distinguer très facilement et sans étude préalable un très grand nombre de lettres. Il put notamment lire les mots : at, the, nine, écrit en capitales de 3 millimètres, après les avoir entendus deux fois seule-
- ment. Au dire de Mme Rider, chargée du cours de littérature à la « Congressional Library » de Washington, la lecture de M. Weider fut extraordinairement rapide. Pour bien faire saisir les impressions ressenties, M. Weider n’a pas cru devoir mieux faire que de les illustrer musicalement. Pour lui, la lettre W aurait une sonorité approchant des notes successives mi-do-mi-do mi, alors que la lettre A ressemblerait quelque peu aux notes do-mi-do. La rapidité, avec laquelle certains sujets parviennent à distinguer des lettres qu’ils n’ont préalablement entendues qu’une ou deux fois, fait attacher de grands espoirs aux résultats futurs de cet appareil. Aussi le Dr Newell Perry, président de la Société nationale pour l’éducation des aveugles, professeur à l’École nationale des aveugles de Berkeley, aveugle lui-même, estime-t-il qu’en l’espace de deux mois un aveugle d’intelligence moyenne peut apprendre à lire avec le « phonopticon ».
- Fig. i. — Schéma de fonctionnement du Phonopticon.
- La figure i montreschématiquement comment fonctionne l’appareil. La page à lire, sur laquelle est inscrite la lettre A dans notre exemple, est placéedevantunelentille mobile (5)etles cristaux de sélénium (i). Un rayon lumineux (6 b), dontla
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- source n’est pas visible sur le diagramme, se meut avec la lentille et éclaire successivement chaque partie de la lettre. Au fur et à mesure que ces parties viennent à la lumière leurs images sont projetées par la lentille sur les cristaux de sélénium correspondants : ainsi le cristal supérieur recevra les images successives des parties inférieures de la lettre; le cristal inférieur, celles des parties supérieures, et le cristal central l image des parties médianes. Comme la jpartie gauche inférieure de l’A va entrer la première dans la région éclairée, c’est le cristal supérieur qui sera le premier «à répondre. Ensuite le cristal central sera affecté, et au moment où le cristal inférieur sera atteint, le cristal supérieur aura cessé de répondre; à ce moment la partie inférieure gauche de la lettre sera sortie de la région éclairée. Le cristal central continuera d’agir par suite de la persistance du rayon sur la ligne horizontale de l’A. Le rayon poursuivant sa course, le cristal inférieur cessera de répondre, le sommet de l’A n’étant plus dans la lumière; puis ce sera le cristal central qui cessera d’être influencé quand le cristal supérieur répondra à l’entrée, dans le rayon de la partie inférieure droite de la lettre. Enfin ce même cristal supérieur sera le dernier à cesser l’action. On comprend donc que chaque lettre de l’alphabet, et en général tout caractère quelconque, aura une sonorité caractéristique.
- Le diagramme des connexions électriques de la même figure montre comment les réponsesdes cristaux sont rendues évidentes dans les récepteurs téléphoniques. Chaque cristal constitue un bras du pont de Wheatstone et.le téléphone remplace le galvanomètre du pont. Le diagramme figure une installation avec trois écouteurs, mais comme l’indique la figure i a, on peut la faire à deux écouteurs. Et bien que cette dernière utilise quatre cristaux, on pourrait à la rigueur n’en employer que deux, un pour la partie supérieure, l’autre pour la partie inférieure de la lettre.
- Monté en série avec chaque récepteur téléphonique, et un interrupteur destiné à donner une certaine fréquence au courant, cependant qu’un dispositif de résonance installé dans le récepteur amène cette fréquence à un ton musical précis, différent pour chaque cristal. C’est à la variation d’intensité de l’un de ces tons qu’on reconnaît qu’une région d’ombre entre dans le rayon lumineux, telle qu’unepartie d’une lettre quelconque.
- Le poids total de l’appareil est de 17 kg. 5 et
- l’œil mécanique, c’est-à-dire la boîte close figurée debout, position qui permet de lire dans un livre ouvert, ne pèse que 1 kilogramme seulement. L’œil mécanique comporte la source lumineuse, (filament Nernst ou'd’une lampe à incan-cence spéciale), les cristaux, une lentille conver-geneequi amène la lumière par une ouverture pratiquée au fond de la boîte sur les lettres de la page à lire, et un système de lentilles pour recevoir la lumière réfléchie ou diffusée et la concentrer sur les cristaux sous forme d’une image de la partie éclairée de la page.
- B. A.
- (Téléphoné Engineer_ septembre igiï.)
- Données récentes sur le téléphone.
- La Lumière Electrique a donné dernièrement (') les résultats de l’étude théorique et expérimentale que M. Guyau a consacrée au téléphone. Des recherches intéressantes sur les constantes électriques des récepteurs téléphoniques dans les diverses conditions de leur emploi et sur les vibrations de leurs membranes ont été publiées dans des recueils étrangers.
- I. — MM. Kennelly et Pierce (2) ont mis en évidence les variations de la résistance, de la réactance et du coefficient de self induction en fonction de la fréquence pour un récepteur téléphonique traversé par du courant alternatif.
- En effectuant, par la méthode du pont, une série de mesures de résistance et de self sur un téléphone pour des courants alternatifs de fréquence croissante, les auteurs ont trouvé des valeurs très différentes suivant que la membrane peut vibrer librement ou qu’on en étouffe avec le doigt les mouvements. Les valeurs obtenues sont peu différentes lorsque les fréquences sont élevées ou très basses. Il n’en est plus ainsi lorsque la fréquence est voisine de la fréquence du mouvement propre de la membrane. Des phénomènes de résonance se produisent alors qui déterminent des vibrations notables de la membrane ; ces vibrations intenses de la membrane dans le champ magnétique du téléphone déter-
- ;4) La Lumière Electrique, 7 août 1915, p. lai. p) Electrical World, 14 septembre 191a.
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- minent des courants induits de même fréquence dans les spires de l’électro qui en modifient la résistance et la self. La différence entre la valeur de la résistance observée lorsque la membrane vibre librement et celle qu’on obtient en étouffant les vibrations atteint son maximum pour la fréquence qui Correspond à la période propre de vibration de la membrane.
- En étouffant les mouvements de la membrane on constate : i° que la résistance R croît avec la fréquence suivant une loi parabolique ; a° que la self L diminue avec la fréquence ; 3° que pour l’intervalle de fréquences envisagé (440 à a 464
- Ohm»
- périodes par seconde), le produit de la résistance par la self LR demeure très sensiblement constant; 4° que la réactance b» croît avec la fréquence d’une manière analogue à la résistance sauf au voisinage de la fréquence zéro; en fait, avec les récepteurs utilisés les valeurs de la réactance et de la résistance sont très voisines pour un intervalle notable de fréquences. Les courbes publiées dans la Lumière Electrique du 7 août 1915 (p. 12a) sont extraites du travail de MM. Kennelly et Pierce et résument les résultats précédents.
- Une autre série de déterminations a été faite en laissant la membrane du téléphone vibrer librement. La figure 1 représente, en fonction de la fréquence, les différences entre les valeurs de la résistance (R' — R), de la self (L' — L) et de la puissance (I12R' — I*R), pour un téléphone Bell, le voltage appliqué aux bornes étant de o, 3 volt.
- (En abscisses on a porté, non la fréquence en périodes par seconde, mais la vitesse angulaire en radians par seconde.) Ces courbes montrent que la différence des résistances passe brusquement de -f- 68 ohms pour 483<> radians par seconde, à —36,5 ohms pour 5o5o radians par seconde ; la différence des réactances présente un minimum au voisinage de 5000 radians par seconde, la différence des puissances absorbées, d’abord négative, croît et atteint un maximum bien défini de 180 microwatts au voisinage de 5 000 radians par seconde. Les courbes de la figure 1 ont quelque analogie avec celle de 1 indice de réfraction d’un milieu optique au voisinage d’une bande d’absorption.
- .r*?-51—«0---3
- Fig. a.
- Dans la figure 2 on a porté, en abscisses, la différence des résistances, en ordonnées la différence des réactances, ce qui revient à mener, à partir d’une origine o, les vecteurs représentant la différence des impédances. Les extrémités de ces vecteurs décrivent une courbe très sensiblement circulaire. La différence maxima des impédances, donnée par le diamètre du cerclé qui passe par l’origine, est de u>3 ohms, et est représentée par un vecteur faisant un angle de 7o"5 avec l’axe des insistances ; on l’obtient pour une fréquence de 4885 radians par seconde, qui correspond à la période du mouvement propre de la membrane Comme on le voit sur le graphique, la différence des impédances, n ulle pour de faibles fréquences, atteintle maximum pour la fréquence de résonance et diminue ensuite jüsqu’a zéro si la fréquence augmente encore.
- Des graphiques analogues ont été tracés pour
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- des téléphones de modèles divers. Ces gra* phiques, toujours sensiblement circulaires, ont des dimensions différentes suivant les cas ; la fréquence de résonance est une constante qui dépend de la membrane seule ; il en est de même de la répartition des fréquences sur le cercle. Le diamètre du cercle correspondant au maximum (diamètre principal) est lié par sa grandeur et sa position aux propriétés électromagnétiques des bobines du récepteur.
- La simple inspection du graphique d’uji téléphone permet de déterminer la fréquence de la vibration propre de la membrane. La théorie montre également que le graphique permet de calculer aisément le décrément logarithmique A des vibrations ; en particulier si l’on détermine les fréquences c»i et o>? qui correspondent aux extrémités opposées du diamètre perpendiculaire au diamètre principal, A est donné par la formule très simple :
- , (l)4 - 6)-2
- A = --------.
- 2
- Ainsi, sur la figure a, on voit que les vitesses angulaires ü)4 et Wî sont approximativement 5 ioo et 4 700, d’où,
- 5 100 — 4 700
- A =---------------— = 200 par seconde.
- 2
- Ce qui signifie, comme l’on sait, que le diaphragme, vibrant librement, aurait un mouvement dont l’amplitude tomberait à une fraction
- - = 0,^678 e
- de sa valeur en un temps égal à
- II. MM. Kcnnelly et Taylor (*) ont récemment mesuré l’amplitude du mouvement vibratoire d’une membrane de téléphone fixée sur ses bords, et ont comparé les valeurs obtenues à celles que fait prévoir la théorie mathématique. Dans les travaux antérieurs portant sur le même
- (') Eleclrieal Engineering Department, Massachusetts Institute of Technology. Bulletinjn° 7, avril igi5.
- sujet et, en particulier, dans ceux de M. Guyau('), l’amplitude du mouvement vibratoire de la membrane avait été étudiée seulement au centre de la membrane ; MM. Kennelly et Taylor ont exploré la surface entière de la membrane.
- Pour cette étude les auteurs ont utilisé un petit miroir triangulaire porté par un ruban très léger de bronze phosphoreux et ayant un de ses sommets appliqué, grâce à la torsion du ruban, contre le point de la membrane dont on veut étudier le mouvement. La fréquence propre du miroir étant bien supérieure à celle de la plaque le miroir peut suivre les vibrations de cette dernière sans perdre le contact. La pression exercée par le miroir sur la membrane est si faible qu’elle n’altère pas la vibration de la membrane. Un rayon de lumière reflecté par le miroir donne sur une échelle translucide une tache dont les vibrations sont proportionnelles à celles de la membrane au point étudié.
- Le miroir, constitué par une lamelle de verre argenté, d’environ o mm. 1 d’épaisseur, a la forme d’un triangle équilatéral d’environ 1 millimètre de côté et pesant 1 milligramme. Le ruban de bronze qui porte le miroir, fixé sur un étrier, a 3 millimètres de longueur entre les bras de l’étrier, o mm. 02 de largeur et o mm. 013 d’épaisseur. La fréquence du mouvement propre du miroir est d’environ 2 5on par seconde ; la pression exercée par le sommet du miroir sur la membrane est de 200 dynes.
- Les membranes étudiées disposées dans une monture circulaire avaient 5 cm. 4 de diamètre. Deux dispositifs, l’un acoustique, l’autre électromagnétique ont été utilisés pour les mettre en vibration. Les vibrations acoustiques étaient produites par de petits tuyaux d’orgues donnant des sons musicaux entre ut, (128 vibrations par seconde) et ulÿ (2 o'48 vibrations). Les membranes pouvaient également faire partie d’un téléphone et entrer en vibration sous l’influence d’un courant alternatif de faible intensité (2 milliampères) dont la fréquence oscillait entre 43o et 2 5oo.
- Le point de la membrane dont on étudie la vibration peut être défini par ses coordonnées polaires r et 6 par rapport au centre.
- La figure 3 représente les lignes d’égale amplitude par une membrane mise en vibration par un tuyau donnant 608 vibrations et fonctionnant
- o Voir La Lumière Electrique, 7 août igi5, p. i*4.
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- àO Novembre 1Ô1S. LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 191
- à 5 centimètres derrière la membrane; les chiffres indiqués donnent l’amplitude en microns; comme on le voit la vibration maxima est réalisée au voisinage du centre et son amplitude est 14 [a. Les expériences faites par des tuyaux donnant des sons de hauteur variable, ont donné chaque fois une répartition analogue des ampli-
- Fig. 3.
- tudes. Mais les valeurs de ces amplitudes varient notablement. Le maximum s’obtient lorsque la période de la vibration excitatrice est voisine de la période propre de la membrane. Au-dessus et au-dessous de cette valeur les amplitudes décroissent très rapidement, d’autant plus rapidement que l’amortissement du mouvement propre de la membrane est plus rapide. Dans ce dernier cas, la courbe représentant la variation de l’amplitude en fonction de la fréquence possède un maximum très net et s’abaisse très rapidement de part et d’autre de ce maximum; par suite une légère variation dans la fréquence des vibrations excitatrices ou dans les constantes de la membrane, due, par exemple, à un changement de température, peut avoir une influence appréciable sur l’amplitude de la vibration.
- La figure 4 donne la répartition des amplitudes sur une membrane de téléphone parcouru par un courant alternatif de fréquence 974 (les lignes ponctuées représentent le contour des pôles). L’amplitude maxima n’est pas réalisée au centre mais sur une ellipse entourant un des pôles.
- Une légère surcharge fixée au centre de la membrane a pour effet de diminuer la période de vibration propre et tend à diminuer l’amplitude au centre avec un accroissement relatif vers les bords.
- La distribution des «amplitudes à des distances différentes du centre est en bon accord avec la théorie des plaques vibrantes de Lord Rayleigh. Avec l’excitation électromagnétique la distribution des amplitudes peut être très différente.
- A. B.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXI (2' Série). — N° 45.
- RENSEIGNEMENTS COMMERCIAUX
- NOMINATION
- Nous notons avec plaisir, dans les nominations récentes dans l’ordre de la Légion d'honneur avec attribution de Croix de guerre, le nom de M. Georges Claude, avec l’élogieuse citation que voici :
- « M. Claude (Georges), lieutenant de réserve au service aéronautique d’une armée, est nommé chevalier.
- « Joint aux qualités remarquables de l’homme de science, une activité, une énergie et un courage hors de pair. N’a cessé de se dépenser sans compter, tant pour la fabrication des projectiles que pour leur lancement, participant lui-même à toutes les opérations de bombardement sur l’ennemi et donnant à tous le meilleur exemple de dévouement et de sang-froid. »
- M. Georges Claude s’est fait remarquer par ses travaux scientifiques, entre autres sur l’acétylène dissous, l’air liquide et ses dérivés, oxygène et gaz rares et l’application du néon à l'éclairage électrique. Il est, de plus, l’auteur de L’Electricité à là portée de tout le monde et de L’air liquide, ouvrages de vulgarisation qui ont obtenu beaucoup de succès.
- SOCIÉTÉS
- CONVOCATIONS i
- Société d’Applications Industrielles. — Le 26 no- j
- verabre, à 11 h., rue Saint-Lazare, 94, à Paris. ’
- L'Électrique de lOrléanais. — Le 26 novembre, à ; 2 h. 1/2, rue Saint-Lazare, 94, à Paris.
- Énergie Électrique de la Région Parisienne. —Le
- 27 novembre, à 3 h., rue de la Pépinière, 25, à Paris. ,
- Société Industrielle des Téléphones. — Le 27 no-1 vembre, à 4 h., rue du 4-Septembre, 25, à Paris. !
- Compagnie des Tramways de Lorient. — Le 29 novembre, à 5 h. 1/2, rue Louis-le-Grand, 19, à Paris.
- Compagnie des Tramways de Tours. — Le 29 novembre, à 4 h. 1/2, rue Louis-le-Grand, 19, à Paris.
- Tréfileries et Laminoirs du Havre. — Le 3o novembre, à 3 h. 1/2, rue d’Athènes, 8, à Paris.
- Établissements Arbel. — Le 4 décembre, à n h., rue du Rocher, 24, à Paris.
- ADJUDICATIONS
- L’administration des Chemins de fer de l’Etat, à Paris, a l’intention d’installer du matériel électrique & la sous-station d’Ouest-Ceinture.
- Les industriels désireux de concourir à cette fourniture peuvent se renseigner immédiatement, à cet égard, dans les bureaux du service électrique (2* division), 43, rue de Rome, à Paris (8e), le mardi et le vendredi, de i5 à 17 heures, jusqu’au t8 janvier I9i5.
- RÉSULTATS D’ADJUDICATIONS
- 20 octobre. — Aux Chemins de fer de l’Etat, 20, rue de Rome, Paris. — i° Installation d'une ligne de transport et de force, au dépôt de Saintes.
- Compagnie Générale de Travaux d'Eclairage et de Force, 23, rue Lamartine, Paris, adj, au prix de 3 3oo fr.
- 2e Fourniture de 32 moteurs électriques pour les ateliers de Sotteville.
- M. Alexandre Grammont, 10, rue Taitbout, Paris, adj. au prix de 88 964 francs.
- 3° Monte-charge électrique pour la gare des Mouli-neaux-Billancourt.
- Société Française Stigler, 11 bis, rue Torricelli, Paris, adj. au prix de i4 936 francs.
- *
- * *
- 26 octobre. — Aux Chemins de fer de l'Etat, 20, rue de Rome, Paris. — Tuyaux flexibles pour accouplement de frein.
- Société Industrielle des Téléphones, a5, rue du 4-Sep-tembre, Paris, adj. au prix de 17 65o francs,
- 27 octobre. — Aux Chemins de fer de l’Etat, 20, rue de Rome, Paris.
- i® Fourniture et installation dé l’éclairage électrique des canalisations alimentant les appareils de manutention de la sous-station de la gare du Bois-de-Boulogne.
- M. Monduit, 31, rue Poncelet, Paris, adj. à 11 83o fr.
- 2° Fourniture d’un groupe moto-pompe et accessoires, gare d’Aunay-Tréon.
- Compagnie Thomson-Houston, 10, rue de Londres, Paris, adj. à 2 35o francs.
- / # i
- La reproduction des articles de la Lumière Electrique est interdite.
- Paris. — imprimerie levé, 17, aux cassette.
- Le Gérant : J.-B. Novet,
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- Trente-septième année SAMEDI 27 NOVEMBRE 1915. Tome XXXI (2e série). N° 46
- ««>»««»« .............................................................»...^»|.^..,.|.|»..V|^v^fy^|YL^mYmymnAfVi*ilwi[vmviAf
- La Lumière Electrique
- SOMMAIRE
- A. BLONDEL et F. CARBENAY. — Systèmes oscillants à amortissement discontinu.... iq3
- L. ESBRAN. — Sur l’exploitation des tramways électriques à courant continu 600 volts................................... i<j"
- Publications techniques
- Théories et généralités
- La théorie cinétique des gaz. — Paul Dushman..................................... 2o3
- Stations centrales
- Les besoins des grands centres en énergie électrique et la puissance maximum des groupes turbo-générateurs. Enquête sur les possibilités d’accroissement de cette puissance... . 207
- Mesures
- Relation entre la conductivité aux courants alternatifs d’un diélectrique et sa variation de capacité avec la fréquence. — G.-E. Bairsto.................................... 208
- Mesures d’intensité dans les circuits à courant continu sans ouverture du circuit. — Otto A. Knopp................................... 210
- Thermostat pour moyennes et hautes températures. — John L. HAUGHTONetD. Hanson. 212
- Electrochimie
- Dépôt électrolytique protecteur de l’argenture
- des miroirs........................... 214
- Renseignements Commerciaux.............. 213
- SYSTÈMES OSCILLANTS A AMORTISSEMENT DISCONTINU
- On admet généralement que Vamortissement des instruments enregistreurs est proportionnel sensiblement à la vitesse et Von traite de la même manière plus généralement les oscillations d'un grand nombre de systèmes mécaniques ou électriques.
- En réalité il existe beaucoup de cas ou cette hypothèse simple est insuffisante par suite de la présence d’une force discontinue opposée à l’effet qui entretient Voscillation. Tel est'le cas par exemple du frottement sur pivot dans les enregistreurs.
- Les auteurs analysent, dans ce qui suit, le rôle de ce frottement supplémentaire et plus générale-lement d’un terme d’amortissement discontinu dans tous les phénomènes oscillatoires libres ou forcés dans lesquels agissent une inertie, une élasticité et un amortissement ordinaire.
- Ils montrent également comment on peut mesurer les constantes caractéristiques de l’amortissement complexe et utiliser le phénomène de la résonance ; enfin, ils indiquent les règles d'analogie qui permettront d’appliquer les mêmes résultats dans le domaine des phénomènes oscillatoires électriques.
- Des vérifications expérimentales ont été faites dans un cas particulier intéressant qui a permis de mettre en évidence l’influence très importante de l’hystérésis comme cause d'amortissement dans l’oscillation d’un barreau de fer doux.
- On rencontre fréquemment en mécanique des systèmes oscillants amortis par deux couples résistants : l’un constant étant dû au frottement de solide contre solide, et changeant de signe
- avec le sens du mouvement, l’autre variable étant directement proportionnel à la vitesse angulaire.
- Certains appareils oscillant sur pivots, l’indi-
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXI (2* Série). — N°46.
- cateur de watt, etc., sont des exemples de tels systèmes.
- Le couple d’amortissement total peut être écrit
- de
- sous la forme : ± D 4- A .
- a l
- On trouve en électricité le cas correspondant (oscillations électriques) en remplaçant comme on le sait le couple directeur par une capacité, l’inertie par une self-induction, l’amortissement A par une résistance; le couple ± D correspond à une force contre-électro-motrice changeant de signe avec le courant.
- Dans ce qui suit, nous considérerons comme cas général le cas du système oscillant, et nous examinerons comment il se comporte à oscillations libres et à oscillations forcées.
- Un système oscillant doué d’amortissement de frottement a une infinité de positions d’équilibre statique, comprises entre— eet-f-e; nous appellerons s, Vangle limite d'incertitude.
- Dans les oscillations, tout se passe comme si le mouvement était simplement amorti en raison
- I. Oscillations libres.
- Nous emploierons les notations suivantes :
- K moment d’inertie, par rapporta l’axe, de la
- partie mobile, A ^ couple total d’amortissement
- proportionnel à la vitesse angulaire, ± D couple
- d’amortissement de frottement, constant pour un
- . , , rfô signe détermine de -5-.
- dt
- C9 couple directeur.
- Premier cas. — A’ — 4 KC <0.
- L’équation générale du mouvement libre est, D , , ,
- en posant — = e, de la forme
- VI
- KS + AS + c(e±£> = °- (0
- Fig. 1. — Représentation du mouvement oscillatoire libre périodique avec amortissement discontinu.
- directe de l'a vitesse, par rapport à une position d’équilibre définie par :
- dfi .
- ^o.
- 0
- e suivant que — .
- ^ dt
- Soient :
- 8 le décrément logarithmique des oscillations
- 1*1 * . d0
- libres, si 1 amortissement A — existait seul
- dt
- A_ T\ iK ‘ iF
- (0„) la valeur absolue de l’élongation 0„. Il résulte de ce qui précède que :
- (9») -(- £ =r[(0n_i)'— e) e—* d’où on peut écrire la série d'égalités :
- («»)
- (<>«-.)
- («-»)
- (0„_(p—1))
- = (®n-l) e “4 e~s = (ô„_2) e~s
- e—n — (çn_3) e—s
- e (p—ùi = (0n~p) e~s
- -£[l+£-4 . e~4 — s [ 1 —j— e—*]' e~s
- .e-** — e[i+e-*]e-M
- ,e~lP~*)4 — s [1 -J- g—*] e~(p—0*
- e étant précédé du signe + quand ~ >o et du I Aioutons membre à membre ces égalités, on
- dt I obtient :
- (0„) = (0„_p) e~P* — £ [1 + <?-*] [1 -f e~s + + ... eHr-i)*}
- (0„) = (6n-p) e-P* — e L+..e~* [, _
- i — e~s J
- signe — dans le cas contraire (e passe par zéro ,uaudj? = o).
- De même :
- (ôm) = U_p) e -p4 — £ - e ^ [r — e-P4}.
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- 27 Novemfen 191&.
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 195
- Retranchons membre à membre ; il vient :
- (®m) — fin) = [®m—p) — (On—p)] e~Ps.
- D’où :
- > __ l T (Om—p) (On—p)
- p' (e,„) — (e„) •
- m
- Ainsi, il sera facile de déterminer expérimentalement le décrément et par suite le coefficient d’amortissement A sans connaître a priori la partie constanteD du couple de frottement. 11 suffira <le trois lectures seulement, si l’on fait :
- n — p — m
- L’expression du décrément devient alors f1) :
- s _ 1 t fim—p) - (0,«) ,,n
- P e(U-(^+pï ( ]
- Déterminons maintenantl’angle limite d’incertitude; reprenons l’équation
- fin) = (0„_p) «-** - e [i
- e-r*].
- On tire :
- ____(On—p) — (0H) epi I — e*
- -j- ePs
- i -f- es
- fi)
- Cette expression exige la connaissance de 8. Il se présente parfois que l’amortissement proportionnel à la vitesse est très faible, généralement quand l’appareil n’est amorti que par frottement de solides. Alors
- D’où :
- e =
- i es s a.
- (0n—p) — (0„) eP's lim i —
- a 8=o i — eP*
- _ (On-p) — (0») eP*
- ~ *P
- Or, on a vu précédemment que :
- pS (Qm—p) (On—p)
- (0,„)-(0„) •
- fi)
- (<) Dans le cas particulier où D = o on retrouve l’expression connue du décrément logarithmique
- (&in—p)
- Le
- puisque :
- (bn-p\
- \ ®;n ) \ ®»n J
- En remplaçant dans (5) :
- __ fini ) (On—p) (On) (Qui— p)
- ip (0rn) — (On)
- Enfin, si l’on pose :
- n — p — m
- il vient :
- (6)
- __ _j_ Q2»t — 0m—p) (Qm-f-p)
- S~2 p (Om) — (ônl+p) •
- Donc, étant donné un système oscillant doué d’amortissement de frottement et d’amortissement proportionnel à la vitesse, il suffira de mesurer trois élongations équidistantes de la courbe du mouvement libre, pour déterminer le décrément 8 et l’angle limite d’incertitude e.
- Si 8 est nul, c’est-à-dire s’il n’y a pas d’amortissement proportionnel à la vitesse, on retrouve immédiatement que les élongations successives décroissent linéairement ('). La différence des valeurs absolues de deux élongations consécutives est égale au double de l’angle limite.
- Dans le cas présent A'1 — 4 K C <Co, le système dévié de (6,) à l’instant initial s’arrête au bout d’un temps fini t. Etant donnés, S, e, et 0,, on peut se proposer de calculer t :
- La formule (a') dans laquelle nous faisons p = n—i donne :
- (ô„) = 6, — e -à~e S r, _ e-(n-îm
- i — e~ A
- Or, il existe un nombre, « = N et un seul entier tel que (2)
- o^(%)'^e.
- (*) Celà résulte d’ailleurs de l’application immédiate du principe de la conservation de l’énergie, car en prenant comme limites d’intégration deux élongations consécutives, on a
- re'(Dd8 + C8d8) = o Je,
- d’où
- D [(*,) + (*,)] = J [e,2 - e,*]
- par suite
- a 2 — 2 e — (6,) — (82).
- (2) Il est clair que nous supposons (81) >t, autrement le mouvement libre n’aurait pas lieu
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXI (2? Série). — N° 46.
- Et l’on voit facilement, en désignant par. T la pseudo-période
- WWï
- que :
- S y-,
- Fig'. 2. — Cas d’un mouvement libre apériodique.
- Si en particulier S est très faible, N sera donnée par les inégalités
- o (9i) e~(N—b* — 2 s (N — i ) ^ e ou
- Contrairement au cas précédent, le système ne s’arrête théoriquement qu’au bout d’un temps infini.
- Pour déterminer l’angle limite, on abandonnera le système dévié positivement d’abord, puis négativement ; l’angle défini par les deux positions d’équilibre est égal à 2e.
- Méthode statique pour déterminer l’angle limite s
- Nous avons vu précédemment comment on peut déterminer l’angle limite e connaissant le décrément S et deux élongations (formule 4) (*)• Cette méthode n’est vraiment pratique pour le premier cas que dans le cas d’un amortissement proportionnel à la vitesse très faible.
- Mais si le système oscillant considéré est la partie mobile d’un galvanomètre, par exemple, il suffira de relever expérimentalement la déviation statique 9 en fonction de l’intensité du courant continu agissant sur l’équipage ; on obtiendra une droite
- C9 + D = GI (9 > o)
- e—(N—1)4
- ------MN
- Enfin si l’amortissement proportionnel à la vitesse est nul
- o
- i.
- dont l’ordonnée à l’origine est précisément l’angle limite.
- Le relevé de cette droite est assez délicat : on doit faire croître le courant à partir d’une valeur nulle, d’une façon continue et très lente.
- Le coefficient angulaire de cette droite donne la sensibilité statique absolue
- Deuxième cas. — Soit : A2 — 4 RC o. — Le mouvement est apériodique. Si l’on abandonne le système dévié initialement d’un angle positif 9,, l’équation générale du mouvement se réduit à :
- <*9 G T“rfl ““ C
- qui interviendra ultérieurement, à propos des oscillations forcées.
- KS + AS + C'°
- C’est le mouvement amorti proportionnellement à la vitesse, mais avec une position d’équilibre définie par
- 0 = 6.
- (A suivre.)
- A. Blondel et F. Carrenay.
- (') Si le mouvement est oscillatoire. — Quand le mouvement est apériodique, la détermination de e est immédiate (voir 2" cas).
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- 27 novembre 1915.
- 197
- LA LUMIÈRE ELECTRIQUE
- SUR
- L’EXPLOITATION
- DES TRAMWAYS ÉLECTRIQUES A COUIUNT
- CO N TI N U-600 VOLTS
- La Traction électrique n’est appliquée aux tramways urbains que depuis une vingtaine d’années ; pendant cette période, de nombreux progrès ont été réalisés, bien que ces progrès aient plutôt consisté dans des perfectionnements de détails que dans des changements radicaux soit de construction, soit d’exploitation.
- Néanmoins, pendant ces dernières années, peut-être sous l’action de la concurrence des autres systèmes de traction, on semble s’être attaché systématiquementà perfectionne!’ encore le système de traction par courant continu 5on volts. Des améliorations sensibles ont été apportées dans la construction même du moteur ; son poids a été réduit ; les pôles auxiliaires ont permis de rendre la commutation pratiquement, parfaite, en même temps qu’ils ont permis l’utilisation aux bornes de ces moteurs d’un voltage supérieur à 6oo volts. Le matériel roulant lui-même a été mieux étudié; tout un ensemble d’efforts s’est manifesté pour portera un plus haut degré de perfection, si possible, le système de traction électrique à courant continu, qui a déjà prouvé sa supériorité en faisant disparaître, dans la plupart des villes, les autres systèmes de traction mécanique sur rail; ce sont ces tendances qu’il est intéressant d’analyser pour en dégager des applications possibles aux exploitations existantes.
- Toutes les modifications apportées en ces derniers temps procèdent toutes d’un même esprit : réduire les prix de vente des équipements électriques et du matériel roulant, ou réduire les dépenses d’exploitation. Les réductions possibles sur les prix de vente.des équipements et du matériel roulant ne seront jamais bien notables. Le prix d’achat des matières premières entre pour une trop large part dans le prix de revient en usine de ce matériel. Or, si on sacrifie tant soit peu de la qualité de la matière, l’exploitation s’en ressent immédiatement. Tout le matériel destine' aux tramways électriques doit être avant tout
- très robuste et pouvoir être mis quelquefois entre des mains inexpérimentées.
- C’est surtout aux réductions des dépenses d’exploitation qu’il convient de s’attacher et ce sont ces réductions qui font l’objet du présent exposé.
- D’une série de dépensesd’exploitation relevées sur différents tramways urbains en France, on peut prendre approximativement comme base d’une discussion les valeurs relatives suivantes des dépenses d’exploitation :
- Administration el frais généraux... . i5 %
- Courant............................. 8o %
- Personnel.......................... t\0 %
- Matériel............................. m %
- Voie................................. 5 %
- Total................ ioo %
- Ces dépenses ne comprennent aucune charge d’amortissement ni de rémunération de capital. En général, pour les voitures de tramw ays urbains pesant 8 à ii tonnes en charge, le coût de la voiture-kilomètre est d’environ 85 à 5o centimes, ce qui permet de chiffrer approximativement les dépenses d’exploitation ci-dessus désignées. Une pareille voilure dépense environ 6c> à.8o francs par jour, soit, pour 8oo jours par an, 18000 à •24 000 francs.
- La dépense d’énergie est de l’ordre de 1 5 francs par jour, soit, pour 800 jours, 5oô francs ; les frais d’entretien du matériel, très variables, sont de l’ordre de a000 à 6000 francs ; enfin, le personnel coûte approximativement de 7000 a 10000 francs.
- Tous les chiffres donnés ci-dessus n’ont qu’une valeur très relative; ce qu’il faut en retenir c’est que les dépensesd’exploitation d’uneautomotrice électrique de tramways urbains sont, pour une année, supérieures à son prix d’achat ; cette particularité explique pourquoi il faut s’attacher à la qualité du matériel roulantplutôt qu’à son prix.
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- LA LUMIERE ELECTRIQUE T. XXXI (2e Série). - R» 46.
- Le prix supplémentaire qu’il aura fallu payer pour avoir un matériel à toute épreuve sera regagné dans les premières années d’exploitation, sinon dans la première.
- Quelles sont, dans les exploitations des petits réseaux de tramways électriques à courant continu, les dépenses d’exploitation sur lesquelles on peut espérer quelque réduction? Les frais d’administration et les frais généraux doiventêtreécartés; il s’agit, en l’espèGe, d’une question d’organisation et non d’une question technique.L’entretien de la voie n’influe pas beaucoup sur le total des dépenses d’exploitation.
- Les trois facteurs qu’il convient d’analyser
- après un kilométrage d’environ ao ooo kilomètres.
- Ce kilométrage pourrait être notablement augmenté par le choix judicieux des pièces sujettes à usure telles que les engrenages, les coussinets d’induit; on pourrait facilement arriver avec un bon matériel à ne procéder au levage que tous les ans ou même tous les dix-huit mois.
- Il est utile de remarquer, à ce propos, que les moteurs à pôles auxiliaires ont marqué un progrès notable pour les dépenses d’entretien.
- Voici quelques chiffres relevés sur une série d’exploitation, à l’étranger, sur des automotrices à quatre moteurs :
- Tahleau 1. —- Frais d'entretien des moteurs par I 000 voiture kilométrés.
- MOTEURS DK TRAMWAYS NOMBRE DE RELEVÉS ' MOYENNE MINIMUM MAXIMUM
- Type ancien sans pôles auxiliaires 6 6 fr. 5o \ fr. 40 7 fr. 8o
- Type nouveau sans pôles auxiliaires S z fr. 3o i fr. 8o 3 fr. z5
- Type nouveau avec pôles auxiliaires 9 o fr. 85 o fr. oo i fr. 4<)
- sont, par ordre d’importance : les dépenses d’entretien du matériel, les dépenses d’énergie et enfin les dépenses pour le personnel.
- A. — Entretien du matériel.
- Lorsque les équipements électriques des automotrices sont construits avec des matières premières de qualités convenables, et suivant la pratique moderne, il est extrêmement rare, sauf les cas d’accidents, d’avoir à rentrer une voiture par suite d’avarie à ces équipements. L’entretien consiste principalement dans le remplacement des engrenages et le remplacement des coussinets; les collecteurs demandent à être également tournés et les charbons remplacés. Généralement en France, dans les exploitations, on procède assez fréquemment à des visites superficielles, vérification de l’entrefer des moteurs, etc., mais le levage de la caisse et la vérification complète de l’équipement, c’est-à-dire l'opération coûteuse, lie se fait que tous les six mois, soit
- On ne parait pas attacher en France une importance assez grande aux qualités des aciers employés pour les engrenages des moteurs de tramways, Généralement la durée de ces engrenages est très faible. Certaines exploitations accusent des durées moyennes de pignons ne dépassant pas 3o ooo kilomètres.
- En réalité, il faut obtenir une durée moyenne des pignons de l’ordre de i5o ooo kilomètres. On y parviendra par l’emploi d’aciers durs. 11 faut néanmoins observer que la dureté de l’acier des roues dentées doit être proportionnée a la dureté de l’acier du pignon; le tableau suivant en fournit l’exemple :
- ENGRENAGES PIGNONS
- Qualité I Qualité II..' kilog's, 53 à 56 6> à 67 kilog6. 63 à 67 68 à <j2
- Le trempage à l’huile des engrenages est très efficace pour en augmenter la durée.
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- 27 Novembre 1915.
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 199
- Quant aux coussinets d’induit et aux coussinets d’essieux, il n’est pas difficile d’obtenir un kilométrage de 8o ooo à ioo ooo kilomètres-voiture sans qu'il soit nécessaire de les remplacer.
- En définitive, il est aisé de voir que le levage de la voiture pourrait parfaitement n’être fait qu’au bout d’une année, sauf toutefois dans le cas de prescriptions spéciales de l’Administration, prescriptions qui ne s’expliqueraient d'ailleurs pas.
- B. — Consommation d’énergie.
- Pour réduire la consommation d’énergie, on peut soit chercher à améliorer le rendement global de l’installation, soit chercher à réduire le poids du matériel roulant.
- Le rendement global des installations à courant continu est très difficilement susceptible d’amélioration; les pertes qui peuvent être réduites sont d’une part les pertes en ligne et, d’autre part, les pertes dans les résistances.
- Les conducteurs aller et retour à f>oo volts ont en général un rendement assez médiocre. 11 n’est pas rare d’avoir des pertes en ligne de l’ordre de io à m % . On peut, il est vrai, atténuer ces pertes par une augmentation des sections de cuivre, mais c’est un procédé très coûteux qui, au point de vue économique, peut n’être pas très recommandable.
- Un meilleur procédé, qui peut être employé, est l’augmentation du voltage au trolley; ce voltage, autrefois limité à 5oo volts, est passé à 6oo volts. Avec le matériel moderne, on peut, sans inconvénient, adopter maintenant un voltage de 700 à 750 volts aux points d’alimentation. Les moteurs et l’appareillage peuvent facilement le supporter.
- Les pertes en ligne variant comme le carré du voltage, le fait de porter à 760 volts le voltage à 5oo diminue ces pertes de 5o % au mini-m u m.
- Cette augmentation de voltage nécessite des modifications aux génératrices alimentant te réseau ; il peut être quelquefois avantageux d’employer un groupe survolleur pour arrivera porter le voltage de 000 à 750 volts; les conditions particulières de chaque installation doivent déterminer le coté pratique de la question.
- Les pertes dans les résistances dépendent, en
- premier lieu, du choix du moteur, et, en second lieu, du personnel de conduite.
- On ne s’est. pas attaché suffisamment, au début de la traction, au choix du moteur suivant le service qu’il doit réaliser. On n’a envisagé que la puissance, sans tenir compte, dans bien des cas, des caractéristiques, vitesses et .efforts de traction; un moteur de >0 chevaux donnant un effort de /r>o kilogrammes à la jante de la roue et à une vitesse de 18 kilomètres à l’heure, est entièrement différent d’un moteur de lo chevaux donnant 700 kilogrammes à n km. 5 par.heure.
- On peut donner comme règle qu’à la fin de la période de démarrage, c’est-à-dire quand les résistances sont éliminées, la vitesse du véhicule doit être sensiblement la moitié de la vitesse maxima qu’il doit atteindre dans son parcours entre stations.
- Par exemple, pour les services urbains, la vitesse maxima ne doit pas dépasser 20 à *2^ kilomètres ; généralement, lors du démarrage de la voiture, les moteurs travaillent à leur charge normale unihorairc. On devra donc déterminer la vitesse du moteur et la réduction d’engrenages de telle façon qu’au régime unihorairc la vitesse soit de 10 à 1-2 kilomètres.
- Un grand nombre de réseaux urbains ont été équipés, au début de la traction électrique, avec un des moteurs dont la vitesse au régime unihorairc étai t de i(ià 17 kilomètres. Les moteurs General Electric 800 à 1 et \ spires, dont les vitesses au régime unihorairc sont dç kilomètres et de i'i kilomètres ne sont pas indiqués pour des services urbains : de même le moteur Westinghouse u° f><). On aurait des consommations d’énergie électrique'par voiture-kilomètre moindres avec des moteurs à vitesse plus réduite.
- Certains constructeurs emploient des réductions d’engrenages allant jusqu’à 1 à 6; l’emploi de telles réductions permet de donner au moteur une vitesse angulaire plus grande; on peut, par conséquent, en diminuer le poids, et quelquefois le prix, mais cette-pratique n’est pas recommandable : elle limite fatalement la vie des engrenages. Au point de vue de l’exploitation.on. aura toujours intérêt à limiter de r à à la réduction d'engrenages admissible, quille à adopter un moteur un peu plus lourd et un" peiCplus coûteux.
- L’adjonction des pôles auxiliaires aux moteurs
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- de tramways permet de faire varier le champ inducteur sans nuire au bon fonctionnement du moteur ; cette variation du champ inducteur s’obtient en faisant varier le nombre d’ampères-tours des bobines inductrices, soit par une résistance placée en dérivation aux bornes des circuits inducteurs, soit encore par la mise hors circuit d’un certain nombre de spires des bobines inductrices. Dans ce dernier cas, des prises de courant spéciales sont prévues sur les bobines. Trois câbles sortent du moteur pour le circuit Inducteur, les deux câbles extrêmes et le câble intermédiaire; le second système a donné de meilleurs résultats en pratique que le premier.
- Le système de contrôle dit « contrôle par le champ » consiste donc à démarrer la voiture avec un champ inducteur intense, pour ensuite, lorsque les résistances sont éliminées du circuit, réduire l’intensité de ce champ inducteur. On diminue ainsi, en premier lieu, le courant pris à la ligne à égalité d’effort de démarrage, et, en second lieu, la durée de marche avec résistances.
- Ce système de contrôle trouve particulièrement une application sur les réseaux où les distances entre stations sont réduites, tels que, par exemple, les réseaux urbains ou réseaux métropolitains. L’économie d’énergie électrique qui résulte de son emploi peut varier de Sara % .
- Pour les lignes à longs parcours, sans arrêts fréquents, il ne paraît pas aussi indiqué, jusqu’à présent, de munir les automotrices d’un contrôle par le champ.
- L’influence du personnel de conduite sur la consommation d’énergie a été mise en évidence sur un grand nombre de réseaux lorsque les automotrices ont été munies de compteurs, et que les conducteurs ont reçu une prime sur la consommation d’énergie. Des économies allant de 8 % à 17 % ont été relevées sur un réseau parisien, d'après le chiffre moyen de consommation des voitures motrices avant l’adjonction des compteurs.
- Mais la plus grosse réduction qui parait devoir être faite sur la consommation d’énergie doit être recherchée dans l’allègement des voitures en service. Des résultats très appréciables doivent pouvoir être obtenus dans cette voie.
- De nombreux réseaux de tramways, en France " *' 7 > pont exploités avec des automotrices' dont les
- caractéristiques peuvent se définir ainsi qu’il suit :
- Type. N» 1 N° a
- Ecartement de la voie I1 imooo
- Longueur totale sans tampon.. . . 7 ^OO » 6 31 omni
- Longueur de la caisse propre-
- ment dite /, 770 y> 4 I IO »
- Longueur des plateformes 1 /|65 » I J OO 7)
- Largeur extrême 2 200 )> 2 OOO
- Nombre de places assises 20 18
- Empattement rigide "ooo I 800 »
- Diamètre des roues 838 » 800
- Poids : Caisse 2 790kes 2 780k*5
- Trucks I 5 00 » I 013 »
- Essieux montés 700 » 65o »
- Moteurs 2 570 » I 600 »
- Contrôle 600 » 600 »
- Total 8 i6ok«o 6 6â3kes
- Ces automotrices peuvent en général traîner deux voitures-remorques présentant le même nombre de places que la voiture motrice.
- Pour les grandes villes, ce type d’automotrice est insuffisant comme capacité en voyageurs ; aussi, sur certains réseaux, ces automotrices sont constamment couplées avec une voiture remorque.
- Même, sur certains réseaux, comme celui de Bordeaux, on a muni la voiture remorque d’un contrôleur, de façon à ce que l’ensemble, automotrice et remorque, puisse marcher dans les deux sens ; cette possibilité est particulièrement précieuse pour les manœuvres aux extrémités.
- La tendance générale des exploitants semble être de munir ces motrices de moteurs puissants et de remplacer les moteurs de a5 à 35 chevaux, actuellement en service, par des moteurs de ,'(o à r»o chevaux. La réduction du poids de la motrice intéresse peu ; on veut, à un moment donné, pouvoir faire remorquer par la motrice deux et même trois remorques.
- Cette conception est critiquable.
- L’emploi des voitures-remorques réduit la vitesse de marche des trains, augmente la surcharge des moteurs à des moments parfois défavorables, e1 peut être une cause d’élévation des dépenses d’entretien de l'équipement électrique.
- D'incessants perfectionnements ont été apportés aux systèmes de multiple contrôle, et e’est réellement, par le couplage des voilures automo-
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- trices qu’il faut réaliser les trains de plusieurs voitures, nécessaires aux heures d’affluence.
- On a alors l’avantage de pouvoir réduire le poids et la puissance des motrices, et on peut envisager la mise en service d’automotrices ayant les caractéristiques ci-après :
- Ecartement de la voie . . I mooo
- Longueur totale.... ; 0 a I>
- Longueur de la caisse pr opretnen t dite. 4n‘7oo
- Longueur des plateformes. . . . i m4oo
- Largeur extrême.. 2in200
- Nombre de places assises. . . . . 20
- Empattement rigide 2 7OO
- Diamètre des roues (> 1 O
- Poids : Caisse '(kgs) 2 OOO
- Trncks (kg*) 800
- Essieux montés (kgs) 4 H)
- 2 moteurs i5 chevaux.. (kgs) 7‘20
- Contrôle multiple (kgs) 400
- Total (kgs) 4 370
- Ce poids, extrêmement, réduit, est obtenu sans rien sacrifier aux caractères de solidité que doit présenter un bon matériel roulant de tramways.
- lin supposant une charge moyenne de i 800 kilogrammes de voyageurs et un kilométrage annuel de 40000 voitures-kilomètres, le parcours annuel des voitures actuelles de 10000 kilogrammes et 8 000 kilogrammes de poids en charge, Représente, respectivement, 400 000 et 844 000 tonnes-kilo-mètres, tandis que le parcours annuel d’une motrice légère représenterait seulement 248 000 tonnes-kilomètres, d’où une économie annuelle d’énergie électrique de 38 % et i/, % ; c’est-à-dire une économie de 1 000 à 1 5oo francs par an.
- En résumé, la consommation d’énergie électrique des voitures actuelles est susceptible d’être réduite dans de notables proportions ; les considérations précédentes permettent de se rendre compte des résultats qui peuvent être obtenus.
- C. — Personnel.
- 11 est certain que les dépenses les plus importantes dans l’établissement du prix de revient du kilomètre-voiture sont les dépenses concernant le personnel. Ces dépenses s’obtiennent en addi-
- tionnant les salaires payés aux conducteurs etaux agents de perception; la somme est augmentée de la quote-part des frais de surveillance ; enfin le total est divisé par le kilométrage moyen des voitu res.
- 11 ressort du mode d’établissement de ces dépenses qu’on a tout intérêt à augmenter le kilométrage moyen des voitures, c’est-à-dire à augmenter la vitesse commerciale des automotrices.
- L’augmentation de cette vitesse commerciale est assez difficile à réaliser ; il faut tenir compte, en effet, que le service des tramways urbains se fait dans des conditions très particulières ; la vitesse maxima dépasse rarement 20 à 2$ kilomètres.
- Cette augmentation possible de la vitesse sera facilitée en premier lieu par un bon système de frein soit mécanique, soit électrique, sur la voiture, et par la réduction du nombre des arrêts fixes, en substituant à ces arrêts fixes des arrêts facultatifs.
- Pour certains tramways suburbains ou interurbains, on a intérêt, à ce point de vue, sur toutes les sections du parcours où la chose est possible, à mettre la voie sur plateforme séparée.
- Généralement, sur une voiture automotrice de tramways, ilyadeux agents,l’un pourla conduite, l’autre pour la perception du prix des places ; lorsque la voiture automotrice traîne une remorque, il y a un agent de perception par remorque.
- U ressort de là que, lorsque, comme le fait se présente fréquemment dans les grandes villes, l’automotrice traîne constamment une remorque, on aurait intérêt à avoir une seule voiture motrice de capacité double. Il faut toutefois que l’agent, chargé de la perception des places, puisse assurer facilement son service, et, aux heures d’affluence, cette tache est loin d’être aisée.
- Ces considérations expliquent le succès, en Amérique, des voitures dites « payez en entrant ». L’accès do ces voitures se fait généralement par l’arrière et la sortie par l’avant. Le receveur, à l’arrivée, perçoit le prix de la place sitôt l’entrée du voyageur.
- Ce système exige deux conditions : la première est l’uniformité des tarifs, en d’autres termes la voiture doit être à classe unique; la seconde condition est une certaine discipline du public que l’on rencontre rarement en France.
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- Pour les petites motrices, et particulièrement pour Jes petites motrices destinées à assurer un service entre villes voisines, ou entre une ville et mie gare, il semble qu’on pourrait, sans inconvénient, supprimer l’agent chargé de la perception des places, [/accès de la voiture serait placé à côté du.conducteur] aux arrêts, celui-ci percevrait lé prix des places. Un tel système ne peut trouver son application que pour des lignes à long parcours (fx à r> kilomètres au minimum), à arrêts peu fréquents, (/est certainement le mode de transport le plus économique qu’il soit possible de réaliser, et il est curieux (pie, sur certaines peti tes lignes, il n’ait pas encore été appliqué. Les diligences d’autrefois n’avaient qu’un conducteur qui percevait le prix des places; une petite voiture de tramways sur rails n’a pas besoin de deux agents. On peut, toujours disposer, à l’intérieur'de la voiture, des dispositifs d’urgence pour l’arrêt de cette voiture en cas de danger. Ce système a reçu, en Amérique, de nombreuses applications.
- Eii définitive, sauf dans des cas particuliers, analogues a ceux qui viennent d’être cités, les réductions susceptibles d’être réalisées sur les dépenses du personnel, ne paraissent pas devoir être très importantes dès que la présence de
- deux agents est nécessaire. Tout ce qu’on peut rechercher dans ce cas c/est d’augmenter la capacité des voitures, tout en maintenant dans une bonne moyenne le rapport des places offertes au nombre de voyageurs transportés.
- Conclusions.
- De cet exposé, il résulte bien que de notables améliorations peuvent être encore apportées dans l’exploitatiori de bon nombre des réseaux de traction à courant continu . Goo volts en France. Les progrès incessants de l’industrie électrique, la facilité présentée avec l’énergie électrique de pouvoir utiliser toutes les formes possibles de l’énergie mécanique : chutes d’eau, moteurs à gaz pauvre, moteurs à huiles lourdes, etc., le développement des grandes distributions d’énergie électrique, font que, pendant de longues années encore, le tramway électrique sera le système de transport le plus économique et le plus rapide, et la concurrence des autobus, soit dans les centres urbains à circulation de voyageurs extrêmement intense, soit sur les lignes à trafic extrêmement réduit, sera le meilleur des stimulants pour le perfectionnement de ce système.
- L. Esbhàn.
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- PUBLICATIONS TECHNIQUES
- THÉORIE ET GÉNÉRALITÉS
- La théorie cinétique des gaz. —
- Paul Dushman.
- Dans ce mémoire consacré à l’étude de la théorie cinétique des gaz. M. Paul Dushman discute les conséquences qu’entraine le choc des molécules entre elles. Il passe en revue les relations fournies parla théorie cinétique entre les coefficients de conductibilité thermique, de viscosité et de diffusion d’une part et les longueurs de libre parcours et les diamètres moléculaires d’autre part.
- Libres parcours. — En une étude antérieure consacrée à la théorie cinétique, l’auteur a montré que Jes molécules gazeuses sont animées de vitesses considérables atteignant i 8oo mètres par seconde pour l’hydrogène à la température ordinaire. Ce résultat est en contradiction apparente avec l’observation courante que les gaz ne diffusent que très lentement. L’hydrogène sulfuré préparé à l’extrémité d’une salle de grandes dimensions n’est pas décelable à l’autre extrémité avant un temps assez long. Sous les conditions normales les gaz conduisent très mal la chaleur; cependant si les molécules gazeuses provenant des régions plus chaudes possèdent des vitesses élevées, on est porté à croire qu’elles devraient atteindre les régions plus froides en un intervalle de temps inappréciable.
- Si les molécules étaient de simples points, aucune force n’agissant entre elles, elles n’auraient aucune chance de se heurter. Au contraire si les molécules ont des dimensions définies ou exercent des forces attractives l’une sur l’autre, des chocs deviennent possibles et les molécules ne pourront pas parcourir un long trajet en ligne droite.
