La Lumière électrique
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- La Lumière Electrique
- REVUE HEBDOMADAIRE DES APPLICATIONS DE L’ÉLECTRICITÉ
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- La
- ue
- Précédemment
- L’Éclairage Électrique
- REVUE HEBDOMADAIRE DES APPLICATIONS* DE L’ÉLECTRICITÉ
- •y-Qk-o
- DIRECTION SCIENTIFIQUE
- A. d’ARSONVAL A. BLONDEL Eric ÛÉRARD f
- fROFEBSEUR AU. COLLÈGE DE FRANCE PROF. A L’ÉCOLE DES PONTS ET CHAUSSÉES, DIRECTEUR DE L’iNSTITUT
- MEMBRE DE L’iNSTITUT MEMBRE DE L'iNSTITUT ÉLECTROTECHNIQUE . MONTEFIORE
- Al. LEBLANC
- PRÉSIDENT DE LA COMMISSION É LECTROTECHNIQUE INTERNATIONALE
- G. LIPPMANN
- PROFESSEUR A LA SORBONNE, MEMBRE DE l/lNSTITUT
- J. VIOLLE
- Pr AU CONSERVAT. Na! DES ARTS ET MÉTIERS » MEMBRE DE L'iNSTITUT
- A. WITZ
- D^ DE LA FACULTÉ LIBRE DES SCIENOES DE LILLE, MEMBRE CORR* DE L’iNSTITUT
- DIRECTEUR-RÉDACTEUR EN CHEF : Jacques de SOUCY, INGÉNIEUR-CONSEIL
- TOME XXXV (2’ Série)
- 4e TRIMESTRE I 9 I 6
- RÉDACTION et ADMINISTRATION
- 6, RUE DU ROCHER, 6
- PARIS
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- SAMEDI 7 OCTOBRE 1916.
- rrante-bultlèm* année
- • Tome XXXV (2* série). N« 41
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- La Lumière Electrique
- SOMMAIRE
- G. CAMICHEL — Sur l'amplitude des har-
- moniques impairs dans les conduites
- forcées (Fin)... ........................ i
- J. RE Y VAL. — Les usines hydro-électriques ,destinéesà la traction sur le Gothard (Fin). 7
- Publications techniques
- Stations centrales
- La plus grande station à courant continu du
- mopde. — F. Allison................... 8
- La production de l’énergie au moyen des gaz des fours à coke — G. Dearle........... . 10
- Emploi d’un watt-heure-mètre de précision à la vérification du fonctionnement d’un relais. — W.-H. Pkllows........................
- Eclairage
- Le projecteur Sperry.......................
- Télégraphie et téléphonie
- La téléphonie à longue distance par câble. — Téléphonie souterraine et sous-marine. —
- B.-S. Cohen et J.-G. Hill...............
- Le central téléphonique automatique de Paisley. — J. Hedley................................
- 12
- i
- Y 5
- 16
- 21
- SUR L’AMPLITUDE DES HARMONIQUES IMPAIRS DANS LES CONDUITES FORCÉES (Fin)w
- Dans cette seconde partie de son étude, l’auteur développe quelques points indiques dans une récente note à VAcadémie des Sciences, (2) en particulier la répartition du coup de bélier. Cette question intéresse au plus haut point les hydrauliciens en raison des ruptures fréquentes des conduites forcées produites par des fermetures instantanées.
- Les recherches récentes de M. de Spart e et de l’auteur ont permis de montrer qu'il était possible
- de remédier à ces effets par l’emploi de réservoirs
- I. — Minimum de débit au moment de la résonance.
- " J'ai indiqué précédemment que le débit devenait minimum au moment de la résonance d’un harmonique impair. Cette propriété a été utilisée pour obtenir cette résonance. Il parait utile d’indiquer comment on peut vé-
- (*) Voir La Lumière Electrique du 9 septembre, p. 24 *, et 16 septembre, p. 265.
- (2) Voir La Lumière Électrique du 26 aojît 1916, n° 35, p. 212.
- l’air placés à la partie inférieure de la conduite.
- rifier expérimentalement ce minimum de débit.
- La conduite étudiée était en fer, elle avait io5 m, 24 de longueur, une épaisseur constante d’un bout-à l’autre de 5 millimètres et 80 millimètres de diamètre sur toute sa longueur. On l’a munie à son extrémité d’un robinet entraîné par un moteur électrique dont la vitesse pouvait varier très lentement; pour chaque vitesse déterminée au tachymètre sur le robinet lui-même, on a mesuré le débit par minute. -Le tableau suivant résume une expérience relative à la résonance du fondamental.
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- • LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXV (2* Série). — H» 41.
- Minimum de débit. Résonance du fondamental.
- nombre de tours vu robinet PAR SECONDE DÉBIT PAR MINUTE
- centimètres cubes
- i, 153 5 755
- i,3ao 5 i5o
- i ,3ao 5 o55
- i,4a5 3 io5
- . i,4a5 3 a55
- i ,480 1 55o
- i,56o i 240
- i,63o 1 180
- 1,570 1 o5o
- 1,63o 1 410
- 4 1,640 1 33o
- 1,670 1 870
- 1,690 a 13o
- i,7ao a 437
- 1,74° a 987
- i,75o 3 950
- , 1,800 4 5oo *
- La courbe est représentée par la figure i.
- En adoptant une vitesse dans la conduite de i 3oo mètres par seconde, la résonance doit correspondre à un nombre d’ouvertures par seconde
- égal à
- 4 X io5,a4
- i 3oo
- = 3,09 par seconde, c’est-à-dire
- à un nombre de tours du robinet égal à 1,55 puisquefle robinet s’ouvre deux fois par tour.
- ivonvCxC6 tou-Xé dw-
- Fig. 1. —..Minimum de débit; résonance du fondamental.
- Le minimum de débit sur la courbe correspond à un nombre de tours du robinet par seconde égal à 1,5.7.
- On voit donc que la concordance est très satisfaisante.
- La même expérience a été répétée pour
- l’harmonique 3 sur la même conduite, elle a donné les chiffres suivants :
- Minimum de débit. Résonance de VHarmonique 3.
- NOMBRE DE TOURS PAR SECONDE DU ROBINET DÉBIT P AB MINUTE
- 4,i5o centimètres cubes 5 606
- 4,400 4 777
- 4,48o 3 985
- 4,55o 3 337
- 4,53o a 91a
- 4,55o a. a 790
- 4,570 a 837
- 4,600 2 6ao
- 4,65o a 585
- 4,680 a 930
- 4,700 3 5oo
- 4,780 4 53o
- 4,83o 5 a8o *
- 4,85o 5127
- La courbe est représentée par la figure a.
- 4,0 4.1 4.2 4.3 4,4 4,5 4,G 4.7 4.1
- 4.9 5.0
- Fig. a. — Minimum de débit; résonance de l’harmonique 3.
- Le minimum de débit est indiqué en A, il correspond [à un nombre de tours par seconde du robinet de 4, 63.
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- 7 -Octobre 4916, LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 3
- Or, la résonance doit correspondre à
- 4 X io5,2_4 X 3 -----—---------= 9,», t. p. s.,
- c’est-à-dire à un nombre de tours du robinet de 4,63 par' seconde, exactement le même chilïre que donne la courbe de minimum de débit.
- 2. — Transmission du coup de bélier dans une conduite d’épaisseur constante entièrement purgée d'air.
- La transmission dans une conduite entièrement purgée d’air d’un coup de bélier provenant d’une fermeture brusque présente un intérêt considérable en raison des applications industrielles où de pareilles fermetures se produisent, par exemple dans certaines manufactures d’obus. On né possède en pareille matière, du moins à ma connaissance, que les expériences de Jou-kowsky qui ont été faites avec un procédé assez rudimentaire.
- En dehors même des fermetures brusques, la transmission intégrale du coup de bélier d’une
- poches d’air dans les conduites qui ne fonctionnaient alors que de façon intermittente. Nous nous proposions de reprendre ces essais ultérieurement dans des circonstances plus favorables, mais M- Gariel, ingénieur de la maison Neyret-Brenier, m’ayant à nouveau signalé l’intérêt actuel qu’il y aurait à faire quelques essais de ce genre avec précision, j’ai étudié la transmission d’une fermeture brusque dans une conduite d’épaisseur constante d’un bout à l’autre, laissant de côté le cas plus complexe des conduites formées de tronçons d’épaisseur différente pour lesquelles je renverrai le lecteur aux travaux de M. de Sparre (') et de M. Eydoux (2) dans une conduite d’épaisseur et de diamètres variables, .le coup de bélier doit subir des modifications qui se traduisent, dans les cas de la pratique courante, par un affaiblissement dans le haut de la colonne. C’est ainsi que dans une conduite de 1190 mètres de longueur, de o m. 56 de diamètre et dont l’épaisseur varie de 3o à 5 millimètres, un coup de bélier h à la base n’est plus que. o,854 h au sommet.
- Conformément à la théorie, le coup de bélier
- .......... "M
- Fig. 3. — Conduite entièrement purgée d'air; conservation du coup de bélier; diagramme pris à l’extrémité aval.
- Fig. 3. — Diagramme pris au premier tiers amont.
- extrémité de conduite à l’autre est une grave question pour la stabilité des conduites industrielles. Au cours des expériences que j’ai faites à l’usine de Soulom en collaboration avec M. Eydoux, nous avions abordé cette question, mais nous n’avions pu arriver à un résultat positif, tant à cause des difficultés d’expérimentation en campagne que par suite de la présence de
- se trànsme't intégralement d’un bout à l’autre de la conduite de diamètre et d’épaisseur constante dans toute sa longueur; l’expérience a vérifié complètement cette prévision, les figures 3
- (* *) 2e Congrès de la Houille Blanche, numéro paru en
- août igi5. __
- (*) Comptes Rendus de l'Académie des Sciences, t. CLXI1I.
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- LA LURIIÈRË ÉLËCTRlQÜE T. XXXV (2' SèHe). —N» 4l .;
- montrent l’inscription d’un coup de bélier de fermeture brusque àl’extrémité aval et au premier tiers amont. Les pressions statiques en ces points étaient respectivement i6mètreset i3 m.5. Le coup de béjier a été ai m. 6 en bas et ai m. 8 au premier tiers amont.
- Fig. 4. — Conduite entièrement purgée d’air; conservation du coup de bélier; diagramme pris à l’extrémité aval.
- Fig. 4. — Diagramme pris au premier tiers amont.
- Les deux figures 4 indiquent également le même résultat. On remarquera dans les graphiques de la figure 4 que la pression négative a eu
- 3. — Transmission du coup de bélier de fermeture t brusque dans une conduite munie à son extrémité inférieure d’un réservoir d’air de volume suffisant pour que la compressibilité de l’eau et
- la dilatation de l’enveloppe soient négligeables.
- « ,
- t m
- Comme je l’ai montré (*) le coup de bélier, dans ce cas, est réparti linéairement sur la longueur de la conduite.
- L’expérience a été faite sur une conduite de io5 m. 24 de longueur en fer, 5 millimètres d’épaisseur d’un bout à l’autre, au premier tiers la pression statique était de 10 m. 8.0 et à l’extrémité aval de i5 m. g5. ,
- Les pressions sur les deux graphiques 5 sont exprimées par le tableau suivant:
- Extrémité avul..... -f- y,o —5,0 -f 5,5 —4,1
- Premier tiers amont. + a,4 — 1,7 -f- i,3 — i,35 Rapport............ a,pa 3,g4 a,o5 3,02
- Le rapport des pressions a été pris égal au rapport des ordonnées correspondantes ; les deux manomètres employés dans cette expérience et toutes les autres donnaient très sensiblement les mêmes déviations, sous l’influence des mêmes pressions ; on a procédé dans chaque
- 1
- Fig.
- 5. — Conduite munie d'une poche d’air à son extrémité aval; répartition linéaire du coup de bélier; diagramme pris
- à l’extrémité aval.
- Fig. 5. — Diagramme pris au premier tiers amont.
- pour effet de faire rentrer dans la conduite de l'air, ce qui a donné dans la suite du graphique des dentelures. Le coup de bélier était de a8 m. 8 à l’extrémité aval et 29 m. 1 au premier tiers.
- cas à une vérification de ces appareils ; par exemple sous l’influence de la pression de i5m.95
- (*). Comptes Itendus de l'Académie des Sciences, t. CLXI, p. 343,
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- 7 Octobre 1916. LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- d’eau la déviation du manomètre placé à l’extrémité delà conduite était 23 mm. 7, le manomètre placé au premier tiers, sous l’influence de la pression de 10 m. 80, donnait une déviation de 16 mm. o.
- On a :
- «3,7 16,0
- i,48i,
- 10,8
- = 1,476.
- courbe de résonance au premier tiers donne les mêmes amplitudes qu’à l’extrémité inférieure. D’où pression négative au'premier tiers amont ; les résultats que donne la théorie sont par conséquent complètement vérifiés.
- Les pressions négatives qui apparaissent ainsi pendant la résonance rendent l’expérience assez
- 4. — Enregistrement du fondamental au premier tiers amont et à l'extrémité aval.
- L’expérience a été faite comme précédemment. La pression statique au premier tiers amont était 10 niv 60 et la pression statique à l’extrémité aval était i5 m. 70. On a réglé la résonance dii fondamental et on a obtenu les deux graphiques correspondant à la figure 6. On voit dans le gra-
- Fig. 6. — Conduite entièrement | urgée d'air; résonance du fondamental; diagramme pris ô l’extrémité aval.
- F>g. 7- — Conduite entièrement purgée, résonance de l’harmonique 3; diagramme pris à l’extrémité aval.
- Fig. 7. — Diagramme pris au premier tiers amont.
- délicate, elles ont pour effet de produire des rentrées et des dégagements d’air et au bout de peu de temps la conduite doit de nouveau être purgée. Il faut donc faire l’expérience rapidement.
- v y y............y y........m......
- Fig. 6. — Diagramme pris au premiers tiers amont.
- phique de l’extrémité aval que la pression statique est doublée par le phénomène de résonance comme précédemment. Au premier tiers amont la courbe de résonance correspond -aux mêmes amplitudes qu’à l’extrémité inférieure, il en résulte que la pression devient négative comme l’indique la figure.
- 5. — Enregistrement de l’harmonique 3 à l’extrémité aval et au premier tiers amont.
- Les figures 7 indiquent les résultats obtenus. La pression statique était à l’extrémité aval i5 m. 70 et au premier tiers amont 10 m. 60. On voit encore, comme dans le cas précédent, que la
- 6. — Moteur hydraulique synchrone.
- Relativement à'ce moteur, j’indiquerai seulement le dispositif adopté qui comprend, comme le montre la figure 8, une chambre, de mise en charge é, une conduite a, le clapet automatique est placé en c, cjuant au moteur il est figuré en d dl d2, pour le mettre en marche on fait tourner la manivelle dl de façon à synchroniser son mouvement avec celui du clapet, on arrive ainsi à l’accrocher de la même façon que les moteurs synchrones électriques.
- On peut objecter, à l’emploi des coups de bélier dans les moteurs hydrauliques et turbines, la faible vitesse qui en résulte pour ces machines, en raison de la longueur l des conduites reliée
- à la période T des moteurs par la relation T = — et dire que ces moteurs ne sont pas conformes à
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- 6 LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXV(2' Série). — N"il.V
- l’évolution actuelle des machines hydrauliques I chambre de mise en charge se font, sur oetté et autres dont on cherche à augmenter de plus I , poche d’air. .
- 4
- C
- Fig. 8, Schéma du montage du moteur hydraulique synchrone.
- en plus la vitesse. Il n’en est rien, car il est possible, «qu. moyen d’une poche d’air de volume suffisant, de découper dans une conduite un tronçon de la longueur que l’on veut : les réflexions des ondes au lieu de se produire sur la
- Je reviendrai ultérieurement sur ces questions.
- C. Camichkl,
- Directeur de l’institut Electrotççhnique de Toulouse.
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- 7 Octobre! 4016. LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- .7
- LES USINES HYDRO-ÉLECTRIQUES DESTINÉES A LA TRACTION SUR LE
- GOTHARD [Fin) ...
- Nous avons, dans notre dernier numéro, (') donné quelques indications sur l'usine d'Amsteg, située sur le versant nord du Gothard. L'usine de Ritom, située sur le versant sud, est destinée à compléter, grâce à son lac-réservoir, l'usine d'Amsteg* ^
- " Usine de Ritom
- . L'usine de Ritom utilise la chute du Fossbach entre le lac de Ritom et l’endroit où il se jette dans le Tessin. Le lac. a une contenance de a5 millions de mètres cubes. Pour pouvoir utili-' sër cette masse d’eau, on a décidé de fixer à 3o mètres de profondeur l’ouvrage de prise d’eau. Les eaux se dirigeront par une galerie souterraine jusqu’à un bassin de mise èn charge d’où partiront les conduites forcées.
- Le débit moyen du lac de Ritom atteint environ i mètre cube par seconde ; la chute étant de 8oo mètres environ, on aurait ainsi une puissance moyenne continue de 8 ooo chevaux pouvant s’abaisser à 6 4oo chevaux dans les années de sécheresse exceptionnelle. Grâce à la réscive d’eau du lac, l’énergie pourra être utilisée pour les pointes importants de l’exploitation du réseau.
- L’usine de Ritom doit remplir plusieurs rôles: d’urte,part, assurer les pointes maxima de tout le Ve arrondissement dés chemins de fer fédéraux, d’autre part permettre l’utilisation la plus rationnelle de l’usine d’Amsteg et éventuellement de l’usine prévue à Lavorgo. - '
- Elle contiendra tout d’abord 3 unités de ia ooo chevaux auxquelles viendront s’ajouter ultérieurement trois autres groupes identiques, çe qui donnera une puissance maxima de T'a 'ooo chevaux.
- La réserve d’eau utilisable serad!environ 19 millions de mètres cubes et pourra être augmentée ultérieurement grâce à une surélévation du niveau du lac. <
- : La prise' d’eau comprendra une galerie
- (*) Voir La Lumière Électrique du. io septembre 1916, n° 40, p. 3i5. “ • <.
- d’ameriée aboutissant à un point gitué sur le bord du lac et dans lequel se trouveront les organes de fermeture et de réglage du débit.
- Le bassin de misé en charge sera, comme celui d’Amsteg, creusé dans la montagne et comprendra un puits vertical de 3 mètres de diamètre s’évasant en forme d’entonnoir pour servir de soupape en cas de variations brusques de charge.
- Les conduites forcés serontau nombre de deux d’abord, et de trois ultérieurement, avec un diamètre de 1 100 millimètres à la partie supérieure.
- A la sortie des turbines, les eaux seront évacuées par des canaux de fuite distincts de 80 mètres de longueur environ, qui aboutiront dans un canal collecteur après avoir traversé des déversoirs de mesure de débit.-
- L’équipement de l’usine correspond à celui de l’usine d’Amsteg, sauf en ce qui' concerne la puissance des groupes qui sera de 12000 chevaux au lieu de 10000 chevaux à Amsteg.
- Cette installation mixte Amsteg-Ritom a beaucoup d’analogie avec le groupement des usines Beznau-Lôntsch dont nôus avohs parlé dans'la Lumière Electrique en mai 1915. D’une part une usine à débit continu sans réservoir d’accumulation (Beznau ou Amsteg), d’autre part une puissante usine avec réservoirs (Lôntsch ou Ritom). L’appoint de ces dernières usines permet d’utiliser d’une façon presque parfaite les eaux des premièrés. Rappelons à ce propos que l’adjonction de l’usine de Lôntsch à celle de Berznau a permis d’augmenter de 40 % le rendement de celle-ci. Ce système d'usines conjuguées pré-r sente de très grands avantages et mériterait d’être appliqué beaucoup plus souvent.
- J. Reyval.
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- LÀ LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXV (2* Série). — N* 4f.
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- PUBLICATIONS TECHNIQUES
- STATIONS CENTRALES
- plus grande station & courant continu du monde. — Fred Allison.
- La station de la Compagnie des moteurs Ford, à Détroit(]Vfichigan, États-Unis) a été établie à courant continu, parce que les circonstances locales sont én faveur de celui-ci contre le courant alternatif. Elle alimente l’usine sur une superficie de 19,55 hectares, avec 8000 moteurs; sa puissance.totale est de 65 000 kilowatts fournis
- livre le supplément d’énergie nécessaire suivant la marche du moteur à gaz.
- En cas de manque de charge, l’ouverture du disjoncteur entraîne l’ouverture du circuit d’allumage et par l’intermédiaire d’un électro-aimant la suppression de l’arrivée du gaz.
- Les génératrices de 4o'>o kilowatts sont d’une taille énorme comme le prouvent les chiffres suivants : diamètre de l’induit 4 ni. 72 j diamètre du collecteur a m. 89 ; poids de cuivre, 5“tonnes
- inbtrrupltur 4 mtrcurt rigul*t*ur
- Fig. 1. — Connexions du circuit de contrôle et d’allumage.
- par un groupe à Vapeur 1 5oo chevaux, 1 000 kilowatts, un groupe mixte vapeur gaz 4 000 chevaux, a 5oo kilowatts, et 14 groupes mixtes vapeur gaz 6ooovchevaux, 4 000 kilowatts. La tension est de a5o volts. Dans chaque groupe le moteur à gaz fournit la puissance principale, par raison de rendement thermique et la machine à vapeur
- de 1016 kilogrammes (i,5 tonne pour l’inr duit, a pour le collecteur, i,5 pour les enroulements shunt et série . et pour les barres); diamètre de l’arbre o,865 ; portée des paliers i' m. 53 èt 1 m. 27.
- Les moteurs à gaz à quatre temps sont à deux cylindres de 1 ni. 07 d’alésage et 1 m. 83 de
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- 7 Octobre 1916 LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
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- course, avec allumage à chaque extrémité. Tiges de piston en acier au chrome-vanadium, diamètre o m. 33, longueur 5 m. o3. Poids 264000 kilogrammes pour une puissance de 3 3oo chevaux, ce qui est la plus grande puissance massique obtenue jusqu’à ce jour pour un moteur
- • à‘ gaz.
- L’eau de refroidissement sort des cylindres, paliers, etc., à 8o° et sert à l’alimentation des chaudières et de l’usine en eau chaude. Les gaz d’échappement à 5go° sont utilisés pour réchauffer la vapeur entre le cylindre à haute pression et celui à basse pression, puis les cylindres eux-mêmes, enfin l’eau d’alimentation.
- L’allumage, du type à fermeture et rupture, est double. Il est fourni par une batterie d’accumulateurs à 3 fils dont le neutre est relié à la masse e| les deux autres à deux distributeurs. L’interrppteur de ceux-ci se ferme automatiquement quand on ferme à la main l’interrupteur du neutre. Un bouton, dit de sûreté, est en parallèle avec cet interrupteur. Un autre interrupteur en série avec le premier est manœuvré à la main. Dans les bougies d’allumage, une bobine en série attire un plongeur agissant sur une tige qui vient entre les armatures ré-
- - duire la distance et permettre l’éclatement de l’étincelle. La tige retombe ensuite, mais l’étincelle est intensifiée et prolongée par l’effet de .la bobine. Cette méthode a donné d’excellents résultats.
- Les machines à vapeur sont des Gorliss à soupapes,à double expansion en deux cylindres en tandem. Diamètres o m. gi5 et i m. 73, course i m. 83, température et pression de la vapeur à l’entrée du cylindre haute pression 370° et 82 kilo-
- • grammes.
- Les ennuis de lubrification ont été évités par l’emploi d’un surchauffeur dans lequel la vapeur passe par des tuyaux de diamètre diminuantgra-duellement, qui lui donnent une vitesse constante
- • avec uniformité du transport de chaleur. L’eau des condenseurs est réemployée, elle ,est refroidie à environ 35° en passant sur le toit par une gouttière d’où elle tombe en pluie fine dans des bassins de 19 5oo litres par minute pour retourner aux condenseurs.
- Les chaudières, logées au troisième, sont de 4 000 chevaux, 1 800 tubes, 2 415 mètres carrés de surface de chauffe. En 24 heures les quatorze
- chaudières brûlent 2 o32 tonnes de charbon pour évaporer 22 35o tonnes d’eau. Le charbon passe des silos par une trémie sur une balance, un transporteur, et aux chargeurs. Le second étage est occupé par les conduites de vapeur, le dispositif d’enlèvement des cendres par le Vide, les .filtres d’huile (i3 63o litres à l’heure) et les économiseurs.
- Les interrupteurs des génératrices sont tous tripolaires à deux directions pour se fermer sur l’un ou l’autre des deux systèmes de barres. Ils sont munis de déclanchement à maximum à temps et à retour de courant. Ils peuvent être manœuvres à la main, malgré leurs grandes dimensions et leurs larges surfaces de contact ou commandés à distance au moyen d’un moteur par pôle.