- La considération de ces collisions conduit naturellement à la notion de libres parcours qu’on peut définir : la distance parcourue par une molécule entre deux chocs consécutifs. Cette distance étant évidemment liée à la vitesse
- des molécules on est conduit à l’emploi du terme libre parcours moyen (représenté par 1.) défini comme la moyenne parcourue par l’ensemble des molécules entre deux chocs consécutifs. Mathématiquement cette grandeur est le quotient, de la somme des libres parcours de toutes les molécules à un instant déterminé par le nombre total des parcours.
- En réalité, la définition précédente du libre parcours qui suppose que les molécules se heurtent comme le feraient deux billes d’ivoire et qui assimile les molécules à des sphères rigides et élastiques, possédant des dimensions définies et.n’exerçant aucune force attractive ou répulsive l’une sur l'autre est un peu simpliste. 11 est probable, au contraire, que la structure des atomes et des molécules est extrêmement complexe et il est bien difficile de définir ce qu’on entend par diamètre de l’atome ou de la molécule. De même il est hors de doute que les molécules exercent l’une sur l’autre des forces attractives, quand elles se trouvent à une distance suffisante et qu’elles se repoussent au contraire quand elles sont très rapprochées.
- Mais on peut toujours établir les relations entre les libres parcours et les autres propriétés des gaz en assimilant les molécules à des sphères rigides avec ou sans forces attractives et comparer ensuite les résultats obtenus à ceux que fournit l’étude expérimentale des gaz réels.
- Méthodes de calcul du parcours moyen. — 11 est évident que le libre parcours doit dépendre du diamètre moléculaire et des considérations très simples indiquent que la longueur du parcours moyen doit varier en raison inverse de la somme des aires des sections transversales des molécules contenues dans l’unité de volume. De même, les coefficients de viscosité,-de conductibilité et de diffusion des gaz sont liés intime-. ment à la longueur du parcours moyensoit: qu’il y ait transport de quantité de mouvemeut d’une couche à l’autre comme dans la viscosité,.
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- ÈfM
- ou transport d’énergie cinétique comme dans la conduction de la chaleur, le taux de ce transport doit dépendre du nombre de chocs (pie subit chaque molécule se déplaçant d’un point à un autre.
- Relation entre le coefficient de viscosité et le parcours moyen. —Un courant gazeux sc déplaçant dans un tube de faible section éprouve une résistance d’où il résulte que la vitesse du courant décroit régulièrement du cenLre vers les bords, pour s’annuler contre les parois. Chaque couche de gaz parallèle à* la direction du courant exerce sur la couche adjacente une force tangentielle qui tend à diminuer la vitesse de la couche dont le mouvement est le plus rapide et à augmenter l’autre ; c’est la propriété connue sous le nom de viscosité interne.
- On peut admettre pour le calcul l’hypothèse faite par Newton que la viscosité interne est directement proportionnelle au taux de décroissance de la vitesse dans les différentes couches gazeuses. De plus, la viscosité doit dépendre de la nature du fluide, de telle sorte que la force tangentielle entre des couches adjacentes pour un taux de décroissance constant de la vitesse ira en croissant avec la viscosité. On arrive ainsi à la définitive suivante du coefficient de viscosité.
- Le coefficient de viscosité est la force tangentielle qui s'exerce par unité Æ aire pour un taux de décroissance de la vitesse égal à Vanité.
- C E H
- h-----— -et—
- Il devient alors possible d’établir une relation approchée entre le coefficient de viscosité et le libre parcours.
- Désignons par u la vitesse du courant gazeux à la distance d de la surface immobile. La vitesse
- décroît uniformément jusqu’à une valeur nulle au contact de cette surface. Représentons (fig. i) la vitesse à la distance OA = d par l’ordonnée AH —- u et les vitesses à dos distances intermédiaires par les ordonnées correspondantes de la droite OH.
- Divisons le gaz en couches parallèles à la surface et d’épaisseur égale au libre parcours L. Désignons par B la force tangentielle par unité d’aire entre deux couches adjacentes. On a par définition :
- H = y] X gradient de vitesse (i)
- y] désignant le coefficient de viscosité interne.
- Mais,suivant la théorie cinétique, la force tangentielle par unité d’aire est mesurée par la quantité de mouvement transportée par unité d’aire et dans l’unité de temps entre deux couches adjacentes.
- Considérons une couche quelconque CE ou E II d’épaisseur égale à L. On choisit cette valeur particulière de l’épaisseur afin de pouvoir admettre, en première approximation, que les molécules parties de l’un des plans C D ou E F atteignent le plan opposé sans éprouver de choc c’est-à-dire sans que leur quantité de mouvement ait varié.
- La composante de quantité de mouvement, parallèle à la surface, de toute molécule provenant du plan CD qui atteint le plan EF est
- m (lé -f- G)
- u' désignant la vitesse de déplacement du plan C D et G la vitesse moyenne des molécules.
- La quantité de mouvement, parallèle à la surface, d’une molécule provenant du plan H K qui atteint le plan E F est
- »! (»' + G + . ~).
- Le nombre de molécules qui traversent l’unité d’aire par unité de temps dans toute direction
- d’un gaz en équilibre est égal à - n G. La variation
- de la quantité de mouvement par unité de temps à travers l’uni té d’aire du plan E F est donc
- B ~ - m n G —. (a)
- ?> d '
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- Des éqüations (i) et (2) on tire :
- y; = ^ »i«GIj = - pCL. (3)
- .. . ' . . , , , JlPm
- p désigné la densite, égale a (M, masse moléculaire; P, pression; R constante moléculaire des gaz) ; la théorie cinétique fournit, d’autre part, l’expression suivante pour la vitesse moyenne des molécules :
- G = i5 8oo y T/M cm sec—1.
- delà pression. La vitesse 12 dépend^seulement de la température et du poids moléculaire. D’où il résulteu que pour un gaz queleonqe, à température constante, la viscosité est. indépendante de la pression et croit avec la température. La vérification expérimentale de ces prévisions a été considérée avec juste raison comme une confirmation éclatante de la théorie cinétique des gaz. On sait, en effet, que la viscosité des liquides ordinaires décroît quand la température augmente ; le fait que la viscosité des gaz croît avec la température est tout à fait surprenant.
- Tabi.eau 1. — Coefficients de viscosité et parcours moyens sous la pression normale.
- Gaz •»îo X io7 C Vjo X I<>7 Pu X io‘ LXio" (o°C) Lx I0B('20°C) Q/'L ioX-6 (•20»C)
- Air i n il 1 8ui) . -277 8 56o 9 *76 4 94"
- Hs «n 70,5 888 88,7-2 1G 00 17 44 10 0G0
- nh2 i 870 7 r>-« 1 96/, ’7& >7 2r> '2 à 27 45 G Goo 4 545
- H,0 9>y 35-2 999 7G0,8 5 91G 9 «'J*
- CÜ 9° 4 5/( 8 [1 3-2o] [GoG ,0] |9 4oJ
- n2 1 860 I0'2 1 7 5 x 1 -2 3 f\ H /,5y 9 2 32 5 101
- 0, 1 670 1 I I 1 7O/1 1 -2Ï/, 8 àoo 9 287 5 072
- A 1 9° ^ i3o,3 ‘2 <) 1 8 1 /,!/, 9 o/|G 9 931 4 432
- CO* x 107 lG‘2 -2 -2 3 9 , 758 8 98 -2 9 «79 3 998
- , 3 7 r> '-*49 I /| 7 A T 95 I ii bGn G 14 8 6 115
- I 6-20 [r> 3-20] [/, -200 ) f14 G7]
- La relation (3) a été établie en supposant que les molécules possèdent toute la même vitesse G et le même libre parcours L. Il est évident que cette relation ne peut pas être rigoureuse. Par la considération de la loi de répartition des vitesses de Maxvell, Boltzman obtient la relation :
- yj — o,35oa p£2 L (A)
- où £2 représente la vitesse moyenne
- Le tableau l donne les valeurs de L calculées en l'onctiou des viscosités pour différents gaz à 0°C et à 2o°C. Les valeurs de p ont été calculées à partir des masses moléculaires. Les valeurs de y;,, ont été choisies dans la littérature scientifique parmi les plus récentes et les plus précises. Pour ïiao (viscosité à ïo") on a pris dans le cas de l’aii-la valeur expérimentale et pour les autres gaz une valeur calculée d’après l’équation suivante due à Sutherland :
- Q = i/| 551 y/l’/M cm sec-1
- fi20 — 'On
- / 27b‘ ~f~ L
- Wb1 + L
- a9'bi\;
- 27:V/
- et L est défini comme le parcours moyen.
- Les équations (3) et (Q permettent d’établir une relation intéressante entre la viscosité et la pression. Comme on l’a déjà indiqué il est évident que L varie en raison inverse du nombre des molécules contenues dans l’unité de volume. Par suite le produit pL est constant [et indépendant
- C désignant une constante caractéristique de chaque gaz.
- Nombre de chocs par seconde. — Le quotient 12/L donne le nombre de chocs par seconde que subit une molécule ; ces quotients ont été indiqués dans la dernière colonne du tableau 1 pour la température ambiante. Ainsi, une molécule
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- d’azote, sous la pression normale, subit 5 ooo chocs par seconde. 11 n ’est, par suite, pas surprenant que les gaz dill'usent avec une lenteur relative.
- Détèrniination directe du parcours moyen. — La grandeur du parcours moyen sous les conditions normales est extrêmement faible, de l’ordre de io—G centimètres. Lorsque la pression décroît le libre parcours augmente. A la pression de i barie qui est le degré de vide atteint dans les lampes ordinaires à incandescence, le libre parcours moyen pour la plupart des gaz est compris entre 5 et io centimètres. Une molécule de tungstène évaporée du filament ne subit qu’un petit nombre de chocs avant d’atteindre les parois de l’ampoule, comme le montrenl les limites bien définies des parties noircies.
- Un petit nombre d’auteurs : Lenard, Robinson, Franck et Hertz ont mesuré, par des méthodes très analogues, les valeurs de libres parcours. Ils déterminaient la distance moyenne parcourue par un ion gazeux entre deux chocs. Une molécule électrisée (ion), pourvu qu’elle soit douée d’une vitesse suffisante, peut produire d’autres ions par le choc. Il est donc possible* de mesurer la distance minima à laquelle deux plateaux doivent être situées pour que les ions passant d’un plateau à l’autre puissent produire
- de nouveaux ions par collision. Franck et Hertz ont obtenu les résultats suivants.
- Tableau IL
- GAZ PRESSION L OBS. L CALC.( Boltzmann / = 20“C) Meyer (i)
- H2 H* H2 H* H2 baries 4r> 8i 1 5*2 i 670 I %t\ cm 0 ,'4 36 0 ,ü5() '>,* 49 0,014 0 ,*256 cm 0,388 0/215 0,11 r> 0,0 1 1 0/2'21 cm 0 4 3 8 0,243 0, I 3o 0,0 I ‘2 O, *2?) O
- Les valeurs observées paraissent en meilleur accord avec la formule de Meyer () qu’avec celle de Boltzmann.
- A. B.
- (A suivre,)
- (*) Meyer dans sa « Théorie cinétique » donne une formule qui conduit, à une valeur du parcours moyen L’ légèrement différente de celle de Boltzmann:
- L' (Meyer) — i,i3i L (Boltzmann).
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- 207
- STATIONS CENTRALES
- Les besoins des grands centres en énergie électrique et la puissance maximum des groupesturbo-générateurs. — Enquête sur les possibilités d'accroissement de cette puissance.
- L’apparition de la turbine à vapeur, de 20 ooo kilowatts a marqué la solution définitive de bien des problèmes concernant l’équipement des grandes centrales modernes; d’autre part, la mise en service de grandes unités génératrices de ïo ooo et ooo kilowatts, notamment à New-York, Detroit et Chicago, a été un autre grand pas vers le progrès, quant à la satisfaction des besoins des grands centres en énergie électrique. Aujourd’hui, on en est arrive* à envisager l’éventualité de construiredes unités deooooo kilowatts.
- Cette construction est-elle réalisable? Quels problèmes nouveaux soulève-t-elle quanta l’équipement des centrales et à leur fonctionnement ? Telles sont les deux questions auxquelles cette enquête répond brièvement.
- Tout d’abord, on aura certainement recours à de plus hautes pressions de vapeur qui comporteront quelques difficultés à résoudre dans la construction des conduites de vapeur et armatures. D’après M. H. IL Barnes, junior, ingénieur de la General Electric Cy, des pressions de vapeur aux chaudières, bien supérieures à 17 kg. ri par centimètre carré, seraient parfaitement possibles et économiques, ün a déjà préconisé une pression de 70 kilogrammes pour des turbo-générateurs de 4o ooo à 5o ooo kilowatts. M. Clarke estime, de son côté, qu’on peut construire des chaudières pour pression de 28 kilogrammes par centimètre carré et que le rendement des turbines serait plus sûrement amélioré par l’emploi de très hautes pressions (pie par la haute surchauffe qui présente des difficultés pratiques. On doit s’attendre à bref délai à voir employer des pressions de vapeur de ‘ïri à 42 kilogrammes par centimètre carré et cela procurerait sur le rendement des turbines un gain de 9 % . La turbine de 00 ooo kilowatts point à l’horizon, et son apparition ne dépend plus que delà demande.
- Selon M. Lincoln, les limites de puissance unitaire seront définies beaucoup plus par cette considération que par des impossibilités techniques. Le professeur Edward F. Miller, de l’Institut de technologie de Massachussetts, estime qu’à égalité de pression de vapeur le moteur de 5o ooo kilowatts serg un peu plus économique encore (pie celui de ’15 ooo kilowatts au point de vue de la consommation d’eau, de même que de la main-d’œuvre d’exploitation; si la puissance est maintenue au voisinage du maximum.
- Pour le professeur Miller, le relèvement des pressions de vapeur et delà puissance maximum des machines aurait pour résultat de porter bien au delà de 7I % le rendement maximum actuel d’après le cycle de Rankine.
- D’après H. G. Stott, de lTnterborough Rapid Transit Gy, le rendement thermique de la grosse turbine à vapeur, eu atteignant 26 à 28 % , dépasse celui du moteur à explosion, à l'exception du Diesel. L’encombrement du turbo-générateur moderne horizontal n’est, d’ailleurs que de (i à 10 centimètres carrés par kilowatt.
- M. IL T. II err, delà Westinghouse Machine Cy, a récemment indiqué que chacune des machines de >0 ooo kilowatts de l’Interborough avait remplacé trois machines à piston de 6 ooo kilowatts et 11e coûtait, pas plus que n’avait coûté chacune de ces dernières il y a douze ans. Quant aux chaudières, en les équipant de foyers mécaniques à alimentation par en dessous, on a augmenté de ioo % leur taux de vaporisation aux heures de pointe.
- M. Irving E. Moultrop, de TElectric lllumi-nating Cy, de Boston, pense qu’il 11e faudra pas plus de personnel pour la conduite de ces grosses unités que pour celles de ïo ooo kilowatts.
- Il en estime le prix de revient à 750 ooo dollars ( ï 750 ooo francs) et considère que dans le cas de fonctionnement continu à des conditions économiques quant, à la dépense en eau, ce qui n’est possible actuellement que dans de très grandes villes, la très grosse unité aurait uu grand avenir.
- (Etectrical World* 9 octobre 1915.)
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXI (2* Série'. — N° 46.
- MESURES
- Relation entre la conductivité aux courants alternatifs d’un diélectrique et sa variation de capacité avec la fréquence. — G.-E. Bairsto.
- Bien que plusieurs expérimentateurs aient remarqué d’une manière générale (jue les diélectriques qui ont une grande conductivité pour les courants alternatifs présentent également à un haut degré le phénomène d’absorption diélectrique et de charge résiduelle avec variation correspondante de capacité quand on les essaye à diverses fréquences, l’auteur n a pas connaissance
- Ces pou ts corresf \or>dent à
- Fig. i. — Relation entre b et S C/C pouv le verre et le celluloïd.
- Les auteurs précédents ont trouvé que la conductivité pour les courants alternatifs a peut s’exprimer par une fonction linéaire de la fréquence n, soit :
- a = a -J- bn,
- M. G.-E. Bairsto s’est proposé de rechercher
- , . , . . , . .AC
- une relation entre la variation de capacité pour
- une série donnée de fréquences et le coefficient b de la formule
- a = a -f- b n -f- en*,
- Caoutchouc vuîcams'
- o | Ordinaire
- f Seehèe à SOapendant yy **\heure& et essayée à 46?
- I Trempee dans J eau dSO9 {séchée et essayée à /S9
- AC/c
- Fig. a. — Relation entre h et AC/G pour rébonite, le caoutchouc et la gutta.
- qu’aucune relation expérimentale entre ces deux propriétés ait jamais été établie.
- Dans un récent mémoire, Fleming et Dyke (’) donnent un grand nombre de mesures précises de conductivité et de capacité de diélectriques pour les courants alternatifs aux fréquences employées en téléphonie et à différentes températures. Le mémoire de M. G.-E. Bairsto est une analyse de ces résultats.
- (’) Journal of the Inst, of Eter.trical Engineers, tome XLIX, p. 3ï3.
- le terme en2 étant ajouté pour tenit- compte du fait que les résultats ne suivent pas la loi simple énoncée plus haut. A cet effet, l’auteur a calculé la table ci dessous donnant, en colonnes paral-
- lèles, les valeurs de b et ——- à diverses tempéra-
- L«
- turcs pour différents diélectriques.
- AC
- Ü
- est posée égale à la quantité
- (C920 - Ct 600)
- Cmo ’
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 20»
- exprimée en %. C920 et C4600 étant les capacités aux fréquences respectives 920 et 4 600 et les limites extrêmes des mesures faites, u a été mesuré en io12 mhos/centimètre cube.
- TEMPÉRATURE«C b AC/C TEMPÉRATURE °C b
- Verre 7
- .0 0,0295 1,0 0 0,007
- 17 o,o565 2 2 >9 0,011
- 49 o,io3 1.8 45 0,025
- 62 o,i58 3,4 62 0 115
- 88 0,320 8,9 84 0,21
- Celluloïd humide. o
- 9
- 42
- 60
- 81
- 0,0175
- o,o56
- 0,140
- 0,240
- o,335
- 0,8
- 1 A 4,2
- 7,8
- 11,8
- Celluloïd bien sec (G E.B.)
- a» 7
- o,7
- 3.2
- 3.7 3,5
- 5.8 C,o
- 1.8
- 2.2 3 ,0
- 3.2
- 2,1
- 0,0
- 0,8
- 0.8
- 0,4
- 0,4
- 1.3
- 0,9
- 1 ,2
- 3.3 3,i 1,6
- * >9 i,4 2 ,3 1 ,6 o ,4 1,8 1 ,3
- 2,5 0,025
- i5 0,0096
- 3o 0,040
- 51 0,060
- 60 0,112
- 68 0.135
- 80 0,155
- — 11 0,028
- — 38 — 75 0,039 0,039
- —120 0,024
- —140 -184 0,020 0,0025
- Caoutchouc vulcani
- 0 0,012
- *7 0,000
- 42 o,oo3
- 60 0,011
- 83 0,018
- io3 0,023
- — 14 — 2.3 0,017 o,o5o
- 32 o,o56
- — 42 0.018
- Gutta-percha.
- 0 o,o33
- i5 0,029
- *9 o,o31
- 27 0,011
- 5o 0,001
- — 14 0,019
- 25 o.oi5
- léchée à
- 5o | o,o38 |
- essayée à
- 16 1 1
- trempée dans l’eau
- à 5o°
- séchée et essayée à I o(o38
- 16
- Ebonite
- Papier manille. sec
- o
- «9
- 42
- 0,008
- o,oo55
- 0.008
- AC/C
- o,4
- 1,0
- 1,0
- 4,o
- 6,1
- 0,4
- 0,4
- o ,8
- humide
- 18 | o,or>6 | 4 ,4
- après 2 heure 1/2 à
- 44 I o,iio |n,8 après 19 heures à
- 45 |o,oo5 | 0,7 Papier buvard.
- Humide........ 0,21 17 ,0
- Sec...........
- Table X. No. D. Table X. No. D.
- 0,0090
- 0,11
- 0,11
- 1 ,6 i3 ,8 a,9
- Papier manille paraffiné, (séché avant imprégnation)
- 0,022 J o,65
- 0
- 17
- 48
- (non séché av. o *9 4i
- 0,011
- o .8
- 0,008 I o,o5 mprégnation)
- i 0,034 0.064 ! °» *9
- Ardoise.
- humide
- i5
- 42
- 63
- 4>4
- 3,o5
- 1,8
- 3.3
- 5.4
- i 20 ! 24
- •i 2
- séchée partiellement
- 2.8
- 1.9 1,0 0,76
- Bien sèche.
- o
- >7
- 36
- 54
- 83
- 0,22
- o,58
- 0,57
- 0,64
- 0,96
- 28
- 22
- 12
- 13
- 9
- 5,2
- 10
- 11 ,2
- fi ,5
- (Autre condensateur G.E.B.)
- Humide Partielmt séché.
- 7,55
- 4,35
- 55
- 42,5
- AC
- tion de —-, chaque point d’une courbe corres-
- Vj
- pondant à une températuré différente.
- [T] Partiellement hunudç • sèche
- X Second condensateur
- |~T] humide SJ buvard sec • buvard humide
- Fig. 3. — Kelation entre b et A G/G [jour l’ardoise et le papier.
- Fig. I. — Dans le cas du verre et du celluloïd ordinaire non séché, les lignes droites obtenues
- montrent que b est proportionnel à —. Pour le
- Temperatur* degré* C
- Fig. 4. — Variation de h et AC/C avec la température pour le caoutchouc vulcanisé.
- celluloïd séché, les résultats sont assez irréguliers, probablement par suite d’un changement de structure à des températures supérieures à 6o°.
- Les résultats sont interprétés dans les quatre séries de courbes (fig. 1 à 4), donnant b en loue-
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- T. XXXI (2* Série).N” 46.
- Figure 2. —r Relation simple encore pour l’ébo-ni te et le caoutchouc vulcanisé, mais plus complexe
- . ,• , AC
- avec la gutta, bien c|u en ce cas — ne dépassé
- guère a %, ce qui est faible; peu importe, (tuant aux résultats, que la gutta soit sèche ou humide.
- Figurc'i. — Les points de la courbe inférieure correspondent : les carrés, au papier manille ordinaire, — diélectrique médiocre; — les ronds noirs, au papier buvard ordinaire; les triangles au même, étuvé. Leur concordance montre que la courbe est indépendante de la nature du papier et de son degré d’humidité, mais dès qu’on ajoute un autre diélectrique à la cellulose les résultats changent (voir la courbe du papier paraffiné).
- • La courbe de la partie supérieure [diagramme fig. 3) montre que l’humidité est sans influence sur la forme de la courbe mais ne fait que relever dans des proportions égales les valeurs de
- b et de
- AC
- C
- En effet, les ronds blancs correspon-
- dent <à un condensateur en ardoise à l’état humide; les carrés, au même après dessiccation partielle, et les ronds noirs, après dessiccation totale par la chaleur. A l’exception d’un point qui a dù être mal placé par le dessinateur, la courbe est bonne pour tous les points et presque rectiligne. Les croix, qui correspondent à des expériences faites ultérieurement sur ardoise très humide, concordent bien avec les résultats précédents
- Le celluloïd semble faire exception à cette règle, c&r la courbe correspondant à l’état sec est à moins grande inclinaison que celle de l’état humidjs.
- La remarquable proportionnalité entre b
- AC
- et -—quand la
- température varie est mise en
- évidence par la courbe de la figure 4 prise pour le caoutchouc vulcanisé qui fut choisi en raison du brusque changement de direction de sa courbe conductivité-température.
- En résumé, la variation pour cent de la capa-
- cité
- AC.
- CT’
- oo, d’un diélectrique pour une série de
- fréquences donnée est une fonction définie de la
- conductivité aux courants alternatifs : dans
- . AC , , ,
- presque tous les cas —~ e.st proportionnel a />,
- 'lequel, multiplié parla fréquence, représente le
- terme principal de la conductivité aux courants
- , AC , .
- alternatifs. — b est une constante, indépendante de la température el du degré hygrométrique du diélectrique.
- ( The fileclrician, 15 octobre 1911.)
- Mesures d'intensité dans les circuits à courant continu sans ouverture du circuit. — Otto A. Knopp.
- Pour faire, des essais de courant continu dans les centrales et en d’autres cas où il ne convient pas d’interrompre le service ou d’ouvrir les circuits afin d’établir les connexions, il y a avantage à employer une méthode rapide et précise. C’est dans cet esprit qu’a été créé le dispositif dont le principe est indiqué dans les figures 1 et % et qui est dù au service technique de la Pacific Gas and Electric Co.
- Essentiellement, il comporte une bague de fer doux, ouverte de manière à pouvoir envelopper
- Principe des instruments non
- le conducteur dont 011 veut mesurer le courant. Cette bague porte un enroulement secondaire d’un certain nombre de tours de fil fin, relié à une batterie à faible voltage, à line résistance variable et à un ampèremètre, le tout en série.
- Dans l'intervalle entre les deux pôles de la bague est placée une petite aiguille aimantée, en sorte que, lorsque le courant passe dans le conducteur C (fig. 1), il induit dans la bague tui flux
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 211
- 27 Novembre 1915.
- magnétique qui peut être neutralisé par le courant.de l'enroulement auxiliaire. La position prise par l’aiguille indique le moment où cette neutralisation est réalisée c’est-à-dire où les nombres d’ampères tours pour le conducteur et pour l’enroulement secondaire sont égaux. L’intensité du courant passant dans le conducteur .s’obtjent alors en multipliant le nombre d’ampères lu sur l’ampèremètre par le rapport entre les tours correspondant à l'enroulement auxiliaire et ceux du conducteur.
- Cet appareil se construit en deux modèles : l’un dit relais à courant continu, l’autre appelé appareil d’essai du courant de ligne.
- 3. — Itelais automatique avec ampèremètre.
- Dans le premier, le courant auxiliaire suit automatiquement les variations du courant de ligne; dans le second, le circuit secondaire est sous le contrôle de l’expérimentateur.
- Le premier type est représenté par les figures •>. et î. Toute aimantation de la bague résultant d’une différence dans les ampères-tours des circuits de ligne et secondaire s’y traduit par un mouvement de l’électro aimant M qui, dans son déplacement, ouvre ou ferme le contact K du circuit d’un relais P. Si les ampères-tours du courant de ligne prédominent, le relais P est excité, son plongeur refoule un petit rhéostat R et le courant secondaire augmente jusqu’à ce que les ampères-tours dépassent légèrement, ceux du courant de ligne; alors le contact K s’duvre. Il s’établit ainsi, dans le circuit secondaire, un courant intéfmittent dopt la valeur moyenne
- correspond à un nombre d’ampères-tours exactement égal à ceux du conducteur G.
- Le second type, non automatique (fig. i et 4), ne diffère du précédent que par le fait que le relais automatique y est remplacé par un rhéostat au charbon actionné à la main.
- Le relais à courant continu peut servir aux mêmes mesures qui se font avec le transformateur d’intensité et de tension dans le cas de courant alternatif. Il a l’avantage d’une grande précision en employant un ampèremètre normal à basse intensité pour mesurer des courants de plusieurs milliers d’ampères. A l’aide d’un enroulement primaire à grande résistance et
- Kig 4. — Hélais à main et ampèremètre et appareil d’essui du courant désigné.
- grand nombre de tours convenablement isolé, le relais peut également mesurer directement une force électromotrice de toute grandeur telle que le voltage d’un circuit à arc à magnétite sur continu, pouvant atteindre 9 000 volts, ou d’autres voltages élevés comme ceux employés dans la traction électrique et les transports de force par courant continu. L’avantage est, en outre, de ne pas faire passer dans l’instrument le courant à haut voltage.
- Deux méthodes sont appliquées avec l’appareil non automatique : celles du flux nul et du flux résiduel.
- Dans la première, on cherche à maintenir l’intensité du circuit secondaire alternativement supérieure et inférieure à la valeur nécessaire pour neutraliser le flux produit par le primaire ; en d’autres termes, à faire osciller le plus près possible de zéro le flux dans le noyau.
- Celte méthode donne d’excellents résultats pour un nombre d’ampères-tours supérieur à
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- 21J
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- T. XXXI (28 Série). — N’4«.
- ioo jusqu’aux chiffres les plus élevés qu’on puisse pratiquement atteindre. Elle s’applique à toutes les intensités si l’on peut donner un certain nombre de tours au primaire au-dessous de ioo ampères. Au-dessous de ce chiffre, lorsqu’on ne peut que glisser la bague sur le conducteur, la précision des mesures décroît rapidement ; à partir de 20 ampères elle devient inapplicable car il faut 20 ampères-tours environ pour déplacer l’aiguille de l’instrument dans l’un ou l’autre sens.
- Dans la méthode du flux résiduel, on utilise l’aimantation résiduelle qui subsiste après une aimantation déterminée. Cette dernière s’obtient en envoyant pendant un moment dans le circuit secondaire le courant de pleine charge; cela fait, on fait passer en sens inverse et progressivement le courant secondaire jusqu’à ce qu’une lampe signal indique que le flux est neutralisé. Le chiffre lu à ce moment sur l’ampère mètre est une constante de l’instrument utilisable pour mesurer les faibles intensités. Si, par exemple, après une pareille aimantation préalable, on place la bague sur un conducteur à faible intensité, le courant en renforcera ou en affaiblira, suivant le cas, l’aimantation résiduelle et le courant nécessaire pour neutraliser ce flux modifié sera plus faible ou plus fort que la constante mentionnée. La différence entre la constante et la lecture à l’ampère mètre sera égale à l’intensité du courant traversant le conducteur.
- Les deux instruments ont un large champ d’application surtout dans les cas où il serait inopportun ou onéreux d’interrompre le service 011 d’ouvrir le circuit pour procéder aux mesures et dans ceux où il est essentiel de ne pas introduire de résistance additionnelle dans les circuits.
- L’instrument non automatique, de plus grande portée, plus souple et plus simple, sert principalement sur les canalisations et pour la recherche des phénomènes d’éleetrolyse (courants vagabonds). Au contraire, l’instrument automatique s’adapte bien à l’intégration permanente de forts courants continus à l’aide d’un petit ampère mètre et à l’essai des instruments à courant continu de moyenne et grande dimension.
- Thermostat pour moyennes et hautes températures. — John L. Haugton et D. Hanson.
- Dans l’étude des alliages en vue d’établir les diagrammes d’équilibre thermique, il est souvent nécessaire de maintenir pendant des heures, des jours et même des semaines une éprouvette à-température plus ou moins constante. Cela peut se l'aire de diverses, manières :
- i° En chauffant le four par le courant d’une grande batterie dont le voltage n’est pas altéré
- Ampoule placée dans le four
- par des prises de courant pour d’autres besoins ; cela donne une température suffisamment constante maisla méthode estonéreuseetiqcommodc. a" En chauffant l’éprouvette dans* la vapeur
- c
- 1 ifî- '->
- d’un liquide en ébullition; méthode très satisfaisante qui a servi à d’importantes recherches.
- 3° En employant un thermostat. Pourles basses températures, le procédé est très simple et d’une
- Ki-. 4.
- grande précision ; ainsi, avec un thermostat au toluène, il est possible de maintenir une température quelconque jusqu’à ion0 C, dans une limite de o°, oa C. Mais aux températures plus élevées, le problème se complique.
- (Tileclrical iVorlri, a octobre 1910 )
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
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- Jusqu’à a5o° C, et même 3oo° C, on peut utiliser la différence de dilatation des métaux mais, au delà, l'oxydation devient notable, à moins qu’on n’ait recours aux métaux les plus coûteux.
- Sans connaître les instruments créés dans ce but par d’Arsonval et par Meller, les auteurs ont essayés de résoudre le problème d’après les mêmes principes qu’eux.
- Dans lé premier appareil qu’ils construisirent,
- Fig.
- du four soit un peu inférieure à la pression atmosphérique. Ainsi, en cas'de rupture de l’ampoule, le circuit s’ouvre; un abaissement de température étant généralement moins nuisible qu’une surchauffe.
- Au début, le relais contrôlait la totalité du courant, ce qui donnait des écarts de température énormes, soit de 5o° environ ! On obtint de bien meilleurs résultats (fig. a) en ne’faisant passer par ce relais qu’une certaine action du courant, le
- b i 3 ♦ S t 7 S à M
- Fig. 6.
- une ampoule de verre était placée dans le four et en communication avec un tube en U contenant du mercure; par un robinet A à trois voies, l’ampoule peut être reliée soit à ce tube en U, soit à l’atmosphère (fig. i) ; une disposition semblable existe sur l’autre branche de l’U, reliée à une ampoule C qui plonge dans une bouteille Thermos remplie de glace (cela pour éliminer l’influence de la température ambiante comme l’emploi d’un appareil complètement clos élimine l’influence de la pression atmosphérique).
- (- -f =rT 1 - ! ] r
- F • , fi y i 5 tOM
- maximum d’intensité ne dépassant que très peu celle nécessaire pour porter le four à la température voulue.
- Par la modification indiquée dans la figure 3, on a atteint une régularité plus grande encore (fig. 4) et en intercalant l’éprouvette entre deux tampons d’amiante, dans le tube intérieur, on est arrivé à une température presque constante (fig. 5) et agrandissement fig. 6).
- La figure 7 est le diagramme d’observations
- 310
- scs
- SCO
- Minuit
- Fig. 5.
- Fig. 7.
- L’appareil est complété par deux fils de platine en E et D fermant, à travers le bain de mercure contenu dans le tube en U, le circuit d’un relais électrique. Ce relais, par son électro, commande un interrupteur à mercure.
- L’ensemble de l’appareil (four, relais, etc.) est relié à un circuit à 100 volts.
- La hauteur du fil de platine E et la quantité de mercure contenue dans le tube en Y sont calculées de façon à ce que la pression dans l’ampoule
- faites à intervalles irréguliers au cours dé .',8 heures. Elle indique une légère tendance ascendante dans la température, tendance qui se constate dans les ampoules neuves pendant quelques semaines. Ce phénomène est analogue à celui du déplacement du zéro dans les thermomètres.
- (Institule of Metals, Congrès de Londres,
- 17 septembre I9i5.)
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXI (i* Série). — V 46.
- ÉLECTROCHIMIE
- Dépôt électrolytique protecteur de l’argenture des miroirs.
- Afin de protéger contre les effets d’érosion dus à l’action de l’humidité, des poussières et aussi à l’action oxydante des gaz de l’air, la mince pellicule d’argent déposée sur les miroirs,celle-ci doit être recouverte d’un enduit protecteur, constitué le plus souvent par une simple couche de vernis.
- Une meilleure solution consiste à utiliser comme revêtement un dépôt de cuivre électrolytique garnissant uniformément la surface pos-
- Fig. i. — Vue en élévation du dispositif.
- térieure du miroir, et servant pour ainsi dire d’armature à ula fragilité de la pellicule d’argent d’épaisseur presque infinitésimale (o mm. ooo5).
- La réalisation pratique de ce dépôt électrolytique n’est pas sans présenter quelque difficulté pour obtenir une épaisseur symétriquement répartie et présentant une résistance plus grande à la périphérie, pour décroître d’une manière continue jusqu’au centre du miroir en n’utilisant que la quantité de cuivre indispensable.
- La ùiéthode employée avec succès par MM. Declère, Grésy et Pascalis, à Paris, consiste
- à provoquer sur des zones variables de la surface à recouvrir des dépôts de cuivre électrolytique tels que l’ensemble réponde aux conditions indiquées ci-dessus.
- A cet effet, le miroir G (fig. i ) est posé à plat sur des tasseaux de bois dans le bain [galvanique, la pellicule d’argent en dessus formant cathode.
- Les anodes, au nombre de six et davantage si la surface à recouvrir le nécessite, sont constituées par des barreaux de cuivre a fixés sur des languettes de bois.
- Le courant est amené à la cathode par des peignes fixés à l’extrémité de tiges de laiton glissant verticalement dans leur support et garnis d’un métal mou tel que l’étain pour éviter que le contact n’endommage la pellicule d’argent le tout protégé contre le liquide électrolytique par un enduit de paraffine, sauf au contact des dents du peigne et du miroir.
- Des câbles flexibles conduisent le courant; avec un régime de 3o ampères par mètre carré de surface active, sous la tension de 5 volts; l’opération est terminée en vingt minutes.
- Les peignes sont iuterchangés au bout de dix minutes afin de permettre au dépôt de s’effectuer aux points en contact avec les dents du peigne.
- La circulation,continue dans le sens horizontal du bain de cuivre ammoniacal, est assurée au moyen d’un turbo-pompe PE d’une manière suffisamment rapide pour éviter le dépôt de particules solides constituées par les impuretés du liquide.
- Un sac de chanvre pressé F sert à filtrer le liquide arrivant par la valve D et le tuyau T' dans le réservoir B d’où la turbo-pompe le renvoie par le tuyau T et l’orifice A dans la cuve électrique; un large tuyau T" permet la vidange de l’électrolyte par la valve Y' dans le récipient B à la fin de l’opération.
- Le dépôt galvanique du miroir est ensuite lavé par un courant d’eau dans la cuve elle-même évitant ainsi des manipulations encombrantes i susceptibles de le détériorer. L. S.
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- 27 Novembre 1915.
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 215
- RENSEIGNEMENTS COMMERCIAUX
- Société Suisse de Surveillance économique.
- Là So.ciëté Suisse de Surveillance Economique vient d’être créée à Berne. Elle a pour but de surveiller et de garantir les conditions mises à l’importation en Suisse de certaines marchandises.
- Les opérations de cette Société ont commencé le 16 novembre 1915.
- Les marchandises, dont nous donnons ci-dessous une partie de la liste intéressant nos lecteurs, devront être adressées à cette Société en Suisse avec son assentiment écrit. En conséquence, aucune de ces marchandises ne pourra donner lieu à des permis d’exportation ou de transit que si la demande est accompagnée de la pièce prouvant l’assentiment de la Société.
- Les marchandises en provenance de France, de Grande-Bretagne, d’Italie et de Russie, pour lesquelles des autorisations d’exportation auront été accordées aux demandeurs avant le 16 novembre, et les marchandises en provenance des pays neutres, pour lesquelles auront semblablement été accordés des permis de transit, pourront être exportées ou transitées sans être adressées à la Société Suisse en raison même des garanties spéciales fournies par les importateurs suisses.
- Toutes les demandes d’autorisation pour lesquelles la commission interministérielle n’aurait pas pris de décision favorable avant la date du 16 novembre devront, pour être examinées, être renouvelées avec le permis de consignation délivré par la Société Suisse.
- Listes des marchandises.
- Accumulateurs et plaques d’accumulateurs;
- Aciers de toutes sortes ;
- Aluminium, minerai, métal pur ou allié sous toutes ses formes et oxydes ;
- Amiante brut ou travaillé;
- Antimoine, minerai et métal pur ou allié, y compris le métal antifriction;
- Appareils électriques pour la mise de feu ;
- Appareils de télégraphie ;
- Carbure de calcium;
- Cuivre, minerai y compris les pyrites, métal pur ou allié, sous toutes ses formes;
- Electrodes, piles et leurs éléments ;
- Ferro-chrome, ferro-nickel et tous alliages ferro-métalliques ;
- Feuilles de caoutchouc vulcanisé;
- F'ils et câbles isolés pour l’électricité;
- Garnitures de machines et de chaudières ;
- Instruments d’observation, de géodésie et d’optique;
- Limailles et débris de vieux ouvrages de cuivre, d’étain, de zinc, purs ou alliés;
- Machines-outils et leurs pièces détachées ;
- Machines et parties de machines propres à la navigation, à l'aéroslation et à l’aviation ;
- Machines dynamo-électriques;
- Machines et appareils frigorifiques ;
- Machines et parties de machines exclusivement propres à la fabrication des munitions et des armes de guerre ;
- Magnétos;
- Manganèse (minerai et métal) sous toutes ses formes ;
- Mica brut ou travaillé;
- Molybdène (minerai et sel de) ;
- Nickel (minerai et métal pur ou, allié) sous toutes ses formes 'r
- Nitrates et nitrites;
- Osmium;
- Rhodium ;
- Sels de cuivre, de chrome, d’étain et de mercure;
- Sels de thorium, de cérium et autres sels de terres rares ;
- Sélénium ;
- Ventilateurs de 5o à a5o kilogrammes;
- Wolfram (tungstène) minerai et métal sous toutes ses formes ;
- Zinc, minerai (métal pur ou allié), sous toutes ses formes.
- SOCIÉTÉS
- Est Électrique.
- L’Assemblée des actionnaires, tenue le 3o octobre dernier, a eu à examiner le bilan provisoire au 3o juin 1914 que lui a soumis le Conseil d’Administration, car tout le réseau de la Compagnie se trouve en territoire envahi depuis fin août 1914. Les recettes du premier semestre 1914 indiquaient une situation favorable; elles s’étaient élevées à 6ao 745 fr. 94 contre 465 094 fr. 45 pour la période correspondante de l’exercice précédent. Le bénéfice net ressortait, pour ce premier semestre, à
- 64 668 fr. 40.
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- 216
- la lumière électrique
- T. XXXI (2e.Série). — N° 46.
- En présence de la situation actuelle, l’Assemblée a ajourné jusqu’à nouvel ordr'e l’approbation définitive des comptes de l’exercice 1914.
- Compagnie de Gaz et d’Efectricité du Limousin.
- Cette Société, malgré la période de guerre, a pu présenter à l’Assemblée du 8 novembre un bilan satisfaisant. Les recettes se sont élevées à 112 100 fr. 04 contre 107 811 fr. 81 en igi3. Les bénéfices de l’exercice ont été de 7 988 fr. <>9 : ils ont été reportés à nouveau.
- Société Hydroélectrique des Basses-Pyrénées.
- Le bilan 1914 présenté à l’Assemblée des actionnaires, tenue le i5 novembre dernier, accuse une situation progressive. Ainsi, les recettes ont atteint le chiffre de 441 543 fr. 71 contre 217 008 fr. 01 en 1913. Le nombre des abonnés est passé de 3 733 à 4 >77. De plus, les cinq premiers mois de l’exercice 1915 enregistrent un total de recettes de 194 «55 fr. 18 au lieu de i83 i5o fr. 38 pour la période correspondante de l'année dernière. Le solde créditeur du compte : profits et pertes, 2 767 fr. 99, a été reporté à nouveau.
- CONVOCATIONS
- Société d'Exploitations Electriques, Gazières et Hydrauliques. — Le «4 décembre, à 10 h. 1/2, rue de Lourmel, 106, à Paris.
- Central Ouest Electric. — Le i5 décembre, à n b., rue Vivienne, 51, à Paris.
- Est-Lumière. — Le i5 décembre, à 3 h. 1/2, rue de l’Arcade, 61, à Paris.
- Compagnie Parisienne de l’Air Comprimé. — Le 22 décembre, à 2 h. 1/2, rue de Liège, 5, à Paris.
- ADJUDICATIONS
- RÉSULTATS D’ADJUDICATIONS
- 17 novembre. — Aux chemins de fer de l’Etat, Paris.
- i° Fourniture de i5o m. câble souple pour prise de courant de secours pour les voitures automotrices de banlieue à 4 moteurs et 6 essieux.
- Société des Téléphones, 78, rue J.-J. Rousseau, Paris, adj. au prix de 499 fr. 5o.
- 20 Canalisation électrique de force et d’éclairage (Economat de Sotteville).
- MM. Devilaine et Rougé, 47, rue Saint-André-des-Arts, Paris, adj. au prix de 19 5oo francs.
- 3° Trois monte-charge électriques, gare d'Asnières.
- MM. Vernes, Guinet, Sigros et Cie, 18, rue Tiphaine, Paris, adj. au prix de 42 900 francs.
- La reproduction des articles de la Lumière Electrique est interdite.
- Paris. — imprimerie levé, 17, rue cassette.
- Le Gérant : J.-B. Nouet.
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- Tome XXXI (S* série). N* 47
- Trente-septième année SAMEDI 4 DÉCEMBRE 1915.
- La Lumière Electrique
- SOMMAIRE
- A. BLONDEL et F. CARBENAY. — Systèmes oscillants à amortissement discontinu
- [Suite)................................... 217
- Publications techniques
- Théories et généralités
- La théorie cinétique des gaz. — Paul Dushman (fin)............................. 223
- Transmission et distribution
- Contrôle central d’un réseau de distribution d’énergie à Boston. — Pikrce Kent...... 225
- Contrôle et protection des installations électriques. — P. Steinmetz.................... 226
- Radiotélégraphie
- Les oscillations électriques dans les circuits couplés. — W.-H. Ecoles et A.-J. Makower. 23i
- Nécrologie
- Le colonel J. Boulanger.................. 236
- Echos de la guerre
- Le commerce fait par les Allemands au moyen de personnes interposées. —P. Bougault. 237
- /
- SYSTÈMES OSCILLANTS A AMORTISSEMENT DISCONTINU (Suite)(1)
- IL — Oscillations forcées.
- Soit un couple déviant périodique, développable en série de Fourier :
- G 2 Im cos (m u) t -U m j
- l’équation du mouvement d’un système oscillant à amortissement discontinu est de la forme :
- d2ô dô /d0\ «
- ^dY^dF^^df j't_C0=G2ICTcos(m(«>^-f-(P'n) (7)
- avec
- ./dfi\ . . dO.
- et
- e = constante, pour |G2I,« cos |max =^D.
- (*) Voir Lumière Electrique du 27 novembre 1915, p. 193.
- I. — Considérons d’abord l’équation différentielle :
- +C0 = G,Ï,(O (8)
- <I> (t) étant une fonction périodique^ ne présentant qu’un maximum - et un minimum par période T, et telle que
- * (*) = —*-.(« H-
- Dans le quart de période précédant l’époque tt qui correspond à un maximum de (t) on a,
- puisque ^ est positif (fig. 3) :
- 0 = ^ <1> («) — H «= r $ (*) — e
- en désignant par y la sensibilité statique absolue, par e l’angle limite d’incertitude.
- Pour £ = ti : 0 == 0mti = y <ï> (£j) — s.
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-
- 218
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXî (2'Série). — N° 47.
- A partir de cet instant, 0 reste constant jusqu’à t — t2, tel que :
- Y <1>^î) -f- £ = ©niüx-
- ^ . , T rfO , ..
- De a t. -)------, -y- est négatif :
- 2 d t
- 0 “ Y $(£) + e
- avec (M :
- %n
- [Y —e] (cos nut{ — cos mùt2) -f-J
- 4 rtt+*
- - / [y(f) -f- e] sin ntùt dt. T Jtt
- io
- Fig. 3. — Cas d’une oscillation forcée avec frottement ou amortissement discontinu donnant lieu à la production
- de rectangles d’incertitude.
- et, ainsi de suite; on voit que, £j et t2 étant deux époques définies par :
- <I>'f (fj) = O */'(<!) < O
- Y<I> (fi) — e = Y * (fa) + £
- l’intégrale de l’équation (8) est une fonction périodique :
- OO CO
- Q = "L Un sin n o> t -|- 2 cos n co t (9)
- *<+
- Vn —------lY^ffi)—el(sin/2ü)f.—sin/ï0)f2) -H
- %n ' J x ' 1
- T
- (")
- + 1 fl T'1’ (<) + s] cos nu>t dt.
- 1 J II
- Il existe une infinité de fontions W (f) pério-
- (1) On détermine un. et vn par la méthode de Fourier, en calculant les deux intégrales :
- U + l
- 4 /» 2 * / /»f« 4 /» 2
- utt — 7T, I G sin ntùjt dt = - / [y<D (Ji) — e] sin nu t dt -j- ^ / ft ^ (0 + £1 sin niât d t 1 Jti A t'O 1 J*
- 4 t'1* • . 2
- TJf [Y® (*i) — e] sin nv>t di = —- [y<D(/i)— s] (cosnwJi—cosn<at2)
- T
- j‘+i
- T
- 'n-— cos.neaf ~ ^[y*D (/*) —e] ^cog — ^[y^ (f) 4" e] cos niât dt
- J A/ï® (fi) — t] cos ma 2 dt — — E](sinnü>2t —-sui n*t2).
- A Jtï im
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 219
- •4 Décembre 1945.
- diques qui, mises à la place de <I> (t), donnent la même intégrale; ces fonctions sont assujetties aux deux conditions suivantes :
- i° VE [t) est à l’intérieur de rectangles d'incertitude dont la hauteur est ae, la largeur (4 — 4) et l’axe, parallèle aux abscisses, d’ordonnép <I> (lt) — £ (').
- a0 En dehors de ces rectangles, (t) se confond avec <&(£).
- Si l’on fait tendre <I> (t,) vers zéro, les rectangles d’incertitudfe s’allongent suivant l’axe des temps en se rapprbehant de celui-ci, le traversent e;t enfin ne forment plus, pour
- <1> (h) ^ -Y
- avec sa tangente horizontale est d’ordre infini, ce qui a pour elîet de faire réapparaître l’intégrale générale de l’équation sans second membre à la fin de chacun de ces contacts.
- Considérons l’intervalle de temps pendant
- lequel ^aun signe donné, positif, par exemple ;
- 0 =: SP„I„ cos (nu>t -j- <E„) — s -j- MeK< -j- NcP', (12)
- =
- G
- v/(C—K«2w2)2-f-(A M'.0)2
- (f„ est la sensibilité harmonique d’ordre n).
- qu’une bande indéfinie de hauteur 2 e.
- Dans le cas particulier d’une fonction <I> (t) sinusoïdale :
- <I> (t) = I, cos Oit
- l’application des formules (10) et (11) dans lesquelles tt = o et <!>(<,) = I, donne :
- 1g (<p« — 4»«) =Q
- A/îü)
- — K/i2o)2’
- a. 8:
- A±v/A2— 4 KC 2 K
- 0 atteint son maximum au temps t', défini par :
- 1yL 1 , 1 , 2 i
- Un=—----------—CO-(«+l 1/-----COS(«—IJ/-!-------
- - n L«+i «—i « —‘J
- = -—T--------sinf«+i)7--------sin(/i—17) I
- ~ n |_n+i ' n—i v J
- t>n
- avec :
- 7 = u> (4 — /1) = arc cos
- YÉ
- Si — est petit, la largeur des rectangles d’in-Ym
- certitude est :
- h — h = - \/-f •
- u)V Tl,
- II. — Reprenons maintenant l’équation générale (7); l’intégrale particulière est une fonction
- périodique telle qu’en tout point où ^ s’annule,
- en changeant de signe, le contact de la courbe (*)
- (*) Si <t> (t) admet une dérivée dans l’intervalle 4/2, la surface de ces rectangle^ est :
- S =
- Y [‘D'dh-H»1 (h — 4)1
- (o <n < i)
- —w2rtr,iIrtsin(«ü>Z'i-f-ty,,)-f-Mae“''1-f-îN(3e(:i <=o. (l'ij
- Soit Or, la valeur de ce maximum ; 0 reste constant et égal à 0r„ jusqu’à l’instant t\ satisfaisant à l’équation :
- Or, — e = y21», cos (mwi1, + <p,„) ; (1/1)
- et ainsi de suite, de t’i à t'3) ^ est négatif et l’on a, dans cet intervalle,
- 0 = 2r«I„ cos («w/ 4"
- Les constantes M' et N' s’obtiéïirtent en écrivant que, pour t = l'2 ;
- 0 = 0,, = »f. e, (£),_,=>.
- Si m est impair et si 0 ne présente dans une période T qu’un maximum et un minimum, il est clair que M = — M' et N = — N' et l’on a un système de cinq équations pour déterminer
- t\, t'2, M, N et 0r4.
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- 220
- LA LUMIÈRE ELECTRIQUE T. XXXI (2‘Série). — N° 47.
- En développant 6 sous la forme (9), on trouve les coefficients un et vn :
- un = — 0<, (cos niùt\ — cos nutt't) -f-J %n J
- 4 rl'i+} ('
- -f- — 1 0 sin nmt dt. j
- vn —--------(sin niot'i — sin nuit'j) -}-l
- 7tn *
- T
- 4 ru+ï
- 6 cos niùt dt T Jt'%
- .5)
- (16)
- Dans ce cas encore, il existe une infinité de fonctions périodiques pouvant donner la même intégrale, mais la largeur des rectangles d’incertitude est plus réduite ; on a, en effet :
- t'z ---- ? 1 “-C ^3 ^1 •
- Étant donnée une courbe relevée avec un système oscillant à amortissement discontinu, il ne sera pas possible, en général, d’en déduire complètement la loi du couple déviant, contrairement à ce que l’on peut toujours faire avec un système amorti seulement en raison directe de la vitesse, par l’emploi des différences première et seconde ('J.
- Les parties de la courbe correspondant à un signe déterminé de la vitesse seront relevées de
- e suivant que — est positif ou négatif; on
- complétera, à l’estime, les tronçons contenus dans les rectangles d’incertitude entre deux points dont on peut rétablir les positions relatives et tangentes.
- III. — Si D est nul, les conditions auxquelles doivent satisfaire K, A et C pour que la loi du mouvement de l’équipage mobile se rapproche le plus possible de la fonction du temps définissant l’action synchronisante, sont que la période propre t soittrès petite devant la période fondamentale T du couple déviant et l’amortissement voisin de la valeur critique À = 2 (2).
- (') A. Blondel. — Remarques sur la méthode oscillo-graphique (Lumière Electrique, janvier 1894).
- (2) A. Cornu. — Sur la synchronisation des systèmes oscillants (Journal de physique 1883).
- À. BlondeL. — Théorie générale des instruments indicateurs et enregistreurs. Problème de la synchronisation intégrale (C. R. 10 avril ï8g3, t. CXYI, p. 748).. Théorie des oscillographes. (Journal de Physique 1913).!
- Appliquons à un tel appareil, doué d’amortissement discontinu, les équations précédentes : l’intégrale générale M0e“* -j- NoeP* prend dans ce cas la forme connue :
- — î -
- (P-f-Qi)c * * (P, Qconst.);
- elle est rapidement convergente, car t T t
- 2 tc - = 2iï - —
- T Tl
- T
- et le rapport — est pratiquement au moins égal
- à 5o. Si 6 ne présente, par période, qu’un maxi-. . , e .
- mum et un minimum, le rapport - étant suppose
- ' Y
- petit, l’intégrale générale amorcée à l’instant l'(l deviendra négligeable au bout de l’intervalle de
- T
- temps (t10, t't) voisin de —. Il en résulte que 0
- atteindra son maximum au temps t’t défini par l’équation (i3) simplifiée
- o = — co2nr„I„ sin (nuit', -|- i}»K). et 6 conserve cette valeur maximum
- Sr«I» cos (/itu£\ -(- 41™) — e,
- jusqu’à l’époque t'2 déterminée par l’équation (14) précédente.
- Si le couple déviant se réduit au terme fondamental, il vient, en prenant comme origine des phases l’instant
- Ab>
- du maximum de ce couple <pi = o et Ig <pi = — — :
- D’autre part r. = y (avec une erreur < —— r 4 1 \ 1 00
- , — > Par suite •
- . 1 / 2s\
- <2= - arc cos I 1 — — j.
- pour
- L’intervalle d’incertitude qui, si K et A étaient nuis,
- ), est réduit à :
- I1*/
- serait égal à - arc cos ( 1
- — t'< — - arc cos ^ o
- (-SH
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- 4 Décembre 1915.
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 221
- D’une manière générale, les conditions de synchronisation étant remplies, on s’astreindra à accroître .la sensibilité statique y et à rendre l’angle limite e le plus petit possible. Cela était réalisé dans l’ancien oscillographe à barreau de fer doux par l’emploi de pivots très lins montés sur rubis et plongés dans l’huile.
- TV. — Supposons maintenant que l’on ait relevé, avec un tel système dans lequel l’angle e est assez petit pour qu’on puisse négliger, par rapport à la période T, la durée [t./ — des intervalles d’incertitude. On pourra alors déve-
- lopper D f suivant une
- série représentant
- des rectangles.
- Pour simplifier, reprenons le cas d’un nuixi-
- T
- mum et d’un minimum distants de — ; alors
- i
- suit la loi bien connue (*) :
- — - D I sin -)- — sin 3 Qt -\-% L 3
- + • • +
- i
- 2P+ 1
- sin (-2p -f i) Çit
- (* 7)
- comme dans le cas des oscillations libres; mais ici, le couple déviant impose sa période Q = w.
- oo
- Lecoupledéviantétant: GJ I,„ cos [ni oj t-
- 1
- 0 est de la forme :
- oo
- 0 = .2 0„ cos
- /*“><+ «M
- 0„ et cp„ donnés par l’équation de substitution : L (K n!u>2— C) 0„ cos (n<>it — 2A/t<i>0„ sind<„, |
- sin(2p-j-1 )w£=G2I„[cos(/ttw«-|-'.p„,) j '
- Un terme d’ordre n est défini par les 2 équations : ( KraW — C) 0„ cos An wO,,. sin t^^GI,, cos (18)
- (Kn2w-2-C)O„sin(l„+A«w0„cosi}</l+-P=GI,isin;6„. fiq)
- 7i n 1 \ vi
- (') En convenant de prendre, pour origine des temps l’époque du minimum de 6. *
- Si le couple déviant se réduit au terme fondamental, on voit quel’efîetdu couplede frottement est de créer dans la loi du mouvement des harmoniques supérieurs déterminés par :
- 0,i
- 4 D i
- * n v/(KnJw2—C)2-f(Amo)2 K /t2w2 — G
- tg «W, =
- Â/ÎW
- 4 e V\ % y n
- Les formules (18) et (19) sont applicables, quelle que soit la fonction <I> (f), pourvu qu’on trouve, dans une période de 0, un maximum et
- T
- un minimum uniques, distants de sinon le dé-
- veloppement de D
- sera plus complexe.
- V. —Résonance. — Imaginons que l’on accorde le système à la résonance mécanique de l’harmonique d’ordre n = N.
- Si les autres termesdeviennentnégligeables(’), ce qui conduit, comme on le verra plus loin, à réduire le coefficient A d’amortissement propor-
- /û?0\
- tionnel à la vitesse, D/ I — 1 est encore represen-
- table par la série (17), mais alors O = N w. Si le terme fondamental subsiste dans 0 avec une' amplitude 0j, on démontre facilement que la différence entre deux demi-périodes consécutives
- de D /' oscille, avec la période fondamen-
- 31 0 T
- taie T, de o à A = T. -1 -r-.; la série (17) est 7Ci\ 2 IN
- applicable si la différence relative
- A 2 0!
- TtN 0N
- est négligeable devant l’unité.
- ('} L’accord du système oscillant, par variation du couple directeur, est, en même temps que l’unique procédé pratique de réglage, la manière la plus heureuse pour réduire au minimum les harmoniques (N — 2) et (N -f- 2) voisins de celui en résonance, comme l’a montré l’un de nous, pour le cas de la résonance électrique (Cf.A. Blondel, Comptes Rendus, 8 juin 1914, t. CLVIII, p. 1640).
- D’autre part, on peut toujours réduire, à une valeur aussi petite que l’on veut, l’harmonique fondamental, par l'emploi de montages proposés dans le Bulletin des ingénieurs de VEcole supérieure d'Electricité. (F. Carbenay, mars 1914.)
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-
- 222
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXI (2e Série). — N»47.
- Les équations (18) et (19), dans lesquelles on fait
- KNV — C = o se réduisent à :
- <fü = O,
- D’où :
- A N o ÜlN + - L) = G IN.
- ~ ( Cr In---------U
- A N w \ it
- Introduisons l’angle limite d’incertitude( e=?
- \£ C
- et la sensibilité statique absolue^y = —^ dont la détermination expérimentale est assez facile, on
- a finalement :
- 9, = “ [l.-lî]. .
- ANw L tc yJ
- Ainsi, l’amplitude à la résonance de l’harmo-niquedcrang N est égale auproduitdu coefficient
- Q.
- bien connu -r-^-r— par l’amplitude maximum de
- AN ü> 1 1
- l’intensité de cet harmonique, diminuée, à un facteur près, du rapport de l’angle limite d’incertitude à la sensibilité statique absolue.
- On voit donc que toutes les fois que le facteur
- Q
- d’amplification sera assez grand pour rendre
- négligeables les autres harmoniques, les méthodes d’analyse par résonance seront légitimes, malgré les frottements.
- (A suivre.)
- A. Blondel et F. Cahüenay.
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-
-
- 4 Décembre 1915.
- LA LUMIERE ELECTRIQUE
- 223
- PUBLICATIONS TECHNIQUES
- THÉORIES ET GÉNÉRALITÉS
- La théorie cinétique des gaz. —
- Paul Dushman(Fin) (').
- Relation entre le coefficient de viscosité, la conductibilité calorifique et la diffusion. —Au point de vue cinétique, il revient au même que les molécules transportent d’une couche à l’autre de la quantité de mouvement ou de l’énergie cinétique. Les équations sont identiques.
- Comme dans le cas de la. viscosité considérons deux couches CE,E II (lig. i), chacune d’épaisseur L entre deux plateaux dont les températures sont Ti et T2 séparées par la distance d. Désignons par Cela capacité calorifique par unité de masse. La chute de température entre les plans CD et H K est égale à
- MT.-T.lj-
- La chaleur transmise par unité d’aire est alors :
- ^ 1 r< n 01 — ^ 2/ h
- Q = - n G. 2 m C„ --------
- 6 d
- d’où pour l’expression du coefficient de conductibilité calorifique
- A=^PGC„L. («)
- Des équations (3) et (fi) on tire
- /<• = *) C„. (7)
- En réalité, un calcul plus exact de la conductivité calorifique montre que la relation (7) n’est pas tout à fait correcte et doit être remplacée par la suivante
- k = ByîC., (8)
- où B désigne une constante supérieure à l’unité, égale, d’après Chapman, à 2,5 pour les gaz monoatomiques et supérieure à 1,62 pour les gazpolya-tomiques. Ces conséquences ont été vérifiées récemment par Eue ken (2).
- p) Voir Lumière Electrique du 27 novembre ig15,
- p. ao3.
- (a) Phys. Zeit,, tome XIV, 1914, P- 824.
- Le tableau III, extrait du mémoire d’Eucken, renferme les valeurs expérimentales de k, de y) et de C,. ainsi que les valeurs qui en résultent pour B.
- Tableau III.
- Gaz k X 1 o1 Y) X 101 c„ B, OBS.
- lie 3 36o 1 876 0,746 2,40
- A 390 2 102 0,0745 a>49
- H, 3 970 85o 2,38 1,965
- .N* 566 i 676 °,ï77 i,9o5
- Og 570 1 922 0, i55 1,913
- GO 542 ,5 , 672 0,177 i,835
- NO 555 i 794 0, i655 D8?0
- co2 337 1 3 80 0,15oo 1,628
- I120 (4*9) 1 006 0,342 1,26
- NIL 513 ,5 926 o,388 i,43
- On peut établir d’une manière analogue que le coefficient de diffusion d’un gaz à travers un autre est proportionnel au coefficient de viscosité. Les relations obtenues sont cependant beaucoup plus compliquées.
- Relation entre le diamètre moléculaire et le parcours moyen. — Les hypothèses récentes sur la structure de l’atome conduisent à admettre que les atomes et les molécules sont loin d’être les sphères élastiques et rigides supposées par les fondateurs de la théorie cinétique. Si les vues de Rutherford sont correctes, etelles s’accordent avec tout ce que révèle l’expérience, on doit concevoir l’atome comme constitué par un noyau chargé positivement d’électrons qui gravitent suivant plusieurs orbites annulaires. Le diamètre du noyau est extrêmement petit (moindre que 1 /100 000) comparé aux diamètres des orbites électroniques.
- On pourra prendre alors commediamètre d’une molécule la plus faible distance à laquelle puissent s’approcher les centres de deux molécules.
- Si l’on désigne par n le nombre de molécules contenues dans l’unité de volume et par d le
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-
-
- 224
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXI (2e Série). — N° 47 .
- diamètre moléculaire on a, pour les libres parcours, la relation
- 3
- k l^nd2m ^
- établie par Clausius en admettant que les molécules sphériques aient toutes la même vitesse, et la relation
- L = ~—!------, (io)
- \j?.Kn d2,„
- obtenue en admettant que les vitesses moléculaires varient suivant la loi de distribution de Maxwell.
- Des formules différentes ont été proposées
- Tableau IV. — Diamètres moléculaires.
- le terme — tient compte des forces attractives V2
- des molécules entre elles, tandis que le coefficient b représente un volume très faible mais dont la grandeur comparée à Y devient importante à mesure qu’on s’approche du point critique. D’après Yan der Waals, — est égal au
- 4
- volume total des molécules
- T = nv:}*.
- 4 D
- <t\, =
- ib
- a/î Vît’
- 3)
- GAZ I0S X dm de l’équation («0 T„ Pc EN MKGABÀR1ES b ÉQUATION (14) I0S X dm DE L’ÉQUATION (i3) io» X dm DE L’ÉQUATION (16)
- H2 2 403 22 ,2 14,15 I 6,28 2,341 1,914
- He 1 905 5 ,25 a ,29 23,53 2,646 1,177
- NH3 2 967 4o5 ,9 113,8 37,10 3,080
- H20 647 ,0 aao ,4 3o,52 2,887 2,276
- CO 3 190 133,5 35,97 33,79 3,121 2,52
- N2 3 146 127,0 33 ,4 39,5o 3,146 2,414
- O2 2 975 155,0 51,1 3i ,56 2,919 2,316
- A 2 876 ï5o,7 (\ 8 f 63 3a ,22 2,939 2,358
- CO2 % 3 335 3o4 ,0 1 543,0 73,80 462,0 4a,83 35,67 3,231 3,013 2,782
- notamment par Jeans, Chapman, Sutherland.
- La formule de Sutherland est
- L = —:--------7-----c\ (ll)
- y/aîtrtJ1,,^! + - J
- où C désigne une constante pour chaque gaz liée au coefficient de température delà viscosité (').
- L’une des relations (9), (i<>) ou (n), combinée à l’équation (4), permet, connaissante, de calculer le diamètre moléculaire à partir du coefficient de viscosité.
- Relation entre le diamètre des molécules et la constante b de Véquation de Van der Waals. — Dans l’équation caractéristique des fluides proposée par Yan der Waals,
- (* + £)(*- b) = RT,
- (’) Des équations (4) et (u) on tire en effet,
- La valeur de b peut être calculée pour chaque gaz à partir de la température critique Tc et de la pression critique Pc par la relation
- ( *4)
- Une troisième méthode permet de calculer le diamètre des molécules. D’après Clausius et Mossotti, le-volume occupé par les molécules peut être calculé à partir dé la constante diélectrique D ou de l’indice de réfraction au moyen des relations
- Le tableau IV donne les valeurs des diamètres moléculaires calculées pour différents gaz par chacune de ces méthodes.
- A. B.
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- TRANSMISSION ET DISTRIBUTION
- Contrôle central d’un réseau de distribution d'énergie à Boston. —• Pierce Kent.
- Le réseau de distribution d’énergie électrique de l’Edison Electrical Illuininating Company, à Boston, est tout entier sous le contrôle d’un bureau installé au troisième étage de la centrale qu’exploite cette compagnie dans L Street.
- Dans ce bureau se trouve un grand tableau reproduisant tout le réseau de transmission, y compris les transmissions entre stations, lignes de jonctions, et toutes les machines, génératrices ou transformateurs, des centrales et sous-stations.
- Ce tableau est en deux parties : l’une, qui couvre tout le mur en face du bureau du contrôleur, correspond aux réseaux à i3 200 et 6 600 volts; l’autre, plus petite, en retour d’équerre sur la première, correspond au réseau à 2 3oo volts. Les réseaux de distribution : 2 3oo volts, 3 fils, triphasé, — 4 000/2 3oo volts, 4 fils, triphasé, — 23o/n5 volts continu et 600 volts de traction, — ne sont pas représentés.
- Le soubassement, en matériaux incombustibles, représente les centrales de L Street. Des symboles convenablement choisis figurent les générateurs, commutatrices et transformateurs de tout l’ensemble des réseaux.
- La partie supérieure, en bois, se prête facilement aux modifications qui seraient nécessaires ; elle groupe toutes les sous-stations de la compagnie.
- Les barres omnibus sont en rouge; les transformateurs et leurs lignes et les symboles, en noir sur fond blanc dans la partie supérieure, en blanc sur fond noir dans la partie inférieure. Les disjoncteurs sont figurés par des fiches à tête noire; les interrupteurs à huile, par des fiches à tête rouge; sauf pour les centrales de L Street, où ceux-ci sont représentés par des lampes de multiple téléphonique sous verres verts, qui s’allument automatiquement à la fermeture des interrupteurs à huile grâce à des contacts établis sur ces instruments.
- Un autre tableau porte des voltmètres pour
- courant alternatif et des indicateurs de facteur de puissance reliés aux barres omnibus principales et auxiliaires à haute tension, ainsi que des voltmètres pour courant continu reliés aux trois sections des barres d’excitatrices.
- Deux groupes moteurs-générateurs, dont un en réserve, installés dans l’ancienne salle des machines, fournissent du courant à 20 volts pour les lampes de la partie du tableau correspondant à la station de L Street. Le moteur est alimenté parle réseau d’excitation à 120 volts pour être sûr de son fonctionnement.
- En service normal, les fiches correspondant aux disjoncteurs et aux interrupteurs à huile sont en place, les lampes miniatures de la partie du tableau représentant la section de L Street sont allumées. Une fiche manquante, une lampe éteinte en un point du tableau indiquent une interruption de la ligne au point correspondant. Des indications semblables s’appliquent aux machines et appareils.
- Le contrôleur de charge, tenu par téléphone au courant de toutes les irrégularités de marche et variations de charge qui se produisent sur le réseau, modifie en conséquence les indications du tableau et donne les instructions nécessaires pour le rétablissement du service dans le plus bref délai.
- En cas d’extrême urgence, le chef d’une sous-station peut agir sans ordre du contrôleur de charge, mais il doit, le plus tôt possible, informer ce dernier de ce qui s’est passé.
- Si, pour une raison quelconque, une ligne doit être mise hors service, elle ne peut l’être que par une autorisation en quatre exemplaires délivrée parle contrôleur. Cette autorisation spécifie l’heure d’arrêt, le travail à faire et le temps nécessaire pour le faire. Etablie par le demandeur, elle est signée par le contrôleur et une copie en est retournée au premier qui, les travaux terminés, se met en communication téléphonique avec le. contrôleur. Celubci dirige les essais et remet la ligne en service.
- Le contrôleur reçoit les rapports sur les accidents et incidents survenant aux lignes, appa-
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- T. XXXI (2e Série). — N” 47.
- reils, barres omnibus, etc., les transmet aux services intéressés et l'ait, de son côté, un rapport journalier au service des centrales.
- Averti par les sous-stations de l’approche d’orages ou de l’obscurité, il prend les mesures que nécessite la situation. La grande étendue du réseau l'ait que les conditions atmosphériques peuvent être très différentes aux sous-stations extérieures de ce qu’elles sont à la centrale.
- En résumé, on peut comparer le bureau du contrôleur de charge à une chambre de compensation pour l’ensemble du réseau.
- (Meeting of American Inslilute of FAectrical Engineers, i3 octobre 1915.)
- Contrôle et protection des installations électriques. — C. P. Steinmetz.
- Dès que la première ligne de distribution électrique sortit d’une centrale, le problème du contrôle du courant et de la protection de l’installation se posa aussitôt, Au début, le développement et la puissance de ces installations étant faibles, la solution était très simple.
- Mais l’extension des réseaux aux localités suburbaines, en accroissant leur développement, lit apparaître des perturbations dues à l’action de l’électricité atmosphérique sur les lignes. D’ailleurs, cette branche de l’électricité industrielle s’est beaucoup développée depuis, et aujourd’hui les réseaux ont une extension considérable sous une tension accrue également dans de formidables proportions.
- L’organisation du contrôle de feeders de 10000 chevaux ou do génératrices de /joooo chevaux nécessite un système d’interrupteurs spécialement étudié ; toute tentative d’emploi dans ces cas d’interrupteurs ordinaires à lames à l’air libre aurait pour résultat la destruction de l’interrupteur et serait d’un très grand danger pour l’opéralour chargé de sa manœuvre.
- Les machines de faible puissance débitant séparément dans des circuits indépendants, telles qu’elles étaient employées autrefois, ont été remplacées, dans les installations actuelles, par des génératrices de grande puissance alimentant en parallèle un groupe de Jbarrcs collectrices ou « barres omnibus » dans lesquelles est ainsi concentrée toute l’énergie de la station ou du groupe de stations.
- En un point quelconque des barres omnibus
- ou des feeders, dans leur voisinage de la station, il est possible d’obtenir non pas seulement la puissance totale à pleine charge de #la station mais la puissance maxima que peuvent donner en surcharge momentanée simultanément toutes les génératrices de la station. Cette possibilité constitue un danger, car elle peut sc réaliser accidentellement par un court-circuit par exemple.
- O11 conçoit ainsi que chaque feeder doit être pourvu d’un disjoncteur particulier. D’ailleurs un interrupteur unique pour la station constituerait, en supposant qu’on puisse le construire capable de couper le circuit au moment de la production du court-circuit en un temps suffisamment court, soit un 1/8 de seconde, une cause de dissipation d’énergie considérable.
- La tension du courant transporté a également subi une marche ascendante proportionnelle. Primitivement, un circuit de quelques kilomètres de longueur et à une tension de a 000 volts était considéré comme transport à haute tension. Actuellement, on établit normalement des réseaux de plusieurs centaines de kilomètres de développe-mcnttransporlant le courant sous destensionsde 100000 à i5oooo volts. Sous mie telle tension, le courant traverse des corps dont l’épaisseur dépasse o m. f>o et maintient des arcs à des distances pratiquement illimitées ; ainsi, sous une tension de 100 000 volts et avec une puissance pratiquement illimitée on peut obtenir un arc dont la longueur atteint plusieurs centaines de mètres, O11 conçoit donc aisément qu’un simple interrupteur 11c puisse couper le circuit d’un courant sous une tension aussi élevée.
- Les circuits do transport d’énergie à haute tension sont reliés entre eux en réseaux qui se développent et s’étendent ; ils représentent aujourd’hui plusieurs milliers de kilomètres de lignes à haute tension, couvrant des dizaines de milliers de kilomètres carrés. Ces réseaux reçoivent l’action de toute manifestation ou perturbation électrique atmosphérique dont l’atmosphère est le siège dans cette superJicie.
- La question de la protection contre les effets des perturbations atmosphériques a donc pris une importance beaucoup plus- considérable que dans les petits réseaux exploités au début.
- Cependant, l’énergie, emmagasinée sous forme de champ magnétique entourant les conducteurs ou sous forme de champ diélectrique rayonnant
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- des conducteurs constituant ces vastes réseaux de transport d’énergie, est encore beaucoup plus importante que celle résultant de l’action de l’électricité atmosphérique. Si cette énergie interne est mise en mouvement, ses ell'eLs peuvent être beaucoup plus dommageables et peuvent également ne pas être simplement instantanés mais continus, l’énergie de la machine renouvelant constamment l’énergie interne dissipée, cause de la rupture d’équilibre.
- En outre, il convient de noter que l’on exige des réseaux électriques actuels beaucoup plus de sécurité et un service plus continu que dans les réseaux primitifs et ceci à un prix plus bas de l’électricité. 11 est cependant à remarquer que, dans la crise actuelle de la cherté de l’existence qui ne fait qu’empirer, l’énergie électrique est un des rares produits dont le prix ait diminué constamment.
- Ainsi donc, la question essentielle qui se pose dans l’organisation du contrôle des réseaux électriques est celle des très grandes puissances, et le problème capital de la protection des réseaux est leur protection contre les actions de self destruction exercées par leur propre énergie.
- L’intensité et la tension atteintes dans les réseaux modernes ont dépassé les limites dans lesquelles il est possible d’établir des instruments de mesure. On a donc été conduit à interposer des transformateurs decourant etdcs transformateurs de tension entre le circuit et les instruments servantà mesurer sa puissance. L’adoption générale de la marche en parallèle a nécessité l’emploi, d’indicateurs du facteur de puissance assurant la répartition de la charge sans création de courants parasites excessifs.
- Les génératrices sont reliées aux barres collectrices par l’intermédiaire de fréquencemètres et de synchroniseurs. En outre, par suite de l’existence de centaines de feeders rayonnant de la centrale dans toutes les directions, il est nécessaire d’enregistrer toutes les opérations, perturbations ou incidents qui se produisent pendant la marche.
- La construction des appareils enregistreurs automatiques a été ainsi amenée à réaliser de grands progrès; le multi-ricorder ou enregistreur automatique multiple permet de noter tous les événements importants, tels que, ouverture et fermeture des interrupteurs,, mise en marche et arrêt des génératrices, variations
- du courant, perturbations causées par l’électricité atmosphérique, qui peuvent se produire dans l’espace d’une fraction de seconde. Des enregistreurs automatiques de ce genre fournissent un précieux moyen de contrôle du personnel chargé de la conduite de la station; mais leur principal avantage est la possibilité qu’ils offrent d’enregistrer les pointes, pendant lesquelles se produisent presque simultanément un certain nombre de faits, alors.qu’à ce moment-là précisément l’attention du personnel est distraite par les manœuvres à exécuter; il ne serait alors possible de rétablir les faits qu’ultérieurement à l’aide de la mémoire qui, dans un tel moment de surexcitation, n’est pas à l’abri de toute erreur. C’est précisément dans ces conditions anormales qu’un enregistrement très complet et précis présente le plus haut intérêt, car il permet au personnel de fixer la nature de la perturbation et de déterminer quelle en a été la cause, conditions essentielles pour établir les mesures devant en éviter le retour.
- Les progrès réalisés dans la construction des interrupteurs dans l’huile ont permis d’établir des appareils ouvrant et fermant avec sécurité des circuits de feeders de plus de /,o ooo chevaux et possédant une large capacité de surcharge. Dans ces appareils le circuit est ouvert sous l’huile au moyen d’un dispositif mécanique de contacts et de couches d’huiles telles qu’au moment de l’ouverture du circuit le courant est arrêté à la lin d’une demi-période par la rapide expansion et le refroidissement de la vapeur d’huile produite par l’arc.
- Le danger le plus sérieux créé par l’augmentation de l’importance dey réseaux électriques résidait cependant dans la possibilité de sclf-des-tructiou par la puissance mise en jeu dans les courts-circuits, et les directeurs de centrales passèrent de longues années d’incertitude avant que l’industrie leur fournit les moyens de contrôler sûrement des puissances illimitées. Fréquemment, à la suite d’un court-circuit sérieux où un désastre n’avait été évité que par un effet heureux du hasard, on sectionnait alors le système en doux ou trois groupes qui travaillaient indépendamment, les perturbations intéressaient ainsi une partie plus faible de l’installation. Mais lorsque plusieurs mois s’étaient écoulés sans qu’aucun autre accident se produisît, la confiance revenait invariablement cl par mesure
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- d’économie les trois groupes étaient réunis à nouveau.
- Le plus grave problème des installations à grande puissance fut donc solutionné par l’adoption des réactances de limitation de puissance : des réactances capables de supporter de très fortes surcharges et dont les dimensions ont été calculées pour leur permettre de laisser passer le courant à pleine charge ou à toute surcharge normale, mais de limiter le débit de la génératrice pendant les courts-circuits. Pratiquement les bobines de réactance limitent le courant momentané résultant du court-circuit à une valeur atteignant dix fois la valeur du courant à pleine charge, ce qui correspond à une limitation de la puissance au moment du court-circuit égale à deux fois et demi la puissance à pleine charge. Cette méthode résout donc la question de la protection dans le cas des installations de puissance moyenne. Ainsi, dans une station de 6o ooo chevaux, au lieu d’une puissance de plus de 5oo ooo chevaux dégagée par un court-circuit, on limitera la puissance de la station dans ce cas à i5o ooo chevaux au maximum. Cependant, dans le cas des stations de très grande puissance, l’adoption des réactances limitatrices de puissance ne suffît pas à maintenir l’énergie créée par le court-circuit dans les limites du contrôle.
- C’est alors qu’on introduisit les réactances de barres omnibus. Cette méthode revient à diviser les barres en sections au moyen de réactances dont les dimensions ont été calculées de telle sorte qu’elles permettent le passage du courant normal d’une section à l’autre — ce qui permet de conserver les avantages du montage en parallèle — mais qu’elles limitent au passage des sections voisines sur une certaine section lorsque celle-ci est le siège d’un court-circuit. Ce procédé permet alors de diviser le réseau en sections dont on limite la puissance unitaire à 6o ooo chevaux environ. Cette puissance peut alors être soumise à un contrôle effectif et un court-circuit peut intéresser sérieusement une section sans causer la moindre perturbation dans le reste du réseau. L’énergie destructive dans cette section est alors limitée à son énergie propre augmentée de l’énergie qui peut lui provenir des sections voisines : soit un total de i5o ooo à aoo ooo chevaux au maximum. Cette puissance est comprise dans les limites que peuvent sup-
- porter les interrupteurs dans l’huile que l’on construit actuellement. Cette quantité représente cependant une énergie formidable équivalant à i5 ooo ooo de kilogrammètres et exerce un effort sérieux sur le coupe-circuit. Ces réactances sur les barres omnibus permettent une extension illimitée du réseau et un court-circuit n’est pas plus violent sur une section d’un réseau de 5oo ooo chevaux que sur un réseau de ioo ooo chevaux.
- Il n’existe donc pratiquement aucune limitation à l’extension future des réseaux électriques qui pourront ainsi atteindre des puissances de plusieurs millions de chevaux opérant en parallèle sur un groupe de barres omnibus sectionnées par des réactances. Dans les centaines de feeders partant des barres omnibus delà station génératrice, la probabilité d’un court-circuit est naturellement beaucoup plus grande que dans les barres collectrices elles-mêmes; aussi les réactances de feeders présentent-elles à ce point de vue un avantage sérieux. Elles consistent en réactances intercalées entre le feeder ou le groupe de feeders et les barres omnibus, de sorte qu’un court-circuit prenant naissance dans un feeder est encore plus limité qu’un court-circuit dans une section de barres collectrices. Les progrès réalisés dans la construction des diverses réactances ont donc permis de solutionner avantageusement le problème du contrôle des grands réseaux danslebut d’assurer leur protection contre leur auto-destruction par court-circuit; en outre l’extension illimitée des réseaux a été rendue possible sans diminution corrélative de la sécurité de leur fonctionnement. L’expérience a montré que, après l’introduction des réactances de limitation de puissance, des courts-circuits ont pris naissance dans les barres omnibus de stations très puissantes sans même exercer la moindre perturbation sur la marche synchrone de la plupart des autres génératrices du réseau. Les trois sortes de réactances que nous venons d’examiner ne sont pas toujours nécessaires simultanément : ainsi dans les réseaux de puissance moyenne les bobines de réactance des barres omnibus peuvent être supprimées. Dans les installations hydroélectriques àbasse chute, pourvues d’alternateurs multipolaires à faible vitesse dont le courant de court-circuit est par conséquent limité, les réactances des génératrices ne sont pas nécessaires, les réactances de barres omnibus étant seules
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- indispensables. C’est le cas, par exemple, de la centrale de Keoluik sur le Mississipi.
- De même, avec un système parfait de réactances de génératrices et sur barres omnibus, on peut se dispenser des réactances de feeder, bien qu’èlles constituent néanmoins un dispositif avantageux. Dans les réseaux de transport d’énergie à haute tension, même de très grande puissance, les réactances de limitation de puissance peuvent, dans certaines conditions, ne pas être indispensables ou du moins présentent un intérêt moins essentiel. C’est le cas, par exemple, d’un réseau de transport d’énergie alimenté par un grand nombre de stations hydro-électriques dont la puissance individuelle est insuffisante pour produire des valeurs dangereuses pendant un court-circuit et dont l’impédance des lignes reliant les stations entre elles suffit à limiter la puissance dans le cas d’un court-circuit dans l’une d’elles. C’est pourquoi les réactances de limitation de puissance ne sont nécessaires que dans les stations génératrices très importantes, telles que la station de Keokuk, ou lorsque deux centrales importantes sont reliées directement, ou encore sous forme de réactances limitatrices de puissance de génératrices dans les turboalternateurs reliés au réseau auquel ils servent de réserve.
- Pour mettre hors circuit une ligne ou un feeder endommagés, les fusibles ou les coupe-circuit à lames sont nettement insuffisants avec les stations et les puissances élevées des installations modernes ; on utilise généralement dans ce cas des disjoncteurs automatiques dans l’huile.
- Cependant on a exigé, des réseaux, des qualités de continuité de service et de sécurité de plus en plus sévères.
- Les deux principales sources de perturbations dans les lignes et les câbles sont dues aux contacts à la terre et aux courts-circuits entre phases. Dans les lignes de transport d’énergie, la mise au sol d’une phase est l’accident le plus fréquent et les courts-circuits constituent une rare exception dans les lignes dont l’étude défectueuse a sacrifié la sécurité à l’économie et où l’intervalle entre conducteurs a été choisi trop faible, de sorte qu’ils se heurtent lorsque le vent souffle en tempête. Le court-circuit est un accident beaucoup plus sérieux que le contact à la terre, car le courant n’y est limité que par la capacité de la géné-
- ratrice; dans la mise au sol, au contraire, le courant ne faisant pas retour à la génératrice — sauf si le fil neutre est à la terre — le courant et par suite la perturbation produite dans l’installation sont alors beaucoup moindres, particulièrement si des appareils de sécurité ont été prévus. Dans un transport d’énergie dont le projet a été convenablement étudié au préalable, un court-circuit ne peut prendre naissance (pie par la coïncidence du contact au sol de deux phases.
- Le contact simple à la terre élève cependant la tension des deux autres phases de la tension y jusqu’à la tension § de l’installation, augmentant par suite l’effort exercé sur l’isolation de ces deux phases, ce qui introduit le danger d’une seconde mise au sol déterminant un court-circuit ou exige une forte isolation.
- Cette remarque a conduit à deux modes de protection des réseaux de transport d’énergie électrique. Dans l’un, le fil neutre des transformateurs est mis à la terre. Cette mise au sol a lieu fréquemment au moyen d’une résistance telle que la résistance du sol soit insuffisante pour produire une limitation de courant.
- Tout contact à la terre d’une phase constitue alors un court-circuit sur le fil neutre et crée une augmentation de courant provoquant le déclanchement de l’interrupteur automatique et ouvrant ainsi le circuit avant que le contact au sol ait dégénéré en court-circuit. Cependant cette méthode de la mise au sol de la tension y présente certains inconvénients, relativement négligeables d’ailleurs.
- Dans le deuxième mode opératoire, le fil neutre n’est pas mis au sol, l’isolation du circuit étant établie d’une façon assez sérieuse pour supporter l’accroissement de la tension produit par le contact à la terre d’une phase. On prend alors soin d’éviter la prolongation des arcs à la terre au moyen d’un appareil qui le dirige sur une terre métallique, évitant ainsi les perturbations à haute fréquence. Dans ce cas, le procédé de l’isolation de la phase § peut être maintenu sur le circuit même si une phase vient à être mise à la terre, jusqu’à ce que des dispositions soient prises relativement à la surcharge ou que l’accident, ayant été reconnu, il y soit remédié ; ainsi la continuité du service n’est pas interrompue.
- Cependant,dans ce cas, l’augmentationdel’iso-lation augmente le prix d’installation de la ligne qui est alors plus élevé que dans le cas précédent.
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- L'un ou l’autre des deux modes de protection sera adopté suivant que la question économique ou la sécurité et la continuité du service joueront le rêle essentiel. D’une manière générale, le procédé de la tension y au sol sera plus avantageux dans les installations où la question économique est primordiale çt dans lesquelles une interruption accidentelle momentanée du service ne peut pas causer d’inconvénient sérieux. Au contraire, le système de la phase S isolée aura la préférence pour les réseaux dans lesquels la sécurité et la continuité du service sont essentiels, comme par exemple dans les extensions des grands réseaux du Métropolitain Edison dont les barres collectrices n’ont pas été mises hors circuit depuis dix ans et plus.
- Dans les réseaux à câble souterrain, les conditions de protection sont assez différentes. En effet, les trois conducteurs étant enfermés ensemble dans le câble, le contact à la terre de l’un des câbles entraîne fatalement le contact simultané des deux autres, d’où résulte un court-circuit. C’est la raison pour laquelle un câble mis â la terre en un point, ne peut pas être maintenu en service mais doit au contraire être immédiatement mis hors circuit. C’est pourquoi également il est d’usage, dans les réseaux souterrains, de mettre le conducteur neutre au sol, la résistance est alors sulïisamment faible, dans le cas de la mise â la terre de l'un des conducteurs du câble, pour permettre le passage d’un courant suHisant pour déclancher l’interrupteur et mettre le câble hors circuit, mais sunisainment élevée pour ne pas produire un choc excessif dans l’installation. En certains points où la mise à la terre peut présenter certains inconvénients, on y supplée par un système de relais produisant le même elîet. Ainsi la mise hors circuit d’un feeder ne produit aucun arrêt dans le service des installations fonctionnant à câble souterrain, chaque feeder étant, dans toute installation importante, doublé d’un certain nombre de câbles destinés aie remplacer en cas de mise hors service. Cependant, le problème de la mise hors circuit d’un feeder endommagé au moyen de l’interrupteur n’est pas aussi simple qu’il parait. Si nous supposons, par exemple, trois câbles multiples alimentant une sous-station et que l’un d’eux soit â la terre, un fort courant le parcourt alors se dirigeant de la station génératrice vers le point de contactai! sol;
- rinterrupteur â l’extrémité génératrice de ce feeder se déclanche, ce qui n’arrête cependant pas le courant qui continue â circuler avec une grande intensité â travers le câble endommagé de la sous-station qui le reçoit de la génératrice parles deux autres leeders jusqu’au point de contact â* la terre. Ceci étant, le courantde court-circuit fait retour â lastation génératrice par l’intermédiaire
- de la sous-station et des deux câbles intacts et déclanche alors les disjoncteurs automatiques correspondants, mettant la ligne et la sous-station hors circuit. Si la sous-station est reliée aux sous-stations voisines par des lignes de connexion, le courant fait retour au câble défectueux par leur intermédiaire ; les câbles de connexion etles feeders alimentantles sous-stations voisines sc trouvant surchargés, leurs disjoncteurs respectifs se déclanchent. De la sorte, la mise à la terre d’un seul câble du groupe de sous-stations peut entraîner la mise hors circuit du groupe entier. L’adjonction de relais temporises aux interrupteurs est in su (lisante pour protéger le réseau contre une telle extension de la mise hors circuit résultant du contact à la terre d’un câble. L’adoption de relais temporisés n’est pas possible dans les grandes installations où les interrupteurs doivent déclancher instantanément dès la production d’un court-circuit, avant que des dégâts importants aient pu être causés parla forte puissance qu’il met en jeu. C’est pourquoi on utilise généralement des disjoncteurs commandés par des limitcurs â action inversement ’temporiséc. Ce sont des appareils dans lesquels la temporisation de la manœuvre diminue lorsque la surcharge augmente.
- Ces disjoncteurs agissent donc d’abord sur le câble soumis à la plus forte puissance, c’est-à-dire sur le câble à la terre qu’ils mettent hors circuit ; l’accroissement du courant étant alors supprimé, les deux autres conducteurs ne subissent aucune perturbation. Cependant le li-miteuràactioninvcrsementtemporiséedoitnéces-sairementêtre à action instantanée dans le cas des courts-circuits. C’est pourquoi, alors que la durée de temporisation varie suivant la valeur de la surcharge il ne peut pas y avoir de distinction entre des courts-circuits de diverses intensités.
- (Note présentée à la section électrique E. G.
- du Franklin ïnstitute.) (A suivre.)
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 231
- RADIOTÉLÉGRAPHIE
- Les oscillations électriques dans les circuits couplés. Une classe de cas particuliers.— W.-H. Eccles et A.-J. Makower.
- Les recherches qui forment l’objctclc cette étude doivent leur origine à l’examen des méthodes de couplage qui peuvent donner naissance à des oscillations d’une fréquence unique.
- L’emploi des circuits couplés en même temps magnétiquement et électriquement a suggéré de prendre en considération les inductances et les capacités des différents circuits plutôt que les coefficients d’accouplement généralement considérés. On verra que dans certains cas la définition de « coefficient d’accouplement » est assez difficile. Cela est clair dans le cas de la figure i. dans laquelle chaque capacité et chaque inductance peuvout être regardées comme étant communes à plusieurs circuits. La difficulté n’est pas vaincue en dessinant les circuits de manière équivalente, comme il est montré par la figure a et, en trois dimensions, par la figure 3.
- Appelons Z, = LJ) -f IQ + où D = ^
- est « l’opérateur de résistance » de la branche i (lig. a) et X, et Z3 ceux des branches a et 3, Par
- L’équation qui donne la fréquence des oscillations produites est2 (Z,Z2) ~ o, ou, en négligeant les résistances,
- ïO..L.)n- + i(h) + ï(e^)1L
- ou 2 (- ) = h. + + -2 + b + h + h!
- \CV c2 ^ c, ^ c3 ^ c, ^ c, + c2
- et D2 = — (o2\ — étant la fréquence dcl’une quel-
- 'i/K
- conque des oscillations.
- De cette équation on tire
- a 2 (L, L2)
- L’expression sous le signe peut s’écrire A = a2 -j- fi5 -f- y2 — a^y — ava — a(a)
- i \ i
- 0)“ =;
- Fig. I.
- Fig. 2.
- Fig. 3.
- conséquent, si une force électro-motrice e agit dans la bl anche 1, le courant dans cette branche aura l’intensité
- e Z2 -f- Z.,
- Z‘+7
- zsz.
- Z, -t- za
- et les intensités dans les branches a et 1 auront les valeurs
- i> =
- Z,
- Z,
- Z2 -f- Z3 ~Z2
- 2 (Z,Za)
- 2 (z,z2;
- e.
- ou a —
- U
- <T
- L3
- C,
- et
- des expressions équivalentes
- pour ^ et y-
- Les cas dans lesquels l’expression (a) estun carré parfait présentent un intérêt spécial et forment l’objet de cette étude. Cette condition est satisfaite si une des quantités a, pou Y est nulle.
- Supposons, par exemple
- B = o : alors L»C.. = L..C:! — — ». <>'
- et les branches a et 3 ont la même fréquence.
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- 232
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXI (2‘Série). — N° 47.
- On obtient alors
- h
- .c,
- h
- — ~ \ c, ^ c J
- (s; + ë; + fe)
- G
- = G'
- (3)
- (4)
- 2 (L,L2)
- Ces deux équations ont maintenant une signification physique, car on peut les écrire comme suit :
- G
- (c, + C2 + C3)
- Li +
- i
- L.C.
- L2Lj 1^2 + Ij3
- I
- LaCa’
- (6)
- d’où l’on voit que l’oscillation résultante est composée de :
- i° L’oscillation dans le circuit formé par la branche i et par les deux branches a et 3, en parallèle et ayant la même fréquence;
- »° L’oscillation dans le circuit formé par les deux branches a et 3.
- Il est intéressant de remarquer dans l’expression de G que deux branches en parallèle et ayant la même période sont équivalentes à un circuit unique, formé en réunissant séparémenten parallèle les deux capacités et les deux inductances.
- Pour obtenir maintenant les conditions pour qu’une fréquence unique existe dans la combinaison des trois branches, montrée par les figures i, 2 et 3, nous devons faire A = o dans l’équation (a). D’où a = (3 -f- y -f- ((3y)*.
- Supposons maintenant L,C, ^ L2C2 ^ L3C3, on en déduit a o,(3 = o, y =; o.
- Si a est réel, [3, y doiventêtre ^ o. Etant données les conditions supposées, cela ne peut se vérifier que pour [3 ou y = o. Si (3 = o, il en résulte a := y. On doit, par conséquent, avoir
- b
- G,
- Des deux dernières équations il s’ensuit « — (3 = y = o. De la mêrpe manière, si y = o, on peutNmontrer que a = (3 = y = o. Donc, pour obtenir une oscillation unique on doit avoir L,Ci =L2 Ct= L3C3, ou les trois branches doivent avoir séparément la même fréquence.
- Pour introduire les « coefficients d’accouplement » nous considérerons lescircuitsd’un autre point de vue.
- Supposons comme précédemment qu’une f. e. m. e agit dans le circuit 1 etque le circuit 2 est la branche commune ou la branche d’accouplement. Appelons li — L, -f- L2 (fig. lt)
- Nous aurons par la loi d’Ohm :
- (7,D+H, + R,+gyi,-(L,D+R,+5yi,=« (,)
- (/,D+R.+R,+giB)l.-(L!D+l>!+Ei5)ll.„.(8)
- En négligeant l’amortissement, supposons R, = R2 = R3 = o. L’équation qui donne les fréquences des oscillations produites est:
- ou D2 = — u)2, — étant la fréquence de l’une quelconque des oscillations produites. D’où
- En posant gt = —
- I
- k,
- V hh
- (coefficient d’accouplement magnétique) (io)
- lie =i/ — (coefficient d’accouplement électrique) (11)
- V c22
- on obtient
- ( I — *m2)w4 — | gt + g-i — *tCmke \jg\gi | ü)2 +
- + gig* (« — V) = O. (12)
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- 4 Décembre 1915.
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
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- Si les branches i et 3 ont la même fréquence on obtient#, =r g3 ou — == = u)„2
- et
- 2('— kmke)±\/(l— kmk'f — (i— Æ„,2) (l—ke2)
- W --ü>0 -------------------—y------------------
- I - kni
- d’où
- ü) =r ü)0
- OU
- Si X, et X2 sont les longueurs d’onde de l’oscillation composée et X0 la longueur d’onde de l’oscillation qui serait produite par une quelconque des branches en série avec la branche d’accouplement (la troisième branche étant détachée)
- Dans la partie expérimentale de cette étude, on a considéré deux cas, dans lesquels les branches i et 3 sont identiques, c’est-à-dire on a assumé C, = C3 = C et L( = L, = L.
- Premier cas. Ls = o, c’est-à-dire l’accouplement est purement électrique.
- En posant k,„ = o dans les expressions (i3) on obtient
- X„
- = " Xi=7r^T, (,4)
- , _ G , u cc7~
- ou /te-c+~c/ X, __
- Xt — atc y/LC ^^ ^ et X2 = nt y/LC. (i5)
- La longueur d’onde X2 est donc constante et indépendante des valeurs de C2.
- Les expressions (i4) peuvent aussi être obtenues des équations (3) et (4) en y substituant les valeurs considérées,
- C, — C3 — C; Lj — L3 — L; L2
- : O.
- On obtient alors : or
- lk_i h c* “• c
- L2
- L
- OU O)2 =
- C
- L2’
- d’où
- __2C -)- C2
- — LCC,
- ou
- ü>2 =
- LC
- et
- et
- 27C
- 0)
- C3
- 2 C -|- c2
- X2 = 2Tt
- /lc.
- Deuxième cas. — Dans ce cas C* = o et le couplage est purement magnétique.
- En posant ke — o dans les équations (i3) on obtient
- x, — Xo s/1 -f- km, A2-Xn \JI — km ( lô)
- ou km = L et X0 = 2 It \J(L -f La) C (17)
- et
- X, = 2icv^LCi/—i-----? et X2 = 2ity/LC. (18)
- Résultats des expériences.
- La première série d’expériences fut faite dans le but de se rendre compte de l’exactitude des formules (14) et ( 15) et de déterminer jusqu’à quel point on pouvait les employer, étant donné qu’elles ne tiennent pas compte des amortissements.
- Fig. 5.
- Premier cas. — Les circuits (fig. 5) étaient formés avec des capa'cités C = 3 100 centimètres et d’inductances L = 115 000 centimètres dans les deux branches accouplées et d’une capacité C2 variable de o à ôooo centimètres, disposée dans la branche d’accouplement. Un éclateur S alimenté par une bobine avec interrupteur à mercure, était disposé dans une des branches latérales : les longueurs d’ondes des oscillations étaient mesurées par un circuit inductance-capacité-thermogalvanomètre, lâchement accouplé à l’inductance L en série avec l’éclateur. Pour chaque valeur de la capacité C2 on détermina les deux longueurs d’onde X, et X, qui sont engendrées quand les trois branches sont connectées et la longueur d’onde X» existant seule quand une des branches latérales était disconnectée.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- T. XXXI (2° Série). — N« 47
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- Les résultats obtenus sont montrés dans le tableau I et clans la ligure 6.
- 1000 2000 3000 4000 500(1 $000
- CzfcmJ,
- Fig. 6.
- En partant des valeurs mesurées deX,, X2 et X0,
- une concordance très suffisante entre les valeurs de ke et k'e, X, et X,', X2 et X'.2, quoique l’amortissement ait été négligé dans les formules employées.
- L’amortissement de chaque circuit mesuré par la méthode de Bjerknes est résulté de S — 0,12.
- Deuxième cas. — Pour vérifier encore davantage la théorie on procéda à des expériences sur deux circuits accouplés d’une manière purement magnétique, contenant des inductances égales,
- Fig. 7.
- comme il est montré par la figure 7. O11 avait C — 3 100 centimètres, L = 1 ia 000 centimètres et l’inductance d’accouplement égale à a L. E11 correspondance de certaines valeurs de a on
- Tableau I.
- C2 (cm). . . 33o 65o I ,23o I ,820 2 ,420 3 ,000 3 ,620 4 ,200 4 ,800 5,4 00 6,000
- X, (m).... 302 382 5oo 58o 646 696 734 766 799 820 844
- X'i (m).... 266 365 483 564 627 680 •735 y JJ 791 8l I 835
- X2 (m).... 1 >19° 1,190 1,190 I,U)0 1 ,190 i ,190 1 ,190 1 ,I9o 1,190 1,190 1,190
- X'ü (m). . . . 1, i85 1,185 1, i85 1,185 1 , i85 1,185 1 ,i85 1 ,i85 1 ,185 00 1 ,i85
- X0 ( m).... 544 661 743 800 860 892 935 gLl 974 990
- k, • • . 0,911 0,720 0,63o o,545 0,5 00 0 ,459 0,436 o,385 o,36g o,34o
- ke' 0,90 3 0,827 0,7! 7 0,631 0 ,562 0,5 08 0,461 0,424 o,393 o,365 0 ,341
- le coefficient d’accouplement fut calculé d’après les expressions ( 1 /() qui donnent
- mesura les longueurs d’onde obtenues et on les calcula d’après l’équation (1) en y posant
- ke —
- V (j_ 2 VX,2
- Pour pouvoir faire la comparaison, on a ajouté dans le tableau les valeurs X, et X.2 calculées d’après les expressions ( 15) et les valeurs de X'4 et V, calculées d’après les valeurs connues des capacités par la formule
- Le tableau ci-dessus montre que l’expérience vérifie les résultats de la théorie, parce qu’il montre la constance de la longueur d’onde X2 et
- C2 — 00, L2
- L et L,, — a L.
- On obtient alors l’équation
- (»>
- LC v— 1 “y . L2G2
- {1 a + a) +
- d’où
- (i-j-jflJLC1 °U “ LG
- et les longueurs d’onde correspondantes
- X, = au \/(i -f- an) LG et X2 = 2x\/lC.
- Ces valeurs coïncident avec les valeurs qu’011
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- aurait obtenues des équations (17) en y faisant | dans chaque branche. Ce cas équivaut à mettre les substitutions nécessaires. I a = p = y = o,
- Tableau II.
- a ),, EN MÈTUES EN MÈTRES
- calculée tirée des expériences calculée tirée des expériences
- 0,4 36 ï 620 1 58o 1 18Î) 1 170
- I OOO 2 o5o 2 o5o i i85 1 2 10
- 2 870 3 090 2 9 ro i i85 I 23o
- Le tableau II montre les valeurs obtenues par l’expérience et celles obtenues par le calcul pour trois valeurs différentes de a.
- Une autre comparaison de la théorie avec les résultats de l’expérience peut être obtenue en substituant dans les expressions (16) la valeur de X0 donnée parles expressions (17) et en déduisant des équations (16) ainsi transformées la valeur du coefficient d’accouplement
- X,» —X,* V —X,*
- aX0* - (au)* (L + L„) c
- et en le comparant avec la valeur du même coefficient tirée directement de l’équation (17)
- Les résultats obtenus sont indiqués tableau III.
- Tableau III.
- a *0 km k’m
- o,/|3G 1,00 2 ,87 1 ,39o 1 ,6/|0 2,280 0,3o8 0.498 0,754 0,3 04 0,5oo 0,743
- Un autre cas intéressant qui a été étudié a été celui des trois branches accordées à la même fréquence, mais avec des capacités différentes
- et 011 devrait avoir, d’après la théorie, une oscillation unique de fréquence égale à celle de l’une quelconque des trois branches.
- En dehors de ce cas pour lequel les deux oscillations résultantes sont portées en coïncidence, il existe un nombre de valeurs possibles des constantes des trois branches pour lesquelles on obtient des oscillations pratiquement uniques, étant donné que l’amplitude d’une des oscillations résulte très petite.
- Par exemple, pour le cas de a~ 1 du tableau II on trouva que dans la branche du milieu l’oscillation de plus grande longueur d’onde possédait une énergie 10 fois plus grande que celle de l’oscillation correspondant à l’onde plus courte, quoique les amplitudes de ces oscillations étaient les mêmes dans les branches latérales.
- En conclusion, il est intéressant de remarquer que, avec les branches 1 et 3 en résonance, la branche 2 devrait être portée en résonance avec celles-ci en écoutant le son de l’étincelle située dans une des branches 1 ou 3. Quand les trois branches sont portées en résonance par la variation graduelle de l’une d’elles, le son de l’étincelle change depuis une note basse jusqu’à une note aiguë sifflante, peut-être à cause de la disparition des battements.
- E. B.
- (Electrician, 24 septembre 1915.)
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- NÉCROLOGIE
- Le colonel J. Boulanger.
- M. le colonel du génie en retraite, Julien Boulanger, qui vient d’être brusquement enlevé à l'affection des siens, était un de nos fidèles abonnés, des plus capables d’apprécier les mérites de La Lumière Electrique ; car, pendant toute sa vie, cet officier, des plus distingués, s’occupa des applications de l’électricité. J
- Dès i883, il était appelé, comme capitaine du génie, à présider la commission chargée du contrôle des expériences de transport et de distribution de la force par l’électricité, exécutées par M. Marcel Deprez, entre Vizille et Grenoble. Le rapport qu’il rédigea lui-même montre qu’il sut utiliser avec discernement le matériel électrique restreint dont il disposait, pour étudier une question alors toute nouvelle. Les résultats obtenus, dans cette expérience mémorable, sont présentés et discutés avec la plus grande clarté.
- Appelé peu de temps après à Paris, le capitaine Boulanger entrait dans un service technique dont il devint plus tard directeur et qu’il ne quitta que pour prendre sa retraite.
- Cette situation particulière lui permit de poursuivre ses études auxquelles il s’intéressait vivement. Aussi le voit-on publier, en i885 et 1887, dans le Mémorial de Vofficier du génie, deux mémoires importants ayant pour titres : i° Sur les progrès de la Science électrique, et les nouvelles machines d’induction ; 20 Sur l’emploi de l'électricité |pour le transport du travail à distance:
- Lé premier de ces travaux renferme, outre une description des machines magnéto et dynamoélectriques connues à cette époque, une partie purement théorique. Cette dernière comprend les énoncés des lois générales de l’électricité et leurs traductions en formules ; on y trouvé aussi les définitions et les modes d’emploi des caractéristiques des machines dynamo-électriques.
- Le second mémoire renferme une étude complète,'au point de vue théorique et pratique, des conditions de transport de l’énergie par les courants continus. Les résultats obtenus dans les expériences faites* à Munich, à la gare du Nord,
- à Grenoble, et à Creil, y sont rapportés et discutés avec le plus grand soin.
- Le chef de bataillon Boulanger publia encore, en 1900 et 1901, trois brochures reproduisant les conférences, par lui faites au Dépôt central delà Télégraphie Militaire. Ces brochures ayant pour titres i° Unités; 20 Electrostatique; 3° Courants continus et aimants, sont d’un caractère élémentaire et d’une clarté parfaite.