- Un verrouillage mécanique qui agit sur la commande à main comme sur la commande à distance ne permet la fermeture que dans l’ordre suivant : neutre, positif, négatif. Un verrouillage électrieque agit de plus de la même manière en cas de, commande électrique. Les interrupteurs contrôlant ces verrouillages sont sur les panneaux des machines et associés avec le pôle positif contrôlent aussi le circuit d’allumage et de l’électro de la calotte d’admission des gaz. -
- Les rhéostats de champ sont manœuvrés par de petits moteurs contrôlés:d’un tableau central, ce qui facilite la mise en parallèle des génératrices. Cette opération qui est toujours délicate devient de première importance dans le cas présent où les génératrices seflut de très grande puis-1 !sance et où la continuité du service est unê
- • ' i ' * 3
- nécessité impérieuse, Rour assurer au moment du couplage une relation.couvenabie entre le voltagè des barres et celui de là nouvelle unité mise en service, on emploie un détecteur gyrostatique de la différence de voltage, lequel contrôle le circuit du moteur auxiliaire manœuvrant le pôle négatif de l’interrupteur de la génératripe- Le détecteur consiste en deux interrupteurs placés en série dans ce circuit et contrôlés par deux régulateurs gyroscopiques montés sur un arbre vertical pouvant être mû par un moteur logé en'dessous. L’inducteur de ce moteur est connecté aux barres à 25o volts du circuit ; de contrôle, mais Ll’induit n’est soumis qu’à la différence de potentiel existant entre les barres-omnibus et la génératrice à compter. Le sens, d^ rotation dépend-donc du
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- 'ÏO LA LUMIÈRE
- Setiè ét la Vitesse de l’importance de cette diffé- , fehce.
- Grâce à un accouplement spécial, le moteur ( h’ëntraîne l’arbre des gyroscopes que lorsqu’il tourne dans le sens correspondant à une prédo- ; minancé du voltage de la génératrice sur celui ! dès barres ; un interrupteur automatique inter- ’ rompt d’ailleurs le circüit du moteur lorsque le ( déséquilibre des tensions "risqué de l’entraîner à j line vitesse excessive. Quand on ferme l’interrupteur'du neutre, des contacts établissent le courant dans les circuits de l’induit et de l’inducteur dü moteur auxiliaire qui peut, avant d’entrer éii fonction, prendre la vitesse correspondant au voltage fourni à !’indüit. Quand celui-ci est entraîné Sans le sens correspondant1 à un excès de la tension de la génératrice sur celle des barres, lés régulateurs, contrôlés par des ressorts tarés prennent des positions en rapport avec la Vitesse particulière de rotation ; ils restent indépendants jusqu’à, une certaine vitesse, puis sont ensuite rendus solidaires. Quand la vitesse atteint la valeur produite par une différence de voltage égale à a- % du voltage des barres, le contact dit de « faible vitesse » (contact inférieur de droite sur la figure) se ferme. Si cette différence attèiht 21/2 % , lè contact dit de « grande vitesse » (contact supérieur à droite) s’ouvré.
- Letableau, d’une longueur totale de 129 mètres, comprend 222 panneaux dont 178 pour les feeders et le reste pour les couplages, réglages, etc., chaque panneau de feeder portant ampèremètre, interrupteurs autotnatiques etcommutateur bipolaire 1 006 ampères permettant de connecter sur un système ou l’autre des 3 barres omnibus. Le tableau a coûté 400000 dollars soit 3 178 dollars par mètre courant.
- Le courant est amené de chaque machine au tableau par 3o barres de i53 X 6,4 millimètres logées dans Un couloir grillagé, où elles sont suspendues au plafond à des intervalles de 1 m. 20. Du pannèaü là connexion est établie aux barres principalès au deuxième étage. Celles-ci sont supportées et non suspendues; elles sont ancrées de façon qu’en Cas de court-circuit le champ très intense ne produise pas avec le fer contenu dahs S|le plafond une attraction susceptible d'arracher les barres.
- Lés barres principales occupent tout le derrière dû tableau du deuxième étage où se trouvent
- ÉLECTRIQUE T. XXXV(2* Série). — ftÛÏ.
- 122 tonnes de cuivre, le poids total employé.dans l’installation étant de 168 tonnes.
- La densité de courant admise uniformément est de 1,2 ampère par millimètre carré. Le courant est distribué dans toute l’usine par .des câbles de 506,7 millimètres carrés. Les départs se font par le toit de la centrale.
- Pour établir, la liaison entre les différents .services de l’usine, il existe un central, téléphonique dé 200 paires et un tableau de 4 panneaux de chacun 3oo lampes signaux : 1 lampe verte pour un circuit en service et 1 lampe rouge pour un circuit hors service.
- M. B:
- (Elçclrical World, 12 août 19.161) .
- La production d’énergie au moyen des gaz des fours à cokes — G. Dearle.
- Les besoins croissants d’énergie, qui se sont surtout manifesté depuis lâ guerre, ont amené les industriels à rechercher tous les éléments susceptibles dé produire ce précieux auxiliaire" de l’industrie. Dans les régions montagneuses, c’est la houille blanche qui fournit l’énergie ; mais, dans les régions dépourvues de chutes d’eau, on est bien obligé d’avoir recours à des usines thermiques qui transforment l’ëilergie calorifique du charbon en . énergie mécanique, Cette transformation est fort coûteuse, càr dans les installations les plus perfectionnés^ le rendement est inférieur'à 20 % . ,J
- On a envisagé différents procédés pour améliorer ce rendement, mais le meilleur, semble-t-il, est celui qui consiste à fabriquer l’énergie comme sous-produit ou produit accessoire d’une àutre industrie, ce qui permet d’en diminuer le prix de revient. L’utilisation, à cet égard, des * gaz de hauts fourneaux et des fours à cokes a donné d’excellents résultats, et il est probable que l’exploitation des puissants gisements de fer de Lorraine, du Calvados et de l’Ouest, assurera à cette nouvelle industrie une extension considérable.
- La production d’énergie au moyen des gaz de fours à cokes a fait récemment l’objet d’une dis-
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- 1 Oôtobre 1946. LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE 11
- ëûsiiioh à l’Asàoéiàtidh des Ingénieurs Éléctri-èièhs Anglais (section dü YofUshire).
- Lft plupart des fôüré à cdkéS construits depuis qüêlqüès années Sont à récupération* c'est-à-dire qüé les gàz produits sont recueillis et rendus ainsi utilisables pour la production d’énergie. Par la récupération des gaz, on arrive à produire 3 à 4 fois plus d’énergie que par l’emploi de la. chaleur des fours pour chauffer des chàudières ; de plus, les gaz peuvent être transportés facilement à distance.
- On à biên fàit différentes objections à l’emploi deS moteurs à gaz, mais la plupart ne Sont pas fondées comme le prouvent les résultats obtehus dahs l’exploitation d’une usiné contenant 3 groupes générateurs dé 5oo chevaüx chacun que décrit l’auteur.
- Quant aux dépenses en production d’énergie* elles Ont atteint en moyenne 1,39 cent-, pour 3 3^0 44° kilowatts-heure. L’ihstallation de l’usine a coûté 3o6 200 francs. Les dépenses par kilowatt-heure d’énergie produite se décomposent comme suit (non compris l’intérêt des capitaux* l’amortissement et la valeur du gaz consommé) :
- ‘ Direction.. . ....'.•.... 0,0009
- Mécanicien'. . . .'............ 6,063a
- Nettoyeurs. ... 6,0024
- Huile, eau, etc................ o,o6â3
- » ............... 0,0002
- . Réparation......................... 6,0037
- Purification du gaz (y compris
- oxyde)......"................ 6,0 i 17
- Total............i . 6*0139
- Le personnel dé l’usinecomprend 9 personnes: •tin chef hiécahicien, 4 conducteurs et 4 hommes employés au nettoyage* divisés en équipes de 8 heures chacune^
- Un des points essentiels d’une exploitation de ce genre réside dans le graissage des machines qui doit être assuré d’une façon parfaite avec de l’huile très limpide; on évalue la dépense d’huile à une goutte par minute et par pouce de diamètre du cylindre ; l’huile doit faite l’objet d’analyses très précises deux fois par art au moihSi
- Le rendement de ce genre de moteur à gaz est extrêmement élevé comme lë montrent les chiffres ci-dessous :
- Tableau L
- * P S bi 03 O DÉPENSE THERMIQUE PAR CHEVAL (pour fa puissance' calorifique inférieure du gaz) RENDEMENT THERMIQUE EN' %
- Pleine Charge. 669 *3 8,1 36 • 31,3
- 3/4 de » -i59>7 9,225 27 ,6
- 1/2 de » 3°5 10 ,800 23,5
- Surchargei.1. 668,5 8 ,320 3o,6
- Cët ëxposé a été suivi d'üne discussion inté-rësSdnte. M. Simpson, a rappelé notamment qU’Un produit annuellement 12 millions dé tonnes dë coke dans les fours à coke du Royaumé-Üni. Si on pouvait récupérer tous les géz produits, Oii obtiendrait Un milliard de kilowatts-heure par an, ou une puissance continué de iï5 000 kilowatts. De plus, les hauts fourneaux assureraient de leur coté une puissance continue dé 200 000 kilowatts. Ces 3i5ooo kilowatts permettraient d’éôo-nomiser la moitié du charbon employé actuellement pour produire de l’électricité.
- Il a signalé enfin qu’avec les perfectionnements apportés aux chaudières avec chauffage au gaz, on pourrait arriver à produire dans dé glandes unités à vapeur l’énergie à des prix extrêmement réduits.
- Les moteurs sont à quatre temps, avec cylindres ért tartdém. Les variations de 'tours sont .inférieures à i/3 % , ce qui est tout à fait admissible pour dés alternateurs. On a apporté des soins particuliers au graissage des machines, à leur refroidissement et à la ventilation.
- L’allumage est obtenu aü moyen de magnétos.
- Pour le démarrage, on emploie de l’air comprimé contenu dans six réservoirs, dont chacun est capable de produire cinq démarrages. Le gaz est produit dans une batterie de 110 fours Otto dont 60 à récupération de chaleur où i5 % du gaz produit est utilisable, et 5o à régénération qui donnent 40 % de gaz utilisable. “
- Après avoir extrait tous les sous-produits, on dirige le gaz sun les moteurs au moyen de pompes
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXV (2* Série). — N* 4f.’
- à vapeur d’undébitde 1700 mètres cubes àl’heure.
- Le gaz contient encore, après purification, à ce moment une certaine quantité d’hydrogène sulfuré dont la présence pourrait provoquer la corrosion des cylindres et même une déflagration prématurée. On est donc obligé de le purifier au moyen d’oxyde dé fer dans des appareils Win-borne qui contiennent environ 3o tonnes d’oxyde. Après un certain temps, l’oxyde est reconstitué par son exposition à l’air.
- Le gaz contient environ 3,6 % de C02; 2,6'% Cu Hu; *6,6 % CO; o,3 % O; 5o,a % H; 3o,i % CH*; 5,6 % N. Il ne contient plus aucune trace de goudron.
- L’énergie produite sous forme de courant triphasé, bo_périodes, 440 volts, est utilisé pour les besoins de l’usine.
- Lors de la mise en service de l’usine, on a rencontré certaines difficultés dans le mélange du gaz ét de l’air; grâce à des analyses faites constamment, on est arrivé à obtenir une marche satisfaisante. La consommation du gaz est d’environ 1 m*-1 par kilowatt-heure.
- Les machines se sont très bien comportées et les réparations ont été minimes. L’organe le plus délicat est la valve d’admission; l’emploi d’acier au nickel pour cette valve a donné de très bons résultats.
- Les moteurs peuvent être mis en marche en huit secondes et leur couplage en parallèle ne demande pas plus de vingt-cinq secondes avec un second ouvrier expérimenté au tableau. Un seul ouvrier peut procéder à la» mise en marche et en parallèle en tine minute.
- L’usine en question marche pendant dix heures et demie sur vingt-quatre à pleine charge; depuis douze mois elle n’a pas subi une seule panne.
- (Electrical Review, 18 août.)
- Emploi d’un watt-heure-mètre de précision à la vérification du fonctionnement d’un relais. —. W. H. EeUows.
- L’auteur a employé un watt-heure-mètre de précision comme enregistreur de fréquence au cours d’expériences et il a été amené à conclure que cet instrument fournit des indications plus précises dans le chronométrage du fonctionnement des relais que les chronomètres mêmes.
- Le voltage et la fréquence du courant utilisé dans ces expériences ont varié légèrement
- comme il arrive dans les réseaux industriels, néanmoins, la différence entre les résultats obtenus avec le watt-heure-mètre et l’enregistreur de fréquence a toujours été de 5 % au plus.
- Le schéma (fig. 1) montre les instruments et
- Fig. 1. — Vérification du watt-heure-mètre comme chronomètre.
- connexions utilisés à la vérification du watt-heure-mètre comme chronomètre.
- Le premier instrument soumis à cette vérification était du type à courant alternatif, et l’enregistreur de fréquence du,type Holzer-Cabot, à une seule paire de bornes. L’interrupteur S ferme 4 circuits :
- i° La charge LBi et le relais R;
- 20 L’enregistreur de fréquence CR et la lampe L de 80 watts ;
- 3° La bobine de tension du watt-heure-mètre RS et là lampe L ;
- 4° La bobine d’intensité du watt-heure-mètre RS et la charge LB2.
- (La charge LB2 doit avoir une résistance à coefficient de température nul, ce qui dispense d’employër ün banc de lampe. Dans les expériences, un rhéostat de la General Electric pour essais de compteurs a été employé.)
- Avec ces connexions, CR et RS enregistrent tous deux les indications jusqu’à ce que, R fonctionnant, les deux instruments s’arrêtent. En empêchant R de fonctionner, on peut obtenir la’ durée d’une période en fraction de seconde en laissant tourner CR une minute ou plus.
- De même, on peut mesurer le temps, en fraction de seconde, nécessaire à l’aiguille de RS pour parcourir une division des centaines.
- Dans une certaine série d’essais, la durée d’une période fut de 0,0162 seconde et la valeur d’une
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 13
- 7 Octobre 1916.
- division de la graduation du watt-heure-mètre futdeo,oai seconde.
- En chronométrant avec les deux instruments ensemble différentes fréquences, on a enregistré les résultais suivants :
- . Tableau I.
- Précision relative du watt-heure-mètre étalon comme enregistreur de fréquence.
- DURÉE D’UNE PÉRIODE ECARTS DU
- ESSAI EN SECONDES WATT-HEURE-MÈTRE EN
- NUMÉROS watt-heure enregi streur secondes
- mètre de %
- fréquence
- 0,267 0,275 — 0,008 —2.91
- 0 ,264 0,259 o,oo5 1.93
- I ...... . | 0.267 O ,275 :—0,008 - 2,9«
- f O ,203 1 0 ,25g 0,004 1,54
- 0 ,5i3 o,5o2 0,01 I 2,19
- 1 0,5i3 1 o,5o3 0,486 0,027 5,44
- 0,002 0,001 0,20
- 0,5i3 o,5oi 0,01 I 2,'9
- , 1 >47 i,47 0^000 0,000
- 3 1 >67 1 ,62 0,02 1,23
- 1 >66 1 ,70 — 0,04 — 2,35
- 1 ,60 1 ,62 — 0,02 1 ,23
- | 3,n 3,i6 o,o5 00 XTi ï
- S • 3,26 3,3o “—0,o'| 1,21
- 3 ,40 3,47 —0,07 2,01
- 3,24 3,24 0,000 0,000
- 7.95 8 ,00 —o,o5 -o,63
- 5 ...... 8,11 8,18 8 ,09 —0,07 —o,85
- 8 ,o5 —0,04 —0,49
- 7,86 7,76 0,10 «.29
- Si l’on prend les lectures de* l’enregistreur de fréquence comme base de comparaison, on voit, par les données qui précèdent, que le watt-heure-mètre a indiqué un peu moins que le temps réel dans la plupart des expériences; sauf dans l’essai n° 2. En aucun cas, cependant, l’écarCn’a dépassé de beaucoup 5 % et, en moyenne, il a été de i,6%.
- A la suite de ces premières expériences, on a cherché à déterminer la précision relative d’un enregistreur de fréquence, d’un watt-heure-mètre de précision et d’un chronomètre à trotteur faisant un tour en 3o secondes. Un chronométreur expert fut préposé à cette série d’épreuves dont les résultats sont donnés ci-dessous. (TableauII.)
- D’où il ressort que les chronomètres sont tout à fait insuffisants pour mesurer de courts intervalles de temps, les écarts atteignant près de 63 % dans l’essai où la plus courte durée enregistrée fut de 0,307 seconde. Par contre, les écarts des données fournies par le watt-heure-mètre de précision ne dépassent pas 3,58 % des lectures faites à l’enregistreur de fréquence.
- La vitesse d’un watt-heure -mètre variant comme le carré du voltage, il est évident qu’un compteur de précision sera plus précis pour mesurer le temps quand le voltage sera constant. Toutefois, la précision de l’enregistreur de fréquence dépend, elle aussi, de la constance de la fréquence.
- Depuis ces expériences, l’auteur a pensé qu’il serait préférable, surtout lorsqu’on emploie le compteur, de remplacer la lampe L par une résistance convenable en une substance à coefficient de température nul.
- Une autre série d’expériences a été conduite,
- Tableau II. — Précision relative d’un watt-heure-mètre de précision et d’un chronomètre employés . comme enregistreurs de fréquence.
- ENREGISTREUR DE FRÉQUENCE [G R) WATT-HEURE-MÈTRE DE PRÉCISION CHRONOMÈTRE
- lectures écarts lectures écarts
- lectures en en
- SECONDES secondes secondes % secondes secondes %
- 9,86 9.74 0,12 — 1,22 9.9 0 ,04 0,41
- 4,o3 4 ,o3 0 ,00 . . . 4 ,3 0,27 6,7
- 4 ,12 1 ,4 » I ,52 4,12 0,00 . • . 4,25 0, i3 3,i6
- 1 ,46 o,o5 3,54 1,6 1,65 0,21 *4,9
- I ,52 0,00 . • . 0 ,i35 8,55
- 0,275 0 ,282 0,007 2,54 0,4 o,ia3 -45,5
- 0,307 0,296 0,01 I — 3,58 0 ,5 0,19 62,8
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- n
- l'â LÜMIËRte ÉLECTRIQUE' T. XXXV (2« Sériê)f~iï*-4l:.
- avec un comptëuï* à coûtant continu. Pour le substituèr à RS, dans la ligure i,, on à fait usagé d’une batterie d’accUmulàtéül’s pour mettre en charge les bobines d’intensité ctde courant continu à 120 volts pour exciter le circuit de tension du compteur.
- Bien que les résultats n’aient pas été aussi bons que dans le cas du courant alternatif, le compteur s’est montré préférable au chronomètre. Les écarts entre les indications du compteur et celles de l'enregistreur dé fréquence se sont par*; fois élevés à 5 % mais, sur une seconde, c’est une erreur bien faible. Elle est due en partie— âü dire <|e l’auteür — à la différence dans l’effort de traction* (torque) du compteur à collecteur’qui sé produit Suivant que les balais chevauchent deux lames"ou une seule.
- Les figures 2 et 3 indiquent les connexions à employer lorsqu’on se sert d’enregistreürs de fréquence pour mesurer le temps que nécessite lé fonctionnement d’un relais et la différence dans la durée de fonctionnement de deux relais.
- On observera (fig. 2) que, lorsque l’interrup-
- L—fïmatro r
- i—- ——<
- T LVT
- Fig. ». — Mesuré Ju temps de fû.icUonuunicLl. d’un reluis.
- teur S ést fermé, il ferme les circuits suivants : i° Charge LB, ampèremètre A, relais R;
- 20 Lampe L de 5o watts, et enregistreur de. fréquence CR.
- Aussitôt la fermeture de l’interrupteur S,
- l’enregistrèür CR. commencé à fonctionner jüs-qu’à ce que le relais ferme les contacts ctà) alors, l’enregistreur de fréquence s’arrête et la lampe de 5o watts s’allume, donnant ainsi lé signal qui marque l’ouverture de l’interruptéur S.
- , A
- Fig. 3. — Mesure de lu différence de temps dans le fonctioi nement de deux relais.
- La figure 3 donne les Connexions qüi,servent k déterminer la différence dans la’ durée de fonctionnement de deux relais. Dès que R, fonctionne, l’enregistreur de fréquence commence à tourner jusqu’à ce que R2 fonctionne à son tour. Le circuit est fermé à travers l’instrument CR et la lampe L. La lecture de l’enregistrèür de fréquence donne donc directement la différence dans la durée de fonctionnement des deux gelais. ...
- Quand on essaie des relais, il est bon de le faire aux charges de court-circuit, soit de 5o à 100 ampères."L’impédance de certains rélais est si grande cependant, qu’il faut ordinairement une tension de 110 volts pour que le courant les traverse. D’autres ont une impédance plus faible èt, en conséquence, on peut se servir d’un voltage, moindre pour les exciter. Quand c’est le cas, on obtient ce voltage au moyen d’ün transformateur de tension LVT, par les connexions figurées en pointillé (fig. 2) et en supprimant la connexion Ei<\
- . ; L. d.
- • | [Eleclrical Wovld, 8 juillet'1916.)
- <
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- ^ Octobre iÔiè" nv LA LUMIÉRË ËLËCTR1QUÈ
- ÉCLAIRAGE
- •Y- Le projecteur Sperry.
- . -Dans le projecteur Sperry, décrit parle Journal of the United States Artillery, on a cherché à réaliser,une source, lumineuse plus intense que le carbone à son point d’ébullition. Dans ce but, le charbon positif est pourvu d'une mèche qu’on dit constituée par « certaines substances spé? ciales, puissantes génératrices de lumière ».
- ' Quoiqu'elles ne soient pas plus explicitement définies, ce sont probablement des terres rares à grand,pouvoir éclairant, dont l’action est intensifiée en. empêchant leurs vapeurs de s’échapper du cratère. Celui-ci est très profond, et les vapeurs y sont refoulées par la flamme de l’arc du charbon négatif. Celle-ci qui est animée d’une très grande vitesse, repousse les gaz qui se dégagent et en maintient rempli le cratère.
- Le perfectionnement résulte d’une augmentation de l’éclat intrinsèque de la lumière, c’est-â-dire du pouvoir éclairant par unité de surface de la source lumineuse.
- Le cratère d’un crayon en charbon a un pouvoir éclairant constant d’environ i5o bougies par millimètre carré tandis que celui de la vapeur remplissant le cratère du charbon positif, dans l’arc Sperry,. serait de 5oo bougies par millimètre carré. La lumière rayonnée parle soleil à 3o° sur l’horizon est de 77$ bougies par millimètre carré.
- Dans un projecteur de 915 millimètres de l’armée américaine, l’arc entre charbons ordinaires donne 4a 000 bougies dans un faisceau d’ouverture relativement faible ; l’arc Sperry donne io5 000 bougies dans les mêmes conditions.
- Dans ce dernier cas, la source lumineuse est très petite car le cratère profond a une surface plus faible à son orifice que cela n’a été possible de réaliser avec les charbons ordinaires pour le même ampérage.
- Les avantages optiques résultant de' ce fait sont connus : l’angle de dispersion du faisceau est réduit et le faisceau est plus parallèle.
- Pour l’arc normal de i5o ampères, le diamètre du crayon positif est de 16 millimètres et celui du négatif, de 11 mm. a. L’usure du crayon positif est grande car, malgré le refoulement opéré par la flamme de l’arc, les vapeurs s’échappent et se renouvellent constamment. C’est pourquoi, ce crayon est très long: 1 m. i5 pour le projecteur de i5o ampères.
- Lfe mode de régulation de la lampe Sperry est intéressant. Le crayon positif est, naturellement, fixé horizontalement face au miroir parabolique. Le négatif est légèrement incliné sur l’horizontale de manière à intercepter relativement pëü dé rayons entre le cratère et le miroir; à cet égard, son petit diamètre est un avantage.
- Les deux porte-crayons sont refroidis par l’air que souffle un ventilateur placé dans le socle du projecteur. L’air qui traverse le porte-crayon positif est refoulé entre Un certain nombre d’ailettes enveloppant l’extrémité la plus voisine de l’arc. Le crayon positif est animé d’un mouvement continu de rotation et son'avancement est réglé par un dispositif thermo-statique. Ce dispositif, monté dans le tambour qui supporte le miroir, est tel que si. le crayon positif brûle eh dehors du foyer du miroir, la lumière du cratère tombe sur lé thermostat. Celui-ci, par des éleC-tros et un moteur disposés dans le socle, ramène le cratère aii foyer du miroir. Un autre électro commandant l’avancement du Crayon négatif est relié directement à travers l’ârc et déplace le charbon dans le sens Convenable quand le voltage varier
- L. D,
- [Enginee ring.)
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- LA LUMIÈRE ÇLECTRIQUK T. XXXV (2* Série). — N* 41
- TÉLÉGRAPHIE ET TÉLÉPHONIE
- La téléphonie â longue distance et par câble. Téléphonie souterraine et sous-marine. — B.-S. Cohen et J.-G. Hill (')•
- PREMIÈRE PARTIE
- 11 .convient de remarquer avant tout que la distance possible de communication sur un circuit ayant une constante d’altaiblissement connue dépend du type de téléphone utilisé, des conditions de silence des locaux d’où les conversations s’échangent et de la possibilité, pour les correspondants, d’utiliser efficacement les facilités mises à leur disposition quant à la transmission et à la réception.
- Avant d’entamer la question des qualités physiques des longues lignes, il convient de parler des appareils employés pour les desservir. En Angleterre on se sert comme type de comparaison du poste ordinaire de batterie centrale de la Compagnie « Western Electric », et on estime que des correspondants peuvent communiquer avec cet appareil dans les conditions normales au moyen d’un câble étalon d’une longueur telle, que la constante d’affaiblissement multipliée par la longueur du circuit donne 5,o; autrement dit, au moyen de toute combinaison de ligne et d’appareils dans laquelle l’affaiblissement total n’excède pas 5,o. »
- En donnant comme terme de comparaison le chiffre 5,o, nous n’entendons pas dire qu’on doive l’appliquer purement et simplement, attendu qu’il convient encore de tenir compte d’autres facteurs. Si par exemple les lignes utilisées ont une impédance caractéristique différente de celle du câble étalon, il faudra aussi compter avec les pertes ou les gains qui doivent en résulter. En appliquant la base de comparaison ci-dessus, la communication ne serait possible dans les meilleures conditions que si le circuit total, avec toutes ses pertes, avait une longueur d’affaiblissement n’excédant pas 5,o.
- La question de la déformation demande aussi
- (*) Mémoire préparé pour la Conférence des Ingénieurs téléphoniques qui devait avoir lieu à Berne en septembre 1914, et que la guerre a fait abandonner.
- à être considérée ; ainsi, lorsque deff courants alternatifs de fréquence^ différentes sont inégalement affaiblis dan$ un circuit donné, il en résulte une déformation de la parole. A noter que la parole transmise sur une ligne aérienne non chargée éprouve moins de deformations que la parole transmise sur un câble souterrain ordinaire. Mais, bien qu’il soit aisé d’établir une Comparaison entre lignes identiques par des expériences de conversation, il est difficile d’en faire une en Ire circuits aériens et souterrains qui soit rigoureusement parfaite. Toutefois, si l’on prend de grandes précautions, on peut faire des essais de comparaison suffisamment précis pour les besoins pratiques.
- Voyons maintenant les propriétés et possibilités des lignes aériennes. Grâce aux travaux de Heaviside, de Pupin, de Breisig, de Kennclly, etc. nous connaissons déjà les propriétés générales de ces lignes et nous pouvons nous référer à ces données. Supposons donc que les constantes électriques d’une ligne téléphonique soient fixes et uniformes, nous n’aurons aucune difficulté pour calculer la constante et la longueur d’affaiblissement, et par conséquent, la distance possible de conversation. L’efficacité d’une ligne est pourtant soumise en pratique à certaines fluctuations qui résultent autant des variations de la perte que des troubles d'induction électrostatique et électromagnétique. Il importe par conséquent de tenir compte de ces /acteurs pour déterminer la longueur de la ligne sur laquelle la conversation est possible. Cet aspect de la question a fait l’objet d’étudès considérables en Angleterre, et voici, brièvement résumés, les résultats des expériences qui ont été faites récemment dans le but d’élucider cette partie quelque peu obscure du sujet.
- Nous répéterons ici pour donner plus de précision à notre exposé les formules bien connues suivantes :
- La constante d’affaiblissement d’un circuit est indiquée par la formule suivante :
- y/i vA^+i^L*) (G2-fw*C2) + I(RG-w*CL, (1)
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- 7 Octobre 1916. LA LUMIÈRE ELECTRIQUE 17
- dans [laquelle R est la résistance par unité de longueur,
- L lfi self-induction,
- G la perte par dispersion,
- C la capacité,
- tù == inf, expression dans laquelle /‘représente le nombre de périodes par seconde.
- L’impédance caractéristique d’un circuit, c’est-à-dire l’impédance d’une ligne soi-disant infinie, est:
- R* -f g)*Lj G* + w*C*'
- (2)
- Si nous estimons que coL est grand en, comparaison de R et wC grand en comparaison de G, nous pouvons, réduire la formule à
- V^E/C).
- S’il s’agit de fils aériens non chargés utilisables dtfns les communications à longue distance, on peut ramener la formule (i) à l’expression suivante :
- Constante d’affaiblissement
- R
- a
- Les constantes R, L, et C n’accusent que de faibles variations sous des changements de fréquences ou de température alors que la quantité G reste soumise à des variations considérables sous l’action de ces deux facteurs. Étant donnée la formule, il est évident que nous aurons de ce chef une modificatitin de la constante d’atténuation, effet dont il faudra tenir compte pour évaluer la distance possible de communication. Dans une certaine mesure, cette distance dépendra évidemment des conditions climatériques du pays traversé par les fils.
- On a fait récemment en Angleterre pendant les mois d’hiver une série d’observations sur la variation des constantes électriques des lignes aériennes de 3oo livres non chargées à la fréquence téléphonique et voici les résultats qu’on a obtenus:
- La constante maximum d'affaiblissement constatée à la fréquence de a tif = 5 ooo a été de 0,00627 et la constante minimum de 0,00622, ce qui donne comme constante moyenne 0,0068. La constante calculée en admettant un isolement d’ün mégohm par mille état de 0,0067. On
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- LA, LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXV(2* Série).— N»41.
- remarquera que ls moyenne obtenue se rapproche | constante , d'affaiblissement a varié; de près jort du chiffre catyùlé ; mais on notera aussi que | io % en dessus et en dessous de ce chiffre, ce
- o-ocse
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- S-S 3-0 3-3 4.0 por mille
- 1-93 1-tt 2-17 t-*lp*fAm.
- Fig. i. — Expériences sur fil de 3oo livres. Rapport entre la perte mesurée par la machine Franke et la constante d'àffai-
- blissement. Les fréquences allaient de 3 000/2 n à 7000/371.
- dans des conditions de température différentes la
- t,000 S,090 4.000 0,000 S,000 7,000 ‘ Sjooo
- CO a ütrx Frèyuanca.
- (dg. 2,s— Expériences sur lignes aériennes de 3oo livres. Variation de la perte ik différentes dates.
- qui correspond à une variation totale de près de 20 %. Ce résultat provient des variations de la perte. On observera aussi que la perte, à des fréquences de courant alternatif, fut considérablement plus grande par beau temps que celle obtenue dans les expériences aveccourant direct.il est intéressant de noter que l’isolement moyen mesuré à la fréquence de 2 t:/-— 5 000 était dé l’ordre de deux tiers de mégohm par mille, soit 1 mégohm par kilomètre. Le tableau qui précédé etles courbes 1 et 2 montrent les résultats fournis par lés expériences. Les pertes par dispersion exercent une grande influence sur la cônstant'e d’affaiblissement et sur la qualité de la voix ; mais, sous un climat humide, il est bien difficile d’obtenir un isolement convenable. Pourtant, la question a son importance, car ce n’est qu’en maintenantun is»dement relativement élevé qu’on obtiendra le meilleur type de ligne utile pour les communications à longue distance.
- Les principaux conducteurs utilisés en Angleterre pour les longues communications pèsent 400 livres (4 millimètres de diamètre), 5oo livres (4 mm. 92 ) et quelquefois 800 livres (5 mm. 68) par mille. Les fils sont espacés de 3ocm. 5 sur poteaux et tournent les uns autour des autres par
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- 7 0ctobre 1916 ’ LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE i m
- l
- série de 4, chaque fil changeant successivement de place sur chaque poteau, la rotation est complète au quatrième poteau. Voici les constantes électriques des circuits de gros diamètre dont il est question plus haut.
- j» H
- Moyen d’augmenter la portée de communication
- DES LIGNES AÉRIENNES EN LES CHARGEANT DE
- .BOBINES.
- On a cherché, par des séries d’expériences faites sur des lignes aériennes, à déterminer la réduction d’affaiblissement et les pertes de réflexion qui pourraient résulter du chargement de ces lignes. Les expériences se sont poursuivies sur une longue période de manière à englober les deux saisons d’été et d’hiver avec leurs variations de température. Voici quels ont été les résultats :
- On connaît la théorie des lignes chargées de bobines. La formule générale de la constante d’affaiblissement des' lignes chargées a déjà été donnée plus haut, formule (3) :
- ! Cette formule montre que plus on augmente la valeur de L (c’est-à-dire, plus l’on charge un circuit) plus grande sera réduite la perte d’affaiblissement. La question de la charge dépendra donc surtout de l’isolement qu’on pourra maintenir. D’autre part, la charge augmentera encore l’impédançe caractéristique de ces circuits comme le montre la formule (i) ët comportera les pertes de transmission visibles dans les courbes i3 et i/( (voir la deuxième partie). Ces courbes prouvent que, si les lignes aériennes n’ont pas, une longueur suffisante, les pertes par réflexion neutraliseront la réduction de l’affaiblissement produite par la charge. Enfin nous avons vu plus haut que les effets de déformation de là voix sont très faibles sur les lignes aériennes non chargées. Par contre, la charge dés lignes augmente la déformation par ce fait que ,1a résistance des bobines de charge augmenté avec la fréquence. La pose des bobines à dés distances déterminées tend aussi au même but.
- Les lignes choisies pesaient 3oo livres par mille (3 (mm. 4 8 de diamètre); Quanta la longueur chargée, elle était de jtùo milles (3*o kilomètres).
- Les expériences furent faites sur deux circuits portés sur même appui et pouvant être doublés, ce qrçj fait qu’on pouvait obtenir un développement total de 4oo milles (640 kilomètres). Afin de
- Fig. 3. — Circuit aérien de 3oo livres (3 mm. 48 de diamètre). Courbe indiquant la variation de la constante d’alïaiblisse-mentavec inductance et perte par dépression.
- déterminer l’inductance pouvant le mieux convenir au climat humide de l’Angleterre, on eut recours à deux types de bobines. La figure 3 est Une représentation théorique de la variation due à la température des circuits chargés et non chargés, Les essais ont montré que la pratique ne s’éloignait pas sensiblement de la théorie. Des observations faites il résulte en effet qu’en Angleterre, dans la saison d’été, on peut réduire la constante d’affaiblissement d’une ligne aérienne de ce type de 5o % par la charge. Par temps brumeux, non par trop humide, la réduction de la constante d’affaiblissement pourrait atteindre 40 % et. par temps hivernal humide 3o % environ. Les pertes de réflexion se sont trouvées correspondre approximativement avec celles indiquées parles courbes i3 et 14 (deuxième partie). C’est pardes essais de transmission de voix qu’on a déterminé ces pertes et si comme on pouvait s’y attendre on a enregistré quelques défauts d’articulation, disons cependant que la qualité de la parole des circuits chargés fut des plus satisfaisantes. Le résultat de ces expériences fut qu’on a étendu le système de chargements à certains circuits de Londres à Glascow. Ces circuits mesurant une longueur de 45o milles (720 kilomètres) sont les plus longs du Royaume-Uni, et, comme il est facile de les boucler, on peut obtenir ainsi une longueur de 900 milles (i45o kilomètres) pouvant servir à d’autres expériences.
- Les premières observations onLfait constater que, en disposant des bobines de 160 milli-henrys tous les 8 milles, on obtient de meilleurs résul-
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXV (2* Série). .411*41.
- Données fournies par des conducteurs téléphoniques de gros diamètre [fréquence 800périodes par seconde).
- Valeur des confiantes électriques par mille.
- POIDS EN LIVRE PAR FIL DIAMÈTRE DU FIL EN MILLIMÈTRES h ohms CONSTANTES PA L hys. R MILLE BOUCL G (: G mfs CONSTANTE d'affaiblis- sement IMPÉDANCE CARACTÉRISTIQUE n ZO
- cuivre
- 400 4,l8 4 »4o 0,00344 I0—* O ,0092 0,00387 620,9 y 6°32'
- Çoo 4 ,921 2>93 o,oo33i 10—6 O ,0096 0,00279 591,6 \/ 40^A5, •
- 800 5,683 2 ,20 0,00322 • 10-6 O,0099 0,00221 572,8 V^ig'
- Valeur des constantes électriques par km. •
- 400 4 >18 2,75 0,00215 o,6a5Xio—< 0,00241 0,00241 620,9 0>°3a'
- 600 4 ,921 1 ,83 0,00206 o,6a5><io—6 0,00174 0,00174 591,6 y/4#»5'
- 800 f"! 00 Ifi > 375 0,00201 o,625Xio~6 0 ,00138 o,ooi38 572,8 y/'i° 19'
- La valeur de l’hiver moyen en Angleterre est quelque peu plus élevée.
- tats qu’avec les bobines de 160 milli-henrys espacées de i2 milles en 12 milles. Il conviendrait donc d’équiper toute la longueur du circuit de 900 milles avec des bobines du prepiier type. Et si on utilisait des bobines d’un type moins cher que dans les expériences précédentes, R/L ayant une valeur de 3a, au lieu de 25, la différence des frais de l’établissement serait considérable et hors de proportion avec l’avantage réalisé dans les conditions hivernales en Angleterre par les besoins les plus efficaces.
- Voyons maintenant le point principal élucidé parles expériences faites sur les lignes aériennes. 11 demeure établi qu’avant d’appliquer une constante d’affaiblissement solide à une ligne quelconque, il est nécessaire d’en observer minutieusement les pertes par dispersion sous des fréquences de courant alternatif aussi bien pendant l’hiver que pendant l’été. Certes les résultats différeront avec les contrées suivant le type d’isolateur utilisé. Mais disons sans hésiter que toute dépense faite en vue de perfectionner l’isolement des lignes aériennes sera largement compensée par les résultats obtenus. Et que, quand on connaît les pertes qui peuvent se produire vdans les conditions ordinaires, il est possible de déterminer le type le plus convenable de bobine apte à charger le circuit.
- EXTENSION DE LA PORTEE DES CONVERSATIONS PAR DES RELAIS TELEPHONIQUES.
- On a fait en Angleterre un nombre considérable d’expériences de relais téléphoniques. Il existe de nombreux types de ces instruments mais deux types méritent une mention spéciale.
- I. Relai mécanique. — Il consiste en une combinaison d’un récepteur et d’un transmetteur qu’on place en un point quelconque de la ligne. Le récepteur agit sur l’électrode mobile d’un transmetteur spécialement construit pour amplifier les sons reçus et pour les retransmettre au point de réception. Dans les conditions les plus favorables, ce type de relais peut augmenter la parole dans une mesure équivalant à une longueur d’affaiblissement de 3, et dans ce cas la clarté de la voix suffit aux besoins commerciaux. (On verra plus loin, cependant, que l’amplification nécessaire à la pratique commerciale est habituellement inférieure à 3.)
- On a bien réalisé plusieurs formes de relais mécaniques, mais la difficulté a toujours été de les faire fonctionner dans les deux sens. Voici les deux méthodes principales qui ont été essayées. La première consistait à équilibrer les lignes de chaque côté du relais. La seconde
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- 7 Octobre 1916 LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE ' ' 1^.',.,. 2T
- appliquait des dispositifs de connexions mécaniques. Si le système d’équilibre rend le relais beaucoup plus stable, l’augmentation obtenue est malheureusement bien inférieure à celle indiquée ci-dessus (souvent elle n’excède pas la moitié) étant donné l’effet d’atténuation produit par les dispositifs d’équilibre, et, quand l’équilibre n’est pas suffisamment établi, on dit que le relais Vhurle ».
- D’autre part, dans lé système de connexions mécaniques, .la communication est susceptible de se trouver interrompue par les perturbations atmosphériques et par l’interférence dans le fonctionnement des connecteurs. Cependant, ce dernier système n’a pas l’inconvénient de « hurler ».
- Actuellement on s’efforce bien de surmonter toutes ces difficultés, mais le relais téléphonique demande des études de longue haleine et les résultats réalisés jusqu’ici n’ont pas réussi à lui faire franchir le seuil du laboratoire.
- II. Lampes à décharge de gaz. — L’amplification obtenue par ce système correspond approximativement à celle produite par le type envisagé ci-déssus. Les qualités et défauts principaux comparés à ceux du type mécanique paraissent être les suivants : naturellement le principal avantage réside dans l’absence d’inertie du circuit de conversation, d’où une articulation meilleure ; son autre qualité est qu'il n’exige pas de réglages mécaniques. Son principal inconvénient est de nécessiter un voltage relativement élevé 200 à 246 volts.
- L’expérience de ces lampes n’est pas encore suffisante pour qu’on puisse élever quelque critique sur leur fonctionnement. Plusieurs types sont bien en service dans l’Administration anglaise, mais il serait téméraire, quant à présent, de porter un jugement sur leur valeur.
- Pour conclure, disons en ce qui concerne la situation actuelle du relais téléphonique en Angleterre, que, bien qu’il fonctionne d’une manière satisfaisante sur les lignes aériennes dans des conditions favorables de température, il n’est d’aucune utilité quand les conditions sont mauvaises, alors même que, dépourvue de relais, la ligne ne serait pas encore tout à fait impraticable. Sur les circuits souterrains, il semblerait que son action ait plus d’efficacité ; la raison est que les conditions de ces circuits sont
- assurément plus stables et qu’ils sont moins susceptibles deperturbations. Malheureusement, nous ne disposons pas encore de circuits souterrains de longueur suffisante pour apprécier convenablement l’avantage de ces relais.
- Le central téléphonique automatique de Paisley. — J. Hedley.
- L’ouverture du central téléphonique de Paisley près Glasgow (Ecosse), qui eut lieu le 14 Juillet dernier, fait réaliser une nouvelle avance au service automatique en Angleterre.
- C’est en 1912, avec l’ouyerture du central d’Epsom d’une capacité de 5oo lignes, que le service public automatique fit son apparition au Royaume-Uni. Depuis cette date, on a successivement équipé en automatique les réseaux de Hereford (5oo lignes) etde Darlington (800 lignes) en 1914; puis ceux d’Accrington (700 lignes), de Chepstow (65 lignes) et de Newport, Mon. (2 000 lignes) en 1915 et enfin celui dePortsmoüth (5 200 lignes), en avril dernier.
- Le bureau central de Paisley, d?une capacité de 1 200 lignes dont nous allons parler,'constitue la première application du service automatique en Écosse, et par les derniers perfectionnements dont elle a été dotée, cette installation mérite particulièrement d’être mentionnée. Voici les conditionstechniques qu’elle permet de réaliser :
- i° Les unités primaires de connexion établissent la liaison entre les lignes d’abonnés et toutes autres lignes quelconques, et donnent ainsi le moyen de répartir équitablement le trafic d’arrivée dans tout le central.
- 2° Si la ligne de l’abonné appelé est occupée, un signal d’une sonorité spéciale en avertit l’abonné appelant. Si l’appel a lieu du tableau manuel, c’est un signal lumineux commandé par le cordon de l’opératrice qui l’informe de l’occupation.
- 3° Dès que l’abonné appelé répond, le circuit du courant d’appel se trouve immédiatement interrompu.
- 4° On peut faire varier le nombre de voies aboutissant à chaque unité de cent lignes sans modifier pour cela l’installation permanente. Conséquemment, tout excédent de trafic pouvant
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- incomber à une unité sera facilement dérivé sur l’un des groupes multiples de réserve disponible. 5° Le compteur de l’abonné demandeur n’est
- Fig. i. — Répartiteur principul et connecteurs primaires.
- actionné que lorsque la conversation entre abonnés du service automatique est terminée. Les compteurs sont installés sur des étagères dans une position permettant de lire leurs indications du tableau manuel.
- 6° Dans les communications interurbaines établies au tableau manuel, c’est le circuit du cordon de l’opératrice qui fournit directement le. courant de conversation au poste d’abonné. A cet effet, la ligne connectrice est établie de' telle sorte que les bobines d’alimentation de l’installation automatique se trouvent mises hors circuit quand l’abonné répond.
- 7° En manoeuvrant leur cadran automatique sur les lignes auxiliaires, les opératrices des centraux manuels intermédiaires peuvent appeler directement les abonnés de Paisley. Des facilités leur so'nt données pour contrôler les communications.
- 8° Par les dispositions qui ont été adoptées dans l’installation* des oî'ganes de connexion et de leurs lignes de départ et d’arrivée, on peut sans difficulté suivre les ajjjjpels en arrière ' et | en avant de chaque
- organe connecteur jusqu’à l’organe suivant.
- 9° Pendant la nuit et le dimanche, lorsqu’il n’y a pas de techniciens en service au central automatique, un circuit d’alarme prévient le personnel du tableau' manuel de tout dérangement (fusible sauté, manque de courant d’appel, etc.), entravant la marche du service.
- io® Le commutateur principal commandant les commutateurs de ligne reliés à chaque unité primaire de connexion peut être enlevé sans nécessiter le déplacement des connecteurs de lignes d’abonnés.
- Toute l’installation occupe le premier étage du bureau de poste principal, et considérée au point de vue de l’entretien, on peut dire qu’elle est idéale. A la sortie du sous-sol, les câbles sont amenés par des conduits en menuiserie au répartiteur principal muni de fusibles pour 2 400 circuits. Les lignes y sont rattachées au côté protecteur dans l’ordre des numéros affectés aux abonnés. Du répartiteur, les lignes se prolongent par des connexions permanentes jusqu’aux commu-
- Fig. a. — Tableau des premiers et des seconds sélecteurs.
- tateurs de lignes primaires. Les tableaux 1 et 4 montrent les dispositions respectives du répartiteur principal et des unités primaires de con-
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- - .— . . -__________:_______» ----- ------------ • —
- nexion visibles à gauche dans les figures.
- La figure 3 donne une vue détaillée d’un panneau comiùùtateur constituant une unité de iob lignes. Le commutateur de ligne fonctionne dès que l’abonné décroche sqii écouteur et relie l’abonné appelant à un commutateur libre prêt
- à recevoir les émissions du cadran d’appel. Les réglettes de bornes qu’on voit dâns la figure en haut du panneau servent à établir les liaisons dont il a été question en (i). Les deux réglettes latérales permettent de relier 25 jacks de lignes d’abonnés, soit 5o pour chaque côté. Deux des réglettes centrales sonteii communication avec les lignes interurbaines et aboutissent aux premiers sélecteurs à raison de io par réglette. La dernière réglette reçoit les câbles arrivant des seconds sélecteurs aux connecteurs.
- Les quatre lampes du plafond ont pour mission d’indiquer les dérangements réclamant une prompte attention; ainsi, le signal « MS » est une lampe bleue qui brille quand le commutateur principal a régulièrement tourné sur toutes les lignes interurbaines sans en trouver une de libre.
- Il existe 12 unités primaires de connexion : deux pour les abonnés des centraux secondaires et 10 pour les abonnés ordinaires, du n° 2000 à 3 199 inclus. Chaque unité peut commander 20 lignes interurbaines de départ, mais elle n’est équipée que pour 10 lignes. Les deux unités des centraux secondaires ont reçu 19 lignes provenant des connecteurs tournants et sont munis d’appareils pour dessçrvir 10 lignes. Les unités restantes ont reçu i3 lignes des connecteurs droits
- Fig. 3. — Vue détaillée des connecteurs primaires avec les réglettes de bornes et les lam-pes annonciatrices de dérangement.
- et sont équipées pour en desservir 10. A partir des 12 unités primaires, les 120 circuits interurbains se rendent à un répartiteur intermédiaire où elles se relient à 120 premiers sélecteurs.
- La figure 2 montre, au centre, le tableau des premiers sélecteurs. Ce sont les organes de ces appareils qui traitent le premier numéro chiffré par l’abonpç appelant. On dispose de 190 premiers sélfecteurs, dont 70 sont directement en communication avec des jacks du tableau manuel pour le service des lignes interurbaines et des lignes auxiliaires. Les 190 premiers sélecteurs sont en outre reliés aux i/|0 seconds sélecteurs
- Fig. 4. — Vue de derrière du. répartiteur. Connecteurs primaires à gauche.
- installés sur le tableau, .visibles à la gauche de la figure 2. Les organes des seconds sélecteurs ont à traiter le second numéro chiffré par l’abonné demandeur. D’autre part, les ‘seconds sélecteurs communiquent avec les 120 connecteurs répartis entre les 12 unités primaires de connexion.
- On voit très visiblement les connecteurs en question dans les figures 1 et 4. Les organes des connecteurs répondent aux deux derniers chiffres combinés par l’abonné, et en outre, pour remplir les conditions exposées sous (2), (3), (5) et (6), ils essaient la ligne de l’abonné appelé, entretiennent le courant de conversation pendant toute la durée de la communication, empêchent que d’autres abonnés rentrent en circuit et réta-
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- 24 - LA LUMIÈRE
- v ------------------------:--------------'----
- ^lissent les connexions quand l’abonné demandeur raccroche son récepteur.
- Le tableau manuel comprend n sections dont 4 sections de réserve; 2 sections de vérification, une pour les abonnés de lignes communes, une pour les titulaires de postes collecteurs de monnaie et 4 pour rétablissement des communications de lignes interurbaines ou de lignes auxiliaires.
- L’installation d’énergie comporte un tableau de commande, deux moteurs générateurs, deux machines d’appel et deux groupes d’accumulateurs du modèle de la Compagnie « Chloride Elec-trical Storage » d’une capacité de 272 ampères-heures au régime de décharge de 9 heures. Les machinés sont du type shunt avec débit de 80 ampères sous 35 volts fabriquées par MM. Grompton et C°, de Chelmsford.
- Les abonnés maintenant reliés au central automatique étaient autrefois rattachés à un central du type multiple à appel magnétique. Il existe actuellement 915 lignes directes en service
- ELECTRIQUE T. XXXV (2* Série). — N® 41.