- L’œuvre scientifique la plus importante du colonel Boulanger est constituée parla publication, faite en collaboration avec le chef de bataillon Ferrié, de l’ouvrage ayant pour titre : La télégraphie sans fil et les ondes électriques. Ce livre, paru en 1899, en est maintenant à sa septième édition : c’est dire que sa haute valeur a été universellement reconnue. On trouve, en effet, dans les seize chapitres qu’il renferme, d’abord l’exposé de tous les problèmes théoriques que soulève l’étude de la transmission des ondes hertziennes, d’autre part, |les modes de production de ces ondes, les installations despostes de transmission et de réception des stations radiotélégraphiques sont décrits en détail.
- Les recherches sur la syntonie, la production des ondes dirigées et des ondes entretenues,et la téléphonie sans fil sont exposées dans les derniers chapitres.
- Bien que les sujets traités soient souvent des plus complexes et des plus délicats, la lecture de ce livre est grandement facilitée par la clarté et la précision du texte.
- Par sa situation officielle, le chef de bataillon Boulanger fut appelé à prendre part aux travaux des jurys qui, aux expositions universelles de 1889 et 1900, examinèrent les appareils destinés au génie militaire et services y ressortissant. Il rédigea les rapports de ces jurys.
- Enfin, le colonel Boulanger fut délégué aux deux conférences internationales qui se réunirent à Berlin en 1903 et 1906 pour discuter et réglementer l’emploi de la télégraphie sans fil. 11 était l’un des quatre plénipotentiaires français qui signèrent le 3 novembre 1906 la convention ra-diotélégraphique internationale adoptée depuis par tous les États du monde.
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- 4 Déeembre 1915.
- ÉCHOS DE LA GUERRE
- LE COMMERCE FAIT PAR LES ALLEMANDS AU MOYEN DE PERSONNES INTERPOSÉES
- Une affaire de séquestre nous vaut un arrêt de la Cour de Cassation qui peut être classé parmi les plus clairs qui aient été rendus (20 juillet igi5). Avant de se terminera la Cour suprême, elle avait commencé sous les dehors modestes d’une affaire en référé, dans les circonstances suivantes. Une société, qui a son siège social à Lyon, avait été placée quant à ses biens sous le séquestre de M. Madignier, syndic liquidateur, par une ordonnance du Tribunal civil de Lyon, rendue sur la requête du ministère public, en vertu du décret du 27 septembre 1914, fondée sur le caractère d’entreprise purement allemande à elle attribué.
- Cette ordonnance portait la date du 3i octobre 1914. Le 7 novembre suivant, la société assigna en référé M. Madignier ès qualités en mainlevée du séquestre. Le 1 o novembre, M. le président duTribunal, jugeanten étatde référé, rejeta cette demande et maintint l’ordonnance du 3t octobre ainsi que les pouvoirs du séquestre.
- La société franco-suisse interjeta appel de l’ordonnance de référé par exploit du 7 décembre 1914. En cours d’instance, suivant acte du palais du a3 février 1915, le syndicat intéressé intervint dans la cause.
- Sur cet appel et Sur cette intervention la Cour de Lyon a statué par un arrêt qui avait confirmé l’ordonnance, et laissé sous séquestre la société appelante, qui s’est empressée de se pourvoir.
- Trois motifs étaient donnés par elle à l’appui de son pourvoi. (Voir Gazette des Tribunaux du 1 f octobre 1915.)
- Le premier, le plus intéressant parce qu’il est le plus général, consistait à dénier au syndicat le droit d’intervenir dans l’instance en référé, non pas tant à cause de la nature exceptionnelle de l’instance en référé que par l’application du principe général d’après lequel On ne peut intervenir que si l’on a, dans l’instance
- pendante, un droit lésé et non un intérêt simplement compromis (').
- Le conseiller rapporteur Michel Joffard a fait, à la chambre des requêtes, un rapport magistral contre cette thèse : nous en donnons un résumé, car il est fort long; mais, dans les endroits principaux, nous croyons devoir en donner le texte lui-même.
- Le commerce français trouve, dans le décret du 27 septembre 1914, le moyen de faire valoir non pas le remède à un intérêt lésé parla concurrence étrangère et ennemie, mais un droit que le décret lui accorde, en déclarant interdit d’une façon absolue tout commerce, en France, aux Austro-Allemands. « Il nous paraît certain, dit le conseiller rapporteur, que le but du décret a été d’assurer au commerce français une protection d’une efficacité toute particulière, de créer à son profit un droit nouveau dont il ne pourrait être dépossédé sans grand dommage. Or les syndicats professionnels, chargés de la défense des (*)
- (*) Les pourvois n’étant réellement utiles que lorsque l’on en donne le résumé officiel fait pour la partie elle-même, nous indiquons ci-dessous le texte :
- « Violation des articles 466, 474 du Code de procédure civile et 7 de la loi du 20 avril 1810 et fausse application du décret du 27 septembre 1914, en ce que l’arrêt attaqué a déclaré recevable en cause d’appel l’intervention du syndicat sous prétexte qu’il aurait droit et intérêt à s’opposer à la prétendue concurrence illicite que la société exposante lui ferait en violation du décret du 27 septembre I9i4> et à faire décider que ladite société serait une entreprise allemande, et qu’elle devrait, comme telle, être mise sous séquestre, alors que l'intervention en cause d’appel n’est recevable que de la part de celui qui pourrait régulièrement former tierce opposition àl’arrèt à intervenir, ce qui suppose un droit véritablement atteint, et non pas simplement^ un intérêt menacé. »
- Voir sur l’intervention en référé uné note de Pic, Paris 7 juin 1894 D. 1898; 2, 18.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTIVIQUE T. XXXI (2« Série). — N» 47.
- intérêts de la profession, ont qualité pour invoquer le bénéfice de ce droit, et il ne nous paraît douteux qu’ils seraient fondés à former tierce opposition dans le cas où, insuffisamment éclairés, les tribunaux se seraient refuses à en faire l’application. U ne semblable décision créerait un véritable préjugé contre la revendication qu'ils seraient en droit de former directement devant la justice à l’effet de provoquer la mise sous séquestre d’une maison allemande concurrente, si par hasard le parquet avait négligé d’engager l'action ou se refusait à le faire. »
- Nous ne saurions trop souligner la portée doctrinale qui s’échappe de ces lignes, et combien, en pratique, nous pourrons y trouver une base solide pour des procès non moins intéressants en droit, que productifs en heureux résultats. Un syndicat professionnel peut non seulement intervenir dans une instance qui a pour but de faire maintenirsous séquestre une maison austro-allemande qui fait concurrence aux usines de même nature situées en France, mais il peut même prendre l’initiative de la demande de séquestre si, par hasard, une négligence avait empêché le parquet d’agir (*).
- Le deuxième et le troisième moyen de cassation étaient les suivants : la Cour de Lyon a mis sous séquestre une société, qu’elle a cependant déclarée française, car, par ses statuts, son siège social, la publicité, elle est née en France, et l'arrêt le reconnaît; or, si elle est Française, elle ne peut être frappée que dans la personne des Allemands qui y ont des intérêts. La mise sous séquestre doit, en réalité, être limitée à ces personnes et à leurs biens, cependant elle est mise sous séquestre pour le tout ; et elle aurait eu cependant le droit, dont elle a été en quelque sorte dépouillée par l’arrêt, de prouver qu’elle est une
- (*) D’ailleurs on ne saurait assez remarquer que la jurisprudence de la Cour suprême tend à elendre beaucoup l’exercice de l’action des syndicats professionnels (voir Req. 5 janvier, D. 1897, 1,120 ; Req. sur le premier moyen 18 janvier 1905, D. 1908, 1.27. Ier janvier 1910, D. 1912, 1 395). Dans ces deux derniers arrêts la Chambre civile déclare le syndicat professionnel recevable à actionner en dommages-intérêts soit une compagnie de chemins de fer, soit les commissaires prisèurs d’une ville, pour réparation du préjudice causé à la profession de ses membres par la concurrence illicite résultant de ventes auxquelles les parties assignées faisaient procéder.
- filiale ou plutôt un établissement entièrement dépendant d’une société suisse
- Mais la Cour de cassation a répondu par un argument sans réplique : une société peut être Française par ses statuts qui lui constituent un extrait de naissance régulier, mais elle peut, malgré cette origine, n’être que le prête-nom d’une société allemande; et c’est précisément ce que l’on constate en analysant les faits particuliers au cas allégué.
- Ces faits, quels sont-ils? Lors de la création de la société, plus de la moitié du capital social, soit 1 080 actions, sur 2 000, appartenaient à des
- (•) Comme ci-dessus nous donnons le libellé des deuxième et troisième moyens du pourvoi.
- « Deuxième moyen de cassation. — Excès de pouvoirs, violation des articles ior, 2" et suivants du décret du 27 septembre 1914» i3i5 du Code civil et des règles de la preuve, ainsi que de l’article 7 de la loi du 20 avril 1810, en ce que, tout en constatant que la Société exposante est une Société française, constituée conformément aux prescriptions de la loi française, l’arrêt attaqué a confirmé l’ordonnance de référé mettant tous ses biens sous séquestre, sous prétexte qu elle serait l’intermédiaire d'une entreprise allemande faisant le commerce en France, à raison du fait que, lors de sa fondation, en 1912, et à la date du 22 avril 1914, la majorité de ses actions auraient été aux mains de porteurs allemands alors que, d’une part, la mise sous séquestre ne peut atteindre que les sociétés allemandes et, pour les sociétés françaises, seulement les biens qui seraient prouvés être affectés à des opérations commerciales avec des Allemands; qu’au surplus, l'arrêt attaqué n’a pas constaté qu’à la date du 3o-3i octobre 1914. on même à celle du 27 septembre 1914 ou du 4 août 1914, les actions de la société fussent aux mains d'Allemands.
- « Troisième moyen de cassation. — Excès de pouvoir, violation des articles Ier, 2 et suivants du décret du 27 septembre 1914» 1315 du Code civil, violation des droits de la défense et de l’article 7 de la loi du 20 avril 1810, en ce que l’arrêt attaqué a dénié à la société exposante le droit d’exciper, pour sa défense, de ce qu’elle est une filiale ou plutôt un établissement dépendant entièrement d’une société suisse, par le motif principal que la société exposante ne serait pas recevable à établir qu’elle se serait jouée de la loi française, alors que, s’agissant non pas d’échapper à une sanction quelconque des prescriptions du droit commun en matière de constitution de sociétés — sanction que les juges du fond n’auraient pas eu, d’ailleurs, le pouvoir de prononcer d’office — mais s’agissant pour la société exposante de défendre son existence d’entreprise commerciale contre une mesure présentant le caractère d'une sorte de confiscation pénale, ladite société ne pouvait se voir refuser le droit d’exciper de tous moyens de défense tendant à faire disparaître la fausse imputation que l’on faisait peser sur elle. »
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- souscripteurs de nationalité allemande. Cette proportion s’est accrue sensiblement puisque.au 22 avril 191/1, la presque totalité du capital social est aux mains des Allemands, 1 960 actions sur 1 000. Ce n’est pas tout : le directeur de la société est Allemand, et plusieurs membres du Conseil d’administration sont aussi Allemands. Ce n’est pas tout. Ces divers personnages donnent leur démission à la veille de la déclaration de la guerre; et la Cour de Lyon déclare que c’est là de leur part une manœuvre qu’ils ont jugée nécessaire « pour rendre moins apparent le caractère allemand de l’opération industrielle et commerciale », mais elle déclare en même temps « que leur départ n’a pas modifié le caractère de l’entreprise dans laquelle les capitaux intéressés étaient à peu près exclusivement allemands ».
- Ainsi la Cour d’appel, en se fondant sur un ensemble de faits précis qu’elle énumère, décide que la Société franco-suisse est une personne interposée au moyen de laquelle des sujets allemands se livrent au commerce en France. Or les juges du fond ont un pouvoir souverain pour reconnaître, en dehors des cas légalement présumés, le fait de l’interposition de personne (Req., 3 mars,J5i88o, Dal., 1881. 1.261 ; i5 décembre 1891, Dal., 189a. 1. 116; 9 janvier 1906, Dal. 1906. 1. i36; Aubry et Rau, 4e édition., tome VII, § 65o bis, p. 53, 54; Baudry-Lacanti-nerie et Colin, Des donations entre vifs, I, n° 5'|3).
- Ce qui est vrai en matière de dispositions entre vifs ou testamentaires, ainsi du reste qu’en toute autre matière, doit l’être a fortiori en une matière où la fraude à la loi n’existait pas avant le décret du 27 septembre 1914. Et cette simple réflexion répond péremptoirement à l’argument tiré de ce que l’arrêt attaqué aurait négligé de préciser si les faits qu’il relate persistaient encore soit au moment des poursuites, soit à la date du décret ou à celle de la déclaration de guerre. On remarquera que c’est à cette dernière date que, d’après l’arrêt, le directeur allemand et les membres du conseil d’administration allemands ont donné leur démission, ce qui détruit le reproche.
- II
- Nous donnons maintenant le sommaire et le texte de l’arrêt du 20 juillet 1915, tels qu’ils sont relatés dans les numéros consécutifs du i3 et du
- 14 octobre 1915' de la Gazette des Tribunaux":
- Un syndicat, représentant un intérêt corporatif lésé par la concurrence illicite que fait à l’ensemble de ses membres une société étrangère, est recevable à intervenir dans une instance qui intéresse cet intérêt.
- 11 appartient aux juges du fond, appréciant souverainement les faits de la cause, de déclarer qu’une société, bien que fondée en France, conformément à la loi française et ayant son siège social en France, est cependant en réalité une personne interposée sous le couvert de laquelle une entreprise allemande faisait le commerce en France.
- « La Cour ;
- « Sur le premier moyen du pourvoi pris de la violation des articles 466 du Code de procédure civile et 7 de la loi du 20 avril 1810, ainsi que de la fausse application du décret du 27 septembre 1914, relatif à l’interdiction des relations commerciales avec l’Allemagne et l’Autriche-Hongrie :
- « Attendu que le pourvoi reproche à l’arrêt attaqué d’avoir admis l’intervention dsi syndicat en instance d’appel de l’ordonnance 'àè référé qui maintenait sous le séquestre, en vèttu du décret du 27 septembre 1914, tous les biens de la société franco-suisse, prétendant que ce syndicat n’aurait pas été recevable à former tierce opposition à la décision à intervenir, faute de pouvoir justifier qu’elle porterait atteinte à ses droits ou à ceux dont il a la garde ;
- « Mais attendu qu’il résulte de l’arrêt attaqué que le syndicat dont il s’agit représente un intérêt corporatif qui se trouverait lésé par la concurrence illicite que ferait à l’ensemble de ses membres la société franco-suisse X... si, comme il le soutient, cette société constituait en réalité une entreprise commerciale allemande qui exercerait le commerce en France en violation des dispositions prohibitives édictées par le deuxième paragraphe de l’article premier du décret du 27 septembre 1914 ;
- « Attendu dès lors, qu’en reconnaissant que ledit syndicat avait un intérêt incontestable dans son action et en le déclarant recevable à intervenir devant la Cour d’appel, l’arrêt dénoncé, qui est motivé, n’a ni violé les articles de loi visés au moyen, ni faussement appliqué le décret susmentionné ;
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXI (2e Série). — N° 47.
- « Sur les deuxième et troisième moyens tirés d’un excès de pouvoirs, de la violation des articles i et a et suivants du décret du 27 septembre 1914, de l’article 1315 du Code civil et des règles de la preuve, de la violation des droits de la défense et de l’article 7 de la loi du 20 avril 1810 :
- « Attendu qu’il est constaté, en premier lieu, par l’arrêt attaqué que, bien qu’elle ait été fondée à Lyon, ou elle a son siège social, conformément aux prescriptions de la loi française, la société franco-suisse X... dont le capital social appartenait presque en totalité ( 1,960 actions sur a,000) à des souscripteurs ou porteurs de nationalité allemande, et dont le directeur allemand, ainsi que les membres allemands de son conseil d’administration, ont donné leur démission le ier août 1914, à la veille de la déclaration de guerre, n’était rien autre chose qu’une personne interposée sous le couvert de laquelle une entreprise commerciale et industrielle allemande faisait le commerce en France ;
- « Attendu qu’en second lieu, la Cour d’appel de Lyon déclare qué vainement cette société prétend qu’elle n’avait qu’une existence fictive en tant que société française et qu’elle n’avait jamais été qu’une filiale d’une société suisse, véritable propriétaire de presque toutes ses actions; qu’elle ne démontre pas l’exactitude de cette allégation; que non seulement, en effet, les souscripteurs ou porteurs desdites actions n’ont jamais signalé qu’ils agissaient en qualité de mandataires et non en leur nom personnel, mais que, de plus, les divers documents ou certificats sur lesquels elle appuie ce dire, à leur supposer une autorité suffisante pour infirmer celle des énonciations de ses propres procès-verbaux officiels, manquent en fait de précision et contiennent même des affirmations qui se contredisent;
- « Attendu qu’en l’état de ces constatations et de ces appréciations qui rentraient dans l’exercice du pouvoir souverain des juges du fond et qui échappent au contrôle de la Cour de cassation, il importe peu que, dans un de ses considérants, la Cour d’appel ait dit que la société
- litigante ne saurait être admise à présenter un pareil moyen de défense ;
- « Que, sans examiner si, comme on le soutient, ce motif surabondant est erroné en droit, il suffît que la décision rendue soit légalement justifiée par les motifs susrelatés qui sont tirés du fond de l’affaire ;
- « Attendu qu’il suit de ce qui précède qu’en confirmant l’ordonnance de référé qui a main-, tenu la mise sous séquestre de la société, l’arrêt attaqué, qui est régulièrement motivé, n’a ni commis un excès de pouvoir, ni violé les principes et les textes de loi invoqués par le pourvoi ;
- « Par ces motifs ;
- « Rejette. »
- III
- Il nous reste à résumer à très grands traits la leçon qui se dégage de ce document ci-dessus analysé.
- Deux principes s’y trouvent très bien expliqués.
- Premier principe. — On est en France généralement très timoré en ce qui regarde les sociétés, parce que l’on attache seulement une importance capitale à ce fait, indiscutable d’ailleurs au point de vue juridique, que la nationalité d’une société se déduit des statuts qui la régissent : c’est entendu ; constituée àla mode française, une société est Française : mais elle peut néanmoins être, comme telle, le prête-nom, la personne interposée qui sert des intérêts allemands ; par conséquent, elle n’en tombe pas moins sous le coup du décret du 27 septembre 1914 : les juges doivent examiner non seulement la façade, mais encore et surtout ce qu’il y a par derrière.
- Deuxième principe. — Si les pouvoirs publics ne font pas leur devoir, et oublient de mettre sous séquestre les maisons ennemges — directe-' ment ou par prête-nom — les groupements d’intérêts professionnels qui s’appellent des syndicats ont parfaitement qualité pour agir.
- Paul Bougault,
- Avocat à la Cour d’Appel de Lyon.
- La reproduction des articles de
- Paris. — imprimerie levé, 17, sue cassette. ; • Le (iérmnt : J.-B. Notet,
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- Trente-septième année
- SAMEDI 11 DÉCEMBRE 1915.
- Tome XXXI (2» série). N» 48
- La Lumière Electrique
- SOMMAIRE
- A. BLONDEL et F. CARBENAY. — Systèmes oscillants à amortissement discontinu C Fin), a /, i
- J. REYVAL. — Usine électrique de la Bias-china et du Ticinetto (Suisse) ......... 2/,G
- Publications techniques
- Transmission et distribution
- Contrôle et protection des installations électriques. — P. Steinmetz (Fin)............ 251
- Effets de l'électrolysc sur les constructions et canalisations métalliques. — A.-K. Ganz. . . a54
- Radiotélégraphie
- Emploi de courant alternatif permanent pour la télégraphie sous-marine. — Lieutenant-
- colonel G. O. Squiku...................... 258
- Notes industrielles
- Commande automatique à huile sous pression, système Oerlikon.......................... 261
- Renseignements Commerciaux.................. 264
- SYSTÈMES OSCILLANTS A AMORTISSEMENT DISCONTINU {Fin) (1)
- III. — Application expérimentale.
- Pour donner un exemple des phénomènes exposés ci-dessus, nous avons réalisé (en novembre 1913) l’application suivante :
- Un système oscillant à frottement semblable à celui des anciens oscillographes Blondel en fer doux a été établi comme il suit : au centre du puissant solénoïde S S sans fer de l’harmoni-graphedu même auteur (*), oscille un petit barreau de fer doux B monté sur crapaudines en pierre fine (3) ; en agissant sur l’intensité du courant
- (') Voir Lumière Electrique du 27 novembre 1 g 15, p. 193, et 4 décembre, p. 217.
- (2) Voir Lumière Electrique, tome XVIII, 20 avril 1912, p. 70.
- (3) Ces crapaudines sont serties à l’extrémité de 2 vis portées par un étrier de maillechort (non en cuivre, afin de réduire l’amortissement par courants de Foucault).
- L’équipage peut être enfermé dans un tube pour étudier l’amortissement produit par des liquides ce tube présente, au niveau du barreau, une ouverture circulaire fermée par une glace plane pour laisser passer les rayons lumineux (fig. 5).
- continu I traversant le solénoïde SS, on fait varier
- Courant continu -HO y.
- Fig. 4. — Schéma du montage.|
- à volonté la fréquence d'oscillation propre du
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- LA. LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXI (2e Série). — N° 48.
- barreau qui lui est sensiblement proportionnelle, au-dessous de la saturation. Ce barreau peut encore être soumis à l’action d’un champ transversal produit par deux petites bobines .v.v dont l’axe est perpendiculaire à celui du solénoïde directeur.
- L’ensemble de l’appareil est porté par une double suspension élastique.
- Le barreau porte un petit miroir de o,8 millimètre de cêté.
- U-"
- Fig. 5. — Disposition de l’équipoge mobile qui a servi aux expériences.
- Enfin l’appareil est complété par la partie optique et les organes d’enregistrement d’un oscillographe.
- Le schéma du montage est représenté ci-dessus
- (fig- 4)-
- La distance entre le miroir du barreau et le papier photographique était de 90 centimètres.
- Vérification de la loi linéaire. — Tout d’abord, nous avons pu vérifier que les maxima des oscillations libres se placent bien sur une ligne droite (fig. 6) en opérant avec des pivots assez fins et des champs faibles pour que l’amortissement proportionnel à la vitesse lut franchement négligeable (A = o).
- Nous avons, dans ce qui suit, étudié le cas pl 11 s complexe où un amortissement supplémen-tairç variable avec la vitesse est introduit, soit par les courants de Foucault et l’hystérésis dans les champs intenses, soit par un liquide peu visqueux.
- Mesure des fréquences d'oscillation. —L’emploi
- I ig. fi. — Exemple d’amortissement ù frottement. Les sommets sont sur une ligne droite.
- d'un diapason de comparaison n’était guère
- I'ig. 7. — 1 = i,5 ampère. Fréquence propre : 3o.
- rpossible, à cause de l’encombrement; une grande
- Fig. 8. — I =;3 ampères. Fréquence propre :’fio.
- précision n’étant d’ailleurs pas nécessaire, et
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- 11 Décembre 1915.
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
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- l’amortissement proportionnel à la vitesse du système étant faible, nous avons employé la méthode de résonance.
- Il suffisait d’envoyer, dans l’enroulement déviant ss, du courant alternatif du secteur (fré-
- Hg. 9; — 1 = 6 ampère.-'. Fréquence propre : «20.
- quenee connue) et d’accorder (‘) le système à la résonance successivement avec les divers harmoniques. Pour chaque terme de rang n on note le courant !» traversant le solénoïde SS.
- Caractéristiques du barreau de fer doux. — Le barreau a les dimensions suivantes :
- Hauteur : •>. mm. \a ;
- Largeur : a mm. i5 ;
- Epaisseur : o mm. 5;
- ce qui correspond à un moment d'inertie :
- .. a,/,5 X •*,!!> r
- K=7,b------------------0,5 . i (»'
- 5—7,9. io~6 un. C.G.S.
- soit, pour tenir compte de l’axe et du petit miroir :
- K = 8,5 io-5 un. C.G.S.
- I. — Le barreau oscille dans l'air (pression atmosphérique). — L’amortisseinént est dû aux causes suivantes :
- a) Frottement de l’axe du barreau contre les crapaudines;
- b) Résistance de l’air ;
- c) Hystérésis magnétique et courants d’induction .
- Fig. îo. — 1=9 ampères. Fréquence propre : 180.
- On vérifie ainsi qu’au-dessous de la saturation la fonction
- n=f(Jn)
- est sensiblement linéaire (*).
- (*) En agissant sur le courant traversant l’enroulement directeur SS.
- (2) Le solénoïde SS ne contenant pas de fer, le couple directeur JltSCl au-dessous de la saturation, est proportionnel à I* 2 et imprime donc au barreau des oscillations propres dont la fréquence est proportionnelle à I.
- On remarque, par l’examen des courbes ci-contre (‘) (fig. 7, 8, 9, 10 et 11) que la ligne joignant les maxima d’amplitude (sensiblement droite pour les faibles fréquences) a une forme exponentielle d’autant plus accentuée que la fréquence est plus grande.
- (*) Une photographie de mouvement libre s’obtient très simplement, un courant continu i étant envoyé dans le solénoïde js, le système est dévié de sa position d’équilibre. On embraye le déroulement de papier photographique sur son moteur et l’on coupe le courant i.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXI (2* Série). — N° 48
- Les valeurs correspondantes de 8 et, e sont con- i Dans le cas d’oscillations libres, l’amortisse-signées dans le tableau I ci-dessous. | ment par hystérésis ne peut être défini, puisque
- Tableau I. — Oscillations d'un barreau de fer doux dans un champ, à l’air.
- INTENSITÉ DU COURANT DANS LE SOLÉNOÏDE S S PSEUDO•FREQUENCE I propre ; — DÉCRÉMENT .' 8 COEFFICIENT d’amortissement 8 A = 4 K -T (FN G. G. S.) ANGLE LIMITE e (en radians) COUPLE * DE FROTTEMENT : D(l) (en DYNES)
- ampères 3 périodes 60 3,5 io—3 7,15 io—5 8,6 io—3 io3 10—3
- G 120 /|,6 IO~3 •8,7 io—5 2 , I 5 Io—3 io3 10—3 3
- 9 180 5,2 1Q—3 3ra IO_t 0,89 10—3 96 10—3
- 18 36o 6,5 in-3 8o ii»—:5 0,37 10—3 160 10—3
- (') On a D = sG. — Or, G == 4it2.K (jj^ > Pour 1“ fréquence 60 par exemple
- G = 47t2 8,5.io—1 Go3 s=t 12 dynes.
- Nous avons appliqué les formules suivantes précédemment établies :
- (0„,—jj) — (Om)
- (0»n) — (®'n+i>)
- 0"rn — (0»i—p) (0«i-|-p)
- (0,„) — (Om+p)
- e étant homogène à un angle sera exprimé en radian; à une longueur l (en centimètres) mesurée sur le papier photographique (la distance entre le barreau et ce papier étant 90 centimètres) correspond une déviation :
- 0 = ------- radi n.
- 2 X 90
- De 5 et £, on déduit le coefficient d’amortissement A et le couple constant de frottement D.
- On observe ainsi que :
- i,J Le décrément augmente légèrement, de sorte que A en fonction de la fréquence présente une allure parabolique.
- L’amortissement par l’air est dans notre cas assez peu important; on a d’ailleurs vérifié qu’il était proportionnel à la vitesse.
- La partie variable de l’amortissement qui nous occupe est donc due soit à l’hystérésis, soit aux courants de Foucault.
- les cycles sont ouverts; au contraire, si les oscillations sont périodiques, l’amortissement caractérise l’énergie dépensée dans un cycle.
- Fig. 11. — I = 18 ampères. Fréquence propre : 36o.
- L’amortissement par courants de Foucault est sensiblement de la forme :
- -de
- a 3t2 —,
- df
- la fréquence propre étant proportionnelle à 3i, une partie de A doit varier comme le carré de celle-ci.
- 20 Le couple D de frottement est constant,
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- 14 Décembre 1915. LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
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- excepté pour la dernière expérience
- qui correspond à un D environ 5o % plus grand.
- Cette variation s’explique en remarquant que pour cette fréquence, le champ étant très important, l’attraction magnétique horizontale sur le barreau produit un couple de frottement supplémentaire, sur la périphérie du pivot, qui vient s’ajouter au couple de frottement D s’exerçant sur les faces de base de celui-ci.
- IL — Le barreau oscille dans un liquide peu visqueux. — Le tube contenant l’équipage, étant rempli de benzine, nous avons observé les résultats suivants (Tableau II).
- Tableau II. — Oscillations dans la benzine.
- PSEUDO- FRÉQUENCE I propre : — DÉCRÉMENT S COEFF. D'AMORTISSEMENT a-,,k| (G.G.S.) ANGLE LIMITE £ (en radians)
- 5o 71 1 o~3 121 10—5 négligeable
- a5o tu 0 0 L 255 10—6 )>
- 35o 25,5 io^1 3o5 io—6 »
- i° L’amortissement de frottement du pivot est rendu négligeable devant l’amortissement dû à la résistance de la benzine.
- 2° Le décrément, très important, diminue quand la fréquence d’oscillations propres augmente, mais non pas en raison inverse; il en résulte que le coefficient d’amortissement croît encore avec la fréquence, mais beaucoup moins que dans le premier cas.
- IV. — Systèmes électriques analogues.
- Tout ce qu’on vient de dire pour les systèmes mécaniques trouve son application immédiate aux systèmes oscillants électriques, par l’emploi des règles bien connues de transformation qui permettent de passer, par analogie, des problèmes mécaniques aux problèmes électriques : la déviation 0 est remplacée par une charge électrique q, l’inertie K par une self-induction L, le couple directeur (par radian) G par l’inverse d’une capacité, le coefficient d’amortissement A par une résistance R, le couple résistant discontinu D par une force-contre-électromotrice E s’inversant avec le mouvement oscillatoire : par exemple, celle qui se produit dans un voltamètre à capacité négligeable, mis en série dans le circuit oscillant.
- L’équation mécanique est alors remplacée par une équation électrique :
- q ± E = /(«).
- Les phénomènes oscillants électriques dans un tel circuit, abandonné à lui-même après charge préalable, suivent exactement les mêmes lois que celles exposées ci-dessus et peuvent être enregistrés par un oscillographe approprié. De même, les oscillations forcées produites dans cé circuit par un alternateur en série.
- Enfin, les méthodes qui permettront de déterminer les coefficients caractéristiques R et E seront aussi de simples décalques électriques de celles exposées ci-dessus.
- A. Blondel et F. Caiibenay.
- Erratum. —La figure-2(n°d|j 27 novembre, p. 196) se rapporte au calcul du temps v (Cas A* — 4 KC < 0) et non au cas d’un mouvement libre apériodique.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXI (2* Série). — fl-48.
- USINES ÉLECTRIQUES DE LA BIASCHINA ET DU TICINETTO (SUISSE)
- L’usine de la Biaschina a été construite pour utiliser le Tessin et ses affluents de rive droite dans la partie centrale de la Lévantine en amont de Bodio. La concession en a été accordée par le canton du Tessin en 1905.
- L’usine du Ticinetto a été établie surtout pour fournir l’énergie nécessaire pour la construction de l’usine de la Biaschina, perforation des galeries, tracteurs, élévateurs, pompes, et éclairage des chantiers. Au lieu de n’installer qu’une usine provisoire qui eut été démolie une fois les travaux terminés, on a préféré construire une usine pouvant servir d’auxiliaire à celle de la Biaschina.
- Le Tessin présente, dans la partie supérieure du palier utilisé, entre LaVorgo et la gare de Gior-nico, une pente assez forte (5, 8 % en moyenne), tandis qu’entre Giornico et Bodio elle descend à 1 % . La première partie comprend précisément les gorges de la Biaschina que remonte la ligne du Gothard par une succession de tunnels hélicoïdaux. La chute disponible dans ces gorges atteint déjà i5o mètres sur les 2G0 mètres de chute totale à l’usine.
- La formation géologique de ces gorges n’a pas été encore expliquée;certains supposent qu’elles sont dues à la rencontre des moraines opposées des anciens glaciers du Gothard et du val Chiro-nico, à travers lesquelles la rivière se serait frayé un passage par érosion ; un éboulement aurait ensuite recouvert le tout et créé le seuil actuel. La gorge qui ne rencontre nulle part le rocher est creusée à travers des éboulis dont l’érosion est compensée par les éboulements latéraux. Suivant le professeur Schardt, de Lausanne, le seuil serait dû uniquement à l’éboulement. Il parait en tous cas certain qu’un lac a existé en amont de ce barrage naturel.
- Le premier projet d’aménagement de cette partie du Tessin prévoyait uniquement l’utilisation de la chute de la Biaschina (1896) mais, en 1905, on se décida à demander la concession pour une chute plus élevée, avec usine installée à Bodio.
- Des devis comparatifs ont montré en effet que cette solution n’augmentait pas le prix de revient de l’énergie et que, malgré la faible pente de la
- rivière entre Giornico et Bodio, le canal pouvait être prolongé avec facilité jusqu’à Bodio ; d’autre part,les dépenses d’installation de la prise d’èau, de l’usine et du canal de fuite qui ne varient pas avec la hauteur de chute, se trouvent réparties sur une puissance plus grande.
- Au point de vue hydrologique, le Tessin présente des particularités intéressantes; son bassin pluvial à la prise d’eau de Lavorgo ne dépasse pas 820 kilomètres carrés. Son débit, d’après des
- t'ig. 1. — Barrage sur le Ticinetto.
- observations remontant à 1897, s’abaisse rarement au-dessous de 5 000 litres par seconde et le débit moyen, en basses eaux, de 6000 litres par seconde, n’intervient que pendant un mois par an environ (du milieu de février au milieu de mars). Ce débit d’étiage, qui correspond à près de 18 litres par seconde et par kilomètre carré, est certainement très élevé et ne peut s’expliquer que par l’existence de sources ; les bassins limitrophes n’ont en effet que 4 à 8 litres par seconde, ce qui justifierait cette supposition.
- On constate d’ailleurs des émissions souterraines entre Dazio etPiotta, tandis qu’à Airolo le débit d’étiage redevient normal.
- En ce qui concerne les hautes eaux, on manquait de données précises ; on peut cependant supposer que la crue de 1868, qui aurait été la plus considérable, n’aurait pas dépassé 460 mètres cubes par seconde. Par mesure de précaution, on a cependant établi les ouvrages de prise d’eau pour un débit maximum de 55o mètres
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- 11 Décembre 1915.
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
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- cubes, soit i 700 litres par seconde et par kilomètre carré de bassin pluvial.
- Le canal de dérivation traverse, sur presque toute sa longueur (sauf sur les 5oo premiers mètres après la prise d'eau où on a rencontré des éboulis et des moraines), des roches plus ou moins dures et compactes formées de gneiss et granités, mais d'une structure assez régulière.
- 11 franchit les affluents du Tessin, le Ticinetto, la Barolgia, la Crcmosina, elle Nadro, dont les eaux sont captées et introduites dans le canal, ce
- Fig. 2. — Massifs d’ancrage et d’appui de la conduite ; forcée.
- qui représente, avec 48 kilomètres carrés de bassin pluvial, un appoint de 10 % environ.
- La prise d’eau, le canal de dérivation etles conduites forcées ont été établis pour un débit maximum de i5 000 litres par seconde; le débit minimum est de 5 000 litres et le débit normal d’étiage, de 6 600 litres. Comme la chute nette, déduction faite des pertes de charge, est de 255 à 2G0 mètres, on trouve, pour la puissance de l’usine (rendement de 75 % des turbines) :
- En étiage minimum, 18 000 chevaux effectifs sur l’arbre des turbines ;
- En étiage normal, 17000 chevaux effectifs sur l’arbre des turbines;
- En période de débit normal et hautes eaux, 38 000 chevaux effectifs sur l’arbre des turbines.
- Le débit maximum de i5ooo litres par seconde se maintient pendant environ 6 à 7 mois par an.
- Comme la force motrice est destinée à des industries électro-chimiques, les variations de la puissance disponible ont moins d’importance que s’il s’agissait d’une distribution d’énergie pour l’éclairage et la force motrice.
- L’installation comprend :
- i° La prise d’eau ;
- 20 Le canal de dérivation ;
- 3° Le réservoir compensateur et le bassin de mise en charge ;
- 4° L’usine;
- 5° Le canal de fuite ;
- G0 Les travaux accessoires.
- Avant de parlerde l’usine principalede la Bias-china, il nous semble intéressant de dire quelques mots de l’usiue auxiliaire du Ticinetto.
- Usine du Ticinetto.
- Le torrent du Ticinetto est un affluent de rive droite du Tessin; son bassin pluvial a 27 kilomètres carrés de superficie.
- Après avoir traversé le haut plateau de Chiro*
- Fig. 3. — Conduite forcée et usine du Ticinetto.
- nico, il descend par une gorge très rapide vers le fond de la vallée ; la hauteur de chute enlrc le plateau et le canal de la*Biaschina est d’environ 17a mètres ; c’est cette chute qu’utilise l’usine du Ticinetto, construite sur le canal meme de la Biaschina.
- Le barrage est construit en aval de Chironico,
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXI (2e Série). — N»48.
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- à l’endroit où le torrent quitte le plateau pour se précipiter dans la gorge. Il est fondé sur terrain rocheux; sa longueur atteint 35 mètres au sommet et sa hauteur 6 mètres. Il fonctionne comme déversoir au moment des crues et comme réservoir compensateur (5 ooo mètres cubes) en temps normal. Deux conduites de vidange le traversent, l’une placée immédiatement à côté de l’entrée du canal et l’autre sur la rive gauche rejoint, après un parcours souterrain de 70 mètres, le bassin de mise en charge (fig. 1).
- La conduite forcée est formée de tuyaux à emboîtement en acier Siemens-Martin, soudé, de 8 mètres de longueur et 5oo millimètres de diamètre intérieur. Les joints à emboîtement sont munis de bagues spéciales qui assurent, en même temps qu’une étanchéité absolue, les dilatations et contractions de la conduite. Les tuyaux sont maintenus de distance en distance par des massifs d’ancrage et supportés par des massifs d’appui (fig. 2).
- Comme nous l’avons dit, l’usine est placée sur le canal même de la Biaschina (fig. 3); elle contient trois groupes générateurs horizontaux dont un sert de réserve; chacun des alternateurs est accouplé directement à la turbine correspon-
- Fig. 4. — Groupe générateur à l’usine du Ticinetto.
- dante au moyen d’un manchon élastique. Leur puissance est de 5oo chevaux à 5oo tours par minute. Les turbines sont du type Pelton à deux éjecteurs, avec régulateur de précision à huile et servo-moteur agisssant automatiquement sur un troisième éjectcur d’échappement servant de régulateur de pression. L’eau arrive auxtürbines
- par des branchements de 35o millimètres de dia" mètre avec vannes manœuvrées à la main.
- Chaque alternateur est calculé pour une puissance de 5oo chevaux sur résistances inductives et de 420 KYA avec cos cp — 0,8. Le courant produit est du courant triphasé, 8 000 volts,-5o périodes.
- Les excitatrices sont placées en bout d’arbre sur chaque groupe générateur.'
- La figure 4 représente un des groupes générateurs et la figure 5 une turbine avec son régulateur.
- Le tableau de distribution comprend les 3 panneaux des génératrices, et 3 au très pour les départs (un sur Bodio et l’autre sur Lavorgo).
- La concession prévoit l’utilisation de 600 chevaux bruts, continus, correspondant à 45o chevaux nets de 24 heures. Comme l’installation est destinée principalement à l’éclairage, la durée d’utilisation ne dépasse pas 11 heures par jour,
- Fig. 5. — Turbine de 5oo HP ù l’usine du Ticinetto.
- pendant lesquelles la puissance disponible peut atteindre 1 000 chevaux.
- Le débit normal du Ticinetto s’abaisse en étiage normal jusqu’à i5o litres par seconde; la puissance de 45o chevaux nécessitant un débit de 270 litres, on a été amené à établir un réservoir pour compléter le débit au moment des
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- il Décembre 1915.
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- étiages d’hiver. On a utilisé, pour établir ce réservoir, un lac de montagne à i 800 mètres d’altitude environ, ayant 40 mètres de profondeur et 200 000 mètres carrés de superficie.
- On l’a surélevé de 6 mètres au moyen d’un barrage pour obtenir une capacité de iSooooo mètres cubes et 1 km* 78, de superficie. Il est alimenté par un bassin pluvial dont le débit atteint en moyenne 2 85o 000 mètres cubes palan.
- Ce réservoir est suffisant pour compléter le débit minimum de 120 litres par seconde pendant 5 mois de l’année ; la tranche d’eau utilisable a 10 m. 5o d’épaisseur.
- Le barrage, de 12 in. 5o de hauteur et de 46 mètres de développement, présente certaines particularités intéressantes. Il a été construit en maçonnerie de pierres sèches avec, sur le parement amont, un revêtement de maçonnerie ordinaire de 4<> centimètres au sommet et de i mètre
- proprement dite avec les grilles, vannes d’entrée du canal, bassin de décantation,' déversoir de trop-plein et vanne de vidange, enfin les grilles fines d’entrée du canal (fig. fi).
- Le barrage fixe en maçonnerie, forme déversoir superficiel ; la vanne de chasse des graviers est formée d’un simple écran à rabattement autour de charnières horizontales.
- Le seuil d’entrée de la prise d’eau est disposé parallèlement à la rivière, à environ 1 m. 20 au-dessous de la crête du barrage, mais à 80 centimètres au-dèssus de la vanne de chasse, ce cpii empêche les graviers d’obstruer les grilles en rivière. Ces grilles ont un développement total de 24 mètres, divisé en 6 panneaux de 4 mètres de largeur; leur débit est de 15 000 litres par seconde quand le niveau de l’eau atteint la crête du barrage.
- Le bassin de décantation est divisé en deux parties parallèles, de telle façon que le nettoyage
- Fig, 6. — Prise d’eau de Lavorgo. Plan d'ensemble.
- à la base, recouverte elle-même d’un enduit au ciment avec armatures en métal déployé.
- Un déversoir de trop-plein se trouve sur le côté du barrage ; quant à la prise d’eau, elle comprênd un simple tuyau qui traverse le barrage à sa base, avec un robinet papillon.
- Prise d’eau sur le Tessin.
- La prise d’eau comprend un barrage avec vanne de chasse des graviers et da prise d’eau
- d’un des bassins peut se faire sans interruption dans l’exploitation de l’usine; l’entrée du canal est protégée par une grille fine contre les matériaux flottants qui n’auraient pas été arrêtés par les grilles en rivière. La hauteur des seuils successifs d’arrêt des graviers est disposée de façon à faciliter leurévacuation par des vannes de chasse.
- Canal d’amenée^
- Le canal d’amenée a une longueur totale de 8 800 mètres, çn grande partie en galeries souter-
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- raines (8oo mètres seulement à ciel ouvert). Sa pente est de r,5 °/00.
- Le tracé du canal sur la rive droite du Tessin a nécessite la construction d’un long souterrain à travers l’éboulcment de la Biaschina, entre la prise d’eau et les gorges du Ticinetto. Cette première galerie a été percée sans attaque latérale, mais au moyen de perforatrices, sur une longueur de 2 993 mètres. Au delà du Ticinetto, une seconde galerie atteint, après un parcours de 1 085 mètres, laBarolgia(ValOsàdigo). Les auLres galeries, dont la longueur varie entre 900 et 600 mètres, ont été percées à la main.
- Le canal a été calculé pour un débit maximum de i5 000 litres par seconde, avec une vitesse de l’eau de 9 m. 5o par seconde.
- Le profil du canal varie suivant la nature du terrain qu’il traverse ; sur une grande partie de son parcours, le terrain étant assez compact, le canal est simplement protégé par un revêtement en béton dans sa partie inférieure, sur une hauteur de 1 m. 90.
- Dans ses parties à flanc de coteau, le canal est recouvert d’une dalle en béton armé avec couche de terre protectrice.
- Les ouvrages d’art comprennent des ponts-canaux sur le Ticinetto et sur la Cramosina et un pont-canal à deux arches de i3 m. 80 sur la Barolgia. Des vannes de vidange ont été placées en cinq endroits différents.
- Les affluents de rive droite du Tessin sont captés et conduits dans le canal dont ils augmentent le débit; ce sont le Ticinetto, la Barolgia, la Cramosina et le Nadro.
- Réservoir compensateur et chambre de mise en charge.
- Sur ses 500 derniers mètres, le canal a été élatgi jusqu’à i3 mètres carrés de section, de façon à réaliser un réservoir de G 55o mètres cubes à proximité immédiate de l’usine, pour compenser les variations temporaires de charge. 11 comprend un déversoir superficiel avec hausses en bois, suffisant pour débiter les i5 000 litres d’eau de canal, en cas d'arrêt subit des turbines. Ce déversoir a 35 mètres de développement, il se trouve surNla rive droite du Nadro, qui sert ainsi d’exutoire du trop-plein.
- Une vanne de vidange permet de vider entièrement le réservoir.
- Le bassin de mise en charge bifurque sur le canal d’amenée au kilomètre 8 409, c’est-à-dire à l’entrée du réservoir; il contient les appareils de fermeture des conduites, qui peuvent être ma-nœuvrés, soit à la main, soit électriquement depuis l’usine lorsque l’arrivée de l’eau dépasse une certaine vitesse dans les conduites forcées, par exemple lors d’une rupture de tuyaux.
- Pour avoir une sécurité absolue dans le fonctionnement automatique de ces appareils, 011 a adopté un système de vanne à rideau qui se déroule par son propre poids en cas de danger ; son déclanchement peut aussi être produit par pression sur un bouton électrique à l’usine. Cette vanne n’ayant pas une étanchéité bien parfaite puisqu’elle constitue plutôt un appareil de secours, on l’a complétée par deux vannes à tablier rectangulaire, manœuvrées à la main.
- Le remplissage préalable des conduites forcées est assuré par un by-pass de 5o centimètres de diamètre. Le bassin de mise en charge et la chambre des vannes sont souterrains; on y accède par une galerie creusée dans le rocher.
- Galerie sous pression et conduites forcées.
- Le canal aboutissant au-dessus de Bodio dans une paroi très inclinée sur le flanc de laquelle il eût été impossible de fixer les conduites forcées, on a préféré remplacer les conduites forcéesdans leur partie supérieure par une galerie sous pression à forte pente. Il n’existe de conduites métalliques que sur le tiers inférieur de la chute.
- La galerie sous pression a été soigneusement revêtue de béton avec enduit au ciment. La jonction de la galerie et des conduites forcées est assurée par un massif de béton formant bouchon de la galerie sur une longueur de 16 mètres.
- La galerie a un diamètre intérieur de 2 m. 80 et 6 m2. iG de section, correspondant à une vitesse maximade l’eau de 2 m. 43 par seconde.
- Les deux conduites forcées sont en acier Siemens-Martin; elles ont 1 m. 70 de diamètre et l’épaisseur de leurs parois varie entre 22 et 34 millimètres. Les joints sont du même type qu’à l’iisine du Ticinetto, permettant les petites dilatations et contractions des tuyaux.
- Un solide massif d’ancrage maintient les conduites dans la partie inférieure de leur parcours.
- J. Reyval.
- (A suivre.)
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- PUBLICATIONS TECHNIQUES
- TRANSMISSION ET DISTRIBUTION
- Contrôle et protection des installations électriques. — C. P. Steinmetz {Fin) (*).
- Dans les installations de grande puissance où l’on recherche principalement une grande régularité de fonctionnement, on utilise le procédé d’alimentation radiale des sous-stations. Chaque sous-station est alimentée par un groupe séparé de feeders et les différentes sous-stations ne sont pas reliées entre elles par un réseau de câbles de connexion. L’inconvénient de ce système est que son installation consomme une quantité assez élevée de cuivre, puisqu’il est nécessaire que chaque groupe de feeders alimentant une sous-station aitune capacité égale au besoin maximum de la sous-station; dans les réseaux de sous-stations, au contraire, la capacité des feeders est réduite à la moyenne des besoins des sous-stations, grâce à l’alimentation mutuelle des sous-stations composant le réseau. Pour éviter, dans le cas de l’alimentation radiale, la mise hors cir cuit de la sous-station par suite d’une perturbation dans l’un des feeders chargés de lui transmettre l’énergie, ceux-ci ne sont pas montés en parallèle mais alimentent séparément des appareils de transformation tels que transformateurs ou groupes convertisseurs et sont montés en parallèle seulement sur la partie seoondaire de ces appareils. Dans le cas du contact à la terre d’un feeder, le courant passant de la génératrice au sol par l’intermédiaire des deux câbles intacts doit donc traverser les deux appareils de transformation dont l’action est suffisante pour permettre aux relais temporisés du disjoncteur d’entror en action etd’isolerlefeederend^tnmagé, sans interrompre le service des deux autres, c’est-à-dire sans interrompre la marche delà sous-station. Cependant, les désavantages économiques du système radial n’en sont pas moins d’une
- (*) Voir Lumière Electrique du 4 décembre i<)i5, p. 226,
- grande importance et un relai permettant de déterminer le fil endommagé et de le mettre hors circuit sans interrompre le service présenterait un sérieux avantage. Ce problème est solutionné par l’emploi des câbles auxiliaires. Chaque câble ou feeder est doublé d’un petit câble auxiliaire à courant triphasé à basse tension qui relie les secondaires de transformateurs auxquels chaque extrémité du câble principal est reliée. Si le câble principal n’estpas endommagé, le courant qui le parcourt est le même aux deux extrémités; les connexions du câble auxiliaire étant établies de telle sorte que dans ce cas les courants secondaires sont en opposition, ceux-ci se neutralisent donc. Si au contraire le câble principal est mis à la terre en un point, le courant se dirige de ses deux extrémités vers ce point, les deux courants secondaires du câble auxiliaire s’ajoutant actionnent le relai qui manœuvre le disjoncteur.
- Ce dispositif fonctionne d’une façon parfaite ; il permet de mettre le feeder ou le câble de connexion endommagés hors circuit sans isoler les deux autres, mais il présente le grand inconvénient de doubler le nombre des câbles de l’installation, et, bien que les câbles auxiliaires soient de faible section et à basse tension ils n’en occupent pas moins un certain espace dans les canalisations souterraines pratiquées dans une large mesure pour les transports d’énergie en Amérique C’est pourquoi ce procédé de contrôle par câble auxiliaire, étantdonnéen outre l’accroissement des frais qu’iloccasionne, estd’un emploi peu répandu dans ce pays.
- Une autre méthode est celle du câble à deux conducteurs concentriques isolés surtout le parcours et reliés aux extrémités. Normalement il n’existe donc aucune différence de tension entre les deux parties du conducteur. Si cependant un contact à la terre se produit en un point quelconque du câble, elle peut n’intéresser d’abord, que sa partie extérieure ; une différencede tension se produit et par suite un courant prend nais-
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- sance entre les deux conducteurs du câble.
- Ce courant manœuvre le disjoncteur au moyen d’un relai placé sur le circuit de connexion des deux parties concentriques à chaque extrémité du câble. Cette méthode donne également des résultats satisfaisants, mais elle présente le même inconvénient économique que la précédente, bien qu’à un degré moindre, car la section et par suite le poids du cuivre sont plus élevés que dans un câble ordinaire. C’est pourquoi son emploi est assez limité.
- Finalement, la méthode la plus usuellement employée pour solutionner le problème, est celle du relai à puissance inversée, improprement désigné également sous le nom de relai à inversion de courant. Lorsqu’un câble est mis à la terre, le courant est renversé à ses extrémités, c’est-à-dire qu’il pénètre dans le câble au lieu d’en sortir. Cependant ce renversement du courant ne peut produire aucun effet puisqu’il s’agit de courants alternatifs, courants qui par définition n’ontaucun sens propre,mais seulement dans le cas d’autres ondes alternatives telles que celles de la tension. En installant alors un relai wattmètre à l’extrémité du câble, c’est-à-dire un relai actionné par l’effet mutuel d’une bobine de tension et d’une bobine de courant, si le courant est renversé, la tension restant constante, le mouvement du relai est inversé et ferme ainsi le circuit de manœuvre du disjoncteur automatique.
- Le relai à inversion de puissance fonctionne parfaitement tant que le courant inversé peut agir sur la tension.
- Cependant si un court-circuit se produit dans la sous-station ou dans son voisinage, la tension disparaît et avec elle le mouvement du relai à inversion de puissance. Pour parer à cet inconvénient, il est avantageux d’installer entre les câbles et la' sous-station, en série sur les câbles, des bobines de réactance permettant d’obtenir une chute de tension suffisante pour agir sur le relai. C’est cependant là une complication supplémentaire. Le relai à inversion de puissance ne peut pas convenir pour les lignes de connexion entre sous-stations, car dans celles-ci le courant change de sens relatif lorsque la répartition de la charge entre les sous-stations varie. Ainsi donc le relai à inversion de puissance n’est pas applicable dans les réseaux de sous-stations, mais seulement dans le système de distribution radiale qui est généralement employé.