- ---"------ ---- ------------------• 7*
- comprenant 22 circuits de postes collecteurs de monnaie et 21 abonnés de lignes communes. Les 42 derniers circuits sont réunis sur deux postes du tableau manuel et peuvent fonctionner comme circuits ordinaires de batterie centrale. Les circuits des postes collecteurs «de monnaie sont montés pour l’appel automatique de ces abonnés.
- En outre du transfert des lignes d’abonnés des circuits interurbains et d’intercommunication au nouveau central, les ingénieurs du Post Office ont eu à faire d’importants travaux souterrains et aériens.
- Toute l’installation automatique a été construite suivant le cahier des charges dressé par l’ingénieur en chef du Post Office, et d’après les résultats fournis par l’exploitation et les rapports -satisfaisants reçus des abonnés, on peut affirmer que la transformation du service manuel en service automatique réalise un succès complet.
- A. B.
- (The Electrician, août 1916.)
- I
- La reproduction des articles de la Lumière Electrique est interdite.
- Pams. - hpiumi bivi, 17, aus uumi.
- Le üérmnt : J.-B. Nnh.
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- SAMEDI 14 OCTOBRE 1916.
- Tr*nt«-haltlèm« année
- Tome XXXV (2* série). N° 42
- La Lumière Electrique
- SOMMAIRE
- J. BÉTHENOD. — Sur les courbes caractéristiques et les conditions de stabilité des régimes......................1............... a5
- A.-S. MILHOUD. — Sur l’amélioration du fac-• teur de puissance et l'auto-excitation des moteurs asynchrones à collecteur............... 3a
- Publications techniques
- Transmission et distribution
- Expériences sur la mise à la terre du neutre dans les transmissions à haute tension. .... 35
- Le neutre électrostatique dans le système diphasé à trois fils et le danger qu’il présente en service. — D.-II. Moore............ 38
- Mode de distribution du courant d’éclairage public par groupes de lampes et de transformateurs à basse tension. — Montagne Ferry et E.-M. Tompkins..................... 41
- Mesures
- Etablissement de la photométrie sur une base
- physique. — Ives......................... /,a
- Brevets d’invention (liste)................. /,8
- SUR LES COURBES CARACTÉRISTIQUES ET LES CONDITIONS DE STABILITÉ DES RÉGIMES
- L'auteur développe quelques considérations générales sur les courbes caractéristiques et les conditions de stabilité des régimes. A titre d'exemple d'application de ces théories, il traité en toute généralité le cas de l'amorçage de l'arc shunté par un circuit oscillant.
- Dans une étude devenue classique, II. Kaufmann a montré (') que, si l’on relie les électrodes d’un tube à gaz raréfié à une source de force électromotrice E, indépendante de l'intensité I du courant,paxTintermédiaire(d’u ne résis tance ohmique K, il s’établira un régime de courant stable
- dU
- ou instable suivant que R -(- -jy est plus grand ou plus petit que zéro, U désignant la différence
- (() Cf. tl. Kaufmann. Drudes Annalen, tome II, p. i58, mai 1900. Mémoire analysé dans ï Eclairage Électrique, tome XXV, p. 128, 20 octobre 1900.
- Voir aussi J. J. Thomson. Passage de l'Electricité à travers les gaz, Gauthier-Vii-lars, 1912, p. 58o et suivantes.
- de potentiel entre les extrémités de la colonne gazeuse. La fonction U = /* (I) étant représentée graphiquement par la courbe caractéristique du tube en question, les régimes possibles (stables ou instables) sont naturellement déterminés par l’égalité
- e = ri+/:(d. (.)
- Le premier but de la présente note est d’attirer l’attention des physiciens et surtout des ingénieurs sur des généralisations quasi évidentes de la condition de Kaufmann, laquelle n’est qu’un cas très particulier d’une loi beaucoup plus générale. —
- Considérons une source de courant continu
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- 2fi LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXV (2* Série). — N# 42.
- dont la forcç électromotrice E est fonction du courant débité I, et qui alimente un certain nombre n d’appareils récepteurs couplés en série, et possédant les caractéristiques :
- u.=/l(i)
- Ua = /2(I)
- U» = /b(I);
- L’on peut écrire, en supposant qu’un régime puisse s’établir :
- E = Ut + U, + ... U„. (3)
- Si le courant I augmente de Al pour une raison quelconque, d’après le système (a) la somme des accroissements de différences de potentiel que doit vaincre la source E sera :
- AU, + au; AU»;
- or, l’accroissement de la force électromotrice de la source est AE, et si l’inégalité
- A E < A U, + AU,+ ... + AU„,
- c’est-à-dire à la limite
- ^E _ rfU, . rfU, . . n?U„ . .
- dl ^ ^î+~dî+---+-dT’ (4)
- est satisfaite, la force électromotrice supplémentaire AE ne pourra compenser l’ensemble des accroissements AU, et le régime considéré sera stable.
- Le même raisonnement prouve qu’au contraire, si l’inégalité (4) n’est pas vérifiée pour la valeur de I définie par l’égalité (3), le régime est instable, et enfin l’on aboutirait aux mêmes conclusions dans le cas d’une diminution fortuite du courant I.
- La condition de Kaufmann (') n’est autre chose qu’une application particulière de la condition
- (’) On peut établir une démonstration plus mathématique, ^mais ne correspondant pas à une interprétation physique aussi immédiate, de la condition (4), au moyen d’un calcul analogue à celui donné par Kaufmann (loc.
- Se reporter du reste à la suite de la présente note.
- quasi évidente définie par (4). Elle revient en effet à admettre simplement :
- E = constante
- /»(!) = Ri
- AiD +-/*a(i) -h ••• + A(I)=/W- (*)
- L’inégalité (4) peut donner lieu à des exemples d’applications extrêmement variés.
- Une génératrice série ne pourra débiter sur une batterie d’accumulateurs de façon stable que
- si la condition -r^ < R est remplie, R étant la d 1
- résistance ohmique du circuit complet. Cette condition sera vérifiée pour deux valeurs de 1, dont l’une est négative, c’est-à-dire correspond en réalité à un fonctionnement en série de la génératrice et de la batterie sur la résistance R; c’est l’existence de ce régime stable qui rend précaire, comme connu, la charge d’une batterie par une dynamo-série.
- Dans le cas où une telle machine n’est pas saturée, et possède une caractéristique de la forme E — Kl (K = const.), on peut néanmoins la faire débiter sur résistance morte de façon stable, si le circuit comporte une résistance en
- fer dont le est positif et très grand.
- D’une manière générale, l’adjonction de ces résistances en fer est très avantageuse pour stabiliser les régimes [de semblables résistances, mises en série avec l’enroulement inducteur d’une dynamo shunt, permettent également de faire fonctionner celle-ci avec un circuit magnétique complètement désaturé, etc.]. Leur emploi est également très utile pour la stabilisation lorsque le circuit contient un tube à gaz raréfié
- , . dU . %
- dont le -jj- est négatif.
- Au lieu de se baser sur les raisonnements simples exposés plus haut, on peut, pour établir la condition (4), procéder de la façon suivante. Si le circuit envisagé possède une self-inductance L, la variation Al du courant, à partir de la valeur de régime stationnaire définie par l’égalité (3), satisfait évidemment (*) à l’égalité :
- 2 A E = EAU 4-L^-1, d t
- (*) Nous supposons ici avoir affaire à plusieurs sources (2E) groupées en série, de façon à laisser la plus grande généralité au calcul;
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-
-
- 14 Ôctoibre 1916.
- LÀ lumière électrique
- if}
- que l’on peut écrire:
- AI
- t/Al
- dt
- o.
- (5)
- La solution de (5) est évidemment [Cf. Kaufmann, loc. cit. (')] :
- £
- dE
- d I
- AI Âe
- (6)
- A étant la variation fortuite initiale.
- De (6[,.on conclut que Al augmentera avec le temps si l’inégalité
- „ dE U
- 1 dl 2 dl > °
- Si, au contraire, cette racine est négative, le régime est stable.
- Sous cette forme, la condition de stabilité se prête facilement à des généralisations intéressantes.
- Supposons par exemple que l’on groupe en parallèle^» circuits comportantchacun une source de courant, de force électromotrice E„, une inductance L„ et un appareil d’utilisation dont la caractéristique est
- u„=r(i»).
- On a évidemment
- L + L + L + • • • -f- Ip — o,
- d’où
- est satisfaite ; le régime sera alors instable, et l’on retomble sur les mêmes conclusions que précédemment.
- Remarquons qu’en posant
- cfÉ „_
- rfT-0"’
- et
- Al, -j- AI* -J- AI3 —|— . . . —)— A Ip— o (7)
- dans le cas de variations fortuites des divers courants.
- D’autre part, si AV est la variation correspondante de la différence de potentiel commune qui existe aux bornes de chaque branche du système, l’on peut écrire, comme dans le cas d’un circuit unique :
- d U»
- ~dT-pn’
- et en écrivant symboliquement (2) :
- d_
- dt
- b)
- l’égalité (5) devient
- 2 pn — 2 -|- L a) —- o
- AV = AE, — AU, — L,
- t d £
- AV = AE„ — AU„ — L„
- • . r d \ \ p
- AV == AEp — AUp — Lp ——-
- (5')
- ou, en utilisant encore la représentation symbolique
- et l’inégalité précédénte revient à admettre que w > o, c’est-à-dire que la racine en to de l’égalité (5') est positive.
- (•) Ce calcul suppose naturellement que les quo-. , d E d U . .
- tients--- et — sont bien déterminés et peuvent etre
- dl dl
- considérés comme des constantes pour un A I très petit.
- (2) L’usage de cette représentation, introduite dans les problèmes d’électricité par A. Vaschy avant 1890, est développé notamment dans le livre de J. Pekky : Caleulus for Engineers.
- Al, • = AI,, ’
- A Ip =
- _ AV
- . Pi — *1 L,oi
- 1 AV
- . p„ — (in + L„w
- • AV
- pp — $p -f- Lpto
- en posant toujours
- Pn
- _d U„
- ~ d\n ’
- d»
- ^E„
- dU ’
- etc.
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-
-
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXV (2° Série). —N°42.
- ïè
- En portant ces valeurs dans (7), il vient immédiatement:
- y —
- Pu
- o’/j ' —|— L/iw
- =: O.
- (8)
- Or, un calcul facile montre que l’équation en w représentée par (8) se confond'en réalité avec l’équation caractéristique qui déterminerait les régimes libres du système dans le cas ou les p et les a pourraient être considérés comme des résistances constantes. Si toutes les racines w', 10", etc., sont réelles et négatives, il est bien évident que les AI s’amortiront rapidement avec le temps et que par conséquent le régime considéré sera* *stable, puisque l’on peut écrire en toute généralité :
- source de courant continu dont la force électromotrice E2 est constante; si Ei est la différence de potentiel constante du réseau qui alimente l’arc en question, par l’intermédiaire d’un rhéostat inductif (Ri, Lf), etsi
- U,=/?(I,)
- est la caractéristique de l’arc, les conditions (10) se simplifient en
- Ri(L2-)-L3) -f- R2(L,-}-L3) -|- —— (Li-f-L2)>ol
- «ig f
- et > (10')
- dU3 R1R2 ^ l
- dû + rt+r^ > 0< J
- Al„ = A'ne10'' -(- A"ne“''' -(-....
- Supposons, par exemple, que p = 3 ; l’équation (8) devient :
- +
- pl Œ, —f-Lpi) p2 <T2”f~L2Ü) p3 ff3-j—L3w
- soit
- (LiL2 -f- L2L3 L3L,K “H (InTj -t- L2Tj -f- L(t3 -j-L3T, -j- LjT3 -f- L3T2)o) -j- TjT2 -)- T273 -)- XjT, =r o, (9)
- en posant, pour simplifier l’écriture :
- La dernière condition, seule, a été fournie par Barkliausen [loc. cit.), qui admet implicitement la première, et cherche à ramener le présent problème au cas, traité plus haut, d’un circuit
- . 1 . Ri R2
- unique, le terme
- étant la résistance
- Ri + R2
- réduite des circuits qui ne contiennent pas l’arc.
- L’inégalité en question n’est pourtant évidente que si Li et L2 sont négligeables devant L3, même lorsque cette dernière inductance est elle-même très réduite. Les conclusions de Barkhau-sen sont donc incomplètes à cet égard.
- Ti = pi -- U, ....
- Les racines iù' et w" sont toutes'deux réelles et négatives, le coefficient de ci)2 étant essentiellement positif, si les inégalités
- L,t2 -\~ L2Ti -f- LjT3 -f- L3Ti -j- L2t3 -f- L3t2 O o j et > (10)
- TlT2 -f- T2T3 -f T3ti >0 )
- sont satisfaites simultanément (*).
- Le régime est alors stable.
- Un cas particulier de ce genre a déjà été traité par II. Barkliausen (2) à propos de son expérience sur l’arc shunté par un circuit ayant une résistance ohmique R2 et contenant une
- (*) En ce qui concerne la réalité des racines, voir J. Pomey. Oscillations propres des réseaux, Y Eclairage Electrique, 10 mai 1902, p. 197,
- (*) Das Problem der Schwingungserzeugung, p. 56.
- * *
- La. méthode qui vient d’être brièvement exposée s’applique encore, moyennant des raisonne^ ments évidents, lorsqu’il s’agit de circuits comportant des condensateurs. A titre, d’exemple d’une telle application, nous rechercherons les conditions d’amorçage des oscillations entretenues produites au moyen d’un arc.
- Ce problème a déjà été abordé par MM. Dud-del, Janet, Barkhausen, Zenneck, etc., mais toujours en se limitant à des cas particuliers, ne correspondant pas au schéma normal de l’arc chantant, ou entraînant des hypothèses plus ou moins admissibles (par exemple, constance absolue du courant continu fourni par la source, etc.).
- Désignons par :
- l0, l’intensité du courant provenant de la source, dont la force électromotrice a une valeur constante E0 ;
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-
-
- U Octobre 1916. LÀ LUMIÈRE ÈLECTRIQÜE 1^- 2Ô
- R# et L0, les constantes du circuit d’alimenta-tion ; o ' ,
- R et L, celles du circuit oscillant, dérivé sur l’arC, et comportant un condensateur de capacité C ;
- e = / (i), la caractéristique de l’arc ;
- I, l’intensité du courant dans le circuit oscillant.
- Les accroissements des intensités et des ten-sions produits par Une cause fortuite sont liés par les égalités :
- Ae
- o
- A*
- basées sur des raisonnements analogues à ceux utilisés ci-dessus (’).
- Supposons tout d’abord que le courant I0 ne puisse varier (A I0 = o) ; ceci correspond, par exemple, sensiblement au cas où l’inductance L0 est suffisamment grande pour qu’une telle variation spit impossible (a). Les égalités (n) donnent alors la relation (Al = — Ai) :
- = Ril + L^! + i/A,*j
- = R„4I, + L„^i + 4<,
- = AL — AI
- d’où
- On déduit ainsi :
- A e A i ,
- Ae — ——. X —,X A1 Ai AI
- ', ‘ ' A e = — T^X —
- Ai i
- Aè
- X AI.
- R0 X Ai + *
- En tenant compte de cette relation dans la première des équations (n), il vient :
- •=Kx'
- =rY
- r,xïî+7
- . , . rfAI , i I ' ,
- AI+LrfF+cJ dt’
- i4
- égalité dans laquelle l’on peut encore considérer , . Ae
- le quotient — comme ayant une valeur constante
- et bien déterminée, tant que Al ne dépasse pas une petite valeur.
- Supposons que l’inégalité
- ° = (r + d)4, + l^1 + 5./W I'1'
- D’après ce qui précède, l’on conclut immédiatement de celle-ci que la condition nécessaire à l’amorçage spontané d’oscillations de faible amplitude est :
- R + £*• < <>• (*3)
- On retrouve ainsi la condition de Duddell (3). Supposons maintenant que Pinductance L„ soit nulle, la résistance R0 possédant une valeur finie ; l’on a alors :
- (>) Chaque équation s’obtient en retranchant membre à membre les deux égalités vérifiées l’une avant et l’autre après apparition de la cause fortuite.
- f1) Cf. Barkhausen, loc. cit.
- (3) Cf. W. Duddell,' The Elccirician, tome XLVI, 1900, p. 269.
- Voir aussi J. Zhnneck, Annalen der Physik, 1914, Baitd XLIII, p. 489.
- ^ , Ae
- R+r.X A 1
- Ae
- X — + «
- > o
- R,
- Ai
- (i5)
- soit satisfaite ; il est clair qu’alors le régime considéré sera stable, puisqu’en posant Al = Asiles racines en w de l’équation (14) seront négatives, ou tout au moins auront leur partie réelle négative.
- Remarquons de suite que si l’inégalité
- 57 + Ro < 0 (,6)
- est vérifiée [ce qui nécessite naturellement
- Ac • »
- — <C o], l’inégalité. (15) est toujours satisfaite, Ai
- et par conséquent le régime considéré est toujours stable [Cf. Barkhausen, loc. cit., p. 64].
- Si, au contraire, l’inégalité (16) n’est pas remplie, l’inégalité (15) se met sous la forme
- Ae R R® Â? + R + R0
- >0
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-
-
- «0
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXV(2* Série). ~ N*42.
- Ac
- et par conséquent si la valeur absolue de — est telle que
- RRq
- R + Ro
- Ae| <- R
- ri< R#’
- (*7)
- des oscillations pourront prendre naissance dans le système.
- L’inégalité (17) est évidemment une généralisation d.e la condition établie par M. Janet, sous forme d’égalité, dans son étude sur l’arc chantant (*).
- Pour discuter en toute généralité le système d’équations (11), il est préférable de recourir à la méthode appliquée plus haut au cas de l’arc shunté. Nous poserons à cet effet :
- Si paT exemple ces racines sont toutes réelles et négatives, l’on peut être certain que le régime est stable.
- Une discussion complète de l’équation du troisième degré ainsi obtenue mérite d’être l’objet d’une étude spéciale qui sera entreprise ultérieurement.
- Nous nous bornerons à faire remarquer que l’équation (19) permet une discussion aisée de cas particuliers déjà traités per de précédents auteurs ou par nous (voir plus haut).
- Par exemple, si L0 == 00 , l’on retrouve la condition de Duddell ; si L0 = o, l’équation caractéristique se réduit à :
- (p + R„) L«» + (RoP + Rp + RR0 ]<*+=0(« 9')
- AI
- àe
- P = Â?5
- les équations (11) s’écrivent alors, après élimination de AÎ0 :
- 0 = Ro (* + •r) + L„w (1 "I- x) + P )
- X ( (18)
- pw = Rw# -f- Lü)s.r -j- (.
- En éliminant x entre ces deux égalités
- dont les deux racines ont tout au moins des parties réelles positives, lorsque la condition double (17) est remplie.
- Pour R0 — o et L =0, l’équation (19) se réduit à :
- (p -f R) L0«» -f (Rp + ^ + £ = o (.9")
- dont les deux racines ont notamment des parties réelles négatives, même avec p < o, si les inégalités
- p + R < o '
- p<u_-(LW2 + Ro>+^ (Ro"_jJ'L0w + 0
- d’où
- o = LL0ü>3 -|- (pLo -j- pL Rob -j- RLo)u)2 -J-+ (RoP + Rp + RRo + + q + (r9)
- Cette équation n’est autre chose que l’équation caractéristique du système envisagé, et, par un raisonnement identique à ceux déjà faits précédemment, l’on peut déduire immédiatement la stabilité du régime considéré de la nature des racines en o> de l’équation en question.
- (') Gf. P. Janet. Quelques remarques sur la théorie de l’arc chantant, Y Eclairage Electrique, 3 mai 1902, p. 193.
- et '
- >
- Rp + £? 0
- sont satisfaites simultanément. '
- Ce cas est analogue (au signe des inégalités près) à celui traité par Kaufmann [loc. cit.), etc., etc.
- En terminant, nous insisterons quelque peu sur l’analogie étroite qui existe entre les problèmes envisagés ci-dessus et ceux qui se présentent dans l’étude de la stabilité de vitesse des systèmes mécaniques tournants. Notamment, le lecteur aura sans doute déjà remarqué que l’égalité (5)représenté l’équation du mouvement d’un système mécanique tournant, à condition de substituer :
- La vitesse angulaire £2 au courant I ; i Les couples moteurs C„, aux forces électromo-[ trices E ;
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-
-
- 14 Octobre 1916. ( LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE ~ , 41
- Les couples résistants Cr aux différences de potentiel U ;
- Le moment 'd’inertie J au coefficient de self-induction L.
- La condition de stabilité d’un pareil système est donc
- ^dCn
- dQ
- dii
- < <>.
- (20)
- condition du reste évidente pour tout ingénieur mécanicien.
- L’inégalité (ao) montre notamment qu’un système formé par un moteur shunt à courant continu, accouplé à un alternateur débitant sur un circuit à capacité, ne peut tourner à une vitesse stable que si cette vitesse est inférieure à celle qui correspond à la résonance du circuit à cou rant alternatif.
- Enfin, l’étude de la stabilité des systèmes mécaniques comportant des forces ou couples élastiques se ramène immédiatement à celle de la stabilité des circuits électriques présentant de la capacité (*).
- J. Bethenod.
- (1) Lorsque l’on a affaire à une équation caractéristique du troisième degré, telle que l’équation ( i g) relative à l’arc chantant, il est toujours facile de déterminer les conditions à remplir pour que des oscillations entretenues puissent devenir stables. Il suffit en effet pour cela de rechercher les conditions qu’il faut satisfaire pour que l’équation considérée en « admette les racines purement imaginaires tu=r ±jII (fi étant réel) ; ceci revient à écrire
- que, par exemple, cette équation (19) peut se mettre sous la forme
- (»* + n*) (P- + Q)=o, (2.)
- et à identifier les coefficients des termes de même degré
- en <0.
- Cette identification fournit immédiatement quatre relations simples pour déterminer les trois inconnues fi2, P et Q, en fonction des coefficients de la proposée. L’élimination de ces trois inconnues entre les quatre équations en question établit naturellement une condition h remplir pour que la proposée admette deux racines purement imaginaires ; la troisième racine est alors
- égale à — -, et cette racine devra être négative si le
- régime entretenu en sin fit doit seul subsister. Bien entendu, comme p dépend en réalité de l’intensité des oscillations, un régime instable à l’origine peut se stabiliser lorsque l’amplitude a atteint une certaine valeur, et c’est même ce qui arrivera généralement en pratique; l’équation de condition indiquée ci-dessus, qui détermine pour quelle valeur de p les oscillations entretenues peuvent correspondre à un régime permanent, n’est valable que pour des amplitudes très réduites.
- Dans le cas de l’arc chantant, un régime stable peut d'ailleurs fort bien ne pas être atteint avant l’apparition des oscillations de deuxième espèce (Cf J. Zenneck, loc. cit.), tandis que par exemple dans le cas d’une résistance négative artificielle créée au moyen d’une génératrice-série, la saturation des circuits magnétiques limite invariablement l’amplitude des oscillations (Cf. J. Bethenod. Sur les machines électriques à haute fréquence. Leur théorie et leurs applications. Bulletin de la S. I. E., juin 1914, P- 571).
- Enfin, il serait possible d’étendre la méthode qui vient d’être exposée brièvement aux cas où l’équation caractéristique est du quatrième degré, voire même d’un degré supérieur.
- Nous aurons du reste l’occasion de revenir en détail sur le sujet dans l’étude contenant la discussion de l’équation caractéristique complète de l’arc chantant.
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- 32
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXV (24 Sôfie), — N*44.
- SUR L’AMÉLIORATION DU FACTEUR DE PUISSANCE ET L’AUTO-EXCITATION DES MOTEURS ASYNCHRONES A COLLECTEUR
- L'étude de M. Du nartin que nous avons publié dais La Lumière Électrique sur /'Amélioration du facteur de puissance (cos y) dans les installations électriques industrielles a attiré particulièrement l'attention des Sociétés de Distribution et nous a valu de nombreuses lettres.
- Nous présentons aujourd'hui uue solution particulière qui n'avait pas été traitée par M. Dumartin ainsi que deux des lettrés les plus intéressantes que nous avons reçues. Nous serions heureux que nos lecteurs veuillent bien nous adresser d'autres observations sur ce sujet en nous signalant les points particuliers qui les intéressent, et nous leur répondrons par la voie du journal.
- Dans une récente étude sur « l’amélioration du facteur de puissance dans les installations électriques industrielles » ('),M. Dumartin a montré comment un faible facteur de puissance d’un réseau à courant alternatif, conduit à une utilisation déplorable des générateurs de courant.
- Il a passé en revue les différents procédés préconisés pour le relèvement de ce facteur et les conclusions auxquelles il est arrivé sont indiscutables.
- En ce qui concerne les causes qui réduisent ce facteur, le branchement de gros moteurs d’induction à marche lente n’est pas, cependant, à notre avis, la plus importante à envisager. La plupart des réseaux urbains alimentent un très grand nombre de petits moteurs à grande vitesse, entraînant, par exemple, des machines-outils ; ces moteurs tournent plus de la moitié du temps à très faible charge et il en résulte une diminution considérable du facteur de puissance du secteur qui les alimente (le cos :p de ces moteurs ne dépassant pas o, i5 à o,a à vide).
- Il est vrai de dire que, malgré les nombreux moyens employés depuis quelques années, ce facteur ne cesse de décroître, au grand émoi des exploitants qui envisagent un avenir prochain où une grande partie de l’énergie fournie par la centrale ne servira qu’à produire l’aimantation des différents appareils branchés sur le réseau.
- L’état de guerre a rendu encore plus défavorable cette situation. Les concessionnaires de réseaux de distribution pouvaient, jusque-là, imposer un règlement prohibitif et refuser l’alimentation des appareils ayant un cos <p trop bas.
- Mais, dans les circonstances actuelles, ou il s’agit d’aller vite, on a aménagé un peu partout des installations de fortune qui troublent encore da van tage le fonction nement général des réseaux.
- En dehors des moyens techniques proposés pour le relèvement du facteur de puissance, on s’est préoccupé beaucoup du moyen d’intéresser les consommateurs à son amélioration. De nombreux auteurs, et entre autres le professeur Ricardo Arno, ont proposé des formules de taxation de l’énergie, en tenant compte du déphasage du courant, complètement négligé jusqu’ici. Quelle que soit la méthode employée, le problème n’en est nullement résolu; il est équitable de faire payer au consommateur de courant la part des pertes qui proviennent de son installation, mais il est certainement préférable de les éviter.
- La solution, basée sur l’emploi d’une machine unique (moteur synchrone surexcité ou condensateur), présente trop d’inconvénients pour être pratique. Par contre, la compensatipn individuelle des moteurs a de grands avantages, et pour l’exploitant, et pour le consommateur.
- M. Dumartin évalue le gain réalisé parla compensation en se plaçant dans le cas d’un cos tp ramené à l’unité, c’est-à-dire d une compensation complète. Ces gains sont énormes ; en ne tenant pas compte des frais d’établissement supplémentaires, on peut dire que, si l’on arrivait à une compensation complète d’un réseau fonctionnant sous cos ^ = o,8, on pourrait, pour les mêmes dépenses de combustibles à la station centrale’, distribuer a5 % de plus d’énergie.
- L’emploi généralisé des moteurs à collecteur, dans les nouvelles installations, serait un moyen certain d’arriver à ce résultat. On sait, en effet,
- (.’) Lumière Electrique, du 5, ia et 19 août.
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- 14 Octobre 1»16 LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE 33
- qu’ils permettent d’avoir un facteur de puissance très Voisin de l’unité.
- On peut s’en rendre compte facilement en remarquant qu’un ensemble « moteur d’induction et compensateur de phases » équivaut, par son principe, à un moteur à collecteur.
- Ils utilisent tous les deux les propriétés des rotors a collecteurs d’avoir une inductance fonction de la vitesse ; nulle au synchronisme, cette inductanée devient négative au-dessus et ses organes débitent du courant magnétisant.
- Considérons un moteur du type « Latour » ; ce moteur est muni d’un enroulement de compensation ; le stator et le rotor sont, en principe, branchés sur le réseau (le rotor par l’intermédiaire d’un transformateur abaissant la tension). Ce motèur peut fonctionner, non seulement avec un cos <p = i, mais peut donner un décalage de courant en avant sur la tension comme les moteurs synchrones surexcités.
- Alimentés sous tension constante les courants, dans le stator et dans le rotor, produisent respectivement deux champs tournants ; l’angle de ces deux champs dépendant, comme on sait, du calage des balais.
- Soit ÔE la direction de la tension d’alimentation. Si cette tension était seule à s’exercer, le courant engendré dans le stator produirait une force magnéto-motrice de réaction en retard de
- 9°°.
- Soit OS, cette force magnéto-motrice.
- Soit, d’autre part, OR, là force magnéto-motrice que doit produire le rotor.
- L’angle des deux vecteurs OS et OR est le sup-
- plément de celui des deux* champs tournants. Leur composition produit une force magnéto-motrice résultante qui donne la direction du courant résultant.
- On voit d’après le diagramme que, suivant la grandeur de OR, qui dépend du calcul de l’enroulement, et la direction qui dépend du calage des balais, <p peut prendre toutes les valeurs comprises entre o ctgo® en avance ou en retard.
- Ce résultat s’applique à tous les moteurs monophasés à caractéristiques shunt. Au lieu de brancher le rotor sur le réseau, on peut le fermer en court-circuit, ce qui revient au même ; l’impédance du stator étant négligeable par rapport à celle du rotor.
- Le moteur se trouve alors aimanté par le courant qui traverse le rotor entre les balais en cou 11-circuit. qu’on a appelés d’ailleurs pour cette raison « balais d’excitation ».
- Des essais faits récemment sur un moteur monophasé à collecteur de 3,5 chevaux construit parla Compagnie Française Thomson-Houston, sur le réseau no volts 4^ périodes, de la Compagnie Parisienne de distribution d’électricité, ont donné les résultats suivants :
- cos tp à vide (i5 ampères) = o,3 en avant, en charge (25 — ) = 0,9 —
- — (3o — ) = 0,92 —
- — (4o-45— j = 0,98 en arrière.
- Vers 40 ampères, le facteur de puissance passe donc par un maximum qiii serait égal à l'unité s’il n’y avait pas d’harmoniques. :
- Au delà de 45 ampères, le facteur de puissance baisse à nouveau, mais très légèrement et reste supérieur à o,g5 jusqu’à environ 60 ampères.
- En tout cas, le moteur à vide et à faible charge fournit du courant magnétisant au réseau.
- L’emploi généralisé de ces moteurs résoudrait donc le problème de l’amélioration du facteur de puissance d’un réseau à courant alternatif.
- Pour les moteurs existants, les différents dispositifs de compensation individuelle présentent* évidemment beaucoup d’intérêt, mais pour les nouvelles installations à étudier, l’emploi des moteurs à collecteur a les mêmes avantages au point de vue de la meilleure utilisation de la matière (réduction du poids pour une même puissance).
- Au point de vue du rendement, si les pertes inhérentes au dispositif (moteur de commande du compensateur...), sont négligeables, quand il
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- "34 LA LUMIÈRE
- s’agit des moteurs de grosse puissance, elles interviennent beaucoup dans les moteurs de petite puissance.
- Les Américains imposent depuis longtemps déjà l’emploi des moteurs à collecteur ; l’«. Electric Light and Power C° », de Baltimore, l’exige par ses règlements, au-dessus d’une puissance de i cheval.
- En France, la plupart des concessionnaires sont tenus par des contrats trop étroits avec les villes, et les conditions d’acceptation des moteurs par la Compagnie distributrice ne sont pas assez rigoureuses.
- Nous devons signaler, cependant, les excellents résultats obtenus par l’utilisation des moteurs à collecteur aux usines élévatoires de la ville de Paris. Cès moteurs, construits par les Ateliers Electriques du Nord et de l’Est, sont capables de fournir une puissance de 5oo chevaux à vitesse variable de 5oo à 700 tours (').
- Il n’est plus à dire que l’étude de ces moteurs ne soit pas au point. Les nombreuses applications qui en ont été faites leur ont donné la sanction de la pratique.
- Actuellement, leur application est un moyen commode d’obtenir progressivement l’amélioration d’une situation qui ne peut plus se prolonger longtemps (* *). .
- A.-S. Milhoud.
- Nous recevons au sujet de ce même article de M. Dumartin les lettres suivantes :
- Société Anonyme « Russe Force Electrique ».
- Bakou, le 1 /14 septembre 1916.
- Monsieur,
- Nous avons remarqué dans les numéros du 5 et 12 août de La Lumière Electrique un très intéressant article sur « l’amélioration du cos 9 dans les installations électriques ». Cette question nous intéresse vivement et nous voudrions beaucoup avoir quelques données complémentaires sur les conditions pratiques du fonctionnement des condensateurs de grande puissance, Yous citez les systèmes Mansbridge et Colombo, ne pourriez-vous nous faire connaître les adresses des firmes construisant ces appareils?
- (•) L. E, du 26 juin 1915.
- (*) N. B. — Remarquons, en effet, qu’une compensation totale de tous les appareils desservis est impossible à réaliser; mais si l’on -compensait d’abord une faible fraction par l'emploi de moteurs à collecteur dans les nouvelles installations, l'économie réalisée serait déjà très appréciable«
- ÉLECTRIQUE T. XXXV (2* Série). — M?42.
- Parmi les inconvénients constatés dans les centrales travaillant avec un cos 9 peu élevé, vous citez l’exagération des effets nocifs des déclenchements d’interrupteurs à huile. C’est la première fois que nous rencontrons cette opinion; il nous serait agréable de savoir sur quoi vous la basez : résulte-t-elle d’une théorie ou d’expériences pratiques ? Et où pourrions-nous trouver quelques détails à ce sujet? '
- Veuillez agréer...
- Aux armées, le 3 octobre 1916,
- Monsieur,
- Dans une lettre qu’il m’adresse, M. Marius Latour formule certaines revendications au sujet de mon étude sur l’amélioration du facteur de puissance que la Lumière Electrique a publié récemment (*).
- Au cours de cet article, j'ai attribué, en effet, à M. Leblanc le mérite d'avoir conçu le principe du système compensateur de phases basé sur les propriétés de l’anùeau à collecteur fonctionnant en condensateur et qui est exploité à ce jour par la maison Brown-Boveri.
- . Devant les preuves documentaires que me fournit M. Latour, je dois à la stricte vérité de reconnaître.que ce point de mon exposé n’est pas conforme à la vérité. Ainsi que l’a reconnu en son temps M. Leblanc lui-même (2), la priorité du principe énoncé revient sans conteste à M. Marius Latour qui le signalait dès novembre 1901.
- Le mérite de M. Leblanc se ramène à :
- i° Avoir imaginé autrefois d'améliorer le facteur de puissance des moteurs d’induction en disposant sur les circuits rotoriques des condensateurs ou des appareils dynamiques équivalents.
- 20 S’être basé sur le principe Latour pour établir ses appareils avanceurs de phase de conception plus récente.
- 11 s’ensuit, corrélativement, que l’exposé élémentaire du principe en question, que j’ai fait en parlant des idées de M. Gorges, doit être reporté au compte de M. Latour,* le seul mérite de M. Gôrges restant d'avoir établi, dès 1890, une machine à collecteur série à vitesse et à sens de rotation variables qui présentait, fortuitement du reste, la propriété d’avoir une self-induction à peu près nulle à une certaine vitesse.
- La présentation systématique et la théorie des machines à collecteur à toutes caractéristiques (série, shunt et compouud) possédant un facteur de puissance élevé ont été d’ailleurs faites pour la première fois en 1901' par M. Latour. Ce sont, ses travaux qui ont servi de base fondamentale aux recherches ultérieures.
- En vous demandant de bien vouloir insérer cette néces- saire mise au point, je tiens à exprimer à M. Marius Latour mes regrets sincères d’avoir omis, bien involontairement du reste, de lui accorder, dans l'importante question traitée, la place à'laquelle ses remarquables découvertes et ses travaux lui donnent droit.
- Veuillez agréer,
- Dumartin.
- (*) Voir Lumière Electrique, des 5, 12 et 19 août sgiô.
- (2) Voir Lumière Electrique, du 12 juillet 1913 (correspondance).
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- 1* Octobrô 1046. LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- K.
- PUBLICATIONS TECHNIQUES
- TRANSMISSION ET DISTRIBUTION
- Expérience sur la mise à la terre du neutre
- dans les transmissions à haute tension.
- Le Comité de l’Institut américain des ingénieurs électriciens a recueilli les renseignements fournis par des Compagnies possédant des réseaux à haute tension sur la mise à la terre du point neutre :
- Compagnie des eaux et force motrice de Pennsylvanie. — Centrale de 83 5oo kilowatts, ii ooo volts, périodes, à Holtwood. Tension élevée à 70 000 volts par des transformateurs triphasé? triangle BT — étoile HT. Puissance transmise en presque totalité par trois lignes à Baltimore où le voltage est abaissé à i3 aoo volts par des transformateurs triphasés triangle HT — étoile BT. Reste*de l’énergie transmis à Lancaster par une ligne alimentant des transformateurs 70 000-22 000 volts connectés en triangle ouvert.
- La transmission vers Baltimore s’est faite pendant l’été de 1911 sans mise à la terre, ce qui donnait la possibilité de continuer le service avec une phase accidentellement à la terre, le lieu du défaut étant inconnu. Mais cette manière de faire présentait des dangers le long de la ligne, en particulier pour les circuits téléphoniques voisins; d’autre part, les courts-circuits sur la ligne, détériorant rapidement les conducteurs et isolateurs, devaient être coupés aussi promptement que possible. Comme l’expérience a montré que les courts-circuits sont beaucoup plus fréquents que les terres, il fut résolu de ne pas faire de différence entre les deux accidents et de couper le circuit dans un cas comme dans l’autre. Aussi pour obtenir un plus fort afflux de courant dans la ligne où se produit le défaut, les neutres sont depuis lors mis à la terre au départ de l’usine génératrice sur le transformateur alimentant la ligne de Lancaster et sur deux transformateurs par ligne de Baltimore (en dehors de la saison d’orages, un seulement). La mise à la terre se fait à travers des résistances métalliques,
- pour limiter le courant de court-circuit à la terre, ce qui ne serait d’ailleurs pas nécessaire si tous les transformateurs étaient reliés à la terre.
- Sur le côté i3 000 volts de Baltimore qui alimente par câbles souterrains plusieurs localités voisines, tous les transformateurs sont mis à la terre directement, parce que les relais étant prévus pour avoir une action sélective entre les diverses sous-stations, leur courant de déclanchement est assez élevé.
- Les résistances employées sont des grilles, de fer fondu. Les terres se composent de quatre plaques de cuivre enfoncées dans la boue du bassin d’entrée (0,04 ohm), de 34 tubes de fer galvanisé enfoncés dans la terre humide près du premier pylône des lignes, de trois lourdes plaques de fonte déposées dans le canal d’arrière (en parallèle 4,4 ohms), enfin de toutes les parties métalliques des bâtiments que l’on a reliées aux grilles et barrages sur la rivière et les canaux. Les connexions des terres sont inspectées fréquemment.
- Lorsqu’une terre se produit sur un circuit, le courant de terre passe forcément par la résistance de ce circuit et agit par l’intermédiaire d’un transformateur d’intensité sur un relais qui déclanche les interrupteurs à basse tension. Ce courant dépend du-caractère de la « terre » franche ou avec résistance), de son éloignement, (de la résistance en série et du nombre de transformateurs mis à la terre, de la puissance du générateur. Il est surtout intense pendant les premières périodes et s’amortit ensuite à cause de la démagnétisation du générateur et de réchauffement des grilles de résistance. Il reste en tout cas beaucoup moins élevé que celui nécessaire pour actionner l’extincteur d’arc Nicholson.
- En résumé l’avantage de pouvoir,avec le neutre isolé, continuer le service, en cas de rupture complète d’un isolateur causant la misé à la terre franche d’une ligne, n’a pas paru de grande
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T, ÎXXIV (2* Série). — ïï»42.
- importance. Par contre, la mise à la terre des neutres au départ permet une bonne action sélective des relais et n’influence pas le téléphone.
- L’exposé de l’ingénieur des essais de la P. W. T. P. C° se termine par des tableaux et oscillogrammes fournissant d’intéressantes données sur le fonctionnement des lignes de cette compagnie.
- Compagnie électrique de service public (New-York ), —- Le réseau exploité est à i3aoo .volts, 60 périodes et sans mise à la terre du neutre. L’ingénieur eh chef considère qu’il est très facile d’isoler les lignes aériennes jusqu’à 60 ooo volts et les autres jusqu’à n ooo volts et qu’en dessous de ces tensions la mise.à la terre « ne paie pas ». Quand on y a recours, sa vraie place doit être à l’usine génératrice, et l’on doit y insérer des résistances pour limiter le courant.
- Les lignes sont protégées par un suppresseur d’arc à la terre et par des suppresseurs d’ondes. Le téléphone est peu influencé par une terre sur la ligne à i3-?oo volts. En cas de court-circuit et terré simultanés l’action du suppresseur de terre causerait un grand trouble dans le circuit téléphonique voisin ; aussi a-t-on installé sur chaque générateur des relais de coupure instantanée de façon à empêcher, (en cas de court-circuit sur un feèder quelconque, le suppresseur de terre d’entrer en action.
- Compagnie d’électricité et de force de Mt Whitney, — aoo milles de lignes à 33 ooo volts ; 4 gro.upes.hydro-électriques et a à vapeur. Le neutre est mis à la terre aux groupes hydro-électriques, mais non à ceux à vapeur ni dans les sous stations. Bon service sans difficultés imputables à la mise à la terre. Le voltage étant relativement bas, un réseau isolé donnerait sans doute d’aussi bons résultats.
- Compagnie de force motrice de Toronto. — Transmission de Niagara à Toronto, 6o opo volts sans terre; transformateurs en triangle.
- De l’avis de l’ingénieur en chef, on doit employer la mise à la terre lorsqu’il existe un relais sélectif coupant automatiquement une ligne défectueuse et lorsque des lignes d’isolement peu sûr doivent travailler en parallèle, sur le côté haute tension.
- . Si l’élévation de voltage sur les phases saines, provenant d’une terre sur une autre phase, peut être supportée sans risques, la mise à la terre
- n’est pas utile. Elle ne pourrait qu’amener des troubles et interruptions complètes de service, en cas de défaut sur une phase.
- En cas de mise à la terre, celle-ci doit être directe lorsque l’isolement des lig'nes est faible et l’appareillage capable de supporter l’action de n’importe quel court-circuit. Si l’appareillage est peu robuste, mais l’isolement suffisant, il faut employer des résistances de terre pour réduire la violence mécanique des courts-circuits monô-phasés,
- Suivant le système adopté, les charges statiques (courant continu) s’écouleront par les terres ou par les parafoudres. ,
- Compagnie de lumière, force et traction de Puget Sound, — Lorsque plusieurs lignes en parallèle desservent les mêmes stations, on peut employer le système avec mise à la teire qui supprime la plupart des troubles dus aux arcs à la terre. Lorsqu’une.seule ligne existe, il est préférable qu’elle soit isolée, car les interruptions de service seront moins fréquentes. Les poteaux en bois permettent généralement par leur isolement de maintenir une ligne en service, même en cas d’isolateurs brisés, jusqu’à ce qu’on ait localisé le défaut.
- Compagnie de force du Colorado. — Lignes à iooooo volts et à i3 ooo volts avec connexion en triangle sans neutre artificiel.
- Compagnie de force de Montana. — Pas de mise à la terre. Relais déclanchant lorsqu’un fil est mis à la terre.
- Compagnie de lumière et force de l’Utah. — Transmission primaire à i 3o ooo volts, transmission secondaire à nombreux feeders à 44 ooo volts, Les neutres sont isolés de la terre, ce qui assure une plus grande continuité de sérvieé.'
- L’installation d’un compensateur de terre convenable à la principale sous-station à 44 ooo volts est envisagée pour faciliter le découplage automatique d’une ligne mauvaise et réduire les excès de voltage,
- Compagnie de traction de Chicago et interurbaine. — 33 ooo volts, a5 périodes, transformateurs connectés en étoile sur le côté haute tension, avec neutre à la terre.En cas de terre sur une phase, il est possible de découvrir laquelle, de la déconnecter et de continuer le service avec les deux autres grâce au neutre relié à la terre. La ligne téléphonique emprunte les poteaux de la transmission de force et est croisée tous les cinq
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
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- 14 Octobre 1916.
- poteaux; lé fonctionnement en est normal, toutefois légèrement plus bruyant lorsque l’on marche avec déux phases et le neutre.
- Compagniè de force de l’Alabama. —- Après neuf mois de marche sans et un an de marche avec mise à la terre, cette compagnie se prononce résolument en faveur de la mise à la terre directe sans résistances. Les accidents d’isolateurs étaient plus fréquents, plus graves et plus difficiles à localiser avec le système isolé.
- Corporation d‘Ingénieurs J.-G. While. — L’adoption de l’un ou l’autre système dépend surtout des conditions locales et des résultats d’expérience plutôt que de considérations théoriques a priori. Il semble que l’on puisse opérer jusqu’à 38 ooo volts avec connexions en triangle sans terr,e, par suite des grands progrès de la technique des isolants en ces dernières années. Ce système a moins d’influence sur les circuits de téléphone et de signaux et permet, en cas d’avaries à une ligne ou à un transformateur monophasé d’un groupe de trois, de continuer le service avec connexion en triangle ouvert.
- Au-dessus de 38 ooo volts, la connexion en étoile avec neutre à la terre est préférable. Le principal désavantage est que les relais inter-rompentcomplètemenlle service en cas de défaut sur une ligne quelconque, mais la localisation en est plus facile par la méthode Nicholson ou autre.
- M. Charles E. Waddell, ingénieur électricien conseil, admet la mise à la terre des secondaires des petites sous-stations dans un but de protection de la vie et de la propriété. Mais pour les autres sous-stations, il est d’avis que la mise à la terre créerait plutôt une menace qu’une sécurité. Par exemple la mise à la terre des secondaires des transformateurs de’mesure quiest maintenant généralement adoptée, si elle écarte les dangers d’accidents de personnes, augmente les brûlages, et nuit certainement à la continuité du service.
- Corporation de lumière et force du Pacifique. — Puissance de pointe 76 ooo kilowatts, dont 25 ooo pour chacune des deux compagnies de tramways. L’énergie est reçue de ,1a slation hydraulique par une ligne de 386 kilomètres à i5o ooo volts. Le voltage est abaissé à i5 ooo volts pour desservir le réseau de distribution; une partie de la puissance est transformée à 60 ooo volts pour l’alimentation des parties lointaines du réseau, lequel est très étendu. Lejs transformateurs à Tusine génératrice sont con-
- nectés triangle-étoile avec neutre de la haute tension àla terre ; dans les sous stations, ils sont en triangle-triangle.
- Au début de l’installation à i5oooo volts, le neutre était isolé et lorsqu’une terre se produisait sur une ligne à i5ooo volts, le courant de charge était suffisant pour établir dans le système des ondes sérieuses. Il en résultait des brûlages ou claquages de transformateurs, d’interrupteurs et d’isolateurs. .
- Une nouvelle station se trouvant alors en construction et comprenant un groupe de transformateurs 5 ooo kilowatts, 6oooo/i5ooo volts, les enroulements à basse tension furent à titre d’expérience réunis en étoile avec neutre à la terre et reliés au réseau à i5 ooo volts. Les bobinages à 60 ooo volts furent connectés en triangle mais durent être laissés à vide, se trouvant décalés par rapport au réseau à 60 ooo volts, lequel est en phase avec celui à i5 ooo volts. Cet arrangement supprima efficacement les ondes, les troubles surgissant sur une ligne furent localisés èt les dispositifs de sectionnement protégèrent convenablement le service. La mise à la terre à l’usine génératrice fut alors décidée. Peu de troubles se produisirent sur le réseau à 60 ooo volts, à cause de son peu d’étendue. En cas d’extension, il serait certainement nécessaire de le pourvoir d’une terre à grande capacité réceptrice de courant.
- L’ingénieur de la Corporation conclut que les sources d’énergie doivent opérer sur une connexion avec neutre à la terre, le côté du générateur étant en triangle. Dans les sous-stations de réception et de distribution, la connexion triangle-triangle est préférable.
- Les accidents survenus Sur les réseaux de.la Corporation sont dus, soit à des éléments personnels (passage d’un chariot de foin trop haut sous les lignes, abatage d’un arbre près des lignes, malentendus et fausses manœuvres entre les 100 sous-stations environ desservies par trois compagnies distinctes, etc.), soit à des conditions atmosphériques (ruptures d’isolateurs, fuites superficielles sur les isolateurs par suite du brouillard et de la poussière, ces fuites pouvant causer l’inflammation des poteaux en bois, etc.). M. B.
- (Proceedings of the American Institute of Electrical Engtneers, 27 juin 1916.)
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- Le neutre électrostatique dans le système diphasé à trois fils et le danger qu’il présente en service. — D.-H. Moore.
- On croit généralement, parmi les ingénieurs, que le neutre électrostatique d’un système diphasé à 3 fils se trouve au point commun aux phases, c’est-à-dire à leur jonction. C’est là une erreur résultant probablement de ce qu'il en est ainsi dans les systèmes triphasés en étoile avec lesquels on est plus familiarisé.
- Ces réseaux diphasés à 3 fils fonctionnent généralement sans terre pour la raison que la tension du réseau est ainsi minimum et que cela vaut mieux au point de vue de la sécurité. La mise à la terre d’un point quelconque augmenterait là tension dans quelque autre partie du réseau au delà de la valeur maintenue sans terre.
- Dans un réseau diphasé à 3 fils dont le voltage en ligne est de a 3oo volts, les tensions théoriques 4ans diverses conditions de mise à la terre sont les suivantes :
- Dans toutes le s conditions Voltage. Pourcentage de la tension de phase.
- de mise à la terre : Phase i, a. a 3oo % IOO
- Lignes i, 3. 3 a5o 141,6
- Phase a, 3. a 3oo I 00,0
- Sans mise à la. terre :
- Entre ligne i et la terre. I 7IO 74 ,5
- -—a — I 085 47 >2
- — 3 — I 7IO 74 ,5
- Fil commun à la terre •
- Entre ligne i et la terre. a 3oo IOO
- — a — 0 0
- — 3 — a 3oo IOO
- Centre d’une phase mis à la terre :
- Entre ligne i et la terre. 1 i5o 5o
- — a — 1 15o 5o
- — 3 — a 570 111,5
- Un fil extérieur à la terre :
- Entre ligne i et la terre. 0 O
- — a — a 3oo IOO
- — 3 — 3 a5o 141 ,6
- Ces résultats sont figurés dans le schéma 1.