- C’est le seul dispositif généralement applicable économiquement. Dans les lignes aériennes, le problème se pose essentiellement de la même manière que dans les lignes souterraines sauf que, dans l’interconnexion des réseaux de distribution de l’énergie, l’impédance élevée des lignes donne souvent un moyen automatique de protection qui ne saurait exister dans les câbles par suite de leur faible impédance. Les effets de l’électricité atmosphérique sur les lignes de transport à haute tension ont plutôt diminué avec l’augmentation de la tension de ces lignes et c’est un fait heureux quand on considère la très grande extension de ces réseaux. Dans les transports d’énergie actuels, des tensions comparables à celles des perturbations atmosphériques ont été atteintes, sans être comparables sans doute au potentiel du choc direct; d’ailleurs, les chocs directs sur les lignes sont assez rares, mais il est rare aussi que la tension induite par la décharge atmosphérique ait une valeur dépassant la forte isolation des lignes à hautes tensions modernes. Dans les lignes à iooooo volts, les isolateurs sont essayés pendant une minute à une tension de aooooo à a5oooo volts et supportent momentanément, pendant le très court instant, que dure la décharge atmosphérique, une tension supérieure à 5ooooo volts. Ainsi il est donc assez rare que la foudre détériore les isolateurs de support des lignes à très haute tension. Un éclatement de l’isolatenr avec le système de la phase y à la terre coupe le circuit, souvent sans aucun dommage, tandis qu’avec le système de la phase S isolée la mise hors circuit de la ligne n’a pas lieu et est. effectuée par les autres appareils de sécurité de la station. Lorsque la tension induite parla décharge atmosphérique est incapable de détruire l’isolation de la ligne, le fluide se propage le long du feeder jusqu’à ce que son énergie soit dissipée ou qu’il atteigne une station dans laquelle il produit alors des dégâts importants. C’est pourquoi la question capitale de la protection des réseaux contre les effets de la foudre est celle de la suppression rapide des perturbations causées dans les lignes par les décharges atmosphériques, de façon à les rendre inoffensives avant qu’elles puissent atteindre la station. Le moyen le plus effectif à employer dans ce but consiste à mettre laligne aérienne àla terre au moyen d’un fil dont l’effet est d’abaisser la tension du courant que la décharge peut induire
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- dans la ligne ; mais l’action la plus importante de ce fil à la terre est l’amortissement des ondes créées par la décharge et se dirigeant vers la station. Etant en court-circuit avec la ligne, la mise au sol absorbe et dissipe dans sa résistance l’énergie de ces ondes et les supprime avec une vitesse plusieurs fois supérieure à celle d’une ligne non protégée par des mises à la terre.
- L’énergie interne du réseau peut produire des effets destructifs beaucoup plus importants que les décharges atmosphériques. Tandis que la puissance développée par l’action de ces derniers peut atteindre plusieurs millions de chevaux pendant une durée d’un millionième de seconde, la puissance développée par l’énergie interne atteint seulement quelques milliers de kilogram-mètres. Dans un réseau d’un développement de plusieurs milliers de kilomètres, l’accroissement de la puissance peut alors atteindre plusieurs milliers de chevaux. Mais une simple augmentation de ioo chevaux seulement peut produire des effets très néfastes dansle réseau, car cet accroissement peut être continu, la génératrice remplaçant continuellement l’énergie dispersée. Une augmentation de puissance de ioo chevaux pendant une heure équivaut alors à a/l oooooo de kilogrammètres. Ainsi le problème essentiel consiste dans la protection du réseau contre les effets destructifs de sa propre énergie interne. Une protection effective et complète contre les perturbations causées par les contacts à la terre et les surtensions est obtenue au moyen du para-foudre cellulaire en aluminium dont le prix est d’ailleurs largement compensé par l’élimination du danger de contact à la terre par rupture de la ligne.
- Parmi les autres perturbations auxquelles sont soumises les installations à haute tension, on doit encore signaler les pulsations, les oscillations à haute fréquence et les ondes stationnaires.
- Une pulsation est un phénomène électrique dans lequel la tension et l’intensité croissent rapidement pour diminuer ensuite jusqu’à disparition. Ces pulsations prennent naissance par la manœuvre des interrupteurs, par l’éclatement des isolateurs, par l’induction produite par les décharges électriques atmosphériques. Le danger des pulsations réside dans la condensation de la tension en certains points.
- Ainsi, par exemple, lors de la fermeture d’un
- interrupteur sur une ligne de ioo ooo volts, cette tension apparaît brusquementdans l’interrupteur, alors que quelques mètres plus loin la tension est encore nulle, pour une durée extrêmement petite d’ailleurs mais qui n’en a pas moins une valeur finie. Graduellement et à la vitesse de propagation de la lumière, soit 3oo ooo kilomètres à la seconde, celte tension de ioo ooo volts se répand dans la ligne créant une pulsation. Celle-ci, atteignant un transformateur, pénètre d’abord dans la première spire de l’enroulement, la seconde étant encore à un potentiel nul, et atteint la couche isolante séparant les deux spires. Tandis que l’isolation des bobines du transformateur est étudiée pour supporter une tension de aoo ooo volts pendant une minute, et momentanément des tensions beaucoup plus élevées, normalement la tension entre deux spires d’enroulement consécutives ne peut guère dépasser io volts. Or, même en tenant compte de l’isolation renforcée des spires extrêmes et en établissant l’établissement des spires pour résister à une tension i ooo fois supérieure à la tension normale de io volts, nous sommes encore loin du chiffre de ioo ooo volts. Ainsi donc, le danger des pulsations réside dans ce fait qu’elles produisent des tensions dans certaines parties faibles du circuit, spires simples d’enroulements ou bobines, qui sont souvent des milliers de fois supérieures à la tension existant normalement dans ces éléments. Elles peuvent ainsi rester au-dessous de la tension générale du circuit et, par suite, ne pas agir sur les appareils de protection contre les surtensions ou sur les parafoudres. Heureusement ces pulsations s’amortissent dans le circuit, de sorte que le danger qu’elles présentent est limité aux abords de leur point d’ori-gine.
- Supposons maintenant que, à l’aide d’un condensateur shunté sur le circuit, nous limitions l’énergie de la pulsation à un millionième de seconde. L’espace parcouru pendant ce temps sera d’environ 3oo mètres. Avant que la tension totale se soit manifestée aux bornes du transformateur, la pulsation a alors parcouru io spires ou plus et sa tension est répartie sur l’isolation d’un certain nombre de spires. Aucune difficulté n’existe plus alors si l’isolation des spires extrêmes a été établie suffisante pour résister à cette tension.
- Les cas les plus communs d’oscillations à
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- haute fréquence sont les décharges de la ligne sous forme d’aigrettes, les arcs à la terre, etc. Leur danger consiste dans l’augmentation de la tension dans les transformateurs du courant. Alors qu’un transformateur de courant n’admet guère qu’une tension de quelques volts à la fréquence normale de 6o périodes, lorsque la fréquence devient i ooo fois supérieure, la tension augmente également dans la même proportion et les spires éclatent. Le meilleur moyen de protection contre ces perturbations produites par les oscillations à haute fréquence consiste à éviter toute cause pouvant déterminer leur production; la principale de ces causes est l’arc. Ainsi les arcs : arcs à la terre, aigrettes, arcs occasionnés par les interrupteurs à l’air libre devront être soigneusement évités dans les installations de transport d’énergie à haute tension comme introduisant le danger de perturbations à haute fréquence.
- Dans les appareils susceptibles d’oscillations électriques; appareils à haute inductance ou de capacité considérable mais à faible dispersion d’énergie tels que les enroulements de transformateurs à haute tension, des ondes stationnaires peuvent prendre naissance dans certaines conditions. Elles consistent en pulsations de haute fréquence ou en oscillations provenant de l’extérieur produites par résonance de tensions de plus en plus élevées. Ces ondes sont très dangereuses et leur énergie, pratiquement illimitée, est alimentée par la puissance à fréquence normale de l’installation.
- Leur fréquence relativement basse de io ooo à uio ooo périodes rend leur présence plus gênante que celle des oscillations de plusieurs centaines de milliers ou de plusieurs millions de périodes. Pour protéger les réseaux contre ces ondes stationnaires, il convient d’en éviter la formation. On arrive à ce but en étudiant l’appareil dans les conditions les plus défavorables à la production des oscillations stationnaires et en limitant leur tension par dissipation de leur énergie dans une résistance shuntée. Un condensateur en série sur le shunt évite une dispersion excessive de l’énergie. Pratiquement, ce condensateur interrompt le courant à la fréquence normale de la mabhinc, mais en permet le passage vers la résistance shuntée lorsque la fréquence s’élève à celle de l’onde stationnaire.
- En résumé, la protection des réseaux élec-
- triques modernes à haute tension demande qu’à chaque cause de danger ou de perturbation corresponde un appareil de protection spécialement étudié. Il serait aussi exagéré d’attendre d’un seul appareil une protection complète de l’installation contre toutes les perturbations -que de demander à un appareil de sécurité de chemin de fer une protection efficace des trains contre tous les dangers de la voie ou du matériel.
- E. G.
- (Note présentée à la section électrique du Franklin Institutc.)
- Effets de l’électrolyse sur les constructions et canalisations métalliques. — Albert F. Ganz.
- Les principales constructions et canalisations métalliques qui peuvent être affectées par les courants vagabonds sont :
- i° Les voies de tramways ou chemins de fer électriques et les ouvrages métalliques qui les supportent;
- •i° Les canalisations électriques souterraines i sous plomb ;
- 3° Les conduites souterraines (gaz, eau, etc.); /(° Les fondations métalliques de bâtiments, ponts, etc., et les constructions en béton armé.
- L’auteur indique, dans ce mémoire, les observations faites en Amérique, dans la pratique courante, sur les phénomènes d’éleclrolyse dont ces diverses constructions peuvent être le siège et donne les moyens d’y parer.
- i° Effets d’éleclrolyse sur les voies de tramways et les ouvrages métalliques qui les supportent. — Quand les rails sont posés sur le sol, dans la plupart des cas le courant s’écoule de ceux-ci à la terre par une large surface ; la densité de courant en chaque point est alors faible et la corrosion lente et sans danger. On a cependant observé des cas de corrosion rapide par électro-lyse des patins de rail et même des crampons les fixant aux traverses ; ces détériorations étaient dues à l’humidité du sol et, en quelques circonstances particulièrement graves, à la présence de sels dans la terre.
- En une telle occurrence, il faut chercher à accroître le plus possible la résistance entre la voie et la terre; si ccttc précaution ne suffit pas,
- on devra réduire la chute de voltage dans le rail,
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- de manière à abaisser simultanément la différence de potentiel entre la voie et la terre.
- On a parfois employé pour le retour du courant à la terre les viaducs métalliques de certaines lignes à traction électrique. Dans une grande installation de ce genre, il se produisit des courants d’assez grande intensité qui, pénétrant dans le sol par les pilastres métalliques, détériorèrent les conduites en l'unie etlos canalisations électriques sous plomb posées dans leur voisinage. On dut, pour remédier à cet état de choses, couper toutes les connexions entre la charpente métallique, d’une part, les rails et la barre omnibus de retour, d’autre part. Le retour du courant a été assuré par des feeders négatifs nus, posés sur les traverses entre les rails.
- Dans les tunnels souterrains ou sous-fluviaux, faits de voussoirs en fonte avec joints matés au plomb, l’auteur a fait des mesures de résistance. Pour une section de 8o,5 décimètres carrés, il a observé des résistances variant entre 0,002 et 0,01 ohm par 100 pieds (3o m. 5o) de tunnel, c’est-à-dire de 5 à 3o fois supérieures à celle de la même section d’une paroi continue. Lorsqu’il y a contact métallique entre les rails et la paroi, celle-ci agit comme une plaque de terre d’énorme dimension, d’où corrosion par électrolyse.
- Dans les nouvelles constructions métalliques — viaducs et tunnels —pour lignes de traction électrique, il faudra prendre grand soin d’éviter toute connexion métallique de ce genre et maintenir une résistance aussi élevée que possible entre les rails et la construction. Quand cela paraît utile, on peut établir, en des points neutres (où les voies sont sensiblement au potentiel de la terre), des connexions entre les rails et la charpente, à travers des résistances convenablement calculées, mais ces connexions ne doivent, en aucun cas, laisser passer de courants notables dans les conditions normales.
- Quand la résistance entre les voies et les constructions métalliques est faible et ne peut être accrue, en sorte que des forts courants sont dérivés par ces dernières, il faut abaisser la chute de voltage dans les rails pour diminuer ces fuites.
- 2° Effets, de Vélectrolyse sur les canalisations électriques sous plomb, — Ces câbles sont ordinairement posés dans de conduits en poterie vernissée, en ciment, fibre ou bois. L’équivalent électrolytique du plomb étant 4 fois plus grand que celui du fer, ils sont beaucoup plus sensihles
- aux phénomènes d’électrolyse favorisés par l'humidité du sol. Un remède consiste à rendre les conduits imperméables à l’eau et à drainer les regards.
- La méthode de protection des câbles sous plomb la plus communément employée est celle du drainage électrique, par conducteurs métalliques. Pour être efficace, cette méthode exige que tous les câbles du réseau soient reliés au câble de drainage, que celui-ci aboutisse, non aux rails de retour, mais à la barre omnibus négative de la centrale de traction et qu’en outre les câbles ne soient pas surdrainés. Autrement dit, leur potentiel négatif par rapport au sol ne doit pas être excessif ; sinon, il s’établirait d’autres courants entre les conduites métalliques et les câbles, d’où électrolyse des premières.
- La ligne de drainage sera contrôlée, à la centrale de traction, à l’aide d’un ampèremètre et d’un interrupteur à couteau; par une lecture, au moins chaque jour, on s’assurera qu’il U y règne pas de conditions anormales.
- Il ne faut user des joints isolants qu’avec prudence et veillera ce qu’ils ne créent pas une trop grande chute de potentiel d’un côté à l’autre du joint. Toutefois, ils sont utiles pour arrêter les courants, souvent de grande intensité, qui passent, par suite de contacts métalliques accidentels, par les branchements d’abonnés. C’est pour arrêter ces courants que certains réseaux téléphoniques intercalent de ces joints isolants dans les revêtements de plomb des branchements d’abonnés. On peut également employer un semblable joint à chaque extrémité d’un pont métallique quand les câbles sous plomb franchissent le pont dans des conduits en fer susceptibles de se trouver accidentellement en connexion avec la charpente du pont.
- On fait économiquement un joint isolant sur câble à enveloppe de plomb en découpant une étroite couronne dans cette enveloppe et en remplissant le vide par un isolant qui empêche l’humidité de pénétrer sous l’enveloppe.
- 3° Effets de Vélectrolyse sur les conduites métal-liques. — Les conduites métalliques pour l’eau, le gaz, l’air comprimé, etc., sont formées de tuyaux assemblés par joints vissés, joints au plomb, au ciment, etc. Les joints vissés ont ordinairement une résistance électrique très faible comparée à celle des tuyaux ; les joints au plomb, au contraire,, ont une résistance beaucoup plus
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- grande que les tuyaux. Quant aux joints au ciment, la valeur de leur résistance doit les faire considérer comme des joints isolants.
- On a essayé, à l’aide de peintures ou enduits divers, de protéger les tuyaux métalliques contre l’humidité du sol et l’électrolyse. La grande difficulté est d’éviter de laisser à nu quelques points par où se développent rapidement les piqûres; la corrosion est alors beaucoup plus rapide que sur un tuyau nu parce qu’elle se répartit sur une surface beaucoup moindre. Une certaine protection peut être assurée par un revêtement du tuyau au moyen d’une couche de brai, d’asphalte ou de parolite de 25 à 5o millimètres d’épaisseur, qui ne devra pas être trop fragile ou cassante; mais une pareille protection est d’un prix prohibitif dans la plupart des cas. Le ciment et le béton, même sous plusieurs centimètres d’épaisseur, ne protègent pas contre l’électrolyse car, à l’état humide, ils sont conducteurs de l’électricité.
- Le passage d’un courant le long d’une canalisation métallique peut être empêché par interposition d’un nombre suffisant de joints isolants. Ces joints ne doivent être établis qu’après expériences établissant que, par le côté -)- du joint, il ne passera pas à la terre un courant d’intensité suffisante pour endommager les conduites par électrolyse. On doit en mettre sur tous les points de la canalisation où il existe une chute notable de voltage dans le sol parallèlement à la conduite. Quant à leur nombre, il dépend de la chute de potentiel et delà résistivité électrique du sol.
- La résistance effective d’un joint isolant est pratiquement la même, que ce joint soit court ou long ; mais le joint long donne une distribution plus uniforme du courant de fuite. On peut en égaler l’effet à l’aide d’un joint court recouvert d’un manchon isolant qui débordera à droite et à gauche sur le tuyau.
- Les canalisations souterraines à joints métalliques ne peuvent pas, en général, être efficacement protégées contre l’électrolyse par les courants vagabonds lorsqu’elles croisent des voies de tramway. Ce n’est pas sur la conduite qu’il faut agir ; un remède qui a donné maintes fois de 'lions résultats consiste à employer, aux croisements, du ballast de cailloux cassés et à isoler la voie du contact du sol sur plusieurs centaines de mètres de part et d’autre du croisement.
- Lorsque des courants d’intensité notable partent d’une section de conduite relativement courte et la mettent en danger de destruction par électrolyse, on peut protéger cette section en l’enveloppant d’un autre tuyau qu’on lui relie électriquement. Cette méthode, qui reporte sur le tuyau extérieur l’effet d’électrolyse, est appelée shielding (cuirassement).
- En raison des dangersd’incendiepar étincelles, il convient, par des joints isolants insérés sur les canalisations de départ, de protéger les usines à gaz contre l’accès de courants électriques vagabonds.
- Pratiqué en beaucoup de villes américaines, le drainage électrique des canalisations de gaz et d’eau ne se présente pas, en cette application, de la même manière que pour les câbles électriques sous plomb. Ces derniers, par leur enveloppe métallique, forment extérieurement un conducteur électrique continu, tandis que les conduites d’eau ou de gaz sont coupées de joints plus ou moins isolants. Les câbles électriques, généralement posés dans des conduits, ne sont que partiellement en contact avec le sol, à la différence des tuyaux d’eau ou de gaz qui le sont par toute leur surface. Il résulte de cela que le drainage électrique appliqué à ces derniers augmente énormément l’intensité des courants traversant Ips tuyaux ; d’où le danger que les courants contournent un joint à grande résistance ou quittent le tuyau pour passer dans d’autres constructions métalliques.
- Les courants vagabonds circulant le long des conduites de gaz ou de liquide inflammable y crécntégalement'le risque d’explosion ou d’incendie par étincelle lorsque la continuité du tuyau est interrompue, notamment pourles réparations. En pareil cas, il est bon, avant de procéder aux travaux, de relier électriquement, par un fil de cuivre fort, les deux côtés du joint.
- Outre les canalisations de gaz et d’eau péné-trantdansles immeubles, des courants électriques s’établissentaussi dans les charpentes métalliques et constituent un danger d’incendie.
- Pour être effectif, le drainage électrique doit être appliqué à toutes les canalisations souterraines avec connexion électrique de toutes les constructions métalliques. Une conduite drainée électriquement à l’exclusion de toute autre est un danger pour ses voisines.
- En résumé, pour limiter le plus possible les
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- courants vagabonds dans les canalisations souterraines, il faut poser celles-ci aussi loin des voies de tramway que faire se peut et éviter les connexions métalliques avec celles-ci. Si les voies et les conduites franchissent des viaducs métalliques, on posera les tuyaux sur des coussinets de bois ou on les isolera des charpentes métalliques par quelque autre moyen. Il faut des joints isolants à l’entrée des canalisations dans les garages de tramway, parce qu’il y a souvent, k l’intérieur de ces bâtiments, connexion métallique par les charpentes entre les rails et les tuyaux.
- 4° Effets dé l’électrolyse sur les fondations métalliques, ponts, viaducs, etc., et sur les constructions en béton armé. — Les courants vagabonds ont le plus de chances d’atteindre les parties métalliques des constructions [par les tuyauteries ou les canalisations électriques sous plomb venant du sol. L’intercalation de joints isolants sur les unes et les autres est donc désirable. Les voies passant sur des ponts en fer et présentant un potentiel positif doivent être isolées de la charpente métallique. Les joints isolants sur les canalisations protégeront contre l’électrolyse les constructions en béton armé. Cependant, pour qu’un courant électrique soit nuisible à ces constructions, il est nécessaire qu’il passe de l’armature au béton et les conditions pour cela se réalisent rarement.
- 5° Tendances futures probables contre l’èlectro-lyse. — L’auteur estime que la principale mesure qui permettra, dans l’avenir, de combattre les dangers de l’électrolyse devra s’appliquer à la voie employée comme conducteur de retour du courant de traction. On réduira au minimum les courants vagabonds en abaissant la chute de voltage dans le rail, partant, à travers la terre, et en augmentant la résistance entre le rail et le sol par l’un des moyens indiqués ci-après dans leur ordre d’importance :
- i* Augmentation du nombre des stations génératrices (ou distributrices) de courant continu dans les réseaux à grand développement afin d’en réduire la zone d’action ;
- a0 Accroissement de la conductance des voies par l’emploi de gros rails, d’éclissages à faible résistance, d’entre-toisements électriques, etc. ;
- 3° Suppression du retour par le rail, emploi de feeders à cet elfet, et maintien de l’isolement entre les barres omnibus négatives et la terre à la centrale ;
- 4° Accroissement aussi grand que possible de la résistance entre le rail et la terre.
- Ces mesures, d’une application générale en Angleterre, ont été, depuis quelques années, adoptées dans la construction d’un certain nombre de voies en Amérique. L’expérience a prouvé qu’elles réussissent à réduire les courants vagabonds à une quantité négligeable.
- Le système du.feeder de retour isolé, combiné à un bon éclissage électrique des rails, offre le moyen le plus pratique d’abaisser la chute de voltage dans le rail d’une ligne déjà existante. Il ne faut pas confondre ce système avec la mise en parallèle de feeders de retour avec les rails, très communément employée en Amérique. Ce dernier système ne réduit la chute de voltage dans la voie que dans la proportion où la conductance du circuit de retour se trouve augmentée. Lorsque cette chute est grande, pour la réduire suffisamment, il faudrait une quantité de cuivre prohibitive.
- Au contraire, avec le feeder de retour isolé, la chute de voltage dans le feeder n’intéresse plus le rail ni la terre ; elle peut donc être aussi grande que l’exige l’économie. Les pertes d’énergie sont accrues mais c’est dans le but de supprimer les effets destructeurs des courants vagabonds.
- (International Engineering Congress, San Francisco.)
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- RADIOTÉLÉGRAPHIE
- Emploi de courant alternatif permanent
- pour la télégraphie sous-marine. — Lieutenant-colonel G.-O. Squier.
- Dans ce mémoire, présenté à la Physical Society de Londres, l’auteur développe des considérations nouvelles sur la méthode de transmission des signaux en télégraphie sous-marine et décrit des appareils propres à l’application du principe général mis en œuvre. Des expériences ont été faites depuis deux ans aux ateliers de MM. Muir-head et Co, en vue de mettre pratiquement au point l’applÎQation du type sinusoïdal d’onde d’énergie à la télégraphie transocéanique.
- Le cable transocéanique considéré comme ligne de transmission d’énergie. — Si un ingénieur avait à établir un système de transmission de l’énergie à travers l’Océan, il ne pourrait actuellement recourir qu’à un générateur monophasé à onde sinusoïdale. C’est sous cette forme que l’énergie serait transmise le pl^s efficacement. De plus, pendant le fonctionnement d’un pareil moteur, le générateur devrait tourner régulièrement, sans à-coup, et surtout son çircqit ne devrait jamais être ouvert ni fermé par contact métallique.
- Le perfectionnement de l’équilibrage dans le couplage duplex étant actuellement un desideratum capital, des expériences furent faites à l’aide du câble artificiel de Muilhead pour com-parer entre eux les types de transmetteurs pour courant de batterie avec différentes modifications de l’ondulation de courant. Or, on a reconnu dans ces expériences que c’est toujours l’ouverture ou la fermeture du circuit du transmetteur qui produit dans l’équilibreur le choc final. Ce n’est qu’après de nombreux essais de modification du courant alternatif simple en vue de perfectionner l’équilibreur de couplage duplex que s’est imposé le principe fondamental de ne jamais rompre le circuit du transmetteur.
- Remarquons qu’en pratique tout récepteur, amplificateur ou relais, n’est autre chose qu’un moteur à courant alternatif. Ses électros de champ, sa bobine d’armature et la force contre-
- électromotrice d’amortissage sont sujets aux mêmes lois que dans un moteur.
- Assimilons donc le type normal dé circuit d’un câble de télégraphie sous-marine A un circuit de transmission de force motrice, cohsidérant que c’est là la solution idéale du problème, et déterminons par expérience les limites dans lesquelles cette solution peut être réalisée en pratique pour la transmission de signaux dans l’alphabet aétuel.
- Dans un pareil circuit, on devra s’appliquer de façon continuelle à déterminer quel est le minimum possible des variations permettant de se traduire par des points, des traits et des blancs.
- Un siphon recorder placé à l’extrémité réceptrice d’une semblable ligne de transmission tracera sur le ruban récepteur un trait sinusoïdal ininterrompu qu’on pourrait regarder comme la forme théorique parfaite d’enregistrement par siphon à rechercher, quoique impossible à atteindre en pratique.
- Fig. i. — Circuit simplex pour côble sous-marin considéré comme ligne de transmission de force.
- La figure i donne le schéma d’un circuit simplex de câble sous-marin considéré comme ligne de transmission de force : D est une dynamo, M' le moteur qu’elle alimente ; R et R' sont des résistances. Un pareil circuit présentant une capacité énorme et une grande résistance olimique, on augmentera le courant harmonique résultant en intercalant à l’extrémité du câble du côté de la dynamo une inductance variable L, et, pour la symétrie, une résistance semblable L', à l’autre extrémité. Les transformateurs ou autotransformateurs T et T' à noyau de fer ont des enroulements à faible résistance et sont directement reliés à la terre en E et E'. On remarquera que
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
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- les trois circuits de la figure i sont entièrement fermés.
- En duplex, le schéma se transforme comme le
- Fig. 2. — Circuit duplex dans le cas de transmission de force-
- montre la figure a, où Li, L2, L3, L; sont les inductances du pont et où les moteurs M et M' sont connectés à la manière ordinaire en télégraphie par câble ; XI et AV sont les lignes artificielles.
- Quelles sont, maintenant, les modifications à apporter à ce dernier schéma de circuit duplex transmettant l’énergie, pour cpie les moteurs — en l’espèce, les récepteurs — reproduisent les éléments alphabétiques des câblogrammes, le point, le trait et l’espacement, celui-ci aussi important que les deux autres dans le cas qui nous occupe ?
- La vitesse de transmission par câble est généralement exprimée en nombre de lettres par minute; comme, ici, il est plus logique de la traduire en fonction de la fréquence n de la
- o M Oo 90 Vio h s» *9o ne no %oo lettres transmises par minute
- Fig. 3. — Rapport rte la vitesse de signalisation en lettres par minute à la fréquence de l'alternateur.
- *
- nets au récepteur que l’alternateur même. Autrement dit, c’est le terme fondamental de la série de Fourier qui, seul, intervient dans la réception à l’extrémité opposée du câble.
- Puisque l’expérience est d’accord avec la théorie pour montrer que l’onde sinusoïdale est la seule qui puisse parcourir le câble sans changer sa forme caractéristique, il y aurait avantage pour produire les signaux à modifier le circuit type de la figure a, qui s’applique à la transmission de l’énergie, de manière à conserver le mieux possible l’allure sinusoïdale. Cela peut se réaliser facilement en agissant sur le circuit primaire du transmetteur, contenant le générateur, de façon à en faire varier l’impédance en synchronisme avec le générateur même.
- Comme on a affaire à des fréquences de 4 à io périodes par seconde, il est facile d’agir avec une grande précision sur le primaire à tout angle de la phase. En opérant la variation d’impédance au moment où le courant passant dans le circuit est naturellement nul, la fréquence fondamentale ne sera pas altérée et la caractéristique sinusoïdale de l’onde sera conservée approximativement; seule l’amplitude des ondes variera.
- Les points, les traits et les espacements se transmettront par des impulsions de signe quelconque et ne différant que par leur amplitude. La figure 4 donne la représentation, dans ce sys-
- iULiU
- i 11 11 II I
- Fig. 4. — Ondes de transmission des lettres a, b, c, il, par courant alternatif.
- dynamo, le diagramme (fig. 3) donne la relation linéaire entre n et le nombre des lettres (à trois signes et un espacement) transmises par minute.
- Des expériences faites sur un câble transatlantique ont confirmé la théorie sur ce point que : quelle que soit la forme de l’onde de courant alternatif transmise, il arrive à l’autre extrémité du câble des ondes à peu près sinusoïdales. C’est ainsi que les inversions de courant d’une batterie donnent des signaux sinusoïdaux aussi
- tème, des lettres abcd et des espacements nécessaires entre elles.
- Bien que de pareils diagrammes puissent se lire directement quand ils sont enregistrés par un siphon recorder, il peut être avantageux de les traduire en caractères Morse sur le ruban. Cela exige un appareil ne réagissant que d’après l’amplitude des ondes, sans considération de signe et sans enregistrer les impulsions correspondant aux espacements.
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- Circuits employés. — Le schéma (fig. 5) représente un dispositif de circuit établi d’après les principes précédents, pour la transmission et la réception de câblogrammes. Les condensateurs
- Fig. 5. — Appareils duplex de transmission
- et d’enregistrement de messages par courant alternatif.
- ordinaires de transmission remplacent sur les branches du pont les inductances L,,L2, L3, L.,.Le ruban perforé transmetteur est animé d’un déplacement en synchronisme avec le générateur, obtenu par commande mécanique partant de ce dernier. Les perforations sont de dimension telle que le ruban avance d’une longueur correspondant à un demi-tour de l’alternateur à chaque perforation.
- Dans un circuit comprenant un câble transocéanique que parcourt une force électromotrice alternative, l’intensité est en avance de 45° sur la f. e. m. pour un câble de longueur infinie, d’où la nécessité d’un mécanisme qui, dans le transmetteur, déplace le chariot du ruban suivant la longueur par rapport aux perforations. A cet effet, une vis micrométrique permet d’agir sur le courant à tout angle de la phase. En pratique, on l’ajuste de telle manière que l’impédance du circuit primaire change au point zéro de la phase d’intensité.
- D’autre part, l’angle d’avance de l’intensité sur sur la f. e. m. dépend de la résistance du circuit primaire; il y a donc un dispositif complémentaire de réglage du transmetteur pour tenir compte de la très légère différence de phase entre le point et le trait etproduire dansles deux cas les variations d’impédance au zéro de la phase d’intensité.
- Voici comment fonctionne le transmetteur : lorsqu’il n’y a pas de trace dans le ruban t, la résistance R est totalement en circuit dans le primaire et le courant alternatif transmis a une intensité qui correspond aux intervalles entre les lettres et les mots. Si la perforation est du côté des points, une partie de la résistance est
- mise en court-circuit; si elle est du côté des traits, toute la résistance est court-circuitée.
- Les valeurs relatives de ces résistances étant réglables, l’amplitude des ondes est sous le contrôle absolu de l’opérateur tout en employant le ruban perforé ordinaire.
- La figure â donne schématiquement le dispositif qui transmet un trait par mise en court-circuit de toute la résistance, pendant un temps correspondant à une demi-révolution de l’alfer-nateur; r est un relais ordinaire ; K est un électro qui fonctionne à la fin de chaque signal ou groupe de signaux. La ligne l correspond à un dispositif similaire pour la transmission des points mais dans lequel une fraction de la résistance R est mise en court-circuit. En pratique, ces deux dispositifs se trouvent côte à côte.
- A droite de la figure, on voit un type de récepteur enregistreur Morse : F est une adaptation du relais à fil d’or /'oscillant entre deux contacts de platine /j, f3, autour du point fixe F. Il existe une seconde paire de contacts f.,, f\, et chaque paire est réglable quant à son écartement et quant à sa position le long du fil f. Les deux contacts d’une même paire sont reliés électriquement.
- Un relais local F' à fil f et contacts f\, fl, réglables de même que les précédents, et des électros h, h' actionnant les leviers g g' du récepteur complètent l’appareil. Le levier g' est fourchu de façon à imprimer deux signes à la fois, encadrant le signe central; ainsi, on peut employer les deux leviers simultanément qui impriment un trait sur le ruban.
- Le courant alternatif fait osciller le fil d’or f avec des amplitudes variables suivant qu’elles correspondent à un point, un trait ou un intervalle. Les contacts fif% sont écartés de telle manière que le battement d’un intervalle n’établisse pas de contact ; de même f3 f3 sont espacés de façon que le battement correspondant à un point ne donne pas de contact. Ainsi, /à ft commandent les points et f\ f3, les traits, grâce à la flexibilité du fil d’or. Le relais F' fonctionne de même, établissant le contact avec les plots fcfi, ensemble ou avec un seul, suivant l’amplitude du battement.
- Le récepteur imprimeur est très simple : deux petits siphons disposés pour impressionner le ruban à la manière ordinaire.
- (Physical Society of London, a5 juin içjiS.)
- (A suivre.)
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- NOTES INDUSTRIELLES
- Commande automatique à huile sous pression, système Oerlikon.
- Dispositif de réglage pour la mise en marche d’organes de commande a grande inertie.
- Les dispositifs automatiques connus jusqu’ici
- Fig. 1. — Vue de l'appareil.
- pour la manœuvre des gros régulateurs d’induc
- trodes, et en général pour la mise en marche de mécanismes à grande inertie, sont, dans beaucoup de cas, tout à fait insuffisants, soit quant à la puissance ou à la vitesse de réglage, soit quant à la sécurité de fonctionnement, ou à la simplicité de l’entretien.
- Tous ces défauts sont évités par la nouvelle commande automatique à huile sous pression, décrite ci-après.
- Les Ateliers de Construction Oerlikon construisent cet appareil normalement en trois grandeurs : pour 4o, 85 et i3o kgs/m.; ils ont en outre à l’étude deux autres modèles plus puissants de 5oo et i ooo kgs/m.
- Cette nouvelle commande automatique à huile sous pression a un fonctionnement extrêmement rapide. C’est ainsi, par exemple, qu’un régulateur d’induction peut être porté, à l’aide de cet appareil, d’une position extrême à l’autre dans l’espace d’une seconde et demie; c’est à-dire que la commande permet le réglage d’une différence de tension correspondant à la puissance totale du régulateur, dans une seconde et demie.
- Des variations de tension inférieures se règlent naturellement dans un laps de temps proportionnellement plus court.
- C' t" A-
- Fig. 2. — Schéma do fonctionnement.
- Tous les accessoires de cette commande automatique sont réunis dans un seul et unique appa-
- tion, des rhéostats de champ principal, pour le déplacement de balanciers porte-balais ou d’élec-
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- T. XXXI (2e Série). — N».48.
- reil(fig. i), qui ne comprend ni voie de contact, ni contacts, ni aucune partie exposée à l’usure par formation d’étincelles. Ce fait garantit une sécurité de service parfaite et une grande longévité.
- L’appareil se compose en principe d’un piston K K (voirfig. a) commandé au moyen d’un piston distributeur Ve2 par un relais hydraulique IIR, qui est lui-même commandé par un relais électrique E R à l’aide d’un piston distributeur Ve,. Les relais sont tous deux munis d’un rappel.
- La commande automatique à huile sous pression fonctionne de la façon suivante :
- suitepénétrerdansle cylindreK Ket en actionner le piston accouplé, comme nous l’avons vu, avec le régulateur, jusqu’à ce que la tension normale soit rétablie. Ace moment, le relais électrique ER et le piston de distribution seront de nouveau dans leur position initiale.
- Les éléments mécaniques et électriques de l’appareil sont munis, chacun, afin d’éviter un surréglage, d’un rappel qui fonctionne de la façon suivante. Pendant la marche du piston K K de droite à gauche, le point B glisse, sous la pression d’un ressort, sur un plan incliné jusqu’à la position B', et repousse Y' en V. Le levier de commande prend ainsi une nouvelle position
- Fig*. 3. — Utilisation pour la commande d’un régulateur d'induction.
- Supposons le relais électrique branché sur le réseau dont la tension doit rester constante, et la tige du piston K K accouplée au régulateur en question (par exemple, à un régulateur d’induction), et encore que la tension à régler s’élève au-dessus de la normale, le noyau du relais ER sera attiré de bas en haut. Le point c s’abaissera en même temps par le jeu du balancier a c, autour du centre de rotation b, et avec lui le piston distributeur Ve,. L’huile sous pression pénétrera alors dans la partie inférieure du relais hydraulique II R, et en repoussera le piston de bas en haut (voir fig. a), de sorte que le point A ira par exemple en A'. Par le jeu du levier A B, autour de B comme centre de rotation, le point V se transportera en Y' tout en actionnant le piston distributeur Ve2. L’huile sous pression pourra par
- correspondant aux nouvelles conditions du réseau.
- Le rappel de l’organe électrique comprend deux ressorts F et F,, un balancier et un amortissement à liquide D.
- A chaque élévation de tension au-dessus de la normale, correspond, comme nous l’avons dit, un changement de position du noyau en E R, de bas en haut, tirant sur le ressort F. Par le jeu des balanciers c a et d e, le point c descend pendant que d s’élève. Le point e s’abaisse également, et avec lui tout l’amortissement à liquide D, entraînant avec lui les ressorts F et Ft, en renforçant par conséquent l’action du ressort F, qui a la mission de repousser le noyau en E R dans sa position normale, La tension additionnelle imprimée au ressort F au moyèn du balancier de
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
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- est supprimée automatiquement par le ressort F, agissant en sens contraire, pendant un laps de temps réglable dans l’amortissement à liquide D.
- Ces deux rappels rendent impossible tout surréglage en interrompant préalablement le mouvement de réglage, et permettent une très grande rapidité de fonctionnement, en replaçant instantanément les différents organes dans leur nouvelle position de départ.
- piston distributeur Ve2- Cette disposition est des plus économiques, vu que le moteur de commande ne travaille à pleine charge que dans les cas extrêmes de fortes variations de tension.
- La commande à huile sous pression accouplée à un régulateur pourra aussi servir à la compensation automatique dans une conduite d’énergie, simplement par l’adjonction d’une bobine de
- Fig. 4. — Utilisation pour le régluge automatique d’uu réseau.
- L’huile sous pression nécessaire est livrée par une pompe actionnée à l’élèctricité, et pouvant fournir des pressions allant jusqu’à io atmosphères. Cette pompe fait partie intégrante de l’appareil et se compose de deux pompes à roues dentées, une petite travaillant continuellement, et une grande n’entrant en action que pour les grands déplacements au régulateur. La manœuvre de cette dernière se fait automatiquement du
- courant à la bobine de tension, dans le relais électrique E R.
- Le schéma (fig. 3) indique l’utilisation de l’appareil système Oerlikon accouplé à un grand régulateur d’induction.
- Le schéma (fig. 4) donne la disposition générale pour le réglage automatique d’un réseau, par les régulateurs de champ principal des machines, accouplés à l’appareil.
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- RENSEIGNEMENTS COMMERCIAUX
- TÉLÉPHONIE
- Algérie. — La Chambre de Commerce d’Alger est autorisée à avancer au gouvernement général de l’Algérie une somme de 18 ooo francs en vue de l’établissement des circuits téléphoniques IColéa, Tipaza, Marengo, Novi, Fontaine du Génie, Goura ya-Villebourg.
- La Chambre de Commerce d’Oran est autorisée à avancer au gouvernement général de l’Algérie une somme de 11 ooo francs en vue de l’établissement d’un circuit téléphonique Tlemcen-Hennaya-Montagnac.
- SOCIÉTÉS
- Société Pyrénéenne d'Energie Electrique.
- L’Assemblée générale des actionnaires s’est tenue le 21 octobre dernier. Quoique située très loin du théâtre des opérations, la région desservie par la Société Pyrénéenne d’Energie Electrique s’ést ressentie cependant de l’état de guerre; toute l'industrie employant la force motrice ayant été paralysée à la suite de la mobilisation générale. Les recettes de l’exercice 1914 en ont été sérieusement affectées; elles présentent une diminution de 38 268 fr. 24 sur l’exercice précédent, malgré l’accroissement du premier semestre s’élevant à i36 ooo francs par rapporta la période correspondante de igi3.
- La situation de l’exercice igi5 se présente sous un jour beaucoup plus favorable. Pour répondre aux demandes d’énergie formulées par les industries travaillant pour la Défense Nationale, la Société a dû procéder à certains travaux momentanément suspendus : relève-vemenl du barrage de Naguilhes, mise sous tension du poste de transformation à 55 ooo volts de Braqueville, établissement d’une ligne de transport de Naves à l’usine de Luzières appartenant à la Société des Forces motrices de l’Agoûl. Aussi les recettes de juillet iyi5 se sont-elles élevées à 2i5ooo francs contre 138 ooo francs pendant le même mois de 1914. Ou peut donc augurer d ores et déjà un bilan satisfaisant pour l’exercice 191a.
- CONVOCATIONS
- Gaz et Electricité de Valence. — Le i3 déembre, à 2 h., rue Saint-Lazare, 94, à Paris.
- Est-Lumière. — Le i5 décembre, à 11 h., rue de Madrid, 7, à Paris.
- Société Anonyme des Forces Motrices de la Vallée de la Bienne — Le i5 décembre, à 2 h. i/a, rue Le Pelletier, 47, à Paris.
- Sud-Lumière. — Le 16 décembre, à 3 h., boulevard Malesherbes, 3g, à Paris.
- Société Française d’Entreprises et d'Exploitations Électriques. — Le 16 décembre, à 4 h., boulevard Malesherbes, 3g, à Paris.
- Société Française des Forces Hydrauliques du Rhône. — Le 16 dééembre, à 4 h. 1/2, boulevard Malesherbes, 3g, à Paris.
- Ouest-Lumière. — Le 17 décembre, à 11 h., rue Blanche, ig, à Paris.
- Société d’Outillage Mécanique et d’Usinage Electriques. Usines Bouhey. - Le 17 décembre, à 11 1/2, rue d’Anjou, 42, à Paris.
- Compagnie Générale d’Électricité. — Le 17 décembre, à 3 h. 1/2, rue La Boëlie. 54. à Paris.
- Société Industrielle des Téléphones. — Le 18 décembre, à i h., rue du 4-Septembre, 25, à Paris.
- Compagnie d’Électricité de Marseille. — Le 18 dé-
- cembre, à 3 h., rue La Boëlie, 54, à Paris.
- Société Française pour la Fabrication des Lampes à incandescence. — Le 21 décembre, à 2 h,, rue Godot-de-Mauroi, 34, à Paris.
- Société d’Electricité de Saint-Germain-en-Laye. — Le 23 décembre, à 3 h. 1/4, boulevard Malesherbes, 39, à Paris.
- Compagnie Française de Charbons pour l’Électricité.
- — Le 23 décembre, à 3 h , rue Taitbout, 80, à Paris.
- La reproduction des articles de la Lumière Electrique est interdite.
- Paris. — imprimerie levé, 11, rue cassette.
- Le Gérant : J.-B. Novet.
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- Trente-septième année
- SAMEDI 18 DECEMBRE 1915.
- Tome XXXI (3* série). N® 49
- La Lumière Electrique
- SOMMAIRE
- J. CABROL. —Méthode de calcul de la flèche d’un arbre reposant sur deux tourillons.. 265
- J. REYVAL. — Usine électrique de la Bias-china et du Ticinetto (Suisse) (Fin)......... 268
- J. de RIGNEY. — Mise à l'enquête des demandes de concession de distribution d’énergie électrique......................... 272
- Publications techniques
- Hydraulique et stations centrales
- Installations hydro-électriques.—J.-A. Walls . 273
- Le problème de l’accroissement de force molrice d’une usine résolu par un contrat d’abonnement à long terme................ 276
- Télégraphie et téléphonie
- Emploi de courant alternatif permanent pour la télégraphie sous-marine. — Lieutenant-
- colonel G.-O. Squier (Fin).............. 278
- Télégraphie sous-marine parcourants alternatifs. — E. Raymond-Barker............... 280
- Variétés
- Isolement contre les vibrations dues aux machines. — F.-H. Davies.................... 282
- Caractéristiques des substances isolantes solides. — F.-W. Peek....................... 284
- Bibliographie............................ 287
- Brevets d’invention (liste)................ 288
- MÉTHODE DE CALCUL DE LA FLÈCHE D’UN ARBRE REPOSANT SUR DEUX TOURILLONS
- Nous supposons un arbre de profil quelconque, soumis à un certain nombre de charges verticales P1( P2,... réparties d’une manière quelconque, et donnant lieu à des réactions d’appuis V, ,V2. Les appuis sont considérés comme libres, sans encastrement.
- Soit :
- x, l’abscisse d’une section X, comptée à partir de l’axe du tourillon de gauche ;
- y, la quantité dont l’arbre a fléchi à l’aplomb de cette section ;
- M, le moment de flexion;
- I, le moment d’inertie de la section.
- On a, d’après la formule connue :
- æy__u
- dx* El’ lIJ
- E représentant le module d’élasticité du métal de l’arbre.
- Le calcul de la flèche de l’arbre revient à l’intégration de cette équation différentielle du second ordre, dans laquelle le second membre est une fonction de x.
- Cette opération se fait en général par des méthodes graphiques, soit par deux intégrations successives en appliquant n’importe quel procédé d’intégration graphique, soit par la méthode plus artificielle des polygones funiculaires.
- Ces tracés exigent une certaine précision et sont assez longs.
- Nous nous proposons d’indiquer une méthode qui permet d’en remplacer tout au moins
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- 266
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXI (2° Série). — N° 49.
- une partie par des calculs purement arithmétiques, et qui, croyons-nous, peut rendre quelques services.
- ,. M M
- Connue nous l'avqns qit, yy pu y est une lonc-
- tionde.z, généralement d’allure assez irrégulière, comme le montre la figure i. Elle s’annule pour x = o, passe par un maximum, habituellement
- Fig. i.
- Or, d’après l’équation (i),
- M _ _ dHj_
- ] — ÂT*’
- En intégrant deux fois, nous obtenons
- 'l\H . xr A3 . 3xr As . 5k )
- y=F.u) I Ai,inT+T8ln-T+aisln-rf- .
- M 3)
- l
- l 9
- 7W
- T
- „ •rx Ba 3iu? B, 5t.x 1 ^ f
- +R,cos—- -t—cos—-—I— cos—j—f-... I+C.r+D 1 25 l J j
- C et D sont les constantes d’intégration. Ppur les déterminer nous écrirons que y s’annule pour x = o et pour x ~ l-Cela nous donne :
- vers le milieu de la portée, et s’annule de nouveau pour x = l.
- Nous pouvons considérer cetfe fonction coruipe la première demi-période d’une fonction périodique (période >. I), et comme telle la développer en série de Fourier. Rien ne nous empêche de suppose?' la seconde deuu-péfiode s.eu?blable à la première, de sorte que, en vertu d’une pro.priéfé connue, le développement pe contiendra que cjes harmoniques ipipairs.
- Nous écrirons donc :
- M
- T
- . TZX i , .3 thX . . . ri TI
- At sin — -f- As sin -y—[- AI; sm —j- -f ...
- -(- B, cos
- «•’ , TJ , T,
- -J 4- B, cos — 4- B., cos
- Substituons ces valeurs dans l’équation (2) :
- i(;)IA-"T+ri4*+^"T+-
- )
- _ . 2.X
- -B,( ,---co,7
- 9
- x\ B.
- o.x 3xz ---cos-
- (é)
- 23\
- IX
- 5X2'
- COS-
- Si on fait 3'---ona l’expression de la flèche.
- au milieu de la portée, qui est particulièrement simple, et, en général, suffisamment voisine de la valeur de la flèche maxima pour qu’on puisse s’en contenter :
- Les termes en cosinus ne disparaîtraient que M . 1
- si lftv courbe - était symétrique par rapport au
- plan perpendiculaire à l’arbre au milieu de la portée. C’est un cas exeptionnel,
- Les termes en B disparaissent.
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- 18 Décembre 4918.
- LA LSUMIÈRÈ ÉLtSCTRiQjUÈ
- 4Ô1
- Le problème revient donc à décomposer une courbé périodique en ses harmoniques. Parmi les méthodes existantes, une des plus rapides nous paraît être celle indiquée par S. P. Thompson (Machinés dynamo-électriques, courants alternatifs, édition française 1909, p. 98) : nous détaillerons ci-après la manière de procéder, en donnant seulement le calcul des coefficients A.
- i# Pour un calcul rapide et approximatif, on peut s’arrêter au cinquième harmonique. La portée l est divisée en six parties égales. Aux points de division on calcule lé moment de flexion M et le moment d’inertie correspondant 1.
- Soient a%, a2, a3, at, a-A les valeurs successives
- , . M
- du quotient y.
- On calculé ensuite :
- .s, = al -f a-
- s2 — a3 -f- a4
- s3 = «3
- On a alors
- tionne deux par deux de la façon suivante : al a.j a3 as a3
- ^li ^40 ^'9 ^8
- .S'i s2 *3 Si S.6 s6
- (Si = + «ht, etc.).
- On effectue ensuite les produits des Sommes s par les coefficients numériques indiqués ci-dés-SOUS
- 0,262 X «1 0,707 X «3 0,966 x «8 0,5 X 4*2 0,866 X Sy. S6 0/262 X «8 —0,707X83 o,966XSi 0,5 X 4’a — 0,866X84 S 11
- niy m2 m3 nii.
- mt,m2, m3, mt réprésehtentles totaux de chacune des colonnes verticales (en tenant compté des signes).
- On aura enfin
- A,
- o,5 Si -j- s3 -j— 0,866 a*2 3
- À3 —
- s
- i ~ sis 3
- A u =
- 0,5 6‘i -f- 63 — 0,866 «2 3
- A m, -f- m2 k mK — m2 A, — ----------------- Ah — -----------------------1
- A-
- 6
- m3 -f- m j.
- 6 “
- m3 — m,t 6
- A °>7°7 K + “ As) + (s2 — As)
- •3 - 6 '
- a _ °,7°7 (*i* + *3 — *b) — (** — *.)
- Comme contrôle on doit avoir :
- A, -j- Ag - A3 4g.
- 2° Pour calculer jusqu’au onzième harmonique on divise la portée en douze parties égales. On calcule aux points de division les valeurs succes-
- M
- siVés ay, à5, «3,... an, du quotient On les addi-
- Les chiffrés suivants donnent une idée de l’exactitude obtenue par cette méthode. On l’a appliquée à trois arbres de machines électriques existantes :
- Millimètres.
- Flèches calculées par la méthode
- ci-dessus..................... 0,178 0,128 o,i54
- Flèches calculées graphiquement. 0,175 0,14 o,l5
- J. Cabrol.
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- LA LUMIÈRÈ ÉLECTRIQUE T. XXXI (2‘ Série). — N*49.
- USINE ÉLECTRIQUE DE LA BIASCHINA ET DU TICINETTO (SUISSE) (Fm)<‘>
- Usine.
- Chacune des conduites forcées a un débit suffisant pour alimenter deux turbines de i o ooo chevaux à 3oo lours par minute.
- L’usine a ainsi une puissance normale totale de /(O ooo chevaux. Mais chacune des turbines peut fournir exceptionnellement jusqu’à i a ooo chevaux.
- Les turbines sont du type Pelton à axe vertical. On a choisi ce système en raison du résultat donné par des installations antérieures du même genre dont on avait été entièrement satisfait.
- L’usine a d’abord été équipée pour une. puissance de 3oooo chevaux (puissance maxima 36 ooo chevaux).
- L’axe longitudinal de l’usine est parallèle aux conduites forcées ; les branchements des turbines font par conséquent un anglede9o°avecles tuyaux d’amenée. Des vannes placées sur ces branchements sont manœuvrées directement de la salle des machines. Chaque turbine est desservie par
- Fig. 7. — Coupe transversale du bassin de décantation.
- deux branchements, qui portent chacun deux éjecteurs soit quatre éjecleurspar turbine.
- Les éjecteurs sont fixés de façon à empêcher toutes vibrations. Les régulateurs ont été étudiés avec un soin tout particulier, étant données l’importance des machines et la nécessité d’en assurer le réglage d’une façon simple et absolument sure. Ils sont du type universel à pression d’huile et transmission par courroies. Indépendamment de ce réglage hydraulique, chaque régulateur porte un dispositif de réglage à la main. Les servo-moteurs agissent sur l’arbre principal de réglage qui commande, par l’intermédiaire de leviers, les pointeaux des éjecteurs. Tout réglage est donc transmis immédiatement aux éjecteurs. Les pointeaux sont calculés de (*)
- (*) Voir Lumière Electrique du 11 décembre 1918, p. 246.
- telle façon qu’il sont à peu près en équilibre en tout moment de la marche des turbines ; il suffit donc d’un effort assez faible pour-en provoquer le déplacement. Tous les paliers et les rotules sont doubles avec graissage par graisse consistante. La position de chacun des pointeaux peut être réglée séparément depuis le servo-moteur, et les éjecteurs peuvent être arrêtés par groupes de deux ou de quatre, avec certaines précautions.
- Tous les paliers, aussi bien ceux de l’arbre principal que ceux des arbres de réglage, sont à coussinets amovibles. Le graissage est à circulation d’huile pour les arbres à grande vitesse de rotation, et pour les arbres de réglage à graisse consistante.
- La carcasse des alternateurs supporte le palier de l’arbre vertical des turbines avec la dynamo
- Fig. 8. — Bassin de décantation.
- excitatrice en bout d’arbre. Le palier supporte ainsi un poids de 46000 kilogrammes environ; son graissage est assuré par de l’huile sous pression fournie par une installation spéciale qui a été étudiée avec beaucoup de soin. Les deux pompes à huile sont actionnées chacune par une turbine Pelton de 3o chevaux, un troisième groupe servant de réserve. Les deux réservoirs à huile, d’une capacité de 8000 litres, sont placés directement sous les pompes.
- Alternateurs et excitatrices.
- Les alternateurs, accouplés directement aux turbines, sont construits pour une puissance continue de 10 ooo chevaux sur résistances inductives avec cos <p = 0,8. Ils peuvent donner normalement 8 800 K VA et supporter des surcharges de 10 % pendant trois heures et de a5 % pendant une heure et demie. Le courant produit est du
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 269
- triphasé 8 ooo volts et 5o périodes par seconde. Les alternateurs tournent à 3oo tours et sont à 20 pôles; leur poids total, y compris l’excitatrice et le palier, représente environ ioo tonnes; le rotor seul pèse avec l’arbre 35 tonnes, ce qui donne un PD2 de 260 000 kilogrammètres.
- La vitesse périphérique des alternateurs et des excitatrices atteint 85 mètres par seconde et peut augmenter dans la proportion de 1,8 en cas d’accident, le rotor ayant été construit assez solidement pour cette éventualité ; il se compose d’une roue en fonte d’acier sur le pourtour de laquelle ont été fixées à chaud 18 couronnes en
- Fig. 9. — Coupe longitudinale de la chambre des turbines.