- Courant passant à la terre. — Si un ampèremètre pour faibles intensités est interposé entre les lignes i ou 3 et la terre, dans un réseau diphasé, trois fils, isolé de. la terre, il indique le
- passage d’une certaine quantité de courant» variable avec la capacitance du réseau. Dans le cas de l’alimentation par un seul alternateur, le courant est de faible intensité; mais si l’alterna-
- R*sc*y
- isolé .
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- Milieu dune phair ê la terre
- Fig. i. — Schéma donnant le voltage par rapport à la terre en différents cas pour un réseau diphasé, 3 fils.
- teur est relié à un réseau de distribution ayant des câbles sous plomb qui alimentent des transformateurs, le courant devient appréciable.
- Dans le but de déterminer ce qu’il peut être dans un réseau à grande capacitance, des expériences ont été faites à la centrale des ateliers de Pittsfield. Les barres omnibus de la station étaient alimentées par un turbo-alternateur diphasé, 60 périodes, 5oo kilovolts-ampères, a 3oo volts, par quatre fils. Elles étaient reliées, par des interrupteurs à huile au réseau de distribution : câbles sous plomb à conducteurs simples et triples. Ces câbles aboutissaient à des transformateurs— principalement du type cuirassé — répartis sur différents points de l’usine. Au tableau, les deux fils médians étaient réunis pour former un réseau à 3 fils. Entre chaque barre omnibus extérieure et la terre était intercalé un trans-
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- LA LUMIÈRE ÈLEC TR IQUE
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- formateur de io kilovolts-ampères, donnant un rapport de tension de io : i ; cette interposition fut faite parce qu’on ne jugea pas opportun de relier directement le réseau à la terre.
- Voltmètre
- 2 ZOOVotts
- I Trans formateur I ^ dintensité i; 1 vw-
- ZSOQtolta
- Ampère*
- ènémëfnî
- Transformât? de.tension 2:1
- V
- -SJL
- fthèostet liquide pour l
- Transformât? ffî düc/sirage i0KVA,20;i.
- ~*^1hrrz
- Fig. 2. — Schéma des connexions pour mesures de tension .de la perte à la terre.
- La figure a montre la disposition des appareils de mesure^ transformateurs, etc. On faisait varier le courant en i changeant la résistance du rhéostat liquide interposé sur l’enroulement à basse tension du transformateur de io kilovolts-ampères,
- On a fait les lectures suivantes .
- Entre barre n° 1 et terre :
- Voltage en ligne, entre barres nos i et a : a 358 v.
- Tension mesurée. Courant de chargi , à la terri
- — —
- i 738 0
- i 6xa i,4
- i 5o6 2,o5
- i 3go a,6o5
- i 274 3,ao5 3,5o5
- * 194
- 1 îao 3,705
- Entre barre n° 4 et terre :
- Voltage en ligne, entre barres nos 4 et 3
- 1 768 0
- J 1 638 1,42
- 1 53o !,95
- 1 436 2,55
- 1 3i6 3,095 3,525 3,905
- 1 204
- 1 098
- a 344 v.
- On a, de ces données, calculé 4es valeurs de la résistance (fig. 3) en fonction de la tension et de l’intensité. En prolongeant la courbe jusqu’au point de résistance nulle, on a obtenu la valeur maximum du courant. Dans ce réseau, c.e courant (6,a5 ampères) passera, si l’une des lignes extérieures est reliée à la terre, par un conducteur de résistance nulle.
- 4.0 a
- LO 800
- 1.0 400
- Ztoo 4400 KSOO tsoo 3000 30»
- 0 "400 400 600 800 idOO 060 4*00 4600 igOO
- Htsistonc* èfuitNtfcnlz Ohms
- Fig, 3, — Courbes de tension et d’intensité entre ligne et terre sur réseau diphasé a3oo volts.
- Danger du contact avec un circuit de grande capacitancé. — Dans un circuit à grande capacitance, tout contact du corps avec l’un quelconque des conducteurs, et surtout avec les conducteurs extérieurs, est dangereux. Le réseau se décharge à travers le corps comme un condenseur dont un pôle est la ligne et l’autre le sol, le diélectrique étant constitué par l’isolant des câbles, des alternateurs et des enroulements de transformateurs. La gravité de l’accident — brûlure ou mort — dépendra pour beaucoup du degré de contact. En tout cas, il est dangereux de travailler aux lignes de ce genre ou riiême auprès d’elles sans prendre toutes les précautions utiles pour empêcher une mise accidentelle à la terre à travers le corps.
- Avant les expériences décrites ici, on supposait qu’au moment de la décharge le courant s’élevait à plusieurs fois la valeur normale. Pour vérifier si la charge est ou non oscillatoire au moment du contact du corps avec le circuit, on a pris un oscillogramme de la tension et de l’intensité dans des conditions similaires. A cet effet, on a établi une résistance mauvaise con-
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- , * • -ÿr
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- ductrice de 3 016 ohms (au courant alternatif) et d’une capacité de débit de i ampère. La valeur de la résistance à employer a été déterminée par des mesures sur six sujets.
- Mesure de la résistance du corps humain. — Une électrode étant placée sur la partie antérieure de la tête et les deux autres, bien serrées, dans les mains, les mesures faites au pont de Wheaststone ont donné de 8 5oo à 35 5oo ohms, en moyenne 16 900 ohms. Pour connaître la grandeur relative de la résistance du cuir chevelu, on, a ensuite placé la première électrode dans la bouche, appuyée sur la langue; la résistance du corps est tombée à 283o ohms — maximum, 5 000 environ, minimum, 1 800.
- La différence donne la résistance du cuir chevelu,^très grande, comme on le voit.
- Entre les mains et les pieds nus, la résistance au courant de 21/1 volts, 60 périodes, a été beau, coup plus faible.
- Essais à Voscillographe. — La résistance a été placée en circuit comme l'indique la figure 4, en série avec un shunt de 7 ohms qui fournissait lé courant à l’oscillographe; la résistance totale était ainsi de 3 oa3 ohms entre ligne et terre.
- Interrup^i *(usiile S Amp huile
- Transformtt*de teneion / ZO-.i
- Voltmètre
- Fig. 4. — Schéma des connexions pour essais à l’oscillographe..
- sité obtenues. La moyenne des lectures — en opérant sous- 2 3oo volts entre les barres 1 et 2 et à 60, périodes 7-^ fut : .....
- Entre barre n° 1 1 et terre : 1 662 . volts, 55 ampères.
- Des ondes d’intensité et de tension ont été enregistrées au moment de la- fermeture de l’interrupteur à huile. Toutes deux accusent une trépidation au commencement dé chaque onde et près du sommet de chaque demi-période; la première est due à la fermeture de l’interrupteur à huile; la seconde est un harmonique fonction des rainures et inhérente à la construction du générateur.
- A/WWWV
- Fig. 5. — Ondes de tension (i CÉa volts) au sommet, et d'intensité (o 55 ampères) au bas de la figure. — Essais à l’oscillographe.
- L’oscillogramme (fig. 5) montre qu’il n’y a pas brusque afflux de courant quand lé circuit est fortuitement mis à la terre à] travers une résistance d’environ 3 000 ohms, comparable à celle du corps humain. Mais il ne faut pas perdre de vue que toute ia résistance de notre organisme réside dans la peau et que, dès que la surface en est brûlée, cette résistance diminue beaucoup, ce qui favorise le passage d’un plus fort courant. En ce cas, un maximum de 6,25 ampères est possible. . * .
- Notons qu’à égalité devoltage et de capacitance, dans deux réseaux identiques fonctionnant, l’un à 60, l’autre à 25 périodes, le courant de charge croît avec la fréquence et en proportion directe et le courant passant à la terre sera proportionnellement plus grand dans le premier cas.
- (General Electric Reviëw, août 1916.)
- L’interrupteur à huile (fig. 4) fut fermé à plusieurs reprises et l’on nota la tension et l’inten-
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- 4* Octobre 1916. LA LUMIÈRE ELECTRIQUE
- 44
- Mode de distribution du courant d'éclairage public par groupes de lampes et transformateurs abàisseurs de tension — Montagne Ferry et E.-M. Tompkins.
- Le système employé par M. Montagne Ferry •pour la distribution du ^courant aux appareils d’éclairage public dérive du type série-parallèle ; d'après son promoteur, il offre l’avantage d’une moindre dépense initiale avec moins de dangers pour le personnel chargé de l’entretien des latnpes, moins de risques d’interruption du courant et probablement moins de pertes qu’avec les autres systèmes série.
- Essentiellement, il consiste en un certain nombre de petits circuits série, alimentés chacun par un transformateur abaisseur de tension ; les primaires de ces transformateurs de groupes sont eux-mêmes reliés en série aune source d’énergie à haute tension et voltage constant.
- C’est ainsi qu’un système de 220 lampes de ao vol.ts sera divisé en dix groupes de chacun %% lampes, chaque groupe étant alimenté par un transformateur à 4<>o volts, tandis que les primaires des io transformateurs seront reliés^ en série à un circuit à 5 ooo volts.
- Cette méthode présente deux avantages bien netSi En premier lieu, la haute tension ne passe que dans le circuit primaire des transformateurs et il y a peu de chances que le circuit des lampes donne passage à une tension dangereuse pour le personnel. Il y a aussi une évidente économie sur l’équipement à transformateurs individuels, le prix du transformateur de groupe étant inférieur à celui des transformateurs individuels correspondant au même nombre de lampes. Même surles installations oùl’on n’emploie pas de transformateurs individuels, il y a encore économie, le coût des transformateurs de groupe étant inférieur au supplément de dépensepourlescanalisations. De plus, le rendement de ces transformateurs est relativement élevé, environ 96 % .
- Second avantage: le coût de l’installation des transformateurs, rapporté à la lampe comme unité, est moindre que dans le cas des transformateurs individuels parce que le nombre de ces appareils se trouve réduit et qu’ils peuvent être groupés dans une même fosse sur certains points.
- Les risques d’interruption du courant sont moindres, étant limités à un groupe de lampes, d’une part, tandis que, d’autre part, le circuit à
- haute tension est plus court et mieux protégé par sa disposition souterraine.
- Par contre, le système a l’inconvénient de nécessiter l’emploi de dispositifs auxiliaires pour la protection des transformateurs et de la ligne contre les accidents aux lampes et au circuit et d’obliger à mettre hors circuit toutes les lampes d’üii groupe quand des pertes s’y produisent. AVee les transformateurs individuels, au contraire, un accident à une lampe n’affecte pas le reste du réseau ; mais le circuit primaire étant plus long, les risques d’arrêt complet du courant sont plus grands, la localisation des pertes est plus difficile et les transformateurs individuels n’ont qu’un rendement de 90 %.
- Les auteurs produisent quatre devis estimatifs du prix de revient d’installations d’éclairage public par lampes à transformateur individuel et par lampes à transformateur de groupe. Ces devis ont été établis pour la ville de Chicago.
- Dans le premier, où les deux méthodes sont comparées pour le même circuit de 220 lampes, les prix de revient par lampe, matériel et main-d’œuvre compris, sont respectivement de :
- i° Transformateur de groupe : 79,21$
- 2° Transformateur individuel : 92,65 $
- Economie à l’avantage du i° : i3,44 $
- Soit i/(,5 % par rapport au prix du 20.
- Le système par groupes consomme cependant une plus grande longueur de câble que le système à transformateurs inividuels parce qu’il nécessite la jonction des groupes de lampes à la fosse de leur transformateur. De plus, le câble à basse tension monte dans tous les lampadaires, tandis qu’avec le transformateur individuel c’est un simple fil de lampe qui relie le transformateur à la source lumineuse.
- ?{éanmoins, dans le devis en question, le prix de revient total du câble n’est que de 28,50 dollars par lampe dans le système par groupe, contre 35,40 dollars dans le système individuel. Quant aux transformateurs, y compris leurs appareils de protection et les fosses, ils reviennent respectivement à 3,40 et 6,5o dollars par lampe; la main-d’œuvre ne s’élève qu’à 27 cents par lampe,pour le système par grou pe,contre 3,5o dollars, pour le système individuel, dans le circuit considéré de 220 lampes. L. D.
- (Electrical World, 'ü juillet 1916 )
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- MESURES
- Établissement de la photométrie sur une base physique. — Ives.
- Quand on met en circuit une lampe électrique, on lui fournit de l'énergie et on recueille, entre autres choses, de la lumière. La puissance foûrnie se mesure avec des appareils d’un maniement simple par la simple lecture de la position d’une aiguille ou d’un spot lumineux sut une échelle graduée ; l’unité utilisée, le watt, est reliée directement aux unités fondamentales de longueur, de masse et de temps.
- Les procédés de mesure de la lumière produite sont loin d’être aussi directs. Il faut avoir recours à un appareil, appelé photomètre, qui ne fournit pas la grandeur à évaluer par la simple lecture du déplacement d’un organe mobile. Le photomètre comprend : une autre source de lumière (source étalon), un dispositif permettant de faire varier la quantité de lumière issue de cette source, et un champ photométrique spécialement combiné pour utiliser l’organe du photomètre qui est sensible à la lumière — à savoir, l’œil de l’observateur — avec la sensibilité maxima.
- Le mouvement de la partie mobile du photomètre s’effectue à la main, suivant les indications de l’œil; sa position fournit par une simple lecture la grandeur à mesurer avec une précision cpmparable, sous certaines conditions, à celle des autres méthodes de mesure. Il faut pour cela qpe les sources à comparer aient des teintes voisines, comme celles d’un bec Bengel et d’une lampe à pentane. Sinon on entre dans le domaine encore pial exploré de la photométrie hétéro-chrome et la précision qu’on peut attendre des mesures est fort incertaine.
- La mesure effectuée, on exprime le résultat en une uni^é photométrique, la bougie, qui, bien que soigneusement définie, n’est pas reliée d’une façon sjmple et directe au système d’unités qu’utilise le physicien ou l’ingénieur.
- Le but de la photométrie physique est de rendre la inesqre d'un flux lumineux aussi simple qu'une mesure de puissance et de permettre d'exprimer le résultat dans la même unité, le. watt.
- Ce but ne peut être atteint que*par la collaboration de recherches délicates dans l’optique physiologique et dans la physique.
- PRINCIPE DE LA PHOTOMETRIE PHYSIQUE
- La puissance fournie à la source de lumière se retrouve sous des formes différentes : chaleur dissipée par conduction à travers la lampe, les fils conducteurs ou les supports; chaleur dissipée par convexion dans l’atmosphère qui entoure la source de lumière; chaleur dissipée sous forme de chaleur rayonnante ou d’ondes électromagnétiques. Sous toutes ces formes, la puissance s’évalue en la même unité : le watt.
- Seule la puissance rayonnée sous forme d’ondes lumineuses, capables d’impressionner notre rétine, est mesurée en une unité spéciale, le lumen, qui dérive de la bougie (*).
- On sait que les radiations visibles ne transportent généralement qu’une très faible fraction de l’énergie totale rayonnée par une source de lumière, le reste se retrouvant sous forme de radiatiops infrarouges ou ultraviolettes. Les radiations visibles ont elles-mêmes des pouvoirs éclairants très différents. Pour une même quantité d’épergie, ce pouvoir éclairant, nul dans l’ultraviolet, apparaît dans les radiations violettes, va en augmentant, passe par un maximum dans 1$ jaune vert (pour X = ,o (* 55 environ), décroît ensuite et s’annule aux confins de l’infrarouge. Les courbes de la figure i représentent le coefficient de luminosité des différentes radiations. (On a posé égal à l’unité celui qui correspond à la longueur d’onde qui possède le pouvoir éclairant maximum.)
- Le principe du photomètre physique se déduit aisément de l’aspect de ces courbes. Ce doit être un instrument capable de mesurer le rayonnement et qui réponde à chacune des radiations
- (*) Rappelons que le lumen est le flux émis dans un angle solide égal à l’unité (ou staradian) par une source uniforme d’intensité I bougie.
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- spectrales suivant leur luminosité : c’est-à-dire que l’instrument ne doit être sensible à aucune radiation invisible, qu’il doit répondre au maximum pour les radiations du milieu du spectre visible, dans levertjaune, et de moins en moins vers le rouge et le bleu.
- La courbe des coefficients de luminosité montre .que l’œil se comporte par rapport aux diverses radiations comme une rétine sensible à tous les genres de rayonnements, devant laquelle serait interposé un milieu coloré opaque à la plupart des radiations spectrales et dont le coef-
- H •S 6 ?>
- Fig. i. — Courbes de luminosité. — La courbe en points et traits a été tracée d’après les données d’Yves, la courbe en petits traits d’après les données de Nutteng, la courbe en traits pleins fournit des ordonnées proportionnelles au coefficient de transmission de la solution absorbante utilisée dans le photomètre physique.
- ficient de transparence pour les diverses radiations lumineuses serait proportionnel au coefficient de luminosité correspondant.
- Dans un photomètre physique on devra substituer à la rétine un organe qui soit sensible à tous les rayonnements et disposer devant lui un milieu absorbant qui transmette les diverses radiations proportionnellement au coefficient de luminosité.
- PHOTOMETRIE DES SOURCES COLOREES
- La détermination de la courbe de luminosité suppose la connaissance d’une méthode pour l’évaluation des intensités des diverses radiations.
- Les difficultés qu’on rencontre dans la photo-métrie hétérochrome sont de natures diverses. Il est impossible à l’œil d’apprécier autre chose que l’identité de deux plages lumineuses. Quand les sources à comparer ont des colorations différentes, l’identité ne peut jamais être réalisée. Il est alors difficile de décider si deux plages colo-
- rées ont le même éclat; plusieurs observation^, faites à des intervalles de temps éloignés, so^jf nécessaires. Une autre difficulté provient de cfi que les luminosités relatives à des couleurs difïçs rentes varient avec l’intensité: le bleu devient relativement plus brillant et le rouge plus sombre, quand l’éclairement diminue. Il faut également tenir compte de la variation relative d’éclat avec les aires des plages lumineuses.
- Ces difficultés existent pour tout observateur. Si l’on considère.des observateurs différents on se trouve en présence de difficultés qui tiennent à des différences individuelles : il n’existe sans doute pas deux individus qui pei’çoivent les couleurs avec le même éclat relatif. Quelle que soit la méthode de photométrie hétérochrome que l’on utilise il est nécessaire de posséder un nombre suffisant d’observateurs si l’on veut que les résultats constituent vraiment une moyenne : on prendra par exemple une cinquantaine d’observateurs, aucun d’eux ne possédant d’anomalie perceptible de la vision colorée.
- Tous ces obstacles à de bonnes mesures de photométrie des sources colorées font à nouveau ressortir les avantages d’un photomètre physique.
- La courbe de luminosité spectrale a été obtenue par l’intermédiaire d’un photomètre à scintillation : deux éclairements sont considérés comme égaux lorsque, agissant simultanément sur l’œil avec une fréquence très grande, toute scintillation disparaît. Le dispositif utilisé pour la détermination de la courbe de luminosité est alors assez simple : un spectromètre à déviation constante donne d’une source lumineuse S un spectre dont on délimite une faible étendue à l’aide d’une fente percée dans un écran et derrière laquelle on placera l’œil. Entre le spectromètre et l’écran on dispose un disque à secteurs pleins et à secteurs vides (l’angle total des deux sortes de secteurs est le même) ; pendant la rotation, le secteur laissera passer la moitié des radiations venues de la source S qui tombent sur la fente oculaire. Les secteurs pleins, recouverts de magnésie, diffusent vers cette fente la lumière émanée d’une source étalon de lumière blanche L placée à une distance invariable du disque. Le spectromètre porte à l’entrée une fente de largeur variable permettant de graduer la quantité de lumière qui entre dans l’appareil. On modifie la largeur de cette fente de manière à faire dis-
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- paraître successivement la scintillation pour toutes les régions du spectre que l’on perçoit dans la fente oculaire. Si l’on a préalablement déterminé la répartition de'd’énergie dans le spectre de la source S, la mesure des largeurs des fentes du spectomètre, pour lesquelles la scintillation cesse, permet de calculer, en valeur relative, la quantité de lumière monochro^r tique qui, dans les différentes régions du spectre, produit le même éclairement qu’une quantité déterminée de lumière blanche. D’où l’on déduit la courbe de luminosité spectrale dans laquelle on représente par l’unité le coefficient maximum (obtenu pour X = o y. 55).
- laboratoire très délicat, combiné pour constituer un étalon de référence; l’autre, beaucoup plus simple et robuste, d’une précision moindre, convient pour les mesures courantes du laboratoire.
- L’œil de précision artificiel comprend essentiellement un spectromètre qui fournit un spectre l, de la source lumineuse. Les rayons qui constituent ce spectre passent à travers une ouverture découpée mécaniquement dans Un écran, dont la largeur, pour chaque longueur d’onde, est proportionnelle au coefficient de luminosité correspondant. Une petite lentille recombine les rayons qui ont traversé l’écran sur une des faces d’une pile thermo-électrique de
- Fig. a. — Œil artiâciel de précision.
- Les courbes ponctuées de la figure i repré» sentent deux courbes de luminosité obtenues par ce procédé, chacune fournissant la moyenne des résultats d’une vingtaine d’observateurs, et qui diffèrent par la manière d’évaluer l’énergie rayonnante. Elles montrent bien que la portion la plus brillante du spectre se trouve dans le vert jaune.
- CONSTKUCTION DU PHOTOMÈtIIE PHYSIQUE
- Deux dispositifs ont été imaginés pour réaliser le photomètre physique : l’un, décrit sous le nom d'œil artificiel de précision, est un instrument de
- haute sensibilité [disposée dans le vide. Le courant thermo-électrique est mesuré par l’intermédiaire d’un galvanomètre Thomson du type le plus sensible : ce courant est proportionnel au flux lumineux qui pénètre dans la fente du spectromètre.
- L’ensemble du dispositif est représenté sur la figure a. La lumière d’une source L traverse une lentille qui la concentre sur la fente S. Le spectre se forme en S' où l’on a disposé l’écran percé de l’ouverture dont les ordonnées sont proportionnelles au coefficient de_ luminosité ; cet écran peut être soit fixe, soit porté par un disque rotatif comme l’indiqüe la figure. Les rayons du
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- spectre, recombinés par un système convergent, viennent rencontrer les soudures de la pile thermo-:électriqoe J, en relation avec le galvanomètre parles fils conducteurs G.
- Le terme de précision s’applique parfaitement à l’instrument précédent pour la raison que sa construction permet la copie exacte de toute courbe de luminosité, soit établie expérimentalement, soit déduite de quelque formule mathématique. C’est un appareil très précis mais non très sensible. La source que l’on étudie doit avoir un éclat intrinsèque considérable, car la décomposition et la recombinaison spectrales absorbent beaucoup de lumière. La sensibilité de la pile
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- nosité et construire ainsi un photomètre physique qui soit d’un emploi commode, et, en même temps, suffisamment précis pour les usages courants.
- La figure 3 donne un schéma de l’instrument. Le rayonnement delà source lumineuse traverse la solution absorbante l et tombe sur une des faces d’une pile thermo-électrique qui est reliée à un galvanomètre d’Arsonval dont on observe les déviations à l’aide d’une lunette. Une cuve à eau k empêche réchauffement de la solution absorbante et élimine les rayons infrarouges que pourrait transmettre la solution l.
- Le point essentiel est la réalisation de la solu-
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- Fig. 3. — Photomètre physique à cuve absorbante.
- thermo-électrique et du galvanomètre doit être très grande, de l’ordre de celle que nécessite la mesure du rayonnement stellaire. D’où il résulte que le dispositif convient le mieux, non pas pour la mesure de l’intensité des sources lumineuses elles-mêmes, mais pour l’étude des écrans absorbants de différentes couleurs par l’intermédiaire desquels les différences de coloration peuvent être éliminées en photométrie.
- Le second instrument est également un œil artificiel thermo-électrique, qui diffère du premier comme étant beaucoup plus simple et pratique. L’écran percé d’une ouverture est remplacé par une solution absorbante ayant pour chaque longueur d’onde un coefficient de transmission proportionnel au coefficient de luminosité. La réalisation d’une telle solution ne peut être qu’approximative. On a pu néanmoins, comme le montre la courbe en traits pleins de la figure i, se rapprocher étroitement de la courbe de lumi-
- tion absorbante. La composition suivante donne des résultats satisfaisants :
- Chlorure de cuivre........... 60 grammes
- Sulfate de cobalt-ammonium.. 14 —
- Chromate de potassium. ..... 1,9 —
- Acide azotique............... 18 cc. •
- Eau, jusqu'à.................. 1 litre.
- Avec une épaisseur de solution de 1 centimètre, il est bon d’utiliser une cuve à eau d’au moins a centimètres d’épaisseur.
- La transmission spectrale de cette solution est indiquée sur la figure 1 (courbe en traits pleins).
- En résumé les deux dispositifs par lesquels ont été réalisés la photométrie physique permettent d’obtenir, par la simple lecture de la déviation d’un spot sur une échelle, les intensités lumineuses de sources colorées avec une précision comparable à celle que donnent les meil-
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- La lumière électrique
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- leurs photomètres à observation visuelle et le résultat obtenu peut être considéré comme la moyenne de ceux que fournirait un groupe important d’observateurs. Le seul inconvénient des photomètres physiques est leur sensibilité relativement faible. Ce sont des instruments de laboratoire. Leur principal emploi réside, actuellement, dans l’étude des sources colorées étalons que l’on peut utiliser en photométrie hétéro-chrome. Il n’est d’ailleurs pas interdit d’espérer qu’on pourra accroître suffisamment la sensibilité des dispositifs radiométriques pour que le photomètre physique devienne un instrument pratique pour les mesures courantes (peut-être pourrait-on songer à quelque dispositif amplificateur analogue à ceux qu’on utilise dans les récepteurs de T.*S. F.).
- LE RENDEMENT LUMINEUX
- Les méthodes photométriques précédentes permettent, non seulement la comparaison rationnelle des sources lumineuses de diverses colorations, mais encore une mesure satisfaisante du rendement dans la production de la lumière.
- Par rendement d’une machine quelconque on entend le rapport de l’énergie rendue à l’énergie absorbée, du travail utile recueilli à la puissance appliquée. Si toute la puissance appliquée était transformée en travail utile le rendement serait ioo % . L’expression du rendement sous la forme d’un pourcentage suppose que l’énergie rendue et l’énergie absorbée sont mesurées dans la même unité.
- On a longtemps désigné sous le nom de rendement lumineux le rapport de l’énergie visible à l’énergie totale rayonnée. Par visible on entend les radiations comprises entre des limites assez arbitraires comprises dans le rouge et dans le violet. Ce rapport ne fournit qu’une idée assez grossière du rendement, car il donne autant d’importance aux portions violettes et rouges du spectre qu’aux parties les plus lumineuses comprises dans le vert. Aussi deux sources très différentes comme pouvoir éclairant pourraient-elles avoir le même rendement. Le seul avantage de l’expression qu’on vient d’envisager est de donner l’expression du rendement sous la forme d’un pourcentage.
- L’évaluation technique du rendement lumineux consiste à déterminer le nombre de lumens
- obtenus par watt de puissance totale absorbée par la source de lumière. Cette expression, qui indique bien la valeur rayonnante delà source, présente l’inconvénient de ne pas fournir le rendement sous la forme d’un pourcentage.
- Pour avoir une valeur correctp du rendement mise sous la forme d’un pourcentage il faut, dans l’évaluation de la puissance lumineuse, ne faire entrer chaque radiation que proportionnellement à son coefficient, de luminosité.
- Envisageons d’abord le rendement de la puissance rayonnée. On sait que la puissance transmise à travers l’écran ou la cuve absorbante du photomètre physique est directement proportionnelle à la quantité de lumière. Si l’on mesure le rayonnement sans écran absorbant et qu’on compare les deux valeurs, on obtient ainsi le rapport de la puissance éclairante à la puissance rayonnée ('). Les valeurs relatives de ce rapport pour deux sources données sont exactement comme les quotients de leurs nombres de lumens par watt.
- Le Dr Karrer a fait une série de mesures du rendement lumineux à partir de ce principe. L’écran absorbant utilisé est analogue à celui qu’on décrit à propos du photomètre physique. Pour réduire les résultats à ceux que donnerait un écran idéal, ayant un coefficient de transmission égal à l’unité pour la longueur d’onde de luminosité maxima, il a été seulement nécessaire de diviser les valeurs mesurées à travers l’écran par le coefficient detransmission maximum de l’écran.
- Le tableau 1 renferme quelques valeurs du rendement de la puissance rayonnée, relatives aux sources usuelles. Il est à noter combien sont faibles ces valeurs pour les meilleures sources artificielles, même en ne faisant entrer en ligne de compte que la fraction de la puissance fournie qui a été déjà convertie en énergie rayonnante.
- Il est plus intéressant d’envisager le rendement total de la source lumineuse, c’est-à-dire le rendement qui montre comment est utilisée la puissance fournie. On l’obtient immédiatement par la connaissance du rendement de transformation de la puissance fournie en puissance
- (*) Ceci n’est rigoureusement exact que si le coefficient de transmission de l’écran absorbant était égal à l’unité pout la longueur d’onde de luminosité maximum (X rr: o,55 ,p.), sinon une correction devient nécessaire,
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- Tableau I.
- Rendement de la puissance rayonnée R pour quelques sources usuelles.
- NATURE DE LA SOURCE R
- Lampe à incandescence à filament de
- C (4 watts). Lampe à filament de Tu dans le vide 0,0045
- (i,a5 watt par bougie) Manchon Auër (0,^5 % de Cé) 0 ,oi65
- o,niao
- Flamme du gaz d’éclairage. 0,0019
- Lampe Nernst, 8 a Lampe à filament de Tu dans Az 0,0108
- (o,65 watt par bougie) 0,0290
- rayonnée; çe rapport du nombre de watts rayonnés au nombre de watts fournis peut être appelé le rendement du rayonnement. Le rendement total se présente ainsi comme le produit du rendement du rayonnement par le rendement lumineux de la puissance rayonnée; il suffira donc, pour l’obtenir de multiplier les valeurs du rendement lumineux indiquées dans le tableau I par les valeurs correspondantes du rendement du rayonnement. En fait, on n’a pas à sa disposition de mesures de rendements du rayonnement et les valeurs du rendement lumineux total qui sont portées dans le tableau II ont été obtenues par une voie légèrement différente.
- ÉQUIVALENT MÉCANIQUE DE LA LUMIÈRE
- On sait que l’on désigne sous le nom d'équivalent mécanique de la lumière le nombre de watts qui mesurent l’énergie mécanique totale d’un flux lumineux déterminé, de i lumen par exemple.
- Cette constante a été l’objet de nombreuses déterminations parmi lesquelles on peut citer, parmi les plus exa'ctes, celles de MM. Buisson et Fabry en 1911. La méthode, plus récente, de Ives, Coblentz et Kingsbury (1915), met en œuvre les propriétés du photomètre physique. Le principe général de la méthode consiste à évaluer le même rayonnement, successivement, en lumens et en watts. Le rayonnement d’une source lumineuse tombe sur une des moitiés d’un champ photométrique et est évalué, par des mesures photométriques appropriées, en lumens par unité d’aire. La source lumineuse est alors dé-
- placée de manière que son rayonnement tombe sur un radiomètre devant lequel on a mis un écran absorbant dont le coefficient de transmission pour toute longueur d’onde est proportionnel au coefficient de luminosité correspondant; on obtient ainsi en watts l’intensité du rayonnement.
- Les déterminations expérimentales de Ives, Coblentz et Kingsbury indiquent pour l’équivalent mécanique du lumen : 0,00159 watt; ou encore, sous une autre forme, 1 watt équivaut à un flux lumineux de 629 lumens.
- Le premier emploi qui puisse être fait de ce résultat est le calcul du rendement total de la production lumineuse. Il suffit, pour cela, de prendre le rendement de la source exprimé en lumens par watt, et de transformer les lumens en watts de flux lumineux, en multipliant par 0,00159. O11 obtient donc le rapport ;
- watts de flux lumineux watts de puissance appliquée"
- Le tableau II contient le rendement total lumineux de quelques sources de lumière. Ces valeurs sont évidemment plus faibles que les valeurs correspondant aux rendements de la puissance rayonnée indiqués dans le tableau I. Les deux tableaux permettent de calculer le rendement du rayonnement qui se présente comme le rapport du rendement total au rendement lumineux. Dans le cas de lampes électriques à vide ce rapport est de l’ordre de grandeur de 90 % environ ; avec les manchons lumineux à gaz il est de
- Tableau II.
- Rendement lumineux total r de quelques sources.
- NATURE DK LA SOURCE r
- Lampe à incandescence à filament de G (4 watts) 0,0042
- Latnpe à filament de Tu dans le vide (i,a5 watt par bougie'' Manchon Auër (0,75 % de Gé) Flamme du gaz d’éclairage 0 ,oi3o
- 0,0019
- 0 ,ooo36
- Lampe Nernst, 8 a 0,0077
- Lampe à filament de Tu dans Az (o,65 watt par bougie) 0,0260
- Flamme jaune de la lampe à arc O ,0720
- Lampe à mercure en quartz 0,0680
- Arc au carbone (courant continu) . . O,0190
- Flamme d’acétylène -r 0,0011
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- 16 % environ, ce qui montre la grande part de puissance rayonnée qui est perdue par convection et conduction de la chaleur.
- l’étalon fondamental de lumière
- Les étalons photométriques utilisés dans les divers pays peuvent être aisément réalisés à condition de suivre des prescriptions minutieuses. Néanmoins ces étalons représentent des unités qui ne sont pas rattachées au système d’unités généralement adopté, le système C. G. S.
- Au lieu des unités photométriques actuellement en usage il serait préférable de prendre comme unité le watt de puissance rayonnée. De la sorte la photométrie sortirait de la place anormale qu’elle occupe dans l’ensemble des sciences physiques.
- Toute source lumineuse donnant un rayonnement de 1 watt à, travers la solution absorbante dont la transmission correspond-au coefficient de luminosité serait considérée comme donnant un flux lumineux de 1 watt.
- Les résultats précédents sont susceptibles de perfectionnements. En particulier, la courbe de luminosité spectrale, pour un œil moyen, pourra être déterminée avec plus de précision en augmentant le nombre des observateurs utilisés. Néanmoins il semble que l’échelle de visibilité établie se rapproche suffisamment de la moyenne pour qu’elle puisse constituer la base d’une législation.
- A. B.
- »
- [Journal of the Franklin Institute, octobre 191 S.)
- BREVETS D’INVENTION
- Liste des brevets français relatifs à l’électricité délivrés du 5 avril 1916 au 10 mai 1916.
- 480 272. — ior décembre 1914. — Société française radio-électrique. — Perfectionnements aux installations à haute fréquence par l’application de self-inductances de réglage en tores superposés.
- 480 282. — 19 novembre 1915. — Joullié (E.-P.). — Procédé de réglage de la vitesse des moteurs à courant continu et de la tension des génératrices à courant continu.
- 480 3i5. — 25 novembre 1915. — Société dite : Neuland Patents Ld. — Moteur électrique à courant alternatif.
- 480 273. —. i«r décembre 1914. — Bethenod (J ). — Ampèremètres pour courants à haute fréquence.d’intensité quelconque.
- 480 274. — 9 mars 1915. — Bf.thenod (J.) et Girar-deau (E.). — Transformateur statique tripleur de fréquence applicable aux courants de haute périodicité.
- 480 275. — 9 mars 1915. — Société française radioélectrique. — Relais de commande.
- 480 287. — 20 novembre I9i5. — Begg (C.-E.). — Interrupteur rotatif combiné à une prise de courant murale.
- 480 289, — 20 novembre iyi5. — Smith (W—S.). — Perfectionnements apportés au rechargement des éléments éleclrolytiques par maintien ft un niveau constant du bain de l’électrolyte.
- 480 3o2. — 23 novembre igi5. — Société dite : Norsk
- K Hydro-Elekthisk Kelvasto-Faktieselskah. — Tampon
- La reproduction des articles de la
- et refroidisseur combinés pour fours à arcs électriques fonctionnant sous forte pression.
- 480 290. — 20 novembre 1915. — Terry (E.). — Perfectionnements dans les lampes électriques à incandescence.
- 480 320. — 26 novembre 1915..— Grary (J.-D.l.— Poêle électrique. •
- 480 348. — 29 novembre' 1915. —Société anonyme pour l'éclairage électrique des véhicules. — Perfectionnements aux régulateurs et conjoncteur-disjoncteur fixés sur des générateurs électriques à vitesse variable.
- 480 332. — 3 août 1915. — Zanotta (A.). — Lampe à arc pour projecteur.
- 480 36o. — 3o novembre 1915. — Société dite : Neuland Patents Ld. — Perfectionnements dans les machines dynamo-électriques.
- 480 368. — icr décembre igi5. — Société dite : Neuland Patents Ld. — Perfectionnements dans les machines dynamo-électriques.
- 480 375. — 2 décembre 1915. — Société dite : Nèuland Patents Ld. — Perfectionnements dans les machines dynamo-électriques.
- 480 374. — 2 décembre 1915. — Gratien (L.-P.), rue Banquez, à Tarbes (Hautes-Pyrénées) et Chal-mandrier (J.-M.), à Montgaillard (Hautes-Pyrénées). — Système d’attache-fil.
- 480 38i. — 25 novembre igi5. — Société Hellesens enk.e et Y. Ludvigsen. — Procédé pour fabriquer des éléments galvaniques dnrables ayant uue anode de zinc et un électrolyte alcalin.
- Lumière Electrique est interdite.
- Paris. — duprbjbrir levé, 17, rue cassbtts.
- Le Gérant : J.-B. N«urt.
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- SAMEDI 21 OCTOBRE 1916.
- Tome XXXV (2* série). N° 43
- frente-bnltlème Année
- La Lumière Electrique
- SOMMAIRE
- J. CARLIÉÜ;— Traction monophasée ettrac-tioü continue à haute ténsion......... 4g
- Publications techniques
- Éclairage
- L’éclairage dans la marine américaine. — Lieutenant C.-S. Mac Dowell.................. 55
- L'altération progressive des filaments incandescents de tungstène due à l’évaporation.
- — U. Bordoni.............................. 5^
- Télégraphie et téléphonie
- Téléphonie à longue distance par câble. Téléphonie souterraine et sous-marine. —B.-S.
- Cohen et J.-C. Hill (Suite)............... 6/(
- Construction et essais de machines
- La magnéto d’allumage Berkshire........... 68
- Les essais de réception de piles sèches... 69
- Notes industrielles
- Une nouvelle machine à souder électrique.... Renseignements Commerciaux........................ 7a
- TRACTION MONOPHASÉE ET TRACTION CONTINUE A HAUTE TENSION
- Atr retour d'un voyage aux Etats-Unis d’Amérique, où notre collaborateur a pu visiter un grand nombre d'électrifications de chemins de fer et s'entretenir avec les personnes faisant autorité dans la matière, nous avons recueilli de lui quelques notes rapides sur l'état de la question, si controversée à l'heure actuelle, du courant continu et du monophasé.
- Bien que le courant monophasé y soit encore en développement, le continu regagne l'avance sur lai, depuis que la tension d'alimentation à la ligne d'adduction a pu être relevée suffisamment (U 000 à 5000 volts). Et, cependant, comme le fait très justement remarquer l'auteur, l’exploitant américain est moins préoccupé que Vexploitant européen de la diminution dç la dépense d’énergie électrique. Uobjectif principal est la diminution de la main-d'œuvre, ainsi que la diminution des charges financières et l’augmentation de la valeur capacitaire des lignes ferrées.
- Quelques notes sur la traction électrique aux États Unis d’Amérique.
- Toutes les applications de la traction électrique aux Etats-Unis se trouvent aux mains de deux maisons principales : « La General Electric Company » et la « Société Westinghouse ».
- Au-dessus des directions techniques de ces deux firmes, il semblérait qu’il existe un Comité technique supérieur, qui départage en quelque sorte
- entre elles les genres d’activité pour la traction.
- Certaines banques, ayant des intérêts à la fois dans les deux Sociétés, sont-elles parvenues à établir une sorte d’entente entre elles,dont la portée exacte n’est pas bien connue de tout le monde? Nous avons tout lieu de le supposer d’après les indications que nous avons recueillies personnellement et, puisque, en fait, la « General Electric » n’entreprend jamais de traction à courant monophasé, tandis que la « Société Westinghouse » fait l’une et l’autre, et était, jus-
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXV(2* Série). — N°43
- qu’en ces derniers temps, plus encline à patronner le monophasé que le continu.
- Ligne d'adduction monophasée et continue. — La Société Westinghouse suit, en effet, très attentivement les .progrès du continu à haute tension et même, depuis plus d’un an, fait avec succès sur les « Michigan Railway » près Chicago des essais avec moteur à double induit (chaque induit de i a5o volts) de 2 5oo volts, prenant le courant à une ligne aérienne continue de 5 000 volts de tension.
- La ligne est alimentée sous courant continu par des sous-stations avec redresseurs Cooper-Ilewitt, transformant les courants alternatifs venant de l’usine principale en continu à 5 000 volts.
- Les .induits sont construits de manière spéciale et à les examinera l’usine de East Pittsburg, après leur service de 3o 000 milles et plus, on a la conviction qu’ils se maintiennent fort bien. Cela démontre assurément que l’induit continu à haute tension est parfaitement possible.
- L’opinion personnelle de l’ingénieur qui a étudié et appliqué ce système est que le « 5 000 volts direct current » est le standard de l’avenir. Rares seront les cas, pense-t-il, où il sera nécessaire d’élever encore la tension et de recourir par voie de conséquence à la ligne d’adduction monophasée.
- D’ailleurs, il n’est pas nécessaire économiquement parlant, dans la plupart des cas intéressant la traction électrique, de recourir à une tension supérieure à 5 000 volts à la ligne d’adduction.
- Les tensions élevées à la ligne d’adduction donnent lieu parfois à de grandes difficultés d’exploitation qu’on parvient évidemment à corriger avec le temps et la pratique. C’est ainsi que la ligne monophasée du New-York-New-Heaven, ouverte à l’exploitation depuis 190^, date approximative, a été particulièrement difficile pendant les premières années, tant il y avait de perturbations de toutes espèces dues aux courts-circuits de la ligne aérienne particulièrement pendant la saison d’hiver. Et ce n’est que depuis 1912, après que la Société Westinghouse eut organisé à l’usine centrale de Cos Cob un système spécial « tempérant » les courts-circuits et que la ligne d’adduction eut été complètement remaniée, que l’exploitation est devenue régulière.
- L’ingénieur américain sait parfaitement bien qu’à chaque fois qu’il entreprend une chose nouvelle il y a une part d’aléas possible. Mais il ne se
- rebute pas devant les difficultés et solutionne le problème coûte que coûte. Cette mentalité semble être fortement recommandable.
- Il 11e résulte pas de là que les exploitations à haute tension à courant monophasé ont toutes des inconvénients considérables, mais elles en ont certainement plus que les exploitations à tension moins élevée.
- A cet égard, rappelons, par exemple, ce court-circuit important que, récemment, déterminait, par inadvertance, un mécanicien de locomotive à vapeur, parcourant la ligne Philadelphie-Paoli, par suite d’un arrêt brusque du train, sans que le modérateur ait été abaissé complètement, l’eau de la chaudière, peut-être fortement remplie, se mélangeant partiellement à la vapeur d’échappement pour la rendre très humide et déterminer entre la ligne d’adduction et la locomotive un court-circuit important et d’assez longue durée.
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- Il y a encore aux États-Unis des partisans irréductibles du système monophasé. Cela résulte de ce qu’au début des électrifications la haute tension de la ligne d’adduction pour une alimentation à grande distance sans grand trafic était seule possible, pratiquement parlant, avec le courant monophasé. Alors certains ingénieurs de talent se sont lancés, tête baissée, dans les applications du monophasé, n’espérant pas du continu un relèvement important de la tension à la ligne d’alimentation.
- Maintenant que le continu relève de plus en plus sa tension jusqu’à atteindre même une tension de 5 000 volts, qu’économiquement il n’est pas intéressant de dépasser dans la plupart des cas d’application, pour ne pas dire dans tous, plusieurs ingénieurs « monophasistes » du début sont devenus « continuistes » ou à la fois l’un et l’autre. D’autres, au contraire, ont persisté dans leur opinion primitive, soit parce qu’ils avaient engagé auparavant certaines électrifications dans cette voie, et, que, conséquemment, il fallait la poursuivre, soit parce qu’ils attendaient des progrès nouveaux en faveur de la traction monophasée.
- Il faut admettre avec les monophasistes que des progrès ont été apportés à l’équipement monophasé ambulant pour lui faire rendre plus, et aussi pour tendre à diminuer son poids mort,
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- plus élevé que celui du continu. On a, par exemple, pu essayer avec avantage l’application, aux locomotives alimentées sous courant monophasé, du moteur triphasé et celui du moteur continu, reprenant ainsi au moteur monophasé son moindre rendement. Mais, alors aussi, la complication se montre plus grande.
- Le seul avantage qu’un équipement ainsi combiné procure, comparé à un système continu à haute tension complet, est celui d’une tension à la ligne d’adduction supérieure à 5 ooo volts, et de la suppression de sous-stations dynamiques.
- Encore faut-il se rendre compte, comme nous l’avons déjà dit plus haut, que, le plus souvent, il n’y a aucun avantage économique à avoir une très haute tension à la ligne d’adduction.
- D’autre part, on peut faire remarquer que, grâce aux soupapes Hewitt-Copper, par exemple, les sous-stations se simplifientbeaucoup à l’avantage du système continu.
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- Aux Etats-Unis, les deux systèmes de traction sont en usage et se développent encore. Pourtant le continu à haute tension prend maintenant nettement l’avance sur le monophasé. Cela résulte de deux faits : le premier, l’opinion encore irréductible de certains ingénieurs, qui sont accrédités auprès des compagnies ; le second, les dépenses d’installations, comme aussi celles d’exploitation, qui sont de moindre poids dans l’esprit des exploitants de railways des Etats-Unis que chez nous.
- L’Américain transporteur vise avant tout à faire du trafic, tout comme le manufacturier américain vise à faire de la production, et il ne s’inquiète que très peu de la dépense de force motrice.
- Dans l’esprit des ingénieurs américains de chemins de fer, l’essentiel est d’épargner de la main-d’œuvre et des charges financières de capital. La consommation de charbon pour les locomotives à vapeur ou d’énergie électrique pour les tracteurs électriques est peu ou point le sujet de leur attention. En veut-on un exemple ? 11 n’existe presque pas de locomotives à vapeur compound ; et, c’est à peine, si (la surchauffe est en vigueur dépuis 4 ou 5 ans. Encore, la surchauffe ne l’est que parce qu’elle procure à la locomotive à vapeur un relèvement important de puissance, sans augmentation sensible de poids.
- Les locomotives sont d’ailleurs aussi simplifiées
- que possible : les puissantes Pacific du « Pennsylvania Railroad » sont à deux cylindres.
- Le charbon de locomotive coûte, il est vrai, relativement peu : a dollars (io fr. 5o) à deux dollars et denii(i3 fr. a5) à la tonne, chargée sur le tender. Par contre, la main-d’œuvre coûte fortcher, et, c’est en particulier sur ce poste du prix de revient, comme sur celui des charges financières du capital immobilisé, que l’attention de l’ingénieur américain'esl principalement concentrée.
- Il résulte de cet état de choses, lequel finira d’ailleurs par se modifier, car le charbon là-bas augmente aussi de prix, que l’augmentation de consommation d’énergie électrique du monophasé par rapport au continu ne retient pas l’attention de l’ingénieur américain, au même titre que dans nos pays d’Europe.
- Par contre il apprécie beaucoup la simplicité plus grande de l’ensemble de l’équipement monophasé et la non-existence de stations dynamiques, qui exigent une surveillance constante.
- Le monophasé, pour les chemins de fer à grande distance, lui est donc, a priori, sympathique, précisément parce que ses avantages principaux rencontrent les facteurs du prix de revient, qui l’inléressent le plus. On se rappelle d’ailleurs que la situation du monophasé par rapport au continu est grosso modo : de consommer plus d’énergie, d’exiger moins de main-d’œuvre (sous-stations), d’être plus simple et d’exiger moins de capitaux. Mais dès que le trafic est quelque peu important, la dépense supplémentaire d’énergie électrique dépasse les réductions dans le coût des capitaux et de la main-d’œuvre, de telle sorte que l’avantage reste nettement alors au continu.
- Depuis que la haute tension (3 ooo à 5 ooo volts) est devenue pratique, le monophasé offre évidemment moins d’intérêt; et il est significatif de voir la Société Westinghouse elle-même, qui possède, aux États-Unis, un vrai monopole pour la traction monophasée, poursuivre depuis plus d’un an des essais avec le continu à haute tension (5 ooo volts), comportant des sous-stations équipées au moyen de redresseurs de courant Cooper-Hewitt.
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- Les deux systèmes fonctionnent d’ailleurs fort bien aux États-Unis ; et, en dehors des difficultés spéciales que le New-York-New-Heaven a rencon-
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- trées pendant les premières années — c’était d’ailleurs la première électrification monophasée importante — il n’apparaît pas maintenant de difficultés spéciales d’exploitation par le monophasé, Le chemin, de fer Philadelphia-Paôli a, d’après les statistiques qui m’ont été exhibées, fait voir une très grande régularité d’exploitation.
- Le monophasé jouit encore aux États-Unis d’une grande faveur. C’est ainsi que le Pennsylvania Railroad a passé à l’exécution de l’électrification d’une section de la grande ligne Altoona-Pittsburg, par le monophasé à n ono volts, avec équipement aérien semblable à celui de Phila-delphia-Paoli. Cette partie de ligne est très accidentée, et un trafic très important de marchandises et de voyageurs y existe. On ne recherche pas tant l’économie des frais de traction, quel’augmentation de la capacité delà ligne.
- Le Pennsylvania Railroad envisage aussi l’électrification de la ligne de New-York à Philadelphia par le monophasé aérien à ii ooo volts. La partie de la ligne, qui pénètre dans New-York de 9 milles de longueur, est électrifiée depuis 1900 au courant continu et troisième rail (600 volts). Elle fonctionne d’ailleurs admirablement bien.