- acier Siemens-Martin. Ce sont ces couronnes qui ont à supporter la force centrifuge assez considérable des bobines polaires qui peut représenter jusqu’à 400 tonnes par bobine en cas d’emballement de la turbine. Les couronnes superposées sont séparées par des rainures de ventilation. Les bobines sont encastrées sur la couronne et fixées au moyen de coins; elles comprennent un noyau en fonte d’acier sur lequel sont fixées les tôles. L’enroulement comporte 80 spires formées de bandes de cuivre placées sur champ.
- Pour en faciliter le transport, on a construit le stator en trois parties; il est supporté par une robuste plaque de fondation sur laquelle il peut être légèrement déplacé. Le noyau est formé de tôles de o mm. 5, avec fixation en queue d’aronde
- sur le bâti du stator, et divisé en 19 paquets de tôles, séparées par des rainures de ventilation de 10 millimètres. Les 180 caniveaux sont entièrement ouverts, ce qui facilite aussi bien le bobinage que les réparations éventuelles. Les enroulements sont d’un type uniforme; ils sont formés de cuivre plat et comprennent chacun trois spires de 270 millimètres carrés de section.
- Les spires sont entourées et isolées les unes des autres au moyen de mica; elles sont coincées à force dans les caniveaux et isolées au coton à leurs extrémités, tous les interstices ayant été préalablement bouchés à la gomme laque.
- Sur la périphérie du stator se trouvent 6 ouvertures do nettoyage, fermées par des couvercles en tôle.
- Les bagues se trouvent au-dessous du rotor, entre celui-ci et le palier inférieur de l’alternateur.
- La carcasse du stator supporte le flasque porte-palier à six bras sur lequel repose le palier principal du groupe turbo-alternateur et l’excitatrice entourés d’une plate-forme de service.
- L’excitatrice est une dynamo shunt à 8 pôles avec pôles auxiliaires, d’une puissance de 75 kilowatts sous -200 volts.
- La ventilation de l’alternateur est assurée par un courant d’air frais aspiré par la roue polaire qui fonctionne comme ventilateur; après avoir traversé l’alternateur, l’air s’échappe par le haut. La ventilation est suffisante pour qu’en aucun cas l’augmentation de température ne dépasse 45° au-dessus de l’ambiance.
- Les pertes dans l’alternateur comprennent:
- Pertes dans le fer du stator environ. i5o k\v.
- Pertes dans le cuivre du stator..... 37 »
- Pertes dans le cuivre des bobines
- d’excitation........:............. 55 »
- Ventilation, frottements dans les
- paliers.............................. 5o »
- Total environ........ 292 k\v.
- Ce qui correspond à un rendement de
- Tableau.
- Les alternateurs travaillent en parallèle sur des barres omnibus (fig. 11) d’où partent :
- La ligne du Ticinetto destinée au couplage des machines de cette usine avec la centrale de la Biaschina,la ligne de Biasca qui alimente le chemin de fer électrique Biasca-Acquarossa et la
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- T. XXXÎ (2e’Série). — N° 49.'
- 270
- région de Biasca, la ligne de Bodio, qui dessert les usines du Gothard, Diamantine et Nitrum, enfin la ligne de réserve qui aboutit provisoirement aux résistances hydrauliques d’essai des machines.
- Les barres omnibus sont pourvues de couteaux qui permettent de mettre hors circuit, en cas de besoin, l’un quelconque des groupes turboalternateurs ou l’un des départs, sans interruption dans la marche de l’usine. Sur chacun des raccordements entre les alternateurs et les barres omnibus sont intercalés des interrupteurs tripo-laires automatiques à huile ainsi que des transformateurs de tension et d’intensité correspondant
- salle des parafoudres comprenant, pour chaque phase et chacun des départs, des parafoudres à cornes avec résistances liquides, et bobines de self, séparés par des cloisons en béton.
- Tous les appareils de commande du tableau basse tension sont placés sur des panneaux distincts contre la paroi nord de la salle des machines ; les appareils haute tension sont placés au rez-de-chaussée de l’usine.
- Matériel.
- Les turbines ont été fournies par la maison Escher Wyss, de Zurich, à l’exception de celles du Ticinetto qui ont été construites par la maison
- Fig. io. — Uoupe transversale de la chambre des turbines.
- aux voltmètres etampèremètres des groupes, watt-mètres, compteurs,phasemètres,lampes de phases et relais bipolaires des interrupteurs.
- Le courant continu, nécessaire pour le fonctionnement des relais est fourni par une petite batterie d’accumulateurs de 3o éléments, dont le chargement est assuré par l’une ou l’autre des excitatrices.
- Sur chacun des départs se trouve également un disjoncteur tripolaire automatique à huile et 3 transformateurs de courant sur lesquels sont branchés les ampèremètres et les relais bipolaires. Le courant électrique est ensuite conduit par des câbles de 4oo millimètres carrés dans la
- Piccard-Pictet, de Genève. Tout l’équipement électrique des usines a été livré par la Société Brown-Boveri, de Baden. La maison Darnay, de Paris, a fourni les vannes à rideau du bassin de mise en charge.
- Utilisation de l’énergie électrique.
- Le terrain avoisinant l’usine était très propice à l’installation d’industries car il est peu accidenté et à proximité de la gare de Bodio. La Société Motor en a acquis 5oo ooo mètres carrés qu’elle a mis à l’abri des inondations du Tessin grâce à des travaux appropriés, et une voie de
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 271
- 18 Décembre 1915.
- raccordement a été établie entre cet emplacement et la ligne du Gothard.
- Plusieurs entreprises se sont installées sur ces terrains pour utiliser l’énergie de la Biaschina ; ce sont la « Diamantine » qui fabrique des produits d’émeri, les « Officine del Gotardo, S. A. per l’industria elettrocliimica » qui produit du ferro-silicium et du ferro-chrome; enfin la Société « Nitrum » qui [fabrique des produits
- avec un prix de revient très faible; installer l’usine à proximité de terrains industriels puis chercher la clientèle. En résumé, l’inverse de ce qui se fait d’habitude: au lieu d’amener l’énergie dans les centres industriels, on a, au contraire, transporté les industries à proximité des sources d’énergie.
- Il existe déjà de nombreux exemples d’industries qui se sont transportées à proximité des
- 6000 Vol t.
- —MttfM'MMiil—
- Fig. il. — Schéma de l’uaine de la Biaschina.
- azotés par fixation de l’azote atmosphérique.1
- Des pourparlers ont été engagés avec plusieurs j autres industriels pour la construction de nou- i velles usines.
- L’énergie électrique est également fournie, comme nous l’avons dit plus haut, au chemin de fer Biasca-Acquarossa et dans la région.
- *•
- ¥ ¥
- L’usine de la Biaschina présente un intérêt tout particulier par la façon dont le projet â été réalisé : aménager une chute assez puissante
- sources d’énergie pour bénéficier du faible coût de l’énergie; c’est le cas notamment de l’industrie électro chimique (Alpes françaises, Dalmatie, Norvège,etc.),mais,la plupart du temps, les usines ont été installées dans le but précis de fournir l’énergie à ces industries.
- A la Biaschina, au contraire, on a commencé par créer la force, dans l’espoir que, tout naturellement, des industriels seraient attirés par le prix avantageux de l’énergie et la situation favorable de l’usine.
- .). Reyval.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXI(2” Série). — 49.
- 47Î
- MISE A L’ENOUÊTE DES DEMANDES DE CONCESSION DE DISTRIBUTION
- D’ÉNERGIE ÉLECTRIQUE
- INTERPRÉTATION DE L’ARTICLE 15 DU DÉCRET DU 3 AVRIL 1903
- Plusieurs de nos lecteurs nous ayant signalé les divergences d’interprétations auxquelles donnent souvent lieu l’application du § a de l’article i5 du décret de 1908 et nous demandant d’en préciser le sens et la portée, nous accédons volontiers à leurs désirs.
- L’article i5 du décret du 3 avril 1908 est ainsi conçu : « Mise àl’enquête. — Art. j5. — Si la concession est de la compétence de l’Etat, le ministre ou le préfet statue sur la mise à l’enquête après instruction faite par le service du contrôle.
- « Si la concession est de la compétence d’une commune ou d’un syndicat de communes, le maire ou le président du syndicat, après avis sommaire de l’Ingénieur en chef du contrôle, soumet le dossier au Conseil municipal ou aux Conseils municipaux intéressés qui. décident s'il y a lieu de procéder à l’enquête.
- « Quand l’enquête a été décidée par l’autorité compétente, il y est procédé dans les conditions déterminées ci-après. »
- C’est le dernier membre de phrase (en lettres italiques) du | 2 de l’article précité qui a donné lieu, paraît-il, à des différences d’interprétation : certaines municipalités estimant qu’il appartient au Conseil municipal de décider s’il y a lieu ou non d’imposer une enquête. Il s’ensuivrait que des communes auraient accordé des concessions sans qu’il ait été procédé à aucune enquête.
- 11 est hors de doute que les municipalités ayant donné une telle interprétation au | 2 de l’article dont il s’agit ont commis une erreur manifeste et, pour s’en convaincre, il suffit de se reporter à l’article 6 § ier delà loi du i5 juin 1906.
- En effet, d’après cet article, la concession d’une distribution publique d’énergie électrique est donnée, après enquête, soit par la commune ou par le syndicat formé entre plusieurs communes,.... soit par l’Etat..
- Or, les termes très généraux, etenmême temps très précis, du § 1" de cet article ne laissent place à aucune incertitude sur le sens à leur donner : toute concession, quelle qu’elle soit, est donnée après enquête. L’enquête est, en effet, une formalité essentielle et indispensable qui doit précéder
- l’octroi des concessions. Elle est destinée, à la fois, à renseigner le pouvoir concédant sur la valeur et la puissance d’action de l’entreprise demanderesse en concession et à permettre au public de formuler ses objections à l’encontre d’un projet dont la réalisation peut présenter des inconvénients de diverses sortes pour les habitants des localités devant être desservies par la distribution projetée.
- C’est l’annonce officielle du projet au public qui, autrement, pourrait n’en avoir connaissance que par l’exécution même des travaux et trop tardivement alors pour être à même de présenter aucune observation.
- Cette formalité de publicité a un caractère d’ordre public, le Ministre lui-même ne pourrait en dispenser un demandeur en concession et toute concession de distribution publique d’énergie électrique accordée, sans qu’une enquête ait eu lieu, est nulle comme délivrée en violation de la loi. Le décret du 3 avril 1908, rendu pour l’exécution delà loi du 15 juin 1906,11e pouvait donc,bien évidemment, autoriser, par son article i5, une assemblée municipale quelconque à décider s’il y avait lieu ou non de procéder à une enquête avant d’attribuer une concession.
- C’eût été, en vérité, régler de singulière façon les détails d’application de la loi que de permettre à un Conseil municipal de violer, quand bon lui semblerait, une disposition essentielle de cette loi.
- Le dernier membre de phrase du § 1 de l’article i5 doit, dès lors, être entendu en ce sens, le seul acceptable et logique, que le Conseil municipal ou les Conseils municipaux intéressés, saisis du dossier par le maire, doivent décider s’il y a lieu ou non de donner suite au projet qui leur est soumis, et cela en votant sur le point de savoir s’il y a lieu ou non de procéder à l’enquête, première formalité essentielle précédant l’octroi de la concession. ,
- La décision d’un Conseil municipal, stipulant qu’il n’y a pas lieu deprocéder à l’enquête, équivaut donc au rejet pur et simple de la demande de concession. J. DE RIGNJEY>
- Avocat-Comeil.
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- 18 Décembre 1915.
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 273
- PUBLICATIONS TECHNIQUES
- HYDRAULIQUE ET STATIONS CENTRALES
- Installations hydro-électriques. — John Abbet Walls.
- « La Pennsylvania Water and Power Company » a eu ces dernières années à envisager, avec le meilleur rendement possible, l’utilisation combinée de la vapeur et de la force hydraulique. Cette Compagnie a construit une installation hydro-électrique à Holtwood sur le fleuveSusque-hannaà 25 milles seulement de son embouchure. L’installation a, actuellement, une puissance de 83 ooo kilowatts. Le débit du fleuve est très irrégulier; il est le siège de variations subites qui
- peuvent
- aller du - du débit nécessaire au fonc-8
- tionnement normal à un maximum 25o fois plus grand.
- Fig. i. — Variations quotidiennes du débit.
- La figure i représente les variations quotidiennes du débit pendant l’année 1910.
- L’installation hydraulique ayant été construite de manière à pouvoir être facilement étendue, le problème consistait, étantdonnée l’augmentation de puissance demandée, à assurer la meilleure répartition de charge entre l’installation hydraulique et l’usine à vapeur.
- La Compagnie a ainsi augmenté peu à Deu la
- puissance de son installation hydraulique jusqu’à une valeur correspondant à huit fois le débit minimum.
- Il faut d’ailleurs noter, tout d’abord, que la Compagnie, quoique ne possédant elle-même aucune installation à vapeur, a pu réussir à conclure des arrangements convenables avec ses clients qui possédaient des installations à vapeur plus ou moins modernes, au moment où les contrats pour la fourniture de puissance hydro-électrique étaient passés.
- L’installation hydro-électrique devait fournir la puissance nécessaire à une Compagnie de tramways électriques et à une Compagnie de distribution électrique. Les divers contrats pour la fourniture de la puissance différaient essentiellement entre eux ; en sorte que la Compagnie a bénéficié aussi bien de cette variété des contrats que des demandes différentes de puissance.
- Le fonctionnementdes'divers types de contrats a indiqué un bénéfice quand on était amené à fournir aux clients un supplément de puissance hydraulique, car au début le peu de confiance en la stabilité de la force hydraulique se traduisait en approvisionnements en vue d’une assistance par la vapeur.
- Pendant la période de tâtonnements d’une installation hydraulique, période qui peut d’ailleurs être plus ou moins longue, ces précautions sont tout à fait justifiées. Cependant, à mesure que le service hydraulique allait s’améliorant ou que les clients prenaient confiance dans la stabilité de ce service, le maintien des conditions d’assistance étendue parla vapeur devintde moins en moins nécessaire. Sans entrer dans les détails de ce sujet plutôt étendu par lui-même, on peut dire qu’une suite méthodique d’essais avait fini par rendre l’assistance plus effective en même temps que moins onéreuse.
- Si l’on considère par exemple le diagramme
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- “274
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXI (2* Série). — N» 49.
- quotidien de puissance absorbée par les clients (fig. a) on voit qu’il y a une limite au régime que la Compagnie doit prévoir pour supporter cette forme particulière de la courbe de puissance. Celte limite est indiquée par la ligne R. Si la Compagnie installe un générateur capable de supporter le supplément de puissance compris entre la ligne II et une ligne plus élevée S, le
- Capacitéok la. >tatiof?jbyc 'ravit.
- te des citent* À et B
- Minuit
- Fig. a. — Diagramme quotidien de puissance absorbée en Janvier»
- revenu obtenu en produisant hydrauliquement ces kilowatts-heures supplémentaires peut être suffisant pour couvrir l’intérêt, l’amortissement elles dépenses courantes de l’installation supplémentaire requise. Mais les kilowatts-heures qui peuvent être ainsi supportés varient quotidiennement avec les moindres modifications dans la forme de la courbe de charge. Par suite des changements de saison la forme de la courbe
- Fig. 3. — Diagramme quotidien de puissance absorbée en Mars.
- varie, augmentant et diminuant progressivement les kilowatts-heure possibles en charge.
- On aura un exemple des modifications qui peuvent survenir dans la forme de la courbe des puissances absorbées par deux clients, par suite des changements de saison, en comparant la figure a où en janvier on constate une pointe de charge dans l’après-midi, et la figure 3 où, deux deux mois plus lard seulement, le maximum de charge est reporté dans la matinée.
- Une modification des conditions . industrielles affecta ut l’accroisse ment général du régime aurait aussi une influence.
- De plus, même si la puissance demandée était réellement en accord avec le nombre des kilowatts-heures prévus, le débit du fleuve nécessaire à son entretien peutfaiblir et il faut parer à cette éventualité.
- Reste aussi à déterminer l’économie dans le coût de la vapeur pour l’ensemble des kilowatts-heures qu’on obtient en retranchant le prix de production de la vapeur de toute l’énergie au-dessus de la ligue S du prix de production par la vapeur de toute l’énergie au-dessus de R. Il est nécessaire de faire sur la vapéùî* des essais pratiques pour obtenir ces données avec assez de précision, de petites différences de prix ayant une influence qui n’est pas négligeable.
- Charge lotnk('hydraubtyJ* et.
- Charge ànapevr&laSlaitoté
- Chargtàrapmrde laSla fa*.
- Fig. 4. — Diagramme en cas de faible étiage.
- Tout ceci suppose la plus entière collaboration entre le client et la Compagnie productrice de puissance pour l’exécution des essais, l’établissement des coûts et des comparaisons, avant d’arriver au point où les données opérantes (montrant la combinaison la plus avantageuse) peuvent être prises en considération par ceux qui doivent décider si les économies ou les profits entraînés valent la peine d’être faits.
- Naturellement un assez grand nombre de fac-
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- 18 Décembre 1815.
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 275
- teurs doivent être considérés en vue de cette détermination.
- Ce qui précédé est relatif à la génération sous de bonnes conditions d’étiage. Lorsque les eaux deviennent basses des conditions nouvelles surgissent.
- La figure /, indique un cas de génération par la vapeur en deux stations durant des conditions de faible étiage. L’installation à vapeur K fonctionne à fort régime afin d’avoir une consommation économique de vapeur. La station à vapeur Y présente une pointe de charge durant les heures de l’après-midi. On pourrait considérer la dernière forme de génération à faible régime comme ayant un mauvais rendement comparée à la marche de la station X. Mais la forme du régime de la vapeur peut être régie par d’autres considérations, comme le désir de ne fonctionner qu’au moment d’une variation, d’accroître la charge des unités de meilleur rendement, de fournir l’aide au moment de la pointe de charge pour diminuer lés pertes de la ligne de transmission, etc.
- Dans les stations à vapeur elle-mêmes, l’appareillage dont le rendement est le meilleur — généralement celui de plus grande capacité — est d’abord mis en service ; viennent ensuite, à mesure que le débit continue à décroître, les dispositifs dont le rendement est de plus en plus faible. Jusqu’à un certain point le même sytème est mis en pratique dans les différentes installations à vapeur. Ces installations, où soit pour une cause soit pour une autre le prix du kilowatt-heure parla vapeur est élevé, ne sont mises en service qu’après que l’équipement des autres stations, qui donnent un prix de revient inférieur pour le kilowatt-heure, fonctionne à pleine charge.
- Finalement celles-ci peuvent être utilisées simplement comme complément de charge. La possibilité de tirer parti pendant les basses eaux de l’équipement à vapeur généralement au repos sert de stimulant pour expérimenter les diverses méthodes de génération à vapeur en vue de réduire suffisamment le prix de revient du kilowattheure pour assurer à la fois le maximum possible de kilowatts-heures de charge et le bénéfice annuel maximum.
- Il est presque impossible au moment de la passation d’un contrat de puissance de fixer un taux pour une fourniture importante et irrégu-
- lière do puissance par la vapeur, car si le prix d’une telle puissance est suffisamment élevé pour couvrir toutes les conditions possibles, ce prix devient trop élevé pour l’usage courant et la fourniture sera assurée par d’autres sources.
- 11 est également difficile, à cause des prix variables de charbon et de la main-d’œuvre, de la désuétude graduelle d’une installation à vapeur, des perfectionnements dans l’art de la génération à vapeur et du manque de connaissance des conditions futures d’offres et de demandes de puissance, de préparer des taux et des spécifications déterminées équitables en vue d’un transfert futur de portions de charge de la vapeur à la station hydro-électrique. Des approximations grossières peuvent être faites, mais c’est le défaut d’exactitude nuisible au rendement maximum et inhérente à de telles conjectures qui empêche de tirer d’une situation tout ce qu’elle peut donner à la fois pour le client et pour la Compagnie de puissance.
- Naturellement les clauses du contrat doivent jouer un rôle dans la détermination de l’installation hydro-électrique.
- En général, les charges nécessaires aux clients au moment de passer les contrats de puissance avaient presque atteint les limites de capacité des installations à vapeur, mais des additions ont été faites depuis, non seulement à l’équipement hydraulique mais aussi à l’équipement à vapeur. La Compagnie hydro-électrique n’a pas jugé nécessaire d’avoir une installation à vapeur en propre ; elle a eu l’idée d’utiliser plutôt les installations à vapeur que possédaient les clients au moment de la passation des contrats de puissance et, comme les plus faibles débits du fleuve ne durent pas longtemps, il est possible d’utiliser pour ces courtes périodes des équipements à vapeur, anciens et de faible rendement.
- Quand la charge est celle d’un petit nombre de clients ayant déjà un certain équipement à vapeur il est possible que de telles méthodes de coopération entre les clients et la compagnie de puissance permettent le développement, sur des fleuves à débit variable, de grandes puissances hydrauliques actuellement difficiles à envisager financièrement.
- A. B.
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- T. XXXI (2e Série).
- N°49.
- Le problème de l’accroissement de force
- motrice d’une usine résolu par un contrat d'abonnement à long terme.
- On a tendance aujourd’hui, aux Etats-Unis, dans les nouvelles installations de manufactures, à consacrer la plus grande partie possible du capital à l’outillage mécanique, et à demander la fourniture de l’énergie aux réseaux électriques de distribution. Un exemple remarquable de cette tendance est donné par le cas de l’American Manufacturing Company de Brooklyn.
- Il y a environ deux ans cette compagnie se vit obligée par le développement de ses affaires d’augmenter sa force motrice. Elle disposait, à cette époque, de deux stations génératrices représentant une puissance globale de 3 800 chevaux comme chaudières, 5000 chevaux comme moteurs à vapeur compound, à triple expansion et turbines à vapeur d’échappement et 4 000 chevaux pour l’ensemble des moteurs électriques à courant continu qu’alimentaient les dynamos.
- Faute de place dans l’une et l’autre stations, on ne pouvait songer à y installer de nouvelles unités ou à en substituer de plus puissantes à celles qui s’y trouvaient. Une nouvelle station génératrice eût augmenté les frais de main-d’œuvre et de surveillance.
- D’autre part, certains moteurs déjà usagés ne pouvaient assurer un bien long service encore. Le remplacement des moteurs et génératrices par de plus puissants entraînait à des dépenses considérables sans parler des difficultés d’exécution, le service des ateliers 11e devant pas souffrir d’interruption pendant les travaux. Pour augmenter la puissance des moteurs, il eût fallu remanier la chaufferie, perfectionner les appareils de manutention de la houille et des cendres. Pour toutes ces raisons et parce que les conditions de distribution de l’énergie étaient défavorables, ou jugea qu’une transformation complète serait moins onéreuse.
- Vers l’époque de cette décision, le bureau technique de distribution de force motrice de l’Edison Electric Uluminating Company, à Brooklyn, proposa d’étudier les conditions d’exploitation et, pendant six mois, se livra à des essais dans ce but. Les recherches ame-nèrent a constater que 60 à 70 % seulement de l’énergie produite par l’un des gros moteurs étaient réellement transmis, la différence étant
- absorbée par frottement des courroies, poulies, arbres, etc.
- La charge totale, de 3 800 kilowatts environ, ne tombait jamais, durant la nuit, au-dessous de 3oo kilowatts et la consommation annuelle d’énergie était estimée à plus de 9 millions de kilowatts-heure.
- A cette époque le facteur de charge quotidien était égal à environ 35,8 % de la charge de pointe maximum. D’après l’augmentation du chiffre d’affaires de la Compagnie, on estimait à 34o kilowatts l’augmentation annuelle du maximum de charge.
- A la suite de ces essais, un contrat fut passé pour fourniture de courant alternatif à 6 600 volts.
- Une étude des méthodes de commande des machines, poursuivie par la Compagnie elle-même en même temps que celle dont nous venons de parler, avait permis d’admettre que, quelle que fût l’origine du courant employé— réseau extérieur ou station génératrice privée — le système de distribution et l’équipement de moteurs resteraient les mêmes. Cette décision entraînait l’adoption de convertisseurs, très onéreux et d’un moins bon rendement que des transformateurs.
- Elle ne fut pas jugée économique, d’autant plus que le prix de revente des moteurs continus viendrait en déduction du coût des moteurs alternatifs si l’on adoptait ce dernier genre de courant.
- Celui-ci avait un autre avantage, c’était de réduire les risques d’incendie, point capital dans une manufacture dont l’atmosphère tenait en suspension des poussières textiles.
- Le premier obstacle auquel on s’attaqua pour opérer la transformation décidée, sans interrompre la marche des ateliers, fut le choix d’un local poury établir la sous-station. Ce choix se porta surunechaulferie dontles dimensions étaientpar-faitement suffisantes poury loger les transformateurs, groupes moteurs-générateurs (d’éclairage et d’alimentation de quelques moteurs à vitesse variable) etinterrupteursà haute et basse tension.
- Malheureusement, l’emplacement de ce local n’était pas le meilleur au point de vue de la distribution; il était éloigné du centre de charge et l’on ne pouvait faire passer les feeders dans les murs ni en sous-sol. La solution adoptée pour la distribution est assez originale ; elle consiste à amener sur les toits plus de 5 000 chevaux, par
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- feeders logés dans des conduits en fibre, protégés par du ciment. Ces câbles, au nombre de 20, capables chacun de 3oo chevaux, montent du tableau de distribution (lig. 1) le long du mur jusqu’à une chambre de distribution établie sur le toit. De là, par un réseau de conduits en fibre et ciment, ils rayonnent sur le toit et redescendent vers les divers points d’utilisation. Les conduits en fibre ontété adoptés pour empêcher un échauf-feihent excessif par induction:
- En général, les moteurs étaient portés par des plates-formes surélevées, en charpente métallique, n’encombrant pas le sol ; quelques-uns se trouvaient dans des locaux distincts.
- Entre les moteurs et les arbres de transmission ou de commande directe, on a intercalé des accouplements flexibles Francke.
- Les ateliers en question emploient un assez grand nombre de gros moteurs (i5o, 200 et 3oo chevaux) et beaucoup d’arbres mesurent
- Fig. 1. — Coupe longitudinale de l’usine.
- Pour éviter l’arrêt complet des ateliers pendant le remplacement des moteurs, on a opéré sur un sçul service à la fois. On a même pu installer certains moteurs et les mettre en service sans arrêter la section intéressée. En ce cas, les poulies motrices ont été posées le dimanche. Lorsque les anciens moteurs continus étaient déjà convenablement placés, il a suffi d’interrompre le travail juste pendant le temps nécessaire à leur remplacement par les moteurs alternatifs.
- au moins 60 mètres de longueur et commandent des renvois — deux et même trois — de même longueur.
- Un système de signaux, adopté pour le démarrage des machines, empêche que les feeders soient soumis à une charge excessive par les courants de démarrage. Il faut environ vingt minutes pour mettre en marche toutes les machines.
- (Electrical World, 18 septembre 1915.)
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- TÉLÉGRAPHIE ET TÉLÉPHONIE
- Emploi de courant alternatif permanent
- pour la télégraphie sous-marine. — Lieutenant-colon el G.-O. Squier (Fin) (').
- L’un des points les plus intéressants de l’emploi decourant alternatif ininterrompu pour la transmission télégraphique par câble est de permettre, pour la première fois, de mesurer les constantes des différents éléments des circuits dans les conditions de fonctionnement réel. Comme on se sert d’une fréquence déterminée et comme le circuit n’est jamais ouvert, il est nécessaire et suffisant d’employer des ampèremètres et voltmètres ordinaires à fil chaud.
- L’auteur calcule l’intensité du courant parcourant un câble donné et montre que l’impédance de transmission est très sensible à une variation de fréquence quand cette fréquence est basse, mais si l’on passe de la vitesse n = 4 — soit iao lettres par minute — à n ~ 9 soit 270 lettres par minute — l’impédance du câble décroît dans le rapport de 3 : 2 et l’intensité augmente proportionnellement. Il en est de même pour le câble artificiel correspondant, destiné à équilibrer autant que possible le câble réel.
- En intercalant sur le câble même, en dehors du pont, un ampèremètre à fil chaud et en mettant à la terre l’extrémité du câble d’où se fait la transmission, à travers un voltmètre (électrostatique de préférence pour empêcher toute perturbation d’équilibre), on est en mesure de déterminer les meilleures conditions de transmission pour tout câble et toute fréquence des signaux.
- Jusqu’à ce jour, les condensateurs de transmission des couplages duplex ont été calculés plus ou moins arbitrairement par des règles empiriques, déduites de l’étude des signaux mêmes.
- Ici, au contraire, on peut traiter plus scientifiquement le problème et régler les valeurs (*)
- (*) Voir La Lumière Electrique du n décembre 1915, p. a58;
- des condensateurs ou des inductances, ou des deux à la fois, placés dans les branches du pont de manière à obtenir la déviation maximum de l’ampèremètre à fil chaud, intercalé sur le câble même pour un voltage déterminé.
- Le critérium des meilleures conditions de transmission sera un minimum d’impédance ou un maximum d’intensité pour une fréquence déterminée des signaux.
- Actuellement, les câbles sous-marins sont excités par des batteries de piles donnant en circuit ouvert un voltage de 5o à 80 volts. La raison principale, mais non la seule, est la crainte constante de soumettre le câble à une charge électrique excessive, surtout dans la partie en eau profonde où les réparations sont difficiles.
- L’effet d’une augmentation de voltage du cou-
- Frequence = fl
- Fig. C. — Variation de la double amplitude du siphon recorder avec le changement de fréquence à voltage constant.
- rant alternatif sur l’amplitude des signaux reçus quand la fréquence varié est mis en évidence ans la figure 6.
- d Ces données ont été recueillies sur un câble
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
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- sous-marin allant de New-York à Canso (Nouvelle-Ecosse) :
- R = i3 700 ohms,
- C = a31,4 microfarads,
- Longueur — 880,6 nœuds.
- O11 s’est servi d’un poste de transmission simplex, sans condensateurs, et d’un poste récepteur duplex ordinaire à condensateurs de 5o microfarads; le récepteur, réglé une fois pour toutes, malgré les changements de fréquence.
- Dans les limites de ces expériences, l’amplitude des mouvements du siphon recorder croît avec le voltage pour une fréquence donnée de la dynamo et décroît quand la fréquence augmente, le voltage restant constant.
- Théoriquement les résultats des observations doivent se trouver sur des courbes mais, jusqu’à 3o volts, les droites tracées ici donnent une approximation suffisante.
- On remarquera qu’elles convergent sensiblement vers un point n 7, ce qui veut dire qu’avec le récepteur employé on ne peut, par aucune augmentation de voltage, dépasser une vitesse de signaux supérieure à 7 sur le câble considéré ; mais actuellement on a dépassé de beaucoup cette limite, observée il y a 17 ans.
- L’auteur établit par le calcul que la fréquence n a une influence marquée sur la vitesse avec laquelle décroît l’amplitude de l’oncle à mesure qu’on s’éloigne du poste transmetteur. Plus la vitesse des signaux est élevée pour un voltage donné de transmission, plus le câble est donc à l’abri des tensions excessives. L’accroissement de rendement du câble marche ainsi de pair avec l’accroissement, de sécurité.
- Avec une batterie, il est possible de soumettre le câble, dans toutes ses parties, au voltage intégral de la batterie, ce qui arrive lors de l’essai de résistance de l’isolant ou quand le condensateur de transmission est mis accidentellement en court-circuit.
- Avec la dynamo à courant alternatif, au contraire, il est impossible de produire, même momentanément, par accidentou volontairement, dans les parties du câble en eau profonde, autre chose qu’une faible fraction du voltage de transmission.
- Cela donne à supposer qu’en renforçant l’isole-
- ment des câbles aux deux extrémités sur une longueur relativement faible, on pourra employer des voltages plus élevés sans risque de tensions ' électriques excessives en aucun point.
- Les câbles sous-marins, subissant actuellement aux ateliers un essai prolongé, à plusieurs centaines de volts, il n’y a pas la moindre hésitation à avoir pour relever modérément les voltages en pratique courante.
- Sur un long câble, il n’y a aucune réaction sensible au voltmètre ou à l’ampèremètre inséré dans l’un quelconque des circuits du poste de transmission quand on apporte une modification au poste récepteur. Pas d’indication sensible non plus quand on ouvre ou ferme le circuit du câble. On peut considérer que l’énergie transmise par les ondes du poste d’émission le long du câble ne revient pas à son point de départ.
- On est donc libre de considérer les meilleures conditions de réception indépendamment des conditions d’émission et, par suite, de rechercher dans quelle mesure peuvent s’harmoniser entre elles ces deux séries de conditions.
- Etudié spécialement pour la télégraphie sous-marine, l’alternateur présente quelques particularités nouvelles. Comme on ne saurait abaisser au-dessous de deux le nombre des pôles, il faut une grande force magnéto-motrice et un entrefer minimum pour produire à d’aussi basses fréquences (4 à xo périodes) le voltage nécessaire (100 volts et plus). En outre, il est particulièrement à désirer d’obtenir une onde de f. e. m. exactement sinusoïdale. Ces desiderata ont été satisfaits.
- La résistance de chacun des enroulements de champ est de près de 1000 ohms, et l’inductance de l’induit contrôle largement le courant dans le circuit d’induit; en sorte que la machine peut être, sans danger, mise en court-circuit à plein voltage.
- Nul interrupteur dans le circuit del’alternateur qui est actionné par un moteur à démarrage et arrêt progressif ; ainsi, la f. e. m. produite paî t d’une valeur nulle pour atteindre progressivement son maximum et vice-versa.
- (Physical Society of London, a5 juin iç)x5.
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- Télégraphie sous-marine par courants alternatifs Edward Raymond-Barker.
- L’auteur, prenant texte de la communication du lieutenant-colonel G. O. Squier, résumée ci-dessus, et après en avoir fait ressortir les grands avantages attire l’attention sur d’autres problèmes connexes de la télégraphie sous-marine :
- «, ---A/v\/v—'VV\A-
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- l’auteur à l’époque où Gott fit connaître son dispositif pour l’envoi, dans un câble, d’impulsions de polarité alternée, ne diiîérant que par l’amplitude.
- La figure i montre en a, b, des signaux Gott transmis par un câble très court et tels qu’ils seraient reçus sans redressement. Au contraire,
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- Fig. i. — Conversion des signaux de siphon recorder du système Gott par le redresseur Raymond-Barker.
- Fig. 3. — Ecritures de la première phase de redressement des signaux en courant alternatif enregistrés au siphon recorder.
- i° La réception et l’enregistrement des signaux par courant alternatif : en simplex, à l’extrémité de la ligne simple et, en duplex, à travers le pont aux deux extrémités d’un câble fonctionnant en duplex;
- a0 La possibilité de retransmission automatique
- Fig. a. — Transmetteur Gott.
- en at b2 c2 on voit comment les mêmes signaux sont transformés par le redresseur inventé par l’auteur.
- Remarquons que ces derniers signaux jouissent de tous les avantages inhérents à l’alternance de
- Fig. 4.
- Transmetteur Raymond-Barker pour courants à polarité inversée système Gott.
- de signaux en courant alternatif de période égale, mais d’amplitude différente.
- Ces deux problèmes ont été déjà résolus par
- polarité des impulsions électriques, notamment du maintien del’équilibre électrique dans le câble sans presqu’aucune déformation des signaux.
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- Dans une certaine mesure, les méthodes de réception dulieutenant-colonel Squiersont semblables à celles de M. Edward Raymond-Rarker, à la seule différence près que ce dernier a employé, comme récepteur et contrôleur des circuits locaux, un relais à jet Orling, au lieu du relais à fil d’or Muirhead.
- En fait, si l’on disposait des siphons recorders les leviers d’armature des deux électros constituant la première phase du système redresseur imaginé par l’auteur (correspondant aux électros h h1, armatures g gt de la figure 5 du mémoire Squier), on obtiendrait des câblogrammes tels que celui de la figure 3 (a3 bac3), ne différant de cètïx fournis par l’appareil Squier («4, ù4, c4) que pâr la symétrie des traits.
- Cependant, il ne convient pas de s’en tenir à ce mode d’enregistremeut, en raison de la fatigue qu’il provoque chez les opérateurs par lecture prolongée. On se rend compte, en effet, de la lisibilité plus aisée des signaux redressés correspondants o2, ù2, c2 (fig. i).
- Le transmetteur Raymond-Baker, pour courant à polarité alternée et à 2 puissances, est représenté schématiquement par la figure 4. Il émet des signaux reçus sous les deux formes représentées dans la figure 1.
- L’inverseur de pôle PC est d’un type suggéré à l’auteur par un dispositif radio-électrique de M. Axel Orling. Les clefs C K qu’il commande envoient dans la ligne des impulsions de polarité alternée. L’interrupteur IS met en action la batterie de plus grande puissance en sorte que la manette des points agit sur P C seul et celle des traits, sur P C et IS ensemble. D’où deux amplitudes de signaux, sans distinction de signe et directement enregistrés sous la forme at bl ct
- (fig- >)'•
- Le redresseur de ces signaux, imaginé par l’auteur, est représenté par la figure 5. Un relais
- à jet Orling lance un jet d’eau sur les bornes ki ou /c2 sous l’impulsion à faible puissance correspondant au point, et sur Ai /c3 ou k2 et /q. simultanément sous l’impulsion plus forte qui donne un trait.
- Dans le premier cas, le relais actionne le levier S2 et dans le second, à la fois Si et Ss.
- Mais si, quand S2 fonctionne seul, S3 est mis en mouvement par son armature et donne un point, ce même levier se trouve immobilisé, au contraire, par le mouvement simultané de S! et
- Fig. 5. — Redresseur Raymond-Barkertraduisant les signaux dans le code du siphon recorder.
- S2 ; en ce dernier cas, c’est S4 seul qui réagit et donne un trait.
- L’ensemble des leviers S3 S4 constitue un manipulateur pour câble et, si l’on monte entre eux un siphon recorder S R, on obtient des signaux redressés.
- Les deux mêmes leviers S3 S4 peuvent servir à contrôler et retransmettre les signaux à un second câble en courant alternatif ou autre.
- (The Electrical Review, 20 août îgiS.)
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- VARIÉTÉS
- Isolement contre les vibrations dues aux machines. — Francis H. Davies.
- La suppression des vibrations produites par le mouvement des machines est un problème qui s’est toujours posé pour l’ingénieur mais jamais avec autant de force qu’aujourd’hui. Les conditions modernes de l’industrie impliquant l’emploi d’un outillage plus puissant, plus complexe, à plus grande production, d’une part, l’usage de plus en plus répandu des charpentes métalliques, d’autre part, ont, en effet, pour résultante une plus grande facilité de propagation des vibrations. Incommodant le voisinage celles-ci sopt de plus en plus sévèrement proscrites par les législations et règlements de tous pays. D’où le besoin de méthodes d’isolement des machines plus efficaces et moins primitives que celles en usage jusqu’à ces dernières années, telles qu’assises de madriers, matelas de feutre nu de plomb, lits d’asphalte (pur ou mélangé détartré de chaudière), de sable, etc., semelles en çuir vert imprégné d’huile.
- Tous ces matériaux répondent généralement de façon imparfaite aux deux conditions essentielles auxquelles ils doivent satisfaire : durer et conserver indéfiniment leur élasticité.
- Avant d’examiner les méthodes nouvelles d'isolement des machines, il convient de faire quelques remarques sur la nature des vibrations à combattre. Dans toute machine, elles sont la résultante dë nombreuses" vibrations'élémentaires dont certaines, produites par les organes prépondéran ts, donnent à la direction des vibrations une orientation caractéristique de chaque type de machine : verticale, par exemple, dans une machine à mouvement alternatif vertical ; horizontale, quand le va-et-vient a lieu dans le sens horizontal.
- Relativement simple lorsqu’il s’agit d’une machine unique sur fondation individuelle, le problème se complique, dans les groupes de machïhes, de phénomènes de synchronisme des vibrations, surtout dans les machines à grande vitesse. Pour celles-ci, cependant, il y est moins
- grave que pour celles à faible vitesse où, à égalité de puissance, les vibrations, quoique de moindre fréquence', sont d’amplitude supérieure.
- Une autre complication surgit quand on a affaire à des groupes d’alternateurs marchant en parallèle. Si —- cas très rare — tous les groupes électrogènes sont identiques comme type, puissance et vitesse, l’intensité des vibrations produites dépendra entièrement de la position relative des manivelles au moment de la mise en parallèle; elle demeurera constante à charge constante, les vitesses relatives des machines ne pouvant varier. Mais si les groupes ont des vitesses différentes, il pourra se produire des périodes de maxima et de minima, en dépit du synchronisme de fonctionnement. Si les groupes sont sur fondations indépendantes, le résultat pourra être différent mais on ne saurait dire dans quelle mesure sans analyser les conditions particulières à chaque cas.
- Les perturbations dont il s’agit ici étant orientées dans le sens horizontal pour les machines horizontales, il s’ensuit qu’on doit surtout s’attacher à isoler de tous côtés la fondation du sol. Les vibrations ne se transmettent plus alors que par la base et leur propagation sera peu importante si on isole convenablement cette dernière au moyen de matériaux appropriés et aussi, notamment, par une couche de sable ou de gravier.
- Beaucoup plus difficile est l’isolement contre les vibrations verticales. Dans la grande majorité des cas, la niasse d’une fondation, combinée à celle du sol l’environnant immédiatement, doit suffire à absorber les vibrations produites par la machine qu’elle supporte; c’est là une de ses principales fonctions. Si elle n’y réussit pas, soit parce que cette masse est insuffisante, soit en raison de la nature du sous-sol, un système d’isolement est nécessaire. A ce dernier point de vue, un sous-sol de roche dure ou humide est particulièrement défavorable.
- Une veine rocheuse ou une veine d’eau favorisent parfois la transmission à très grande dis^
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- tance de vibrations qui ne se font pas sentir à distance beaucoup plus proche.
- Une erreur peu fréquente mais qu’on commet néanmoins quelquefois consiste à installer des machines sur une fondation en béton solidaire des murs d’un bâtiment.
- Par les tassements du sol, il arrive que le poids des machines soit en partie reporté, par leurs assises, sur les murs qui sont alors soumis à de violentes vibrations susceptibles de compromettre la solidité de l’édifice.
- Les matériaux à peu près exclusivement employés dans les procédés actuels d’isolement sont : le caoutchouc, un feutre spécial, le liège sous diverses formes ou des combinaisons de ces substances.
- Dans le système Prache, on interpose un certain nombre de semelles en caoutchouc entre la fondation principale et un massif auxiliaire de béton qui supporte la machine. Ces semelles sont disposées dans une sorte de presse qui permet de les comprimer suffisamment pour les extraire quand on a besoin de les remplacer. A cet effet, la fondation est entourée d’une tranchée dans laquelle on peut descendre. Cette méthode a été très employée en Angleterre pour des turbo-générateurs, de grandes presses d’imprimerie, etc.
- Un procédé d’origine allemande réalise l’isolement par une feuille de caoutchouc de 3 millimètres et plus d’épaisseur, pour charges de trois tonnes et plus. Un point essentiel est l’adhérence parfaite de la feuille de caoutchouc aux deux surfaces entre lesquelles elle est interposée; celles-ci doivent être unies et lisses, de manière à éliminer l’air du joint, moyennant quoi l’adhérence est telle qu’on peut se dispenser de boulons de fondation. Les fabricants de ces feuilles isolantes ne les recommandent toutefois que pour des machines relativement lourdes, à centre de gravité placé très bas.
- Le liège s’emploie sous diverses formes : aggloméré à l’aide d’un ciment quelconque, il perd beaucoup de son élasticité; aggloméré par simple compression, sans addition aucune, il tend à se désagréger sous l’effet des fortes charges et des vibrations. En plaques formées de bandes de liège naturel assemblées mécaniquement, il donne les meilleurs résultats. Ces matelas isolants sont façon nés. à la forme des fondations auxquelles on les destine, durcis
- lorsque les charges à supporter sont considérables, imprégnés pour résister à l’humidité.
- Les résultats suivants sont les moyennes de chiffres obtenus dans l’essai de plaques de ce genre et en montrent l’élasticité :
- Millimètres.
- Epaisseur initiale................ 18,2
- — sous une charge de par
- centimètre carré .......... 12,7
- —- immédiatement après suppression de la charge.................. 15,9
- — 3o minutes après suppression
- de la charge............... 17,1
- — sous i75lts par centimètre carré, 9,97
- — immédiatement après suppres-
- sion de la charge.......... 14,7
- — 3o minutes après suppression
- de la charge.............. 15,4
- Au lieu de feuilles ou plaques isolantes, la j British Anti-Vibration and Noise Company Limited emploie des isolateurs supportant la machine par un certain nombre de points et de type variable suivant les cas.
- Eig. 1 et a. — Isolateurs à tampons élastiques.
- Dans l’exemple représenté ici (fig. 1 et a), la plaque de fondation P (est rigidement assemblée par un boulon à la partie centrale mobile de l’isolateur A. Celle-ci est suspendue au centre de la partie fixe F, qui repose sur la fondation, par l’intermédiaire de trois tampons amortisseurs réglables T. Elle est, en outre, isolée de cette partie fixe par un matelas M destiné à absorber la composante verticale du mouvement vibratoire.
- Sous le nom générique de « Mascolite », une fabrique anglaise fait une série de matelas isolants qui s’appliquent soit entre la machine et la
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- fondation, soit sous un bloc de fondation intermédiaire et, en ce cas, sur une assise de sable ou de gravier. Ces matelas sont, soit simplement en un feutre spécialement préparé, soit formés de couches alternées de ce feutre et de liège, avec ou sans addition d’une épaisseur de caoutchouc vulcanisé.
- (The Electrical Review, i5 octobre 1915.)
- Caractéristiques des substances isolantes solides. — F.-W. Peek.
- Les isolants liquides et gazeux peuvent être soumis à des tensions voisines de la tension de rupture sans échauffement ni perte appréciables. Des pertes considérables ne se produisent en un point déterminé que si la tension critique est dépassée (effet de couronnes). Dans les isolants solides, les pertes apparaissent, au contraire, aussitôt que le voltage est appliqué et croissent rapidement avec celui-ci ; par suite, la température augmente en même temps. Les propriétés de l’isolement, résistance, rigidité diélectrique, sont modifiées par cette variation de température. Le voltage de rupture dépend ainsi de la durée d’application et un isolant déterminé peut très bien supporter une tension élevée pendant une minute, par exemple, alors qu’il 11e résistera pas à un voltage beaucoup plus faible appliqué pendant une heure.
- Résistance d’un isolant. — Parmi les isolants solides pratiquement utilisés on peut citer la toile vernie, le carton pressé et huilé, le papier paraffiné, le mica, la micanite, la fibre, les diverses résines, le verre, la porcelaine, etc. La résistance réelle de ces substances est très grande. Mais pratiquement tous les isolants solides absorbent plus ou moins l’humidité. Les tubes capillaires et les interstices microscopiques que présente la structure de ces substances se remplissent d’humidité et de gaz. Ils forment ainsi des trajets conducteurs à travers l’isolement ou, tout au moins, des chemins partiels.
- Finalement, le diélectrique peut être assimilé à une association complexe de résistances et de capacités en série et en dérivation, qu’on a représenté sur la figure 1.
- En a on a figuré l’intérieur d’un isolant avec les chemins conducteurs constitués par l’humi-
- dité ou les vapeurs, et en b un diagramme électrique équivalent; r\ représente la résistance de l’isolant lui-même, /•« et t\ les résistances des trajets conducteurs; un courant continu pourra passer à travers /•,, r2 et r,t.
- Un courant alternatif passera en outre à travers /•, suivant une intensité variable avec la fréquence. La résistance effective variera donc avec la fréquence.
- Pertes. — Dans l’huile et surtout dans l’air, les pertes sont faibles jusqu’à ce que la tension de rupture soit atteinte. La perte varie alors comme le carré de l’excès du voltage appliqué sur le voltage critique. Avec des isolants solides les pertes prennent naissance aussitôt qu’un voltage est appliqué.
- Ces pertes peuvent être dues :
- i° A ce qu’on appelle l’hystérésis diélectrique ou retard du flux sur la force électromotrice ;
- 20 A l’échauffement par effet Joule à travers les parties conductrices (fig. 1).
- Métal
- %
- kofcmcnl^ 4 1
- _____i____I
- Metal fa).
- />
- Fig. 1.
- Les pertes dues à l’hystérésis varient approximativement comme le carré du voltage et la fréquence :
- = A,/e2. (1)
- La perte provenant de r3 (fig. 1) doit varier comme le carré du voltage si la résistance est constante ; la variation avec la fréquence dépendra des valeurs relatives de la résistance et de la capacité, d’où une perte comprise entre
- p2 z= k2f3e2 et p%—k2el. (2)
- La perte provenant de /,, r2 et n variera comme le carré du voltage si la résistance demeure constante mais ne dépend pas de la fréquence :
- P'i = (3)
- D’où, pour la perte totale
- P — pi + Pt + pi — a2ey* -f a3e3. (4)
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- LA LUMIÈRE ÉLÉCÎRIQUJË
- 285
- Avec un mauvais isolant, qui contient de l’humidité, la perte peut varier suivant une puissance du voltage supérieure à a, si la résistance diminue quand la tension augmente.
- Dans un isolant homogène bien constitué, les deux derniers termes sont petits et l’expression de la perte devient
- p = aeif (5)
- ou, dans quelques cas,
- p = ae*[f+c). (6)
- En remplaçant dans la formule précédente le terme e par le gradient en kilovolts par millimètre, il vient
- p — b g1f. io—6 watts par cm3
- à a5° C. le coefficient b est égal entre i et i5 pour le carton pressé et huilé, entre 7 et 10 pour la toile vernie et égal à 5 pour le verre.
- La perte croît avec la température suivant une relation de la forme
- b = ÆT"
- T désignant la température absolue ; ainsi pour la toile vernie on a approximativement :
- b — 1,2 T10, io~î0.
- Rigidité diélectrique. — Dans les isolants liquides ou gazeux, des ruptures locales peuvent se produire sans grand dommage pour le reste de l’isolement. Il n’en est plus ainsi pour un isolant solide où la rupture locale progresse jusqu’à détériorer complètement l’isolement.
- Le voltage limite varie notablement avec le temps d’application. Cette variation tient surtout à réchauffement; la rigidité diminue quand la température augmente.
- La figure a représente la variation en fonction du temps de la rigidité diélectrique pour la toile vernie.
- Pratiquement les essais de rigidité sont effectués de trois manières différentes :
- i° On applique un voltage suffisamment faible qu’on augmente rapidement jusqu’à la rupture; l’accroissement est d’environ 5 kilovolts par seconde {rapidly applied) ;
- a* On applique un voltage égal au du vol-
- tage précédent et on l’augmente de 10 % par minute (minute test). La durée totale est de 3 à 5 minutes.
- Couche. épaisseur 0,3mm.
- & /S
- • che» .Tpd/ssëur" 3 mm.
- 90 *00 itO -iéfO dêO iSO 700 770 Z40 7S0 790 300 Ourée d'application secondes
- 0 20 40 60
- Fig. 2. — Courbes donnant les valeurs de la rigidité en fonction du temps d’application (toile vernie à a5° C., courant à 60 périodes).
- 3® On applique un voltage égal aux du
- ° IQO
- voltage précédent et on l’augmente de io % par heure ou par demi-heure jusqu’à la rupture {endurance test).
- La rigidité diélectrique varie aussi avec l’épaisseur (fig 3).
- —
- - : - - - - -
- -- - - - -
- -
- - - -
- -
- L . - - - - - - - -
- X -
- r 9*r5d+yrL) - - - “
- A
- - -
- - -
- - - -- - -- -
- .
- o y X 3 * S S 7 g 9 10 11 1Z *3 -Ht -ts
- Epaisseur en mm.
- Fig. 3. — Courbes donnant les valeurs de la rigidité en fonction de l'épaisseur (porcelaine, temps d’application : i min., 6o périodes; entre disques à la température de 25° G.)
- Voltages de transition et hautes fréquences. —> Sous le tenus de a hautes fréquences » on comprend très souvent à la fois les courants sinu-
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- LA LUMIÈRE ÉLECÎRIQUE T. XXXI (2° Série); — N° 49.
- soïdaux à haute fréquence d’un alternateur, les oscillations amorties* les oscillations non amorties, les surtensions brusques. Naturellement l’clïet d’oscillations non amorties agissant d’une manière continue est tout à fait différent d’une surtension de durée extrêmement réduite.
- Il faut uhe énergie déterminée et, par suite, un certain temps pour rompre un isolant. Pour un voltage déterminé, un hômbre déterminé de cycles fournis à très liante fréquence sont, par suite, beaucoup moins dangereux que le même nombre de cycles à basse fréquence. Cependant des courants de haute fréquence peuvent devenir très dangereux s’ils soht appliqués d’uhe manière continue. Ainsi, dans certains appareils possédant de l’inductance et de la capacité, des différences locales de potentiel très ^élevées peuvent être produites par résonance même pour des voltages très faibles d’où des ruptures pos-
- limite peuvent agir sur l’isolant sans entraîner sa rupture si le temps d’application est très court (mesuré en millionièmes de seconde); Toutfois si la surtension est suffisamment élevée la rupture complète peut être immédiate. Dans tUus les cas si le voltage dépasse beaucoup le voltage de rupture pour un courant de 6o cycles l’isolant est détérioré. Ainsi une surtension instantanée égale à trois fois ce vUltage de rupture peut être appliquée sur un isolant, dé ligne, Pendant la durée très courte de l’application dit voltage, l’isolant est fortement tendu. Il peut arriver jusqu’à la neuvième application du voltage qu’aucune détérioration ne soit visible alors que l’isolement est rompit à la dixième.
- Quand des surtensions trop élevées sont brusquement appliquées sur un isolant il peut se produire des effets explosifs : la porcelaine vole en éclats ou la toile vernie est déchirée.
- Tableau I. — Rigid Lés (') comparées d’iin isolant (toile vernie) pour des voltages à 60périodes, des voltages de haute fréquence et des voltages de transition.