- On voit que le Pennsylvania Railroad qui est considéré comme une compagnie très à la recherche du progrès, sinon la plus, se lance assez résolument dans les électrifications, et il est intéressant de noter cette réponse à une question faite dernièrement à Altoona par M. Wallis, général superintendant' du « Pennsylvania », qui a la charge d’étudier les électrifications de la Compagnie avec ou sans le concours d’ingénieurs spécialistes : « Nous considérons que la traction électrique des grandes lignes est encore dans la période d’expérimentation ; néanmoins, les systèmes à notre disposition sont déjà arrivés à un tel point de progrès que nous puissions, sans aucune crainte d’échec, les appliquer sur nos chemins de fer pour une période d’une vingtaine d’années au moins. Comme les principes de direction technique de notre réseau ferré sont d’évoluer constamment, nous ne considérons pas que le système que nous appliquons actuellement soit définitif, mais, eu égard aux résultats d’exploitation déjà intéressants qu’il donne, nous l’adoptons, nous proposant bien d’appliquer au fur et à mesure de leur apparition tous les progrès techniques de traction. »
- Un tel raisonnement est évidemment des plus sages et il confirme nettement l’opinion déjà émise si souvent par tant d’ingénieurs, qui préconisent l’application de la traction électrique à certaines grandes lignes ferrées.
- Il est clair que l’on ne doit pas se figurer que des progrès nouveaux ne seront pas effectués encore, dans ce genre de traction; qu’attendre de faire l’électrification avant que ces progrès soient réalises serait chose bien ridicule. La situation n’a-t-elle pas été la même, et n’est-elle pas encore la même en traction à vapeur? Constamment, des évolutions se produisent dans la conception et la construction du matériel roulant ainsi que dans la construction de la voie. La question de l’équipement électrique aérien ou du troisième rail, ou de la forme du courant (il n’est évidemment pas question du triphasé), est parfaitement soluble, et, il existe déjà, en pratique, de nombreuses solutions, qui permettent de passer, en pleine marche, d’une forme de courant à une autre et d’un système d’induction à un autre.
- La ligne du New-York-New-Heaven Railroad à courant monophasé se joint, aux abords de la ville de New-York, à celle du New-York Central qui est à courant continu. Comme la ville de New-York n’a pas voulu autoriser l’établissement de l’équipement aérien à 11 000 volts au-dessus de la ligne à courant continu et même sur une partie des voies de sortie du New-York-New-Heaven, cette Compagnie a* été obligée d’organiser ses locomotives pour prendre à un moment donné le courant continu. Ceci se fait en vitesse parfaitement bien.
- Ainsi donc, on pourra toujours, dans l’avenir, remanier progressivement un chemin de fer électrique existant en introduisant, dans le matériel roulant en usage, tel ou tel nouveau type ou tel nouveau système; et changer par section la forme du courant adopté ou le genre de ligne d’adduction en usage. C’est d’ailleurs une des propriétés bien connues de l’électricité, de permettre la construction d’engins de toute espèce atteignant les différents buts que l’on se propose.
- En résumé, il est vrai d’admettre que la stabilité des systèmes de traction électrique en usage de nos jours est telle que toute exploitation ferrée peut marcher résolument de l’avant, quitte à se convaincre que l’avenir laisse entrer
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- voir encore de grands progrès. Ainsi, il est clair, en ce moment, à la faveur de la lumière donnée par les systèmes de traction existant aux Etats-Unis et en Europe que, polir un chemin de fer à trafic assez intense, dont les lignes exploitées à la vapeur sont à peu près à la limite de la capacité, et né sont pas d’une longueur considérable, le système le plus favorable économiquement ést celui par courant continu à haute tension (3 ooo ' volts et même 5 ooo volts) et équipement aérien.
- La General Electric Company a équipé aux États-Unis plusieurs lignes au courant continu à haute tension. Une importante ligne minière à Courant continu sous 3 ooo volts de tension est en exploitation très régulière depuis de très nombreux mois dans le district de Chicago. '
- Certes, la tension du courant a son importance, mais, cependant, plus le trafic est intense, plus cette tension d’alimentation peut être abaissée. Et c’est ainsi que pour les chemins de fer souterrains des villes à horaires très resserrés, l’üsage du troisième rail et d’une tension modérée (6oo volts) est tout à fait économique. Mais,- à mesure que la distance augmente, en même temps que le trafic diminue, la tension du courant à la ligne d’adduction doit s’élever et, si le trafic devient relativement faible, l’avantage de la très haute tension et partant du monophasé apparaît.
- Entre ces deux limites de tension à la ligne d’adduction (6oo et i r ooo volts), on comprend qu’il y a une tension économique moyenne correspondant à un trafic assez intense sur des lignes relativement courtes, qui est de 3 ooo à 5 ooo volts permettant l’emploi du continu avec tous les avantages qui lui sont propres.
- Les électrifications avec troisième rail du New-York Central Railroad (3a, 3 milles) et du Pennsylvania Railroad à New-York (9 milles), ainsi que l’imporlant « Subway », le « Hudson et Mahattan Railroad », enfin l’Elevated, tous à New-York, fonctionnent depuis de très longues années admirablement bien. C’est le succès du troisième rail à tension modérée.
- On a cherché aussi à réaliser l’électrification à grande distance au moyen du troisième rail sous haute tension : 2 400 volts. Jusqu’à présent, on 11’a pas encore parfaitement abouti dans ce sens, bien que ce soit désirable. Il semble que l’avenir
- puisse réserver des améliorations très sérieuse8 de ce côté.
- Malheureusement, la tension économique du courant n’est pas actuellement toujours compatible avec l’usage du troisième rail. Il faut donc bien, quel que soit le sentiment d’attachement que peut avoir l’ingénieur de chemin de fer pour un système qui débarrasse la voie d’une superstructure, encombrante et compliquée, accepter l’équipement aérien.
- Avec le temps, le troisième rail de a 400 volts et même 3 ooo volts peut devenir pratique. Rien n’empêchera d’y revenir.
- D’autre'part, l’accroissement de trafic peut être tel, à un moment donné, que la tension économique puisse être abaissée et puisse justifier un troisième rail à tension inférieure.
- Il convient d’ajouter aussi que certains équipements, tels, par exemple, que celui de la ligne Philadelphie-Paoli, embarrassent moins le regard et, partant, soulèvent moins de critiques pour la visibilité, que ceux qui ont été établis auparavant. C’est parce que les supports transversaux et les poteaux sont composés d’éléments beaucoup plus légers et néanmoins suffisamment résistants. L’ingénieur de chemin de fer est ainsi partiellement satisfait.
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- Comme conclusion, les systèmes à courant continu à haute tension (3 ooo à 5 ooo volts) et à courant monophasé (11 ooo volts) sont pratiques et d’un fonctionnement parfaitement régulier,
- La faveur actuelle semble, malgré tout, aller au courant continu. Le monophasé est aussi en usage et même se développe encore, mais il est encore l’objet de progrès qui tendent à le faire rivaliser avec le courant continu.
- Locomotives et automotrices. — Les locomotives les plus en faveur actuellement sont celles à faux essieux, auquel le mouvement des moteurs portés parle châssis est communiqué par l’intermédiaire d’engrenages où par des bielles et des manivelles.
- Le « Pennsylvania Railroad » a combiné de la sorte des locomotives pour trains de marchandises lourds de Altoona vers East Pittsburg. Une locomotive comporte deux parties motrices symétriques, réunies entre elles, composées chacune d’un bissel et de trois essieux moteurs, qui sont
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- reliés, à un. faux essieu, attaqué par deux moteurs, au moyen de bielles d’accouplement.
- -Entre.les moteurs électriques et le faux essieu, il y a un accouplement élastique constitué par de puissants ressorts, qui tamponnent, en partie, les variations de puissance vive de la locomotive.
- Les locomotives de l’entrée en gare du Pennsylvania à New-York (Mahattan Transler à Ncw-Ÿork) sont à faux essieux en relation avec les moteurs par des bielles ePdes manivelles. Elles sont très stables aux grandes vitesses et supportent, paraît-il, une allure de 140 kilomètres à l’heure.
- A fin août dernier, l’auteur a pu constater, en conduisant . lui-même un, train, qu’à l’allure moyenne de 73 kilomètres environ, ( 14 kilomètres et demi franchis en 12 minutes) départ et arrêt compris, et à la vitesse maximum de 110 kilomètres, la stabilité et le fonctionnement étaient absolument parfaits.
- . Le Pennsylvania Railroad est, à juste titre, fier de ces locomotives, ;qui sont essentiellement des locomotives de.grande vitesse pour trajets courts. Il semble que ces mêmes engins puissent supporter sans inconvénient un fonctionnement prolongé. Cependant l’expérience n’a pas encore parlé à ce sujet et l’on sait combien, pour l’appréciation de la qualité d’une locomotive électrique, le facteur : durée du fonctionnement à grande vitesse, est important.
- Les locomotives du New-York Central Railroad avec moteurs directement calés sur les essieux, et du Ncw-York-New-Heaven avec moteurs accouplés aux roues avec des intermédiaires élastiques, remorquent des trains de transit important de façon régulière. Pourtant, il semble que le système du New-York Central Railroad avec induits calés directement sur les essieux exige une voie parfaitement enti’etenue et admirablement conditionnée. A la vue de la voie de la section électrique New-York à Harmon (3a milles 3), on a nettement cette impression. Néanmoins, l’enseignement de ce dispositif est extrêmement précieux; et il-faut admettre à l’inspection des moteurs usagés que la résistance mécanique aussi bien qu’électrique est surprenante.
- Cet exemple 11’a cependant pas été suivi jusqu’à présent par d’autres Compagnies. Il semble d’ailleurs que, d’une part, le centre de gravité de la locomotive soit fort bas et que celle-ci ait plutôt une tendance à labourer la voie, et que, d’autre
- , part, les efforts gyroscopiques développés dans ! les courbes puissent, à (Je grandes vitesses, déve-| lopper des réactions dangereuses pour stabilité.
- Aux États-Unis, la tendance est nettement aux automotrices, quand il est possible. Encore les équipements moteiirs sont-ils disposés sous Jes voitures de façon à assurer le plus d’espace possible aux voyageurs. La locomotive n’est employée que pour les trains de transit et de marchandises.
- Toutefois l’expérience n’a pas encore parlé en ce qui concerne la marche des automotrices à grande vitesse sur de longs trajets à 120 kilomètres à l’heure et plus.
- L’emploi de la voiture à voyageurs en acier est, maintenant, extrêmement répandu; pour les automotrices cet usage s’impose expressément à raison de sa sécurité absolue contre l’incendie.
- Sans doute, il ne se passera plus de longues, années, avant de voir électrifier aux États-Unis une vraie ligne de grande vitesse et de grand trafic, sur laquelle on pourra juger d’une façon plus précise, toute la valeur de la locomotive électrique, et peut-être aussi celle des automotrices soumises à des vitesses prolongées de 120 kilomètres à l’heure et plus pendant une ou deux heures. LaPennsylvania Railroad Company, toujours à la tête du progrès, semble vouloir s’engager dans une électrification de l’espèce sur la ligne de New-York à Philadelphie.
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- En résumé, les États-Unis offrent des exemples bien féconds d’enseignement d’électrification de lignes de chemins de fer, dont le succès est complet. Il importe pour nos pays d’Europe de s’en bien pénétrer et d’en tirer les conclusions les plus intéressantes.
- La copie pure et simple de ce que l’on voit aux Etats-Unis ne peut évidemment convenir; il faut une adaptation intelligente des systèmes, et des méthodes d’exploitation américaine des chemins de fer à nos lignes.
- Le choix des systèmes de traction électrique avec toute la variété qu’ils comportent doit aussi dépendre des nombreux facteurs de l’équation compliquée de la remorque des trains qui sont propres aux lignes à électrifier.
- J. Carrier,
- Ingénieur, répétiteur du Cours d’Exploitation des Chemins de fer à l’Université de Liège,
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- PUBLICATIONS TECHNIQUES
- ÉCLAIRAGE
- L’éclairage dans la marine américaine. — Lieutenant C. S. Mc Duwell.
- L’art de l’éclairage dans la marine a suivi les progrès de l’éclairage des côtes. Toutefois, à bord d’un navire, les conditions sont totalement différentes de ce qu’elles sont à terre et, pour cela, nécessitent des appareils spéciaux. Suivant leur objet, ceux ci peuvent être subdivisés en trois catégories :
- i° Eclairage des locaux du bord ;
- 2° Eclairage des objets éloignés par des projecteurs ;
- 3? Signalisation optique ;
- 4° Éclairage spécial d’appareils tels que mires et appareils de pointage des canons, cadran des boussoles, etc.
- U éclairage des locaux intéresse les cabines et carrés des officiers et de l’équipage, chambres de machines, chaufferies, tourelles, batteries, soutes aux munitions, soutes à charbon, etc.
- Le peu de hauteur de ces locaux, leurs affectations spéciales, les causes de destruction facile par suite du tir des pièces, la nécessité de maintenir l’intégrité des compartiments étanches ont obligé à adopter des méthodes d’installation et des montages spéciaux. En 1912, le département de la Marine de guerre des Etats-Unis, après étude de la question, a établi une table des intensités lumineuses qui doivent être réalisées dans les divers locaux. Il s’en est suivi une grande amélioration surtout sur les nouveaux navires construits depuis l’adoption de cette table.
- Des types normaux de montages, de globes et de réflecteurs ont été élaborés pour obtenir le résultat cherché.
- En raison du peu de hauteur des locaux et du fait que les parois en sont peintes en blanc, l’éclairage est généralement indirect ou semi-direct. Dans les installations les plus récentes, on ne fait usage que de lampes à incandescence, ordinairement à filament de tungstène — pour
- 25, 40, 60 et 25o watts — sauf pour les lampes portatives qui sont à filament de charbon pour être moins fragiles.
- Les lampes de 2S0 watts se trouvent dans les chambres des machines, les chaufferies, salles de dynamos, etc., dont la hauteur est assez grande. Jusqu’en ces derniers temps, le voltage normal était de 125 volts. Depuis deux ans, les nouveaux navires de guerre ont des génératrices à 240 volts, avec réseau à trois fils allant aux tableaux de distribution. Les circuits d’éclairage partant de ces tableaux sont à 120 volts.
- 11 existe toujours, à bord, deux circuits d'éclairage dits de combat et de lumière : le premiet; comprenant tous les circuits placés sous le pont blindé, ceux allant aux canons, projecteurs, signaux et généralement à toutes les lampes nécessaires pendant l’action ; le circuit de lumière proprement dit englobant toutes les lampes dont on peut se passer à ce moment.
- En outre, un circuit de secours, à 20 volts, alimenté par une batterie d’accumulateurs et comportant un minimum de lampes est automatiquement mis en circuit lorsque s’ouvrent les disjoncteurs des circuits principaux.
- Les projecteurs, employés depuis 5o ans, n’ont fait presque aücun progrès pendant 25 ans et jusqu’il y a deux ans environ. La grande augmentation du rayon d’action et de la sûreté de marche des torpilleurs a créé un besoin de plus grande portée des projecteurs qui sont des armes défensives contre les attaques de nuit. Les ingénieurs et savants, stimulés par la guerre, ont poursuivi le-perfectionnement de ces appareils pour les usages militaires sur mer comme sur terre. Toutefois, bien que certains autres inventeurs aient réalisé récemment quelques améliorations, mises en pratique au cours de l’année dernière, l’auteur fait remonter à Heinrich Beck le principal mérite dans la création du projecteur moderne.
- Le miroir de 36 pouces (915 mm.) de diamètre est le type normal -des projecteurs de grands
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- navires aux États-Unis. Dans le nouveau modèle du système Beck, l’intensité de l’arc a été portée de 5o ooo à 90000 bougies et l’aire du faisceau lumineux a été réduite au quart de ce qu’elle était autrefois. Ainsi la quantité de lumière reçue par un objet est plus de six fois supérieure à ce qu’elle était.
- Pour cela, on fait passer un courant de i5o ampères dans le charbon positif qui ne mesure que i5 mm. 87 de diamètre et l’on dispose de moyens de dispersion de la chaleur. L’électrode positive a une mèche donnant une flamme blanche.
- L’électrode négative fait un certain angle avec la précédente et sa flamme réagit sur la positive en la refoulant dans le cratère positif. Cet effet semble nécessiter un courant d’une intensité minimum de 90 ampères. Au-dessous de cette intensité, la vitesse de la flamme négative est réduite au point de laisser la flamme positive se mélanger à elle en s’échappant du cratère; alors, l’arc reprend les caractéristiques de l’arc à flamme ordinaire.
- Le diamètre du charbon négatif a été réduit à 11 millimètres pour diminuer l’ombre portée sur le miroir, point important du fait que l’intensité lumineuse du cratère croît quand l’angle décroît par rapport à la normale. La centralisation de l’arc par le petit charbon négatif rend la lumière plus stable au foyer du miroir. Le charbon positif est d’ailleurs animé d’un mouvement de rotation qui maintient le charbon dans une atmosphère de gaz neutre empêchant l’oxydation et active le refroidissement du porte-charbon.
- Dans la marine et ailleurs, on a fait quelques essais de lampes à filament de tungstène en atmosphère d’azote comme sources lumineuses pour les projecteurs. Il est évident que ces lampes ne peuvent avoir l’éclat intrinsèque de 1’ arc mais ces projecteurs pourront servir à la navigation, but pour lequel il n’est pas besoin d’éclairer à grande distance.
- Certains pays ont fait grand usage des miroirs dorés. Cependant, dans les conditions normales, il ne conviendrait pas de s’en servir avec le type nouveau d’arc riche en rayons bleus et violets.
- Les projecteurs actuels sont manœuvrés électriquement à distance pour que l’observateur 11e soit pas ébloui par la lumière réfractée. Ils sont munis d’écrans pour aveugler la source lumineuse quand elle n’a pas besoin d’être vue.
- O11 a fait un certain usage de miroirs métal-
- liques de diverses compositions, surtout pour les protéger de la destruction par les balles, mais ces miroirs se ternissent très rapidement et possèdent, d’ailleurs, un faible coefficient de réflexion. Leur polissage est délicat et ils ne sont pas de forme parabolique aussi correcte que les miroirs de verre.
- Signaux lumineux. — Il faut distinguer entre les signaux lumineux intérieurs ou du bord, et les signaux à distance. Les premiers sont analogues à ceux employés à terre dans une foule d’applications.
- Les signaux à distance sont de divers systèmes, notamment : Ardois, sémaphores de nuit, signaux à éclat et projecteurs.
- L’Ardois est un jeu de quatre lampes placées sur une même verticale, le plus haut possible dans le gréement. Chaque lampe est double (feu rouge et feu blanc). Avec cet appareil et un clavier on peut télégraphier dans le code Morse.
- Ce système est lent et de peu de portée; il est employé la nuit pour les signaux tactiques.
- Le sémaphore est à deux bras; il a d’abord été en usage dans les marines anglaise et française. Les bras ont 1 m. 70 de long et sont munis de lampes à filaments métalliques avec réflecteur.
- Les signaux à éclat, basés sur les pulsations d’une seule source lumineuse, ne peuvent servir que de nuit, mais ils sont rapides et fonctionnent au moyen d’un manipulateur Morse. Avec les projecteurs, on arrive à transmettre de pareils signaux au moins à 5o miles (80 kilomètres). L’émission de lumière est généralement produite par un écran à jalousie à action rapide, manœuvré soit à la main, soit par clef Morse et relais. Toutefois, en ces derniers temps, 011 s’est attaché à agir sur la source lumineuse même, en évitant tout amorçage mécanique de l’arc. En effet, une fois amorcé ainsi un arc à grande fréquence et haute tension, cet arc doit être maintenu à basse tension. Au contraire, en shuntant l’arc avec une résistance, le courant dans la ligne principale peut être maintenu constant tandis qu’on réduit l’intensité dans l’arc à un dixième environ de sa valeur normale; les variations d’éclairage déterminées de cette façon produisent le même effet que l’extinction totale de l’arc.
- Dans le jour, le projecteur peut fonctionner comme héliographe; alors, il a cet avantage que
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- dés navires situés dans un angle à quelques degrés en dehors de l’objet visé sont incapables de voir les signaux. Ceux-ci sont perceptibles jusqu’à 12 km..8. Pour la télégraphie à longue distance, on dirige le faisceau lumineux sur un nuage sombre à peu près suivant l’orientation du navire récepteur de la dépêche.
- Comme autres applications de la lumière électrique à bord citons l’éclairage des compas et des collimateurs des appareils de pointage.
- L. D.
- (The Eleclrician, i8 août 1916 et Section de New-York de The Illuniinating Engineering Society.)
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- L’altération progressive des filaments incandescents de tungstène due à. l’évaporation.
- — U. Bordoni.
- La façon de se comporter des filaments conducteurs rendus incandescents par un courant électrique a été l'objetde nombreuses etimportantes Recherches, lesquelles cependant n’ont pas épuisé la question. Le but de cet article est d’apporter une contribution à l'étude de deux points, peu étudiés, quoique importants :
- i° Les valeurs du diamètre et de la température d’un filament incandescent de tungstène en fonction du temps et par effet de l’évaporation ;
- 20 L’influence quantitative des défauts d’uniformité du filament sur sa durée.
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- Les expériences de l’autèur ont porté sur des fils de tungstène tréfilé provenant de deux sources différentes : l’une certainement européenne, qui ensuite sera indiquée parla lettre E, et l’autre probablement américaine, qui sera ensuite indiquée par la lettre A. Les diamètres de fils étaient compris entre 0,12 et o, oi5 mm.
- Il est bien connu que pendant les premières heures d'incandescence les propriétés physiques des fils varient sensiblement : par conséquent les expériences ne furent faites qu’après avoir fait vieillir les fils, opération à laquelle on procéda de la manière suivante.
- Les extrémités du fil de tungstène (fig. 1), de quelques centimètresde longueur, étaient serrées sous des rondelles en platine par des vis en nickel qui étaient vissées aux extrémités de deux petites tiges en fer a b de section rectangulaire
- 57.
- de 2 X 1 millimètres, fixées en ^position relative invariable à l’aide d’un petit tasseau en porcelaine sur lequel elles étaient fixées par une liga-
- ture en fil d’amiante. Deux fils en platine ce de o mm. 8 de diamètre, fixés à vis aux extrémités des tiges de fer, étaient soudés au fond d’une ampoule en verre cylindrique d, pourvue à l’autre extrémité d’un tube qui servait à y faire le vide à l’aide d’une pompe à mercure Gaede.
- On commençait par faire le vide dans l’ampoule jusqu a environ o, 1 mm. de mercure. Ensuite on chauffait très doucement le fil en y envoyant’ le courant et on continuait à faire fonctionner la pompe pour extraire les gaz qui se développaient du fil et, surtout, de la ligature d’amiante. On augmentait le courant jusqu’à ce que la consommation spécifique de la lampe atteignît 1,2 watt par bougie internationale, mesurée normalement à Taxe de l’ampoule et l’on maintenait l’incandescence, en faisant de temps en temps fonctionner la pompe, pendant i5 heures pour les filaments les plus minces et pendant 3o heures pour les filaments les plus gros. L’échauffement des soutiens ab ne dépassait pas des limites acceptables.
- O11 faisait ensuite rentrer l’air, on ouvrait l’ampoule'avec un charbon Berzelius, on substituait aux fils en platinite cc des tiges en fer identiques aux «à vissées et soudées à ces dernières, et l’on obtenait ainsi un couple de longues tiges en fer portant le fil vieilli, toutes prêtes pour les mesures des résistances aux différentes températures.
- Le schéma de la figure 2 montre la méthode suivie ' pour ces mesures. A l’intérieur d’un four électrique F on introduisait un bloc en fer doux B dans lequel était placé un tube en quartz Q fortement bouché par un tampon en amiante traversé par le couple de tiges en fer supportant le fil de tungstène, par un couple thermoélectrique Platine-Platine
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXV (2" Série).--H• 43?
- rhodié et |par un petit tube en quartz pour le passage d’un courant d’azote. La température du four était réglée soit en modifiant la résistance R, soit en faisant varier le rapport de transformation du transformateur T. Une personne était chargée de maintenir constante l’intensité du courant indiquée par l’ampèremètre A pendant les essais. Le courant alternatif nécessaire au fonctionnement du four était fourni par le réseau de la ville. Les expériences furent faites depuis les premières heures du matin jusqu’à 6 heures et depuis 8 heures et demie jusqu’à ii heures et demie, pendant lesquelles périodes.le voltage du réseau était assez constant.
- Le couple thermoélectrique Platine-Platine
- rhodié avait été étalonné jusqu’à i 6oo° par le Phys. Techn. Reichsanstalt et par le National Physical Laboratory. Un potentiomètre P servait à la mesure de la force électromotrice du couple, et, par conséquent, de la différence de température entre la soudure à l’intérieur du four et celle à l’extérieur.
- Un pont de Wheatstone W servait à la mesure de la résistance du fil de tungstène : le courant du pont, de l’ordre de o,5 milliampère, ne produisait pas d’échauffement appréciable du fil de tungstène.
- L’azote nécessaire pour