- 60 PÉRIODES PAR SECONDE TEMPS D’APPLICATION HAUTES l'RÉQUENCES alternateur 90 i)oo périodes DURÉE D’APPLICATION OSCILLATIONS AMORTIES 200 000 périodes (120 trains, d’ondes pur seconde). DURÉE D’APPLICATION IMPULSION UNIQUE correspondant à demi-onde d’une onde à 200 000 périodes par seconde. DURÉE D’APPLICATION ÉPAISSEUR
- très courte 1 minute très courte 1 minute très courte 1 minute impulsion unique cm
- 53 /ifi,5 19,,r> 16,6 )) * » 108 0,06
- /|2 31 13,5 IO 55 56 7» 0, i5
- 37 28 1 0 7)3 49 /.1 70 0,25
- 33 27,5 » /.i 3o,fi 60 0 ,36
- sibles par surtension. La haute fréquence ne cause pas ainsi directement la rupture mais la rend possible en produisant une surtension. Des surtensions locales peuvent aussi se produire dans des isolants non homogènes analogues à la combinaison de capacité et de résistances représentée sur la figure i.
- Si la durée d’àpplication est inférieure à une certaine limite des voltages plus élevés sont nécessaires pour produire les mêmes résultats. Deà surtensions plusieurs fois égales au voltage
- La comparaison des colonnes i et 3 du tableau I montre que la rigidité diélectrique de l’isolement pour un courant de 60 périodes et pour les oscillations amorties utilisées dans cet essai ne diffèrent pas notablement. Les oscillations étaient suffisamment amorties pour que réchauffement diélectrique ne fût pas le facteur principal. L’isolant se présentait sous de bonnes conditions.
- Si l’isolant avait pu absorber l’humidité, la rigidité pour le courant à fio périodes aurait été diminuée grandement, alors qu’elle n’aurait pas beaucoup varié pour les oscillations amorties
- . (>) Kn kilovolts par millimètre.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 287
- (l’humidité n’aurait pu être facilement décelée). D’où l’importance de cette remarque .cjuancl on compare les isolants par des essais à haute fréquence.
- Effet de la température. — L’emploi dans les calculs de tableaux donnant les valeurs de la rigidité est sujet à caution. A cause de la qualité variable des isolants solides, les essais doivent être continuels afin de s’assurer que le produit ne change pas. L’action dû vide est parfois nécessaire pour enfever l’humidité. Môme quand toutes les conditions ci’essai août connues, l’expérience est nécessaire pour i’évaluatiqn du facteur propre de 'sécurité.
- Le maximum de température permis pour un isolant n’est pas défini. Pour des substances fibreuses comme la toile et le papier, la durée de vie de l’isolant sera grandement abrégée si la température est supérieure à iooQ; pour l’amiante et le mica, cette limite peut aller jusqu’à i5o°. Souvent les propriétés électriques limitent la température à des valeurs bien inférieures aux précédentes.
- Pouvoirs inducteurs, — La connaissance des pouvoirs inducteurs des substances isolantes est
- au moins aussi importante que la connaissance de la rigidité.
- Les isolants de faible pouvoir inducteur et de faible rigidité comme le papier sec sont imprégnés d’huile ou de composés à pouvoir inducteur spécifique .élevé et rigidité notable. Il en résulte qn diélectrique à pouvoir inducteur et à rigidité élevés. Si l’imprégnation est maf faite de façon à laisser des taches non huilées, la rigidité diélectrique peut êfre inférieure à pelle du papjer seul. Çela résulte de la différence des pouvoirs inducteurs des taches sèches et des taçfies huilées qui produit OOP concentration de flux sur les parties sèches qui offrent le moins de résistance.
- Quand un nombre déterminé de lames de différents isolants sont combinées pour former une plaque, fa rigidité de cette plaque varie avec le procédé de combinaison utilisé. Elle est très différente suivant que les diverses lames sont empilées alternativement ou d’une autre manière,
- A. B.
- [General Electric Review, novembre 1915.)
- BIBLIOGRAPHIE
- Reg tgq,rc|iés de fournitures et d’entreprises et des marchés de travaux publics dune lu Marine, par IJ. Cadenat, officier d’administra-tiop de (re classe de la Marfiie, à Toulon.— i volume in 8° jésus fie 224 pages. — Prix : broché, 5 francs.
- Ce livre, d’un style facile et clair, est agréable à parcourir malgré la nature un peu aride en apparence de son sujet.
- Il est intéressant au point de vue général par les indications qu’il donne sur l’organisation des achats de la Marine.
- Il sera surtout précieux à consulter pour les indus-
- triels qui travaillent pour la Marine ou qui désirent travailler pour elle.
- Une table des matières alphabétique en fait une sorte de dictionnaire memento.
- En annexes, il renferme une liste des Marchés généraux de la Marine (par exemple : appareils de mesure électriques, câbles et fils électriques, objets d’appareillage électrique, etc...) avec les époques de renouvellement, une liste des cahiers des charges techniques spéciaux pour certaines catégories de fournitures, et divers autres renseignements analogues, ainsi qu’une bibliographie. L. R,
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXI (2e Série). — N* 49.
- BREVETS D’INVENTION
- Liste des brevets français relatifs & l’électricité délivrés du 4 au 24 août 1915.
- 477 768. — 19 février igi5. — Heinsohn (E.-I.).— Perfectionnements relatifs à la soudure électrique.
- 477 73o. — 10 février 1915. — Société dite Universal Machine C°. — Appareil de télégraphie imprimeur.
- 477 762. — 22 février 1915. — Société Delany
- Foreign C°. — Système perfectionné de télégraphie.
- 477 763. — 22 février igi5. — Société Delany
- Foreign C*. — Perfectionnements dans les appareils de télégraphie.
- 477 688. — 8 juillet 1914. — Doremieux (L.). Saint-Amand (Nord). — Accumulateur d’électricité.
- 477 71!». — a5 juin 1914. — Société Anonyme Ateliers Otis-Pifre. — Perfectionnements aux dispositifs automatiques de démarrage des moteurs électriques.
- 477 729. .— 19 février 1915. — Sanchez (A.) et Bara-dat (C.). — Magnéto d’allumage pour moteurs à explosions.
- 477 752. — 20 février 1915. — ComamalaUcar (F.). — Procédé pour établir l’arc voltaïque entre "des électrodes qui ne se trouvent pas en contact.
- 477 685.— a5 juin 1914. — Société Française des cables électriques système Bertiioud Borel et C‘*. — Perfectionnement à la fabrication des câbles électriques.
- 477 720. — 18 février igi5. — Société Anonyme Westinghouse. — Perfectionnements dans les systèmes de contrôle pour moteurs électriques.
- 477 736. — 19 février igi5. — C. G. S. Societa Anonima per Instrumenti Elettrici gia C. Olivetti e C. — Dispositif de wattmèlre sommateur de la puissance de plusieurs distributions à fréquences différentes.
- 477 779. — 23 février 1915. — Van Swaay (G.-J.) et Keus (H.-I). — Perfectionnements aux interrupteurs de maximum de courant.
- 477 781. — 23 février igi5. — Société Anonyme Westinghouse. — Perfectionnements dans les disjoncteurs électriques.
- 477 8i3. — i5 octobre 1914. — Le Matériel Téléphonique. — Perfectionnements aux systèmes de réseaux téléphoniques automatiques ou semi-automatiques.
- 477 922. — 8 mars igi5. — The RelayAutomatic Téléphoné C° Ld. — Transmetteur pour système de téléphonie automatique ou semi-automatique.
- 477 838. •— 2 juillet 1914. -—Ateliers de Constructions Electriques du Nord et de l’Est. — Dispositifs s’opposant à l’amorçage des courants parasites dans les moteurs polyphasés à collecteur.
- 477 903. — 5 mars igi5. — Cardellino (M.-M.). — Système de stator et d’inducteur bipolaire.
- 477 807. — ^juillet 1914. — Marcenet (N.). — Régulateur conjoncteur-disjoncteur pour dynamos à vitesse variable.
- 477 8i5. — 28 novembre 1914. — Wilson (F.-E.). — Perfectionnements dans les appareils employés en connexion avec les systèmes d’éclairage électrique.
- 477 817. — i5 janvier 1915.— Read (R.-H.) — Fil armé pour radiateurs électriques.
- 477 819. — 26 février 1915. — Graham (E.-A,) et Rickets (W.-.T.). — Dispositif pour la transmission électrique de mouveinents et leur contrôle à distance, spécialement applicable aux systèmes transmetteurs d’ordres et autres appareils du même genre.
- 477 909. — 6 mars igi5, —Gmur et C°. — Résistance liquide électrique.
- 477 821. — 26 février igi5.— Posen (S.-A.). — Perfectionnements aux lampes électriques portatives.
- 477 929. — 3o décembre igi3. — Widegren (E.-H.) et Widegren (A.-K.). — Procédé et dispositif pour diminuer l’influence de la capacité .du conducteur lorsqu’on influence à distance des appareils électriques à l'aide de pulsations obtenues d’une-source de courant continu.
- 477 93o. — 3o décembre igi3. — Widegren (E.-H.) et Widegren (A.-K.). — Procédé et dispositif de fonctionnement « Diplex » des appareils électriques actionnés par des courants pulsatoires obtenus d’une source de courant continu.
- 477 g3i. — 3o décembre 1913. — Widegren (E.-H.) et Widegren (A.-IC.). — Dispositif transmetteur pour appareils télégraphiques électriques.
- 477 932. — 3o décembre igi3. — Widegren (E.-H.) et Widegren (A.-IC.). — Appareils télégraphiques électriques.
- La reproduction des articles de la
- Lumière Electrique est interdite.
- Paris. — imprimerie levé, 11, rue cassette,
- Le Gérant : J.-B, Nouet.
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- Trente-septième année
- SAMEDI 25 DÉCEMBRE 1915.
- Tome XXXI (2« série). N» 50
- La Lumière Electrique
- SOMMAIRE
- M. PAVLOVSKY. — Ampèremètre pour les courants de haute fréquence et de forte intensité............................... 289
- P. BO U GAU LT. — L’interruption de la fourniture de courant et la clause des polices la prévoyant............................ 294
- Publications techniques
- Transmission et distribution
- Résultats récents obtenus sur les méthodes de préservation des poteaux téléphoniques. — Rhodes et Hasford....................... 207
- Télégraphie et téléphonie Résistance des contacts en charbon dans le
- microphone Solid-back. — A.-L. Clark.. . . 802
- Relai photo-électrique. —J. Kunz............. 3o5
- Echos de la guerre
- La situation industrielle en Angleterre...... 3o6
- L’industrie électrique allemande et la guerre.
- — E. Guieu................................. 307
- Renseignements Commerciaux.................. 311
- AMPÈREMÈTRE POUR LES COURANTS DE HAUTE FRÉQUENCE
- ET DE FORTE INTENSITÉ
- On confiait les difficultés que présentent en pratique les très haute fréquence. H a paru intéressant d'analyser ici une solution consistant à mesures un transformateur spécial, dont la forme même permet d’éliminei erreurs, tandis qu'on peut tenir rigoureusement compte des rectif, facilement calculable.
- Quand il s’agit de mesurer des courants alternatifs d’une forte intensité, l’emploi d’un transformateur est indispensable. Un shunt provoquerait en effet dans ce cas une erreur de mesure inévitable, qui serait d’ailleurs d’autant plus grande que la fréquence est plus haute.
- Mais, d’autre part, si pour les courants de fréquence industrielle l’emploi d’un transformateur à fer donne des mesures suffisamment exactes, surtout quand il s’agit d’un ampèremètre [l’angle de déphasage du courant secondaire sur la force électromotrice induite étant
- mesures exactes des courants intenses de employer pour ces la plupart des causes des autres par Vadjonction d'un terme cor-
- dans ce cas négligeable (voir M. Rosenbaum, The Electricien, 12 février 1916, p. 626-630)], le problème devient autrement compliqué pour les fréquences de l’ordre de celles qui sont employées en T. S. F.
- Là il s’agit en effet ;
- i° de conserver un rapport de transformation constant, tout en renonçant à employer un transformateur à fer-,
- 20 de rendre les mesures pratiquement indépendantes de la fréquence du courant mesuré;
- 3° d’éviter toute influence, sur lè circuit de
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- 290
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXI (2« Série). — N* 50.
- mesure, du champ produit par des courants extérieurs, voire même supprimer lasimpleinfluence de parois métalliques dans lesquelles sont susceptibles de se développer des courants de Foucault intenses.
- h
- Fig. i. — Schéma du transformateur de mesure.
- I. Oscillations entretenues de haute fréquence.
- On a évidemment :
- I» = ' i—: . ..= ‘ (0
- \/R* + L2U)J
- M et L étant les coefficients de self-induction et d’induction mutuelle de l’anneau, R la résistance du circuit (dans laquelle est comprise la résistance de l’appareil de mesure), aitf la
- pulsation du courant.
- On peut facilement calculer M et L.
- Par définition, l’on a immédiatement :
- D
- MI, = «2 j** bHtdx (voir fig. i).
- Mais le champ H( est donné par la loi fondamentale de l’électromagnétisme :
- a7cH,.r = 4uL.
- Donc:
- Dans le but de réaliser ces conditions, indispensables pour des mesures exactes, un transformateur de mesure a été construit de la façon suivante (fig. i) :
- Une inductance bobinée sur un anneau non magnétique est placée dans un plan perpendiculaire au courant à mesurer de telle façon que son axe se confonde avec le courant. Ce courant L induira dans l’anneau un courant I2 qui pourra être beaucoup plus faible et mesuré par un ampèremètre de haute fréquence du type thermique usuel.
- 11 est évident que, dans ces conditions, ni le champ de courants et le champ extérieur, ni les parois métalliques voisines n’auront d’influence sur le courant de mesure, par suite des propriétés bien connues d’une bobine annulaire, qui ne présente d’ailleurs aucunes fuites magnétiques propres. Le rapport de transformation est égal au nombre n2 des fils sur la bobine; l’erreur qu’on fera en estimant 1, = /i2I2sera naturellement différente dans le cas des courants non amortis, produits par exemple par un alternateur de haute fréquence, et dans le cas des courants amortis, produits parla décharge oscillante d’un condensateur. Aussi, nous examinerons successivement les deux cas.
- MI,
- n
- n*fd jI^7=:î È* loge
- 2
- M = i bn2 loge
- D
- ~d'
- D’autre part, le flux de self-induction de l’anneau donne lieu à l’égalité :
- — = f*bU2dx, n2 Jd 2
- 1
- le champ Ha étant toujours donné par la même loi générale de l’électromagnétisme :
- 2u.rH2 = 4Ttn2Ij
- Donc :
- D
- LL f2 a t dx i , U
- ------- | îftnjlj — — ibn2 log —
- «2 Jd -x a
- ou
- T , . , D
- L = 2 bn2* log* 2' (3)
- On trouve en particulier que L — n2M, ce qui
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- 25 Décembrô 1915, LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 291
- est évident a priori puisque la bobine annulaire fermée n’a pas de fuites. L’expression du courant 12 devient :
- j _ Lwl, n2 v/Ra + L*w2 U)
- Donc :
- I, = ,,,Ia y/. +|^5- (M
- Le rapport des courants est indépendant de la
- fréquence, pourvu que le de l’anneau soit suf-
- n
- fisamment élevé. Pratiquement il suffira d’avoir
- (tt > ")
- pour ne faire que i,a % d’erreur. Rien n’empêche du reste de choisir les constantes du transforma-
- teur de façon à réaliser le rapport
- L h)
- TT
- égal à
- 3o-4o, en tenant compte bien entendu de ce que la résistance à haute fréquence peut être notablement différente de celle en courant continu.
- Il est curieux de noter que l’appareil est d’autant plus juste que la fréquence est plus élevée, et cela à l’inverse des thermiques dont les indications deviennent erronées à très haute fréquence.
- les substituant dans l’équation (a), on trouve après simplifications :
- BRsin (w£-{-<p) -f- BL[w cos (w£-{-f) — <zsin(w£-|^ç)]= = —MI0(wcosw£—rtsinoi/). (a)
- En égalant les termes en sin w£ d’une part et ceux en cos aU d’autre part, on trouve les deqx équations :
- B (R — a L) sin <p -f- BwL cos <p == — MI0tû (3)
- B (R— oL) cos 9— BwL sin <p = MI0a (4) d’où
- M2Ip2 (w2 -j- a2)
- (R - a L)2 -f w2L2*
- D’autre part, pour t — o, 4 est évidemment égal à o. On a donc :
- A -|- B sin <p = o, ou A2 — B2 sin2<p.
- Pour déterminer sin 2<p, divisons (3) sur (4), et posons
- wL
- R — a L
- w
- et - — p. a
- On aura :
- <g y +. m __i. i — m tg tp p*
- II. Oscillations amorties.
- Dans le cas du courant amorti dont l’expression est 4 = I„ e~~sin w t, le terme correctif introduit dans l’équation exprimant le courant mesuré en fonction de déviation de l’appareil de mesure devient naturellement plus compliqué.
- L’équation générale
- donc
- ‘g ? =
- i -f- m p in.— p
- On trouve de même :
- sin3tp =
- (i -f- m pf
- (, +™*) (. +/>2)’
- U • , , di* _ M dii
- ’ ^ dt dt
- aura dans ce cas une solution de la forme:
- — p t
- 4 = Ae L -f- Be—-al sin (w£ -f- <p).
- ou en substituant les valeurs de m et p :
- R2w2
- sin2^
- [(R — a L)2 -f- w2L2] (w2 + a2
- (6)
- Donc :
- A* =
- M‘I0*R2w2
- [(R -aL)!-fw2L‘]>
- En dérivant les expressions de it et de i.2, et en
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- 292
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXI (2e Série). - N° 50.
- Les indications de l’appareil thermique donnent le courant efficace, pour une seule décharge :
- J ICC /*ùC __ 2K ce
- i^dt— / A2e *' + / B2e-2“<sin2(u)<—<f)
- D J 0 i/0
- -j- / aABe~ ~L ~
- sin (w< + <p) ~ +
- +
- B8 j i 4 a
- w sin atp -f- « cos 2<j<
- a)2 -j- «2
- +
- 2AB w cos cp -f-
- R + aL .
- +
- L
- sin cp
- u>2 +'
- . /R + aL
- L
- En substituant les valeurs de A et B, et en posant pour simplifier
- g) a L -j- R
- Ig 0 = - ; tg 6 = ------------------------:
- Cl 0) [j
- Z = \/(R — «LJ2 + w2L2 ; Z' == t/(R + aL)2 + <*>2L2, on obtient :
- M2 I 2
- V fa {"' + a')
- 2 a R L w2 Z2(ü)2 + a2) a
- 8aLRü)
- +-----——-cos(<f-t-o)----r- c ( ) s ( 2 cp — 0)
- ZZVw2+a2 v/w2+«'
- i° Les deux termes correctifs de la formule (9) agissent pour ainsi dire en sens contraire, en diminuant leur influence sur le résultat de la mesure.
- 2° Le terme — - du numérateur, déjà petit dans a» L
- le cas des courants non amortis, se trouve encore diminué dans le cas des courants amortis.
- 3° La valeur de e est nécessairement très petite. En effet, dans le cas limite et le plus défavorable, en ajoutant tous les termes de l’expression de s et en admettant tous les cosinus égaux à i, on obtient :
- 2RL
- 8a L B
- Les deux derniers membres de cette formule sont négligeables par rapport au premier, car ils contiennent en dénominateur le terme w2 L2 (dans les expressions Z et Z'). Aussi, peut-on admettre que le terme correctif e est très sensiblement égal à
- a
- ^o)2 -)- a2 *
- Cette dernière expression peut être présentée sous la forme suivante :
- ou autrement :
- Veff :
- M2io2
- Veff (i + e)
- (8)
- e étant le terme de correction. Mais, d’autre part,
- L
- na
- donc :
- Leff — /ioLeff
- s/(R- - a L)2 + w2L2
- '-h /R — aL\*
- ( «L )
- + £
- (9)
- En comparant cette expression avec celle de la formule (5), dans le cas du courant.non amorti, on voit que :
- où A est le décrément du circuit de mesure.
- Donc, l’erreur de mesure ne dépend que de ce décrément. Par exemple, dans le cas où ce décrément atteint 20 %, valeur rarement dépassée avec les antennes des postes puissants, on trouvera une erreur inférieure à i,5 % .
- En réalité, cette erreur est de beaucoup inférieure, car nous n’avons pas tenu compte du
- terme
- R - aL
- w L
- dans le numérateur de la for-
- mule (9) et, dans tous les raisonnements qui précèdent, nous nous sommes placé dans le cas le plus défavorable, lequel ne se présentera pour ainsi dire jamais en pratique, ainsi que le montre une discussion plus serrée de la formule (8).
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-
-
- 25 Décembre 1915.
- I j A LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 293
- *
- L’emploi pour les mesures des courants à haute fréquence du transformateur à bobines annulaires, que nous avons analysé, a été indiqué par M. J. Bethenod [brevet français du ior décembre
- '0'4 (')]•
- Fig1. 2. — Vue de l'ampèremètre.
- L’ampèremètre représenté par la photographie (fi g. a) a été constitué pour des couranls atteignant 3oo ampères et de fréquence corrcs-
- (*) Pue autre solution a élé étudiée par MM. A Cainp-bell et D.-W. Dyc et publiée dans The Electriciun, 19 mars 1915, page 8o5.
- Elle consiste à employer un transformateur sans fer en forme d’une bobine droite avec un galvanomètre thermo-électrique de Duddell. Bien que. pour des courants de 5o à 100 ampères, les résultats des mesures soient suffisamment exacts, une bobine droite, ainsi que nous l’avons signalé pins haut, présente e grave inconvénient de ne pas supprimer l'influence des courants extérieurs et surtout des courants de Foucault induits dans les parois métalliques voisines, lesquels deviennent d’une importance considérable dans les mesures de courants intenses.
- pondant aux longueurs d’onde dépassant 10 000 mètres.
- Le primaire est constitué par un tube en cuivre, placé horizontalement et formant l’axe de la bobine secondaire. Celle-ci est bobinée autour d’un anneau de bois (lig. 3). Le bobinage est fait par un cable spécial à 7 brins de *2/10 isolés à la soie.
- Les dimensions de la bobine ont été choisies
- de façon que le rapport
- L e») TT
- soit supérieur à
- I '2.
- Le rapport de transformation est égal à 1 000.
- Fig. 3. — Vue de l’appareil ouvert, montrant le détail de la bobine.
- Connue appareil de mesure, 011 a pris un ampèremètre thermique étalonné avec des courants de haute fréquence.
- M'. Pavlovsky,
- Ingénieur à la Sociélé Frnnçahe Radio-Flectrique.
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- LA LUMIÈRE ÉLECT R1QÜË
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- L’INTERRUPTION DE LA FOURNITURE DU GOURANT ET LA CLAUSE
- DES POLICES LA PRÉVOYANT
- (ARRET DE LA COUR DE DOUAI DU 29 AVRIL 1912)
- Une discussion toujours actuelle et jamais épuisée existe depuis bien longtemps entre les consommateurs d’énergie électrique et les entrepreneurs de distribution : des interruptions se produisent dans un réseau, et, pendant un temps, pinson moins long les abonnés chôment; quand le moment de payer la note mensuelle arrive, les abonnés protestent en disant que non seulement ils ne paieront pas ce qu’ils ont consommé mais encore qu’ils demandent des dommages-intérêts parce qu’ils ont été paralysés dans leur fabrication. A cela le fournisseur de courant répond que, dans sa police, les arrêts ou interruptions sont prévus et que tout ce qu’il peut devoir, c’est en réalité une somme égale à la valeur de la force motrice non fournie: car quel est celui d’entre nous qui n’a pas lu dans une police de fourniture une clause ainsi conçue : « En cas d’interruption momentanée delà fourniture du courant provenant soit d’accident ou de force majeure, soit de travaux de réparation ou d’extension du réseau, la Compagnie ne sera tenue à aucune indemnité. En dehors des cas signalés ci-dessus, Vabonné ne pourra en aucun cas réclamer, pour interruption de fourniture de force motrice provenant du fait de la Compagnie, de dommages-intérêts supérieurs à la valeur de la force motrice non fournie. Cette valeur sera à déterminer d'après la moyenne des jours ayant précédé V interruption. »
- Si cette clause est appliquée, quel en sera le résultat? Il est aussi clair que la clause elle-même : si l’arrêt est du à un accident, à un cas de force majeure, à une réparation, l’abonné n’aura droit à aucune indemnité. Si, au contraire, la cause est indéterminée, l’abonné a droit à des dommages-intérêts, mais il ne peut réclamer qu’une somme réprésentant ce qu’il aurait lui-même payé pour la force qu’il aurait consommée s’il n’y avait pas eu d’arrêt. Mais, comment savoir la puissance qui aurait été utilisée, puisque,
- précisément par hypothèse, aucun courant n’est arrivé aux bornes de son usine ? L’article prévoit le calcul à faire, d’après la moyenne obtenue dans la fourniture des jours précédents.
- On peut dire que cette question a soulevé des discussions passionnées : les abonnés déclarent péremptoirement : cette clausejest nulle, car elle permettrait à un distributeur de commettre tous les arrêts qu’il voudrait, et, sans plus se gêner, de fermer son réseau, en nous disant seulement : « Je vous paierai ce que vous ne prendrez pas. » Puis il vendra à d’autres — à des concurrents — cette force plus cher qu’à nous, faisant ainsi un bénéfice !
- Le fournisseur répond : « Je n’ai pas d’explications à fournir sur une clause que vous avez signée. Elle est légale, comme toutee qui est écrit dans une convention librement débattue ; quand vous m’avez demandé mon courant, vous étiez heureux de l’avoir, même en envisageant l’hypothèse de certains arrêts possibles. Aujourd’hui, vous réclamez le courant sans accepter les inconvénients inhérents à toute distribution; ce qui n’est pas juste. »
- 11 est évident que le dernier mot devait rester aux tribunaux,'et il est utile de résumer ce que ceux-ci ontrépondu aux uns et aux autres.
- ie II est certain que, quels que soient les termes d’une convention, ils doivent être réputés non écrits, s’ils ont pour but d’exonérerpar avance un des contractants de sa faute lourde ('). C’est un principe écrit plus encore dans le bon sens et l’équité, que dans la loi, mais qui, en tout cas, a (*)
- (*) Personne n’ignore, par exemple, qu’eu matière de vente le vendeur peut stipuler une clause de nou-garun-tie; mais il n'en demeure pas moins responsable du trouble qu’il pourrait lui-même apporter par son propre fait à son acquéreur, et cela en vertu de l’article i6a8 du Gode civil.
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- toujours été appliqué par la Cour de Cassation (arrêt du 15 mars 1876, D. 76. 1. 4/19, 18 avril «882, D. 1888. 1. 2G0) ; il s’ensuit que si un distributeur, après avoir signé la clause précitée, se souciait peu de réparer les accidents, ou semblait se désintéresser lui-même de son propre contrat, la convention ne saurait le protéger; caria faute lourde est en réalité comparable au dol,qui vicie toutes les relations entre contractants.
- 20 Mais si la preuve de la faute lourde n’est pas rapportée, il est évident que le contrat doit s’exécuter, c’est-à-dire que la clause pénale fixée par l’article précité doit avoir son plein et entier effet. En effet, les parties contractantes sont toujours libres de prévoir l’inexécution par l’une ou par l’autre des conventions qu’elles ont signées, et, pour ce cas, de fixer par avance le quantum des dommages-intérêts que devra à l’autre celle qui n’aura pas satisfait à ses engagements. L’article 1226 du Code civil n’a pas eu d’autre but que de permettre la limitation de la responsabilité, en définissant lui-même la clause pénale : « La clause pénale est celle par laquelle une personne, pour assurer l’exécution d’une convention, s’engage à quelque chose en cas d’inexécution. » On 11c voit pas pourquoi il serait interdit à un distributeur d’énergie qui, hors le cas de sa faute lourde, ne fournira pas le courant, de dire que c’est lui qui alors devra remettre en argent la valeur de la force motrice non fournie : en somme, c’est déjà assez dur pour un fournisseur de ne pas être payé, pour que l’on prenne comme sérieuse la clause par laquelle il s’oblige lui-même à payer une chose dont il préférerait évidemment toucher la contre-partie.
- Nous ne croyons pas que ces deux questions aient jamais été mieux expliquées (pie par un arrêt de la Cour d’Appel de Douai du 29 avril 1912 qui a été rendu dans les circonstances suivantes.
- Des industriels de Lille, Duhaut, Frémaux et Delplanque, avaient assigné la Société Lilloise par devant le Tribunal de Commerce de Lille, pour obtenir condamnation de dommages-intérêts, dus, d’après eux, à titre de réparation de préjudice pour différentes suppressions de courant; reconventionnellement, la Société Lilloise les assignait en paiement du solde de leur facture, soit 81 082 francs, et déclarait que, pour le cas où des interruptions se seraient produites
- comme le prétendaient les demandeurs, elle ne serait tenue, d’après la clause de sa police, que du paiement de la force motrice non fournie.
- Le Tribunal de Commerce de Lille, par jugement en date du 25 juillet 1911, s’empressa de rappeler le principe : « Personne ne peut s’exonérer de ses fautes lourdes », et, immédiatement après, chargea des experts de faire un rapport sur les « causes des interruptions du courant qu’ils ont subies et sur les rectifications à apporter dans les comptes de la défenderesse ; notamment, de rechercher si la Société assignée 11’a pas manqué à ses obligations, en n’installant pas un matériel de secours, prêt à être mis en route instantanément en cas d’accident, et aussi, si, en refusant de parti pris de renseigner ses clients sur la durée probable des arrêts, elle ne les met pas dans l’impossibilité de prévenir leur personnel et d’éviter les frais généraux inutiles, en un mot qu’il importe d’établir, s’il y a lieu, dans quelle mesure peut être engagée la responsabilité de la Société Lilloise d’Eclairage électrique dans le présent litige.
- On peut résumer ainsi tout ce jugement : le tribunal ne donne pas seulement aux experts la mission de constater un fait précis, et les causes de ce fait; il semble prendre les experts comme arbitres de la question de droit qui est la suivante : une faille lourde a-t-elle existé? Or il 11’appartienl qu’au tribunal de donner la solution de cette question : tel fait est-il une faute lourde ?
- Et encore 11e le peut-il pas de son chef; il faut que le demandeur articule des faits, par exemple dise : je demande à faire constater que les arrêts que j’ai relevés dans la distribution proviennent de telle ou telle cause, et, cette constatation étant faite, je demanderai au tribunal de direquel’acte commis par le distributeur est une faute lourde.
- Aussi, comme les demandeurs 11’avaient point fait le nécessaire pour préciser les points qu’ils voulaient prouver, et comme le tribunal paraissait en réalité s’être substitué en quelque sorte à la demande pour rejeter sur les experts le poids des questions de droit et de fait à résoudre, la Cour a cassé le jugement et répondu aux industriels dansccs termes :
- « Attendu que Duhaut, Frémaux, Delplanque etCie, réclament à la Société Lilloise d’Eclairage électrique, qui s’est engagée à leur fournir une force électrique suffisante pour faire fonctionner
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- leur usine, des dommages-intérêts en raison d’interruption de eourant ;
- « Attendu que, de son coté, la Compagnie Lilloise demande reconventionnellement que les demandeurs soient tenus de lui payer à l’avenir la force motrice suivant le minimum annuel de garantie basé sur la consommation de l’usine et la somme de 3i o42 francs leur restant due, sous réserve de factures ultérieures, etc. ;
- « Attendu que la Société ne conteste pas qu’ily ait eu des interruptions de courant, mais (prétend qu’aux termes de l’article 5 de sa police, en cas d’interruption momentanée de la fourniture du courant, soit pour cas de force majeure d’accident ou d’avarie, soit du fait de réparations des machines et des conducteurs ou d’extension du réseau, elle n’est tenue, pour interruption de la fourniture de la force motrice, provenant de son fait, qu’à payer la valeur de la force motrice non fournie;
- « Attendu que, si l'on est toujours tenu de sa faute lourde, malgré toute convention contraire, encore faut-il que les demandeurs articulent des faits constitutifs de ce dol, et en rapportent la preuve, que malgré l’absence de toute articulation de ce genre les premiers juges ont eu le tort de charger des experts de rechercher les arrêts véritables ; qu'en effet le défaut de précaution de la Société pour éviter les arrêts peut 11e constituer qu'une faute légère et que le rôle des experts con-
- siste à vérifier un fait précis et non à solutionner un litige soumis aux juges. »
- Et, comme les demandeurs ont négligé de placer la question sur le terrain de la faute lourde, la Cour valide la clause pénale limitée au paiemèntpar le distributeur d’une somme égale à la valeur de l’énergie qui aurait dû être fournie pendant le temps correspondant aux arrêts. Le contrat reçoit donc entière application.
- En résumé, dans un problème de cette nature, le droit et le fait doivent être tour à tour envisagés.
- Le droit ; car il n’est permis à personne de rayer une clause d’un contrat quand celle-ci n’a en elle-même rien d’illicite, et quand son but est seulement de limiter à un chiffre arrêté d’avance la responsabilité d’une des parties contractantes. Si l’on veut ne pas admettre une clause, il faut,-avant tout, ne pas signer; si, au contraire, on a signé, il faut accepter ce qui a été inscrit au contrat.
- Le fait; parce que, malgré toutes les clauses, si l’abonné peut alléguer des faits qu’il dénoncera ensuite au tribunal comme étant susceptibles d’équivaloir à une faute lourde, et si le tribunal, seul juge de la question, lui donne raison, il sera en droit de réclamer la réparation du préjudice formel qu’il aura éprouvé.
- Paul Boucault,
- Avocat à la Cour d’Appel de Lyon.
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- PUBLICATIONS TECHNIQUES
- TRANSMISSION ET DISTRIBUTION
- Résultats récents obtenus sur les méthodes de préservation des poteaux téléphoniques. — Rhodes et Hasford.
- MM. Rhodes et Hasford ont exposé les principaux résultats obtenus par l’American Téléphoné and Telegraph Cy sur l’emploi de produits distillés des goudrons de houille et des goudrons de bois pour la préservation de poteaux en bois. Les observations ont porté sur plusieurs procédés types de préservation.
- Les méthodes utilisées pour l’étude de ces procédés types ont consisté principalement dans l’installation de séries de poteaux en vue de former des tronç ons de lignes utilisées pour un service régulier. Après un certain temps, ces poteaux ont été soumis à des inspections régulières. Un nombre suffisant de poteaux non traités fournissaient une base définie pour les comparaisons.
- Les essences utilisées consistent généralement en deux espèces de cèdres et une de châtaignier. Dans les régions qui ne produisent pas ces essences, on peut prendre une variété de pin, à la vérité peu durable, soit dans le sol, soit au-dessus, et qui nécessite l’application d’un préservatif sur toute sa longueur. Le procédé de conservation consiste en une imprégnation de créosote, tout le long, parla méthode du cylindre compresseur.
- La durée d’un poteau exposé dans le sol est une donnée importante d’un bois de poteau. Généralement c’est la portion située dans le sol qui est la moins durable, même dans le cas des bois qui sont rangés parmi les meilleurs. Dans la plupart des sols, la portion d’un poteau comprise entre un plan situé quelques pouces au-dessus et un plan situé un ou deux pieds au-dessous du sol, est celle qui souffre le plus. Dans un petit nombre de sols cette région d’usure maximum s’étend à des profondeurs plus grandes, occasionnellement jusqu’à l’extrémité inférieure du poteau.
- Pour retarder la détérioration de cette région voisine du sol, on a tout d’abord appliqué le préservatif à la surface extérieure de la section à l’aide d’une brosse. Cette méthode très simple et d’une mise en œuvre facile est la plus employée bien qu’elle soit inférieure àd’autres qui obligent le préservatif à pénétrer profondément dans le bois.
- La méthode de la cuve n’a jamais été utilisée d’une manière intensive pour le traitement de la longueur entière du poteau mais présente des avantages considérables pour le traitement d’une partie de la longueur. Quand on l’applique aux portions extrêmes des poteaux de cèdre et de châtaignier, elle peut donner une pénétration plus grande cpie la méthode de la brosse. La pénétration étant généralement considérée et à juste titre comme une mesure de l’efficacité du préservatif, on peut s’attendre à ce que la méthode de la cuve donne une durée de vie supérieure à celle de la brosse.
- MÉTHODES DE TRAITEMENT PORTANT SUR I.A LONGUEUR ENTIERE
- Ligne Washington-Norfolk.—-Cette ligne construite durant l’été et la fin de l’année 1897, comprend 9976 poteaux de châtaignier ou de pin créosoté. Ces poteaux ont été imprégnés par la méthode du rouleau compresseur de 12 livres de coaltar par pied cube de bois.
- Avant 1908, 4 poteaux seulement durent être remplacés. E11 1908, date de la première inspection régulière, 17 poteaux ont été trouvés hors d’usage. Le iec décembre 1914, ce nombre s’est élevé à 3g, soit 0,4 % du nombre des poteaux primitivement installés.
- Les résultats de l’inspection montrent que la cause de détérioration pour 36 des 4a poteaux attaqués à leur partie supérieure est due à l'amputation du sommet. Cette amputation a été constatée sur seulement ai poteaux sains, de sorte que l’amputation du sommet après le traitement
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- cause la détérioration de 62 % des poteaux considérés. D’où cette règle fondamentale que tout bois doit être complètement travaillé avant le traitement.
- Les poteaux blanchis ou de couleur claire montrent un pourcentage du nombre des unités altérées notablement au-dessus de la moyenne. Les poteaux de couleur claire sont sans doute ceux qui retiennent une moindre quantité de préservatif d’où l’on peut conclure que la durée de vie s’accroît avec la quantité de préservatif utilisée.
- Dans les poteaux à section - carrée, l’attaque commence habituellement près du centre d’un crtté.
- Ligne Montgomery-Nouvelle Orléans. — Cette ligne s’étend de Montgomery à la Nouvelle-Orléans et a été construite pendant l’été et le dernier semestre de 1899. De Montgomery à Hur-ricane les poteaux sont en châtaignier et en genévrier ; entre Ilurricane et la Nouvelle-Orléans on a utilisé le pin créosoté.
- Tous les poteaux ont été imprégnés par la méthode du cylindre compresseur avec 12 livres au moins d’huile de coaltar par pied cube de bois.
- Les essais effectués en 1906 et au début de 1915 ont permis les remarques suivantes.
- L’humidité, l’altitude, la composition approximative du sol semblent n’être pas saiis influence. La proportion des poteaux attaqués dans les sols considérés comme secs est au-dessus de la moyenne. La différence d’altitude le long de la ligne n’est pas grande ; toutefois les endroits considérés comme élevés ont une proportion de poteaux attaqués supérieure à la normale. En accord avec ces deux indications, on a constaté également que la plus faible proportion dès poteaux attaqués se trouve dans les régions basses et humides (sol boueux), tandis que les sols argileux principalement situés dans les régions élevées et sèches montrent une proportion de poteaux attaqués supérieure à la mofenne.
- L’aspect extérieur des poteaux mérite d’être noté ; par exemple, 57 % des poteaux considérés comme « bien blanchis » ont été attaqués, contre i3 % des poteaux considérés comme « sombres ». Il en est de même de l’adhérence du goudron : 5o % des poteaux ne présentant plus de goudron étaient attaqués, contre 89 % de ceux qui présentaient des traces de goudronnage au voisinage du sol et 18 % de ceux qui restaient badigeonnés
- sur toute la longueur. Les poteaux les plus clairs et ceux qui 11e présentent que peu ou pas de goudron sont sans doute ceux qui contenaient primitivement une dose de préservatif inférieure à la moyenne, en sorte que leur plus grande tendance à la pourriture renforce la conclusion que la durée de conservation augmente avec la dose du préservatif utilisée.
- A noter la présence des insectes dans une proportion notable des poteaux attaqués. Les termites se trouvent dans 47 % de ces poteaux et contribuent à l’attaque.
- PÉNÉTltATION 1)U PItÉSERVATIF dans les poteaux
- On a déjà vu que la tendance des poteaux créosotés à être attaqués dépend de la dose de préservatif qu’ils renferment. On connaît bien la quantité utilisée pour une opération ; mais tous .les poteaux n’absorbent pas de la même façon, et pour être renseigné exactement il faut procéder à des analyses individuelles.
- On a pu extraire la créosote des bois imprégnés tout en évitant la contamination par les résines et les produits huileux qui se trouvent normalement dans le bois. L’extrait obtenu a été analysé et dans quelques cas on a pu déterminer la quantité retirée de l’unité de volume. L’extraction du préservatif a été faite à la fois au sommet et à la partie inférieure. Le sommet du poteau est exposé à l’action du soleil, de l’air et de la pluie ; la pesanteur tend à faire descendre le préservatif vers le bas. L’extrémité inférieure du poteau, entourée par le sol est beaucoup moins soumise à la perte par l’évaporation puisque l’accès de l’air est réduit et que réchauffement par l’action directe des rayons solaires est éliminée ; une légère évaporation peut se produire dans les sols poreux. Les constituants solubles du préservatif peuvent être entraînés par l’eau dans les terrains humides.
- L’examen des résultats d’analyses montre que les conditions auxquelles est soumis le sommet du poteau entraînent une disparition plus rapide des constituants volatils du préservatif que dans l’extrémité inférieure.
- La composition de l’huile utilisée pour l’imprégnation intervient. Les pertes des différents poteaux varient dans le même sens que la proportion deleurs constituants à faiblepointd’ébul-lition. Aucune perte pour les constituants d’Mne huile distillant au-dessus de 2>7o° C.
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- Traitement des extrémités
- Traitement à la brosse. — Le premier emploi de cette méthode de traitement semble avoir été fait par la Compagnie télégraphique du Colorado, en 1899, entre Denver et Boulder : 4'20 poteaux utilisés étaient traités à la oarboline portée à des températures de 5o à 05°. Un nombre égal de poteaux non traités alternait avec les précédents.
- L’inspection faite en 1903 a montré que les poteaux traités étaient sains, tandis que les poteaux non traités étaient attaqués jusqu’à des profondeurs variant entre o,5 et i,5 pouce. Les inspections suivantes ont confirmé cette constatation.
- Les résultats relatifs à d’autres lignes, construites peu après, et pour lesquelles on avait utilisé la méthode de traitement à la brosse, ont permis de constater que ce traitement n’est efficace qu’à la condition d’être appliqué à des poteaux secs.
- Pour l’application de'cette méthode, la partie de la surface du poteau que l’on désire protéger doit être tout d’abord soigneusement nettoyée. Le bois doit avoir été coupé depuis un certain temps et la surface à protéger doit être sèche. Le préservatif est appliqué par l’intermédiaire d’une brosse. Il est bon de passer une deuxième couche lorsque la première a eu le temps de pénétrer danslebois. Quoique certains enduits donnent de bons résultats à froid, il est préférable d’opérer à des températures voisines de 8o° C.
- L’étendue de la surface sur laquelle l’enduit doit être appliqué est déterminée par la nature du terrain dans lequel le poteau doit être installé. 11 ne semble pas nécessaire de faire porter le traitement d’un point au-dessus du sol jusqu’à l’extrémité inférieure du poteau, sauf dans les cas où une altération profonde se produit vers les extrémités des poteaux non traités aussi bien que dans les parties voisines de la surface du sol. Pour le cas usuel où l’altération se localise surtout au voisinage de cette surface, il suffit, de traiter les poteaux jusqu’à un pied au-dessus du sol et deux pieds au-dessous.
- Traitement dans la cuve. — Le procédé consiste à immerger l’extrémité des poteaux que l’on veut traiter dans le préservatif chauffé jusqu’à ce que le bouillonnement produit par l'échappement de l’eau ou de l’air contenu dans le poteau ait cessé.
- On laisse alors l’huile se refroidir et le vide créé dans les cellules du bois pendant réchauffement aide l’ascension de l’huile dans le bois. Dans les premières applications faites du procédé, l’opération durait 24 heures ; la chaleur était maintenue pendantla plupartdu temps. On laissait l’huile se refroidir pendant la nuit et les poteaux étaient retirés du bain le malin suivant. Plus récemment, et, en particulier, pour les poteaux de châtaignier traités à Parkton, on a étudié les moyens de raccourcir la période du chauffage et une réduction considérable du temps total nécessaire au traitement a été obtenue.
- Ce procédé donne une plus grande pénétration du préservatif dans le bois que celui du traitement par la brosse. Les mesures faites indiquent une pénétration allant de 1/4 de pouce à 1/2 pouce ou plus, alors qu’avec le traitement à la brosse les limites étaient comprises entre i/ifi de pouce et un peu moins de 1/4 de pouce.
- Aussi la méthode de la cuve nécessite-t-elle une plus grande quantité de préservatif par poteau que la méthode de la brosse.
- Préservatifs utilisés. —Les préservatifs utilisés sont constitués par des produits distillés des goudrons de houille et des goudrons de bois. Six des préservatifs utilisés sont des composés vendus sous un nom commercial. Le seul autre préservatif employé a été l’huile lourde des goudrons de houille.
- Dans le procédé à la brosse on a utilisé indistinctement les six produits commerciaux el l’huile lourde du goudron de houille. L’huile lourde de goudron a été seule utilisée dans le procédé de la cuve; la plus grande quantité de préservatif nécessaire conduit à choisir un préservatif du prix le plus réduit et l’huile de goudron est bien meilleur marché que tous les autres produits étudiés.
- Expériences avec le coaltar. —Des expériences avec du coaltar et du goudron de pin non distillé oi*t été faites sur un certain nombre de poteaux. Le goudron était appliqué à chaud avec une brosse. Il n’y a pas eu de pénétration appréciable dans le bois. Le goudron forme-un revêtement superficiel qui a paru en bon état lors des inspections faites quatre à cinq années après la pose des poteaux. On a constaté cependant que ce revêtement superficiel 11’a guère d’action sur la conservation des poteaux, en sorte que les poteaux goudronnés ont été pratiquement, autant
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- attaqués que les poteaux voisins qui n’avaient été l'objet (Faucon traitement. D'où l'inefficacité du coaltar.
- Discussion des résultats observés* — Les diverses lignes installées (Savannah-Meldrinu, Buffalo-Warren, Ornalia-Denver) ont été son-mises à des inspections minutieuses. La terre était enlevée et la section du poteau située au voisinage du sol mis à nu. Les poteaux qui ne présentaient aucun signe de décrépitude étaient classés « sains ». Les poteaux ayant subi un commencement d’attaque étaient examinés soigneusement afin de déterminer l'étendue du changement. Toute la substance molle ou pourrie qui aurait géné la détermination de la circonférence du bois demeuré sain était enlevée et on mesurait cette circonférence.
- Les observations faites ont été groupées en tableaux dont ou peut déduire les conclusions générales suivantes.
- Le choix de poteaux traités, de préférence aux poteaux bruts, pour la construction des lignes, doit être fait en vue d’un avantage, tel qu’une plus grande durée de vie.
- Les observations auxquelles on a procédé n’ont pas porté sur une période suffisante pour fournir l’histoire complète de toutes les séries en expérience. La période a cependant été assez longue pour permettre d’établir que le traitement des extrémités des poteaux augmente leur durée de vie.
- Les poteaux traités dans la cuve ont montré une altération négligeable au moment de la dernière inspection. La supériorité des résultats obtenus avec les poteaux traités dans la cuve sur ceux traités à la brosse est très nette.
- Un coup d’œil sur les tableaux des résultats obtenus par les procédés à la brosse dans les différentes séries en expérience, montre que l’application du préservatif retarde le commencement de la pourriture d’un nombre considérable d’années. Reste à savoir si la vitesse de l’attaque pour les poteaux soumis à un traitement n’est pas plus grande que pour les autres.
- Un certain nombre de données permettent de répondre négativement à cette question. Dans le cas d’un groupe en expérience (poteaux de genièvre situés sur la ligne Savannah-Meldrina), presque tous les poteaux non soumis à un traitement avaient, au moment de la dernière inspection, alleint la fin de leur durée de ser-
- vice. Au contraire, le plus grand nombre des poteaux traités étaient encore propres au service.
- Dans les autres séries, l’attaque des poteaux bruts n’était pas suffisante pour les rendre inutilisables. En sorte que les comparaisons faites sont moins probantes. Toutefois les données rassemblées sur la variation du diamètre du bois demeuré sain fournissent quelques indications intéressantes. En portant en abscisses le nombre des années de service et en ordonnées la décroissance moyenne de la circonférence, on trace des courbes permettant de suivre la marche de l’attaque. Ces courbes montrent en particulier que la vitesse de détérioration sur les poteaux traités, une fois l’attaque commencée, n’est pas plus grande que celle qui est relative aux poteaux bruts. D’où cette indication que les gains dus au retard dans le commencement de l’attaque, pour les poteaux préparés, sont des gains réels et qui doivent être retenus.
- Lors des inspections, on a tâché de déterminer la cause de l’attaque. Sauf deux ou trois exceptions, on a constaté que la mince couche traitée, à l’intérieur du poteau, demeurait saine après le commencement de l’attaque. Cette attaque a son origine, généralement, dans une fente ou une brisure quelconque de la couche traitée, par laquelle les organismes qui déterminent la pourriture peuvent atteindre le bois sous-jacent où le préservatif n’a pas pénétré.
- Dans plusieurs séries de poteaux traités avec des préservatifs commerciaux, on a appliqué alternativement une ou deux couches ; et dans le cas d’un des préservatifs —- l’huile lourde de goudron — trois couches ont été passées. Les observations indiquent une supériorité très marquée des poteaux soumis â deux couches. En revanche, elles n’établissent pas nettement Futilité d’une troisième couche.
- Sauf une exception, tous les préservatifs ont été appliqués à chaud. Un des préservatifs (préservatif C) a été constamment appliqué froid, sauf sur un petit nombre de poteaux. Les résultats fournis par les poteaux traités avec le préservatif chaud sont légèrement supérieurs. Une quantité légèrement supérieure du préservatif est absorbée quand on l’applique à chaud.
- Aucun des sept préservatifs qui ont été utilisés n’a donné des résultats nettement supérieurs aux autres. Quelques-uns ont fourni des résultats irréguliers, bons dans quelques séries et
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- médiocres dans d’autres. Le préservatif A et l’huile lourde de goudron de houille se sont montrés supérieurs aux autres préservatifs dans les deux séries où on les a utilisés.
- Quand les expériences ont été entreprises, on admettait généralement que le séchage du Lois devait produire un accroissement notable de la durée des poteaux. Et l’on cherchait une preuve directe de cette opinion courante.
- Il importe cependant de remarquer que sur la ligne Savannah-Meldrina, en particulier, les résultats ont été nettement meilleurs avec les poteaux verts et que, sur la ligne Buffalo-Warren, les poteaux de bois sec n’ont présenté qu’un léger avantage sur les poteaux verts.
- Sur la ligne Savannah-Meldrina, la vitesse de propagation de l’attaque du bois a été trouvée supérieure pour les poteaux soumis à un long-séchage. La supériorité des poteaux verts sur les poteaux secs doit être, au moins en partie, attribuée à la durée excessive du séchage.
- La conclusion à tirer de cette étude est que le séchage du bois offre toutau plus un léger accrois sement de la durée de conservation du poteau et que le plus grand avantage du séchage est de rendre le poteau propre au traitement de préservation.
- Les observations recueillies montrent également que le traitement retarde l'attaque des poteaux par les insectes, particulièrement par les termites.
- Coxci.l'SIOXS.
- L’étude de MM. Rhodes et Hasford, bien qu’ayant porté sur un laps de temps trop court, a permis d’établir certaines conclusions. Le séchage des bois pour poteaux n’offre que des avantages modérés pour l’accroissement de la durée de conservation. Son intérêt le plus net est de préparer le bois pour une application plus heureuse des préservatifs. La pratique courante qui consiste à appliquer sur les poteaux des préservatifs doués d’un pouvoir antiseptique élevé et insolubles dans l’eau a pour effet un accroissement de la durée de conservation des poteaux. La quantité de préservatif appliqué et la profondeur où il pénètre exercent une influence sur les résultats obtenus. Une brisure mécanique de la couche apparaît comme la principale limite de l’application efficace du préservatif.
- Analyses des phéseuvatifs utilisés.
- Les auteurs indiquent, en appendice, outre une bibliographie de la question, l’analyse des préservatifs utilisés.
- Voici quelques-unes de ces analyses :
- Huile lourde de goudron de houille (utilisée pour le traitement des poteaux sur toute leur longueur).
- Produits di-iillant de IOO à 0 0 L-> 1 %
- » I 7O à aoj . . . 2 »
- )) ao5 à 210 . . 4 »
- )) 210 à 2Î5 46 )>
- )> 235 à 240 . • • 1 )>
- )) 240 à 270 l6 )>
- » 27O à 3 16 ... 9 »
- Résidu au-dessus de 316°( 16 »
- Naphtaline (de ao5° à a 35' ). 49 )>
- Huile ne distillant pas au-dessous
- de a70° a 5 ))
- Poids spécifique.... 1 02
- Point de fusion 36° C.
- Point d’ébullition . . . 70° C.
- Préservatif C
- (utilisé pour le traitement des extrémités).
- Poids spécifique à iiÿ°C. . . Point d’inflammation.....
- Distillation :
- Pertes...................
- Au-dessous de 235°C......
- De a35°G à 3i5°C.........
- Résidu au-dessus de 3i5° C
- Composés acides..........
- Substances minérales.. , .
- i ,082 99°C.
- o,G5 %
- i5,i/i »
- 26,a3 » 57,98 » i5,4 »
- Préservatif .1.
- Poids spécifique à i7°C ........... 1,121
- Point d’inflammation............... i37°C
- Distillation :
- Pertes............................. 0,19%
- Au-dessous de a35°C . . ;.......... 0,41 »
- De a35 à 3i5°C..................... 29,16 »
- Résidu au-dessus de 315"C.......... 70,24 »
- Composés acides.................... 1,12 »
- Substances minérales............... o, iG^
- A. B.
- (Proceedings of the American Inslitute_of Electrical Engineers, octobre 1910).
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- LA. LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- T. XXXI (28 Série). — N°50.
- H02
- TÉLÉGRAPHIE ET TÉLÉPHONIE
- Résistance des contacts en charbon dans le
- microphone Solid-back. — A. L. Clark.
- Que la résistance des microphones Solid-back ordinaires varie avec le temps et la force électro-motrice appliquée, c’est là un fait connu depuis qu’on fait usage de ces instruments, mais les causes de ces variations et leur étonnante régularité n’ont pas, à la connaissance de l’auteur, été étudiées convenablement. On les regarde généralement comme étant d’un caractère vague et incertain.
- L’organe essentiel d’un microphone de ce type consiste en une capsule de laiton cylindrique, fermée à une extrémité et ouverte à l’autre ; la paroi cylindrique est recouverte intérieurement d’une matière isolante en couche mince (ordinai-rementde papier) etle fondestgarni d’un disque de charbon solidement fixé au métal. L’extrémité opposée de la capsule est également recouverte d’un disque semblable monté sur une mince plaque de mica et tenu en place par une bague en laiton.
- La capsule est à peu près remplie de grains de charbon qui ferment le circuit électrique entre les deux disques de charbon. Le disque sur mica est attaché au diaphragme du microphone et vibre avec lui.
- Lorsqu’un microphone Solid-back dont le disque antérieur possède une liberté suffisante de mouvement élastique est placé dans un circuit électrique où la différence de potentiel entre les disques n’est que de quelques volts, on observe les phénomènes suivants.
- La résistance croît d’abord — parfois de ioo % et plus — puis tombe plus lentement. La vitesse d’accroissement dans la première phase et son amplitude, puis sa vitesse de décroissance, dépendent de la densité du courant traversant l’appareil ; elles sont plus grandes pour les fortes que pour les faibles intensités.
- On voit parles courbes (fig. i) donnant les variations de résistance en fonction du temps, que la valeur initiale de la résistance est, pour beaucoup, purement accidentelle et dépend de la disposition comme de la compression des grains.
- Voici comment s’expliquent les phénomènes constatés :
- Dans la partie supérieure du microphone, le courant passe par des points à faible contact, tandis que ce contact est plus énergique à la base.
- 180
- Seconds*
- l-'ig. i. — Courbes donnant les vuriations de résistance en fonction du temps.
- D’expériences antérieures, il résulte que la résis -tance des contacts supérieurs imparfaits croît lorsque le courant passe, tandis qu’elle varie peu à la base. En conséquence, dès que le courant passe, il y a accroissement de la résistance, mais, après un certain temps, réchauffement des granules provoque une augmentation de pression et une modification des points de contact qui abaisse à nouveau la résistance. Une partie de cette réduction est certainement due aussi à ce que le coefficient de température du charbon est négatif. Donc, deux causes simultanées : contact imparfait et augmentation de pression par dilatation ; la première, qui prédomine au début, est ensuite masquée par la seconde.
- Si l’on secoue le microphone pendant, l’observation, la résistance retombe à sa valeur initiale et les mêmes phénomènes se reproduisent.
- Ceux-ci se compliquent d’ailleurs quand les granules de charbon sont enfermées dans une capsule à parois rigides. Cette condition se réalise en serrant la capsule de telle manière que le disque antérieur de mica soit maintenu solidemen t
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 303
- ou en le fixant à l’aide de cire. Alors, les points decontact, brusquementéchauffés parle courant, se dilatent et provoquent entre les grains un accroissement de pression déterriiinant une décroissance rapide de la résistance. Cette augmentation initiale est bientôt rattrapée par l’accroissement de la résistance du contact imparfait qui est, à son tour, neutralisée par la dilatation due à réchauffement général. La diminution initiale de résistance qui se manifeste quand les extrémités de la capsule sont rigidement tenues se remarque rarement dans l’usage courant du microphone, parce que l’élasticité de la plaque de mica qui supporte le disque antérieur ne permet pas à la pression d’augmenter rapidement. En d’autres termes, dans l’emploi ordinaire du microphone, la résistance par contact imparfait croît
- 0 100 200 Secondes
- Fig. a. — Courbe de variation de la résistance montrant l’elTet dû à la dilatation des grains.
- plus vite qu’elle ne décroît par suite de la dilatation des points de contact; finalement, cette résistance augmente au lieu de diminuer.
- Pour mesurer la résistance, on s’est servi d’un ampèremètre et d’un voltmètre apériodiques. Les lectures étaient faites à de courts intervalles. Le microphone était directement relié à une batterie d’accumulateurs en sorte que la f. e. m. restait constante.
- L’expérience suivante établit nettement la dilatation des grains mentionnée plus haut.
- La capsule fut serrée solidement dans une pince de façon à la rendre absolument immobile dans son ensemble. Un levier optique à bras très court fut ainsi fixé au disque antérieur. Le courant étant admis, on nota la dilatation à l’aide d’une lunette et d’une graduation. Le dispositif optique donnait une amplification du mouvement égale à i ooo environ.
- Les résultats lus sont portés sur le diagramme de la figure -i dont les ordonnées sont des millièmes de millimètre. On remarquera la dilatation, très rapide au début, qui explique déjà
- suffisamment la chute initiale de résistance signalée. Ces courbes varient beaucoup suivant la rigidité du disque de charbon et les dimensions des grains employés.
- Le dispositif de la figure 3 a permis de vérifier l’exactitude de l’explication donnée au sujet de l’accroissement initial de résistance (fig. i). 11 consiste en un cylindre de laiton creux au fond duquel est enchâssé et isolé au moyen de cire un
- M
- a
- P<=
- Fig. — Dispositif de vérification de l'accroissement initial de résistance par contact imparfait.
- disque de charbon; en avant, le disque de charbon monté sur mica à la façon ordinaire. Un fil de cuivre fort P a été soudé au milieu du disque pour conduire le courant et de petits fils M, N soudés en haut et en bas sont reliés à un galvanomètre par une boîte de résistance qui sert à contrôler la déviation du galvanomètre. Ce dernier peut ainsi servir à mesurer la différence de potentiel entre le haut et le bas du disque. Une batterie et un ampèremètre sont reliés à P et Q. Il est facile de se rendre compte qu’on a ainsi affaire à un pont de Whealstone dont les lettres a b c cl indiquent les éléments et représenteront les résistances dans ce qui va suivre.
- Appliquons entre P et Q une f. e. m.; soit l l’intensité totale mesurée à l’ampèremètre; V la différence de potentiel entre le sommet et la base du disque fixe de charbon, différence indiquée parle galvanomètre: On peut constater que tout accroissement dans la valeur de b produit
- un accroissement de — et tout accroissement de a une diminution de
- Les courbes de la figure 4 montrent com-
- I
- ment ÿ varie avec le temps.
- On remarquera que ce rapport croît jusqu’à un maximum puis décroît. L’augmentation initiale peut être due à l’augmentation de b ou à la diminution de d, mais, dans ce dernier cas, 1 devrait croître; or, cela n’est pas. En conséquence, la
- première variation de — doit être attribuée à une
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- T. XXXI (2e Série). —N» 50.
- augmentation de b, c’est-à-dire de l’effet du contact imparfait dans la moitié supérieure du microphone.
- La décroissance de après le maximum est
- Y
- due, soit à une réduction de b, soit à un accroissement de d. La première cause résulte du resserrement des grains qui offrent ainsi de nouveaux points de contact; la deuxième, de la propagation à la région inférieure du microphone de l’effet de contact imparfait. Cette cause opère probablement la première, l’intcnsitc n’augmentant qu’une fois atteint le maximum
- L’inégalité de a et c est mise en évidence parles deux courbes de la figure 4 qui corres-
- l/V
- 1-5
- 010,
- 05
- Fig. 4. — Courbes de variation de — avec le temps.
- 60
- Secondes
- I
- pondent aux valeurs de — prises dans deux positions différentes du microphone.
- L’auteur a également étudié l’effet sur la résistance dû à une variation de la f. e. m. de a à 4 volts et vice versa. Ses expériences confirment l’observation générale faite sur l’instrument, à savoir que toute augmentation du courant produit un accroissement de résistance qui réduit l’intensité, tandis que, si la résistance se trouve réduite d’une manière quelconque, le courant
- augmente.
- 11 ne semble pas que la résistance varie lorsque le microphone reste en fonctionnement pendant un assez long temps.
- La nature de l’atmosphère dans laquelle sont
- plongés les grains de charbon a, par contre, une influence marquée. En particulier, quand le microphone est rempli d’oxygène, la courbe de résistance monte beaucoup plus vite et plus haut que dans l’air.
- Selon l’auteur, l’augmentation de résistance pourrait bien être duc, en partie du moins, à une combustion avec production, à la surface des grains, de cendre ou d’une autre substance à grande résistance.
- Tout ce qui précède a trait exclusivement au cas d’un microphone inerte. Quel est l’effet d’une vibration sonore sur la résistance ? Pour le déterminer, on s’est servi d’un instrument dont la capsule était identique à celle dés précédentes expériences. Cet instrumentétaitsupporté par des fils conducteurs formant ressorts à boudin pour être à l’abri des trépidations. Les sons étaientproduits par un tuyau d’orgue donnant a5G vibrations à la seconde, placé près de l’embouchure du microphone.
- Les phénomènes accusés par l’instrument diffèrent très peu de ceux déjà décrits pour le microphone au repos, mais les variations de résistance sont bien moindres qu’on aurait pu le croire.
- Un résultat intéressant a été constaté : lorsqu’on produit une vibration sonore, la résistance du microphone augmente, certainementsousl’action du décollement des grains due au mouvement vibratoire, mais elle se «net. immédiatement à diminuer. Si l’on étouffe le son, toutes autres conditions restant identiques, la résistance faiblit immédiatement, mais recommence aussi tût à-augmenter.
- D’autre part, on a remarqué que les variations de résistance qui se produisent par modification de la pression sur le diaphragme lorsqu’on téléphone ne provoquent pas de déformation des ondes sonores, sauf, peut-être, pour les notes très graves.
- En résumé, la théorie de ce microphone est encore incomplète ; il faut tenir compte d’autres facteurs en dehors de la surface de contact des grains, et l’influence de l’atmosphère qui les enveloppe est certainement importante.
- ( The Klectrician, iG juillet 1915.)
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
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- Relai photo-électrique. — J. Kunz.
- Le relai photo-électrique sensible, représente par la figure i et qui est susceptible d’applications scientifiques et techniques diverses, consiste en un tube de verre de G centimètres de diamètre et de ig centimètres de longueur dans lequel un disque d’aluminium D' peutse déplacer vers un filet de fils de fer B sous l’influence d’une action magnétique exercée sur le cylindre de fer E. Par le tube latéral F, des vapeurs de rubidium distillées dans le vide viennent se déposer sur le disque D' de manière à constituer une couche uniforme. On fait ensuite entrer de l’hydfogène et le métal alcalin est rendu sensible au moyen de la décharge lumineuse. L’hydm-gène peut être remplacé par de l’argon jusqu’à obtenir la sensibilité maxima.
- La lumière d’une lampe à incandescence située à une distance de ào centimètres pusse Fig- *• entre les deux filets de fils de
- fer B et G et libère les électrons du système rubidium; hydrogène le disque d’aluminium occupant alors la position D. Sous l’influence d’une faible différence de potentiel, ces électrons se meuvent de D vers B où ils entrent dans le champ électrique compris entre C et B qui est suffisamment, intense pour que l’ionisation par choc puisse se produire. Par suite, le courant entre B et C devient très intense. Les courants entre D et B d’une part, B et C d’autre part, peuvent varier dans de grandes limites sous l’influence d’une variation de la pression ou de la distance entre les électrodes.
- Au cours d’expériences laites par l’auteur la distance entre B et G a été maintenue constante à 5 millimètres, tandis que la distance entre D et B a varié de 3 millimètres à 3o millimètres. Le courant primaire ou courant photo-électrique, entre D et B, a varié de 3 X n>~10 à io ampères et le courant secondaire ou courant d’ionisation de io—7 à io-B ampères. Le courant secondaire maximum était suffisant pour fermer un relai ordinaire. Le voltage secondaire nécessaire pour le courant maximum a été de i3G volts. Un accroissement plus grand de cette tension
- produit une décharge lumineuse qui persiste après l’interruption du courant primaire.
- On voit bien que l’appareil fonctionne comme relai, un faible courant primaire fermant le circuit d’un courant secondaire relativement intenso.
- Signalons quelques applications de cet ingénieux appareil.
- ï" Détermination de l’énergie dépensée dans le choc pour la production d’un ion. — Pour des distances de 2 à 3 millimètres entre les filets et de 20 à 3o millimètres entre D et B ou applique une différence de potentiel retardatrice entre G et B et une différence de potentiel accélératrice entre D et B. On étudie le courant entre G et B en fonction de la différence de potentiel entre D et B. Les courbes présentent un maximum qui permet de déterminer l’énergie nécessaire à la production d’un ion par le choc dans la vapeur du métal alcalin.
- a0 Etude de Teffet photo-électrique inverse. — L’elîet photo-électrique consiste dans la transformation de l’énergie rayonnante en énergie cinétique de l’électron. L’elîet inverse est la transformation en lumière de l’énergie cinétique des électrons. Si l’on dirige sur la surface sensible D un rayon de lumière monochromatique et qu’on accélère le mouvement des électrons entre C et B de façon que l’ionisation par choc se produise avec émission de lumière, il résulte de mesures faites par ,1. Franck et G. Hertz que la radiation de résonance émise par les vapeurs du métal alcalin sera caractérisée par l’équation :
- = h n.
- 2
- D’où une nouvelle méthode de détermination de h. Si cette constante du rayonnement pouvait ctre obtenue par l’intermédiaire de vapeurs, il en résulterait que h est une constante atomique et non une constante liée à la structure de l’atome.
- y Mesures photométriques.
- 4“ Détecteur d’ondes électro-magnétiques. — L’appareil imaginé est plus sensible que le tube à néon qui est souvent utilisé comme détecteur.
- 5° Hélai téléphonique pour les courants électriques faibles.
- 6° Thermostat pour le réglage de la température à une très petite fraction de degré-Delai sensible à la lumière. A. B.
- [Electrical World, a3 octobre 1915.)
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- 3or>
- ÉCHOS DE LA GUERRE
- La situation industrielle en Angleterre.
- Dans les conditions actuelles, il est totalement impossible de prévoir quelle sera la situation industrielle au moment de la conclusion de la paix. Mais, cependant, dans le seul cas que nous puissions admettre, c’est-à-dire celui de la victoire des Alliés, il ne découle pas nécessairement de là que l’équilibre industriel international se rétablira en faveur de l’Angleterre. L’Allemagne et l’Autriche feront certainement de très gros efforts pour rétablir et étendre leur commerce mondial. Les derniers rapports du Lloyd font ressortir l’énorme développement pris en ces derniers temps par l’exportation japonaise, Scandinave, hollandaise et surtout nord-américaine. Les quelques notes qui suivent donnent une idée de la situation industrielle à un point de vue purement anglais.
- Production. — Conditions intérieures.
- La construction des navires de guerre a été accélérée en Angleterre à un point que l’on croyait impossible, grâce aux dispositions énergiques prises par l’Amirauté suspendant la construction de toute la flotte marchande dont l'existence n’était pas indispensables aux intérêts nationaux, pour reporter tous les efforts sur la copstruction de la marine de guerre.
- La production relativement faible de munitions pendant une certaine époque est due à la lenteur forcée de la mise au point de la question, pour laquelle rien n’avait été prévu. Une deuxième raison réside dans cette idée préconçue qui s’était implantée depuis quelques années dans l’esprit ouvrier anglais que son intérêt est l’opposé de l’intérêt du patron. L’aboutissant de cet état d’esprit était inévitablement la limitation de la production. Depuis le début de la guerre, de grands efforts ont été faits par les leaders des partis ouvriers eux-mêmes pour lutter contre cette tendance.
- Le succès qu’ont obtenu ces efforts paraît loin d’avoir été complet. Il est donc de la plus grande importance de faire comprendre à l’ouvrier que son intérêt est intimement lié à celui de son patron, c’est-à-dire à une production intense au prix le plus économique.
- Toute heure perdue est une heure gagnée par l’ennemi, tout navire que nous négligeons de construire augmente sa flotte d’une unité.
- Production. — Conditions extérieures.
- Celte guerre aura modifié l’attitude du gouvernement anglais vis-à-vis de ,1’industrie et du commerce, qui, particulièrement à l’étranger, se trouvent dans des conditions très défavorables.
- Il est évident qu’un représentant consulaire à l’étranger ne saurait favoriser particulièrement telle maison de sa nationalité dans une affaire commerciale ou industrielle. Mais tous ses efforts n’en doivent pas moins tendre à assurer l’avantage au commerce et à l’industrie de son pays en général. C’est de ce principe que part la diplomatie consulaire allemande, ce qui la conduit à des résultats généraux appréciables. Non seulement le chiffre d’affaires du pays se trouve accru, mais son prestige diplomatique s’affermit ainsi.
- L’œuvre du Ministère des Munitions aidé d’hommes d’affaires énergiques et compétents a fait apparaître la nécessité urgente de la création d’un Ministère du Commerce, office encore inexistant et dont les avantages seraient incalculables pour l’Angleterre.
- L’Allemagne qui, en prenant les armes, a anéanti elle-même la victoire commerciale qu’elle remportait irrésistiblement, se remettra de nouveau au travail à la cessation des hostilités avec une ardeur plus grande et une attention plus méticuleuse de tous les détails capables de contribuer à son extension. Il importe donc, de notre côté, de ne négliger aucun des facteurs qui pourront nous assurer la victoire sur ce terrain.
- Education industhiei.le.
- La faiblesse des éludes industrielles en ce qui concerne les prix de revient a une répercussion importante sur l’industrie où cette question primordiale est trop négligée. Il importe, dans l’intérêt de l’existence même de l’industrie nationale, de remédier à cet état de choses par la création des cours commerciaux dans les écoles industrielles. E. G.
- (Engineering, 5 novembre 1915.j
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- L’Industrie électrique allemande et la guerre.
- Le blocus très effectif exercé parles Alliés a eu une répercussion considérable sur l’industrie allemande en général et sur l’industrie électrique en particulier. L’action exercée sur cette dernière s’est surtout manifestée par la pénurie de cuivre, matière première pour ainsi dire indispensable à l’industrie électrique.
- L’Allemagne ne produit en effet qu’environ io % de la quantité de cuivre nécessaire à sa consommation. Le problème urgent s’est donc posé de pourvoir au remplacement de cette matière première devenue rare par un métal produit dans le pays même.
- Nous allons voir quelles solutions ont été adoptées.
- Lignes aériennes.
- Le 1er est à peu près le seul métal qui pouvait permettre à l’Allemagne de continuer à ali-
- En courant continu on obtiendra donc la section adonner à une ligne par la simple application de la loi d’Ohm dans laquelle on remplacera la conductibilité du cuivre par celle du fer.
- Mais, en courant alternatif, il y aura lieu de tenir compte de la valeur plus ou moins grande de la magnétisation du conducteur en fer donnant naissance aux phénomènes d’hystérésis et aux courants de Foucault. En outre, l’action superficielle répartissant inégalement le courant et augmentant sa densité à la périphérie du conducteur au détriment de la région axiale augmente la résistance.
- Les courbes de la figure i représentent, d’après les travaux d’ilospitalier, les intensités respectives de l’action superficielle dans le fer, le cuivre et l’aluminium.
- Dans les installations téléphoniques, l’action superficielle joue un rôle si important que la substitution du fer au cuivre n’a pu être envisagée.
- En résumé, il résulte des études entreprises
- Tableau I.
- CUIVlt K A I.UM1MUM 1ER ACIER ZINC
- Résistance kgs/inm2 '2 0 — /| t> a5 éo 80 if»
- Conductibilité 3/i ,8 7.9 h ,9
- Résistivité 0,017;» O ,029 0,126 O ,20/| 0,0^9
- Poids spécifique 8,9 2 >7 7.7 ' 7 >9 7 j2
- Coefficient de tempéraïuic O ,0O/| 0 00I7 0 ,00/jfi 0,00/,6 o,oo365
- menter son industrie électrique en conducteurs. C’est donc dans ce sens qu’ont été effectuées, sous l’impulsion du V. D.E., des études permettant de substituer ce métal au cuivre dans les constructions et installations électriques. Le zinc, quoique ne pouvant être employé dans les transports d’énergie à grande distance, à cause de sa faible résistance à la rupture, a néanmoins trouvé certaines applications que nous signalerons ultérieurement. Le tableau I permet de comparer les propriétés essentielles de ces deux métaux à celles du cuivre et de l’aluminium.
- Ce, tableau m'ontre qu’à section égale le conducteur de fer a une conductibilité 7,5 fois plus petite que celle du conducteur en cuivre; mais que, par contre, le coefficient de température est le même.
- que la conductibilité de l’acier est d’autant plus faible que sa dureté est plus grande. E11 courant
- %
- 0 2 ¥ 6 8 10 '""•S'
- —_------ F/l de 20mm£
- Intensités de l'action superficielle dan le cuivre et l'aluminium.
- alternatif la résistance est d’autant plus grande que le diamètre du fil est plus grand.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- T.
- XXXI (2e Série)
- N* 50.
- Cet accroissement de résistance est moindre pour le câble que pour le fil massif et d’autant plus faible que le câble est composé de brins plus fins.
- Lés courbes de la figure a montrent l’augmen-
- 0 0k 1-2 7.Ç 2 24 Amp/mm*
- 4 à. G Fils massifs de Jà Gmms. diamètre J à V Coûtes de /or Smms. diamètre Acier étamé. R * 70 Àîjrs*
- Fig. 2. — Accroissement de la résistance pour les câbles composés de brins de diverses sections.
- talion de la résistance pour des câbles composés de brins de diverses sections.
- On remarquera que l’influence de la subdivi-
- %
- 1.6 Amp/n
- 0.* 0.1 1.1 Conductibilité : 7.3 -7.6
- Résistance *3-M5 Kgs/mmf
- Fig. 3. — Résultats obtenus par inversion du sens d'enroulement des brins successifs.
- sion du câble n’est pas aussi forte qu'il serait permis de le supposer. Ce fait est du à ce que le contact des brins voisins tout le long de leur parcours a lieu sous une certaine pression, qui
- facilite le passage du courant de l’axe vers la périphérie.
- On remédie d’ailleurs à cet inconvénient par l’inversion du sens d’enroulement des brins successifs. La figure 3 représente ces résultat. Les courbes de la figure \ sont relatives à un câble composé de dix-neuf brins dont le diamètre varie entre i à f\ millimètres.
- ^ 20
- Fig. 4. — Courbes de résistance pour un câble de 19 brins.
- Les lignes à courant alternatif en fer présentent l'avantage d’une régulation automatique des chutes de tension, car dans ce cas la résistance décroît, de sorte que la ligne de fer est plus constante pour le courant alternatif que pour le courant continu et même plus constante que la ligne de cuivre.
- Dans le calcul des chutes de tension dans les canalisations à courant alternatif en fer, on emploiera les nombres donnés par les courbes ci-dessus.
- Il suffira d’ajouter la chute de tension IR à la tension dérivée au point d'utilisation pour obtenir la tension nécessaire au point de production.
- Cependant, le calcul ne sera exact qu’aulanl qu’il n’y aura aucune résistance inductive à l’extrémité de la ligne. Dans ce cas, en effet, il se produit un décalage de phase entre l’intensité et la tension.
- La ligne prend alors une certaine inductance (pii diminue la tension et le facteur de puissance. 11 y a alors lieu de tenir compte de la chute de tension produite par l'induction de la ligne.
- Cette chute est proportionnelle à 2 ic N L;
- N étant la fréquence ;
- L le coefficient de self-induction.
- Cour une fréquence donnée arc, N’ est constant.
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- 309
- Quant au coefficient de self-induction il varie suivant la formule :
- h = (V -f- 9-2 log ") 'O-4
- dans laquelle : [j. est la perméabilité;
- d la distance séparant les conducteurs;
- rie rayon de la section des conducteurs.
- L est exprimé en henrys par kilomètre de ligne.
- Pour diminuer la chute de tension, il convient de rendre le facteur L aussi faible que possible. Or, le premier terme de la parenthèse de l’expression de L représente l’influence du champ magnétique des conducteurs aériens, le deuxième terme le champ magnétique extérieur entre les conducteurs.
- On devra donc adopter l’intervalle minimum entre les conducteurs, la limite inférieure étant déterminée par la nécessité d’éviter le contact des fils par la tempête.
- Quant au terme p. qui doit être également aussi faible que possible sa valeur n’était pas connue jusqu’à l’heure actuelle. Elle a dû être
- CâHe c/e sec/ion 59.7mm s . R mh3rM5 Kg/mm* Conductibilité 73 à 7-6 f S3 brins, diàm. 2mm Sj
- Fig. 5. — Mesure delà perméabilité po\y un câble de 19 brins.
- déterminée par des mesures dont la figure 5 donne le résultat pour un câble de 19 brins de 2 millimètres de diamètre, de 60 mètres de long et distant de ïo centimètres du conducteur voisin.
- Dans l’emploi des conducteurs en fer, il est essentiel que les contacts soient homogènes, c’est-à-dire ne comportent aucun métal étranger, sinon des actions électrolytiques se développeraient sous l’action de la pluie. Le raccord d’une ligne de cuivre branchée sur une ligne de fer doit être protégé dans ce but par une capsule.
- Enfin on doit également employer des isolateurs plus grands, car le câble de fer est essentiellement plus dur que le câble de cuivre. Ce dernier à la longue épousela forme de l’isolateur, ce qui est rarement le cas avec le fer.
- Installations domestiques.
- L’Allemagne dispose encore actuellement d’un stock assez important de fil de cuivre isolé destiné aux installations domestiques. Néanmoins la fabrication des fils conducteurs en fer, recouverts d’une enveloppe isolante en papier, a été entreprise.
- Ces fils sont connus sous la désignation M. P. pour le fil de fer sous papier et M. P. B. pour le fil de fer à isolement de papier sous tube de plomb pour sa protection contre l’humidité. Jusqu’à une section de 2 millimètres ces fils sont massifs, au-dessus ils sont câblés.
- On fabrique également des fils de zinc isolés au caoutchouc régénéré. Leur conductibilité est comprise entre celle des fils d’alu minium et des fils de fer.
- Cables souterrains.
- Malgré de prétendues réserves de câbles en cuivre, l’Allemagne a néanmoins mis en service de nombreux câbles en fer. Les effets de l’action superficielle sont alors réduits par répartition de la section en un très grand nombre de brins.
- Provisoirement et jusqu’à ce que des études nouvelles aient été faites, le Y. D. E. a fixé la puissance maxima admise dans un câble à brins
- de fer à —- de la puissance admise dans le câble 2,8
- de cuivre correspondant.
- Le zinc envisagé dans son emploi comme substituant du cuivre pour les câbles souterrains n’a pas encore donné de résultats précis.
- Machines électriques.
- La question s’est posée de savoir si un autre métal pouvait être substitué au cuivre pour le bobinage des dynamos et des moteurs. La question a été résolue de longue date pour les machines à courant continu et les premières dynamos de Siemens et Ilalske comportaient un collecteur en fer.
- Pour l’enroulement du rotor, le zinc ne peut peut pas être employé, car il devient vite cassant. Le fer peut être employé, pour l’induit et le fil de zinc pour l’inducteur, mais des études préalables seraient nécessaires. Le moteur à induit en court-circuit, à rotor bobiné en barres de fer, donnerait des résultats satisfaisants, car pendant la
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXI (2* Série). — N»50.
- période de démarrage un couple de rotation très grand est développé qui conduit au procédé de démarrage préconisé par Boucherot.
- La construction des machines ainsi établies n’a pas encore été envisagée d’une façon sérieuse jusqu’à l’heure actuelle, le stock existant dans les diverses usines de constructions électriques comportant environ 35ooo machines de o,5 à ioo chevaux, si l’on en croit les comptes rendus de la section de Mannheim du Y. D. E.
- Néanmoins, dans les constructions nouvelles, les coussinets de bronze ont été remplacés par des coussinets en fonte de fer. Dans les commandes par engrenages, l’acier ou le cuir vert, ce dernier économisant en outre l’huile, ont été substitués au bronze phosphoreux des pignons. En ce qui concerne les transformateurs, on revient au refroidissement par l’air, le prix de l’huile à transformateurs étant passé de 4o à 'i'i5 marks.
- Appareillage électrique.
- La construction des démarreurs à huile a été abandonnée pour revenir à l’ancienne fabrication des démarreurs à liquide.
- Le charbon s’est substitué au cuivre et au laiton dans les contacts.
- La question s’est également posée de substituer le fer au cuivre pour la fabrication des couteaux d’interrupteurs à levier.
- L’hystérésis et les courants vagabonds sont
- évités par la division du métal en feuilles séparées par des plaques isolantes. La surface du fer doit évidemment être protégée contre la rouille. Les bornes sont également en fer et l’intensité maxima admise a déjà été fixée en janvier 1916 par le V. D. E. Cette intensité maxima est évidemment bien plus grande pour le courant continu que pour le courant alternatif.
- La substitution d’un autre métal au cuivre est impossible dans la fabrication des instruments de mesure par suite de réchauffement plus élevé et de la production de courants parasites.
- *
- ¥ ¥
- Voici donc quelle était la situation, très critique comme Ton peut s’en rendre compte, de l’industrie électrique allemande il y a quelques jours encore.
- Le blocus des Alliés se fait également sentir d’une façon aussi énergique sur toute l’industrie, des matières premières essentielles telles que le cuivre, l’huile le pétrole, la benzine faisant complètement défaut.
- Si les récents événements ont permis d’améliorer sensiblement la situation, particulièrement grâce à quelques entrées de cuivre, ils ne peuvent néanmoins la rendre satisfaisante dans la crise que l’industrie allemande traverse actuellement et qui est le gage le plus sûr de notre victoire.
- E. Guieu,
- Ingénieur E. P. G.
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- 25 Décembre 1915.
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 311
- RENSEIGNEMENTS COMMERCIAUX
- Décret concernant la prohibition de sortie de certains produits.
- Art. i. — Sont prohibées à dater du 14 décembre 1915, la sortie, ainsi que la [réexportation en suite d’entrepôt, de dépôt, de transit, de transbordement et d’admission temporaire des produits énumérés ci-après :
- Accumulateurs et plaques d’accumulateurs.
- Aluminium pur ou allié sous toutes ses formes.
- Anti-friction (métal).
- Armes à feu autres que de guerre, pièces détachées et munitions.
- Armes blanches et pièces détachées.
- Caoutchouc (ouvrages en).
- Cuivre pur ou allié sous toutes ses formes.
- Electrodes, piles et leurs éléments.
- Etain pur ou allié sous toutes ses formes.
- Feuilles de caoutchouc vulcanisé.
- Garnitures de machines et de chaudières, y compris la laine de laitier.
- Gaz asphyxiants (produits pour la fabrication des).
- Magnétos (machines).
- Manganèse (métal) sous toutes ses formes.
- Molybdène (métal, minerai et sels de).
- Nickel pur ou allié sous toutes ses formes.
- Piles électriques.
- Platine (métal, minerai et sels).
- Sélénium.
- Tungstène (métal et minerai [wolfram] sous toutes ses formes).
- Zinc (métal pur ou allié) sous toutes ses formes.
- Toutefois, des exceptions à celte disposition pourront être autorisées dans les conditions qui seront déterminées par le ministre des Finances.
- Art. 2. — Le ministre du Commerce, de l’Industrie, des Postes et des Télégraphes, le ministre de l’Agriculture, le ministre de la Marine, le ministre des Travaux publics et le ministre des Finances sont chargés, chacun en ce qui le concerne, de l’exécution du présent décret.
- Fait à Paris, le 7 décembre igi5.
- R. Poincaré.
- Par le Président de la République ;
- Le ministre du Commerce, de VIndustrie, des Postes et des Télégraphes,
- Clémentel.
- Le ministre de la Guerre, Galliéni.
- Le ministre J.
- de l’Agriculture, Mêline.
- ' Le ministre de la Marine,
- Lacaze.
- Le ministre des Travaux publics,
- M. Sembat.
- I.e ministre des Finances, A. Ribot.
- Agence économique Suisse.
- Il vient de se constituer, h Neuchâtel, une Agence économique dont le programme consistera à centraliser tous les renseignements utiles aux industriels, commerçants et exportateurs de la France et des pays alliés qui veulent développer leurs affaires en Suisse et les secondera dans leurs entreprises. Elle étudiera et coordonnera les moyens de défense contre l’absorption économique de la Suisse par l’Allemagne.
- Le siège de cette Agence économique est: 12, rue Saint-Maurice, à Neuchâtel.
- SOCIÉTÉS
- Société d’Applications Industrielles.
- L’Assemblée générale des actionnaires s’est tenue le 26 novembre dernier. Les bilans de la plupart des Sociétés affiliées à la Société d’Applications Industrielles se sont vivement ressentis de l’état de guerre.
- Les recettes de l’exercice 1914-1915 se sont élevées â 393698 fr. 69 contre 1 u3 5Gi fr. 29 pour 1913-1914; le solde provisoire du compte Profits et Perles s’établit à 109 522 fr. 02 contre 800 732 fr. 38 pour l’exercice précédent; il a été leporté à nouveau.
- Le rapport du Conseil d’administration contient, d’autre part, quelques considérations intéressantes sur la situation actuelle, créée du fait des hostilités, des diverses Sociétés du groupe des Applications Industrielles employant les unes la vapeur, les autres la houille blanche ; nos lecteurs les liront avec intérêt.
- « Les entreprises de production d’énergie électrique se divisent, comme on sait, en deux catégories : celles qui produisent la force au moyen du charbon et celles qui utilisent les chutes d’eau comme source principale d’énergie.
- « Les premières se sont trèà fortement ressenties de la hausse considérable des prix du charbon. Il en est résulté une augmentation très sensible du coût de l’énergie, augmentation qui n’a pu être récupérée qu’en partie sur la clientèle de force motrice, par le jeu de la clause charbonnière, c’est-à-dire par la majoration du prix du kilowatt-heure en fonction du prix du charbon.
- « Les difficultés d’achat du charbon et les charges qui en sont résultées pour notre pays, ont eu, par contre, pour conséquence de faire ressortir une fois de plus la valeur considérable de nos forces hydrauliques. Toutes les Sociétés qui produisent leur énergie au moyen de chutes d’eau se sont en effet trouvées dans une situation beaucoup plus favorable. De nombreuses industries qui se sont créées pour satisfaire aux besoins croissants de la défense nationale, ont trouvé dans la puissance de nos chutes d’eau un secours considérable qui, traduit
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- T. XXXI (2° Série). — N° 50
- en chiffres, représenterait certainement, pour notre pays, une très forte économie.
- « La puissance disponible sur les réseaux hydro-électriques s’est trouvée rapidement utilisée à son maximum, et plusieurs chutes d’eau qui avaient fait l’objet de projets avant la guerre, sont sur le point d’être aménagées pour augmenter l’énergie dont nous avons besoin.
- « Tout le monde a compris que l’intérêt général était de coopérer à l'extension de l’industrie hydro-électrique, et il est probable que nous assisterons, après la guerre, à une utilisation rationnelle et intensive de cette source de richesses de noire pays qu’on a. à juste titre, appelée la houille blanche, et qui, notamment, compensera, en grande partie, les charges provenant de l’augmentation du prix de la houille noire.
- « Toutes les entreprises de production et de distribution d’énergie se trouvent d’ailleurs dans une situation très favorable au point de vue de l’avenir; car elles seront les premières à bénéficier de la reprise et du développement de la vie économique de notre pays dont elles sont un des facteurs les plus indispensables. »
- ’ La guerre a fait ressortir, en effet, d’une façon frappante la valeur de la houille blanche, et la crise actuelle du charbon qui sévit si lourdement sur nos Sociétés de Distribution se serait trouvée singulièrement atténuée si nous avions, dès avant la guerre, procédé à l’aménagement complet de nos chutes d’eau.
- Il nous suffira de prendre un exemple.
- Nos lecteurs connaissent le projet grandiose élaboré par MM. Harlé, Blondel et Mahl pour le transport de l’énergie du Rhône à Paris et dont la réalisation a été retardée pour différentes raisons. Or, on estime à environ i million de tonnes la consommation annuelle de charbon par les principales usines électriques de la région parisienne, ce qui représente plus de yoo millions de kilowatts-heure ; cette énergie, le Rhône eut été susceptible de la fournir.
- En I9i5, l’augmentation de prix du charbon a atteint près de 4° francs la tonne, soit une dépense supplémentaire de 4° millions de francs.
- L’utilisation des forces motrices du Rhône eût, par conséquent, économisé à la région parisienne plus de 60 millions de francs, sans faire entrer en ligne de compte, ce qui est d’une importance considérable pendant cette période de guerre, l’économie de personnel employé aux manutentions successives du charbon, celle
- du matériel roulant, des péniches, et des transports maritimes.
- Cet exemple peut s’appliquer à toute la P’rance; il démontre la.nécessité absolue d’organiser, dès après la guerre, l’utilisation rationnelle de nos richesses en houille blanche.
- CONVOCATIONS
- Société d’Electricité de Paris. — Le 28 décembre, à 3 h., boulevard Malesherbes, yS, à Paris.
- Compagnie Générale d’Eclairage de Bordeaux. — Le
- 28 décembre, à 10 h. 1/2, rue Blanche, 19, à Paris.
- Société Générale de Constructions mécaniques. Anciens Établissements Garnier et Faure-Beaulieu. —
- Le 28 décembre, à 3 h., avenue de la République, 54, à Paris.
- Énergie Électrique de la Basse-Isère. — Le 28 décembre, à 5 h., rue la Victoire, 90, à Paris.
- Compagnie Electrique de la Loire et du Centre —
- Le 29 décembre, à 3 h., rue du Faubourg-Saint-Honoré, 56, à Paris.
- L’Électrique du Blésois. — Le 29 décembre, boulevard Haussmann, y3, à Paris.
- L’Electrique de Loir-et-Cber. — Le 29 décembre, boulevard Haussmann, ^3, à Paris.
- Société Générale de Canalisations Électriques. — Le 3o décembre, à 1 h., houlevard Pereire, 157, à Paris.
- Omnium Français d’Electricité. — Le 3o décembre, à 2 h., boulevard Pereire, t5y, à Paris.
- ADJUDICATIONS
- L’administration des chemins de fer de l’Etat, à Paris, a l’intention d’acquérir 6 ponts roulants de 5 tonnes, mus électriquement, destinés aux nouveaux ateliers de Sotteville.
- Les industriels désireux de concourir à cette fourniture peuvent se renseigner immédiatement, à cet égard, dans les bureaux du service électrique (i,e division), „ 43, rue de Rome, à Paris (83), les mardi et vendredi, de quinze à dix-sept heures jusqu’au 9 février 1916.
- La reproduction des articles de la Lumière Électrique est interdite.
- Paris. — imprimerie levé, il, rue cassette.
- Le Gérant : J.-B. Nouet.
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- Supplément à La Lumière Électrique du a5 décembre 1915.
- TABLE METHODIQUE DES MATIERES
- QUATRIÈME TRIMESTRE 1915
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- TABLE MÉTHODIQUE DES MATIÈRES
- QUATRIÈME TRIMESTRE 1918
- Eleotroteoh nique générale.
- Systèmes oscillants à amortissement discontinu.
- — A. Blondel et F. Carbenav.. .193, 217, 24*
- Recherches expérimentales sur reflet Kelvin. —'
- Kenneïly, Laws et Pierce................ i5i
- La commutation dans les dynamos à courant continu................................i5 i, 179
- L’étal actuel elles tendances de l’électrotechnique. i5q Note sur la répartition du flux autour d’une armature à courant continu........................... 108
- La contraction magnétique et la résistance élec-
- trique du 1er et du nickel.— C.-W. Heaps, 110
- Démonstration expérimentale des courants d’Am-
- père..................................... 91
- Diffusion ionique dans la permutite............... 92
- Induit h courant continu fondé sur le phénomène
- de Hall... ............................. 65
- Calcul et tracé des abaques d’iuductance. — P -JR.
- Conrcy................................. b<°‘
- Construction et Essai de machines.
- Le tube à rayons cathodiques et ses applications.
- Mt-E. Tressler.............. .............. 134
- Progrès réalisés dans les alternateurs à haute fréquence.............................................. 86
- Essais d’alliages légers à base d’aluminium par
- exposition aux agents atmosphériques. —
- E. Wilson.............................. 89
- Construction rationnelle des prises de terre... 37
- Hydraulique et Stations centrales.
- Sur les coups de bélier : conduite entièrement
- purgée. — C. Camichel.................. 117
- Usine électrique de la Biaschina et du Ticinetlo
- (Suisse). — J. Reyvctl.............246, 268
- Installations hydrauliques.— J.-A. Walls........ 273
- Le problème de l’accroissement de force motrice d’une usine résolu par un contrat d’abonnement à long terme...................... 276
- Les besoins des grands centres en énergie élec-
- trique et la puissance maximum des groupes turbo-géné,rateurs. Enquête sur
- les possibilités d’accroissement de cette
- puissance................................ 207
- Une centrale hydro-électrique en plein air........ 182
- L’état et le problème de l’énergie hydro électrique
- en Norvège.............................. i83
- Sur l'emploi du tube de Yenluri pour la mesure
- directe du débit d’une conduite......... 135
- Transmission et Distribution.
- Effets de l’électrolyse sur les constructions et canalisations métalliques. — A.-F. Ganz. .... 2.54
- Résultats récents obtenus sur les méthodes de préservation des poteaux téléphoniques. — Rhodes et Hasford................................... 297
- Contrôle et protection des installations électriques.
- P. Steinmetz..........................226, 25i
- Contrôle central d’un réseau de distribution
- d'énergie à Boston. — Pierce Kent......... 22.5
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Traotion.
- Base de trolley à déclanchement automatique. —
- L. Pahin..................................... 33
- Nouvelles locomotives électriques des chemins de
- fer de fer de l’Etat italien. — L. Pahin. . 145
- La traction thermo-électrique par automotrices.
- — L. Pahin................................... 79
- Sur l’exploitation des tramways à courant continu
- 600 volts. — L. Esbran..................... 197
- L’électrification du Norfolk and Western Railway.
- — P. Sabe............................. 97, 121
- Locomotives pétroléo-électriques delà « Dan Palch
- Line ».................................... 164
- Le chemin de fer électrique interurbain Orléans-
- Kenner................'................... 41
- Nouvelle sous-station mixte de la Philadelphia Electric Company................................. 42
- Applioations méoaniques.
- Un projecteur électrique allemand.................. i3o
- Le halage électrique sur le canal de Trent et Mer-
- sey (Angleterre).......................... 162
- Machine universelle à faire les induits........... 139
- Rhéostats hydrauliques. — N. L. Rea................. 140
- Eleotroohimie et Éleotrométallurgie.
- Les usines d’aluminium Vigeland près Vennesla
- . en Norvège {Fin). —J. Reyval.........
- La fusion électrique du cuivre.................
- Dépôt électrolytique protecteur de l’argenture des
- 8 miroirs.................................... 21.4
- 20
- Radiotélégraphie.
- Sur le réglage des postes radiotélégraphiques à ondes entretenues produites par machines
- à haute fréquence. — J. Rethenod........ 1
- Sur un condensateur à variation continue permettant de réaliser un'ondcmètre à graduation proportionnelle à la longueur d’onde.
- — H. Chireix................................. 73
- Note sur les appareils de réception. — H. de
- Bellescize............................... 56
- Les répentes expériences de radiotéléphonie transocéanique. — J. Reyval..................... 177
- Les oscillations électriques dans les circuits couplés. — W.-H. Eccles et A.-J. Makower', a3i Télégraphie sous-marine par courants alternatifs.
- — E. Raymond-Barker.................... 280
- Emploi de courant alternatif permanent pour la télégraphie sous-marine. — Lieutenant-
- colonel G.-O. Squier....................... 258
- Recherches sur les ondes hertzienues................ 114
- Système de génération d’oscillations électro-magnétiques. — R. Arno................................... 116
- Expériences de radiotélégraphie et de radiotéléphonie sur les chemins de fer. — J .-L.
- Ilogan...................................... g3
- Transmissions par T. S. F. à longue distance par l’emploi combiné des détecteurs à galène et de l’amplification à audion. — Harden
- Pratt....................'. ............. 39
- Ampèremètre pour les courants de haute fréquence
- et de forte intensité. — M. Paylovsky. , .. 289
- Télégraphie et Téléphonie.
- Up oeil téléphonique pour les aveugles.......... 187
- Troubles dans les'transmissions télégraphiques dus à l’exploitation des lignes de traption à courant alternatif avec retour de courant par le rail................................
- Données récentes sur le téléphone............... 188
- Vibration des diaphragmes de téléphones.........' 19
- Résistance des contacts en charbon dans le microphone Solid Back. — A.-L. Clark.......... 3oa
- Relai photo-électrique. —- J. Kunz................ 3o5
- 8
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-
-
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Eclairage.
- Imitation de la lumière des anciens modes d’éclairage. — M. Luckiesh
- 7°
- Mesures.
- Mesures d'intensité dans les circuits à courant continu sans ouverture du circuit. — O.-A.
- Knopp..................................... ai o
- Relation entre la conductivité aux courants alterna-
- tifs d’un diélectrique et sa variation de capacité avec la fréquence. — G.-E. Bairsto. 208 Thermostat pour moyennes et hautes températures,
- — J.-L. Haughton et D. Hanson......... aia
- Théories et Qénéralités.
- Méthode de calcul de la flèche d’un arbre reposant
- sur deux tourillons. — J. Cabrol........... a65
- La théorie cinétique des gaz. — P. Dushman, ao3, aa3
- Législation.
- Mise à l’enquête des demandes de concession de distribution d’énergie électrique. — J. de
- Rigney................................... ‘xyi
- Arrêt de la Cour de cassation sur les redevances dues pour les occupations du sous-sol de la voie nationale. — P. Bougault............ 34
- Les conventions internationales en matière de
- houille blanche. — P. Bougault....... 148, 173
- L'interruption de la fourniture de courant et la clause des polices la prévoyant. — P. Bougault............................... .............. ag4
- Échos de la Querre.
- Le commerce fait par les Allemands au moyen de
- personnes interposées. — P. Bougault.. a37 Liste des maisons d’électricité et de mécanique
- mises sous séquestre...................... 14a
- Un séquestré de marque : M. Richard Heller......... i43
- Citations à l’ordre du jour....................71, 19a
- Mémoire confidentiel adressé par les six grandes associations industrielles et agricoles
- d’Allemagne au chancelier de l'empire sur
- les conditions de la paix future......... 44
- L’Union allemande des fondeurs de fer et l’organisation de la guerre ....................... ai
- La situation industrielle en Angleterre........... 3o6
- L’industrie électrique allemande et la guerre. —
- E. Guieu.................................. 307
- Divers.
- Quelques causes de perturbation de la valeur
- normale du potentiel atmosphérique. —
- W.-A. Douglas Rudge....................... i5
- Indicateur de potentiel électrostatique et de synchronisme.......................................... 17
- L’avenir de nos industries physiques après la
- guerre. — J. Violle...................... 49
- Contribution à l’étude sur la formation des ingénieurs techniciens et industriels. —
- M. Soubrier.............................. 106
- Remarques sur la formation des ingénieurs et des
- techniciens. — H. Vogt................. a5
- Notes sur le développement industriel. — J.-H. Jacobsen....................................
- Isolement contre les vibrations dues aux machines.
- — T,-H. Ravies........................
- Caractéristiques des substances isolantes solides.
- — P.W.Peek............................ 284
- Liste de brevets.................-7... . . . ...... 288
- Renseignements commerciaux, 48,96, 144, 192, 215,
- a64, 3ii
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-
-
-
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Notes industrielles.
- Commande automatique à huile sous pression, sys-
- tème Oerlikon........................... 261
- L’indu-trie électrique en Espagne................ 118
- Note sur les avantages des compteurs d’intensité
- pour courant continu, comparés aux compteurs de puissance....................... 119
- Téléphone pour aviateurs......................... 7*
- Les vernis isolants................................. 22
- Bibliographie
- Cours d’électricité théorique. — J.-H. Pomey. .. 167 I marchés de travaux publics dans la
- Des marchés de fournitures et d’entreprises et des [ Marine. - //. Cadenat..................... 287
- Néorologie.
- 2 36
- Eugène Duc.retet. — J. de Soucy
- g5 ( Le colonel J. Boulanger
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-
-
- TABLE DES NOMS D’AUTEURS
- QUATRIÈME TRIMESTRE 1915
- A
- Àrno (R.). — Système de génération d’oscillations
- électro-magnétiques...................... 116
- B
- Batrsto (G.-E ). — Relation entre la conductivité aux courants alternatifs d’un diélectrique
- et sa variation de capacité avec la fréquence................................... 208
- Bellescize (H. de). — Note sur les appareils de
- réception................................... 56
- Betiienod (J.). — Sur le réglage des postes radio-télégraphiques à ondes entretenues produites par machines à haute fréquence. . i
- Blondel (A.) et Carbenay (K.). — Systèmes oscillants à amortissement discontinu, 198, '217, 241
- Boucault (P.)- — Arrêt de la Cour de Cassation sur les redevances dues pour les occupations du sous-sol de la voie nationale. ... 34
- Les conventions internationales en matière
- de houille blanche................ 148, 173
- Le commerce fait par les Allemands au
- moyen de personnes interposées......... 237
- L’interruption de la fourniture de courant cl
- la clause des polices la prévoyant....... 294
- C
- Càbrol (J.). — Méthode de calcul de la flèche d'un
- arbre reposant sur deux tourillons......... 265
- Cadenat (II.). — Des marchés de fournitures et d’entreprises et des marchés de travaux
- publics dans la marine.................... 287
- Camichel (G.). — Sur les coups de bélier : conduite entièrement purgée........................... 117
- Carbenay (F.). — Voir Blondel (A.)
- Ghireix (H.). — Sur un condensateur à variation continue permettant de réaliser un onde-mètre à graduation proportionnelle à la longueur d'onde...................................... 73
- Clark (A.-L.). — Résistance des contacts en char-
- bon dans le microphone Solid-back....... 3o2
- Couroy (P.-R.). — Calcul el tracé des abaques
- d’inductance............................ 66
- D
- Davies (F.-H.). — Isolement contre les vibrations
- dues aux machiues.................... 282
- Douglas Rudoe (VY.-A.j. — Quelques causes de perturbation de la valeur normale du potentiel atmosphérique........................ i5
- Dlshman (Paul). — La théorie cinétique des gaz,
- 203, 2i3
- E
- Ecoles YV.-H ) et Makower (A.-J.). — Les oscilla-
- tions électriques dans les circuits couplés. 221 Esbran (L.). — Sur l’exploitation des tramways à
- courant continu 600 volts.................. 197
- G
- Ganz (A.-F.). — Effet de Télectrolyse sur les cons-
- tructions et canalisations métalliques. .. . 254
- Guieu (E ). — L’industrie électrique allemande et
- la guerre................................. 3ii
- H
- Hanson (D.). —Voir Haugiiton (J.-L.).
- Harden Pràtt. — Transmissions par T. S. F. à longue distance par remploi combiné des détecteurs à galène et de l’ampliücalion à
- audion.........................\....... 39
- Haseord. — Voir Rhodes.
- Haughton (J.-L.) et Hanson (D.)t — Thermostats
- pour moyennes et hautes températures. .. 212
- Heaps (C.-W ). — La contraction magnétique et la
- résistance électrique du fer et du nickel. . mo Hogan (J.-L). — Expériences de radiotélégraphie et de radiotéléphonie sur les chemins de fer............................................. 93
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-
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- J
- Jacobsen (J.-H.). — Notes sur le développement
- industriel............................ 169
- K
- Kennelly, Laws et Pierce. — Recherches expéri-
- mentales sur l’effet Kelvin................ i5t
- Knopp (Otto A.). — Mesures d’intensité dans les circuits à courant continu sans ouverture
- du circuit..............................;.. 210
- Kunz (J.). — Relai photo-électrique................. 3o5
- L
- Laws. — Voir Kennelly.
- Luckiesh. — Imitation de la lumière des anciens
- modes d’éclairage..................... 70
- M
- Makover (A.-J. . — Voir Ecoles (YV.-H.).
- P
- Pahin (L.). — Base de trolley à déclanchement
- automatique................................ 33
- La traction thermo-électrique par automotrices ...................................... 79
- Nouvelles locomotives électriques des chemins de fer de l’État italien............ 145
- Pavlovsky (M.). — Ampèremètre pour les courants
- de haute fréquence et de forte intensité. . 289
- Peek (P.-W.). — Caractéristiques des substances
- isolantes solides....................... 284
- Pierce. — Voir Kennelly..
- Pierce Kent-, — Contrôle central d’un réseau de
- distribution d'énergie à Boston.......... 22!)
- Pomey (J.-B.). — Cours d’électricité théorique... 167
- R
- Raymond-Barker (E.). — Télégraphie sous-marine
- par courants alternatifs................ 280
- Rea (N.-L.). — Rhéostats hydrauliques............. 140
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- Les usines d’aluminium Vigeland, près Ven-
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- Les récentes expériences de radiotéléphonie
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- Rhodes et Hasford. — Résultats récents obtenus sur les méthodes de préservation des poteaux téléphoniques................................ 297
- Rigney (J. de). — Mise à l’enquête des demandes de concession de distribution d’énergie électrique......................................... 272
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- Sabe (P.). — L’électrification du Norfolk and Western Railway...................................97, 121
- Soubrier (M.). — Contribution à l’étude sur la formation des ingénieurs techniciens et
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- Soucy (J. de). — Eugène Ducretet.................... 95
- Squier (Lieutenant-colonel G.-O.). — Emploi de courant alternatif permanent pour la télégraphie sous-marine..........................2.58, 278
- Steinmetz (Q.). — Contrôle et protection des installations électriques....................... 226, a5i
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- Trf.ssler (M.-E.). — Le tube à rayons cathodiques
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- Violle (J.). — L’avenir de nos industries physiques
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- Vogt (H.). — Remarques sur la formation des
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- Walls (J.-A.). — Installations hydro-électriques. . 273
- Wilson (E.). — Essais d’alliages légers à base d'aluminium par exposition aux agents atmosphériques................;......... 89
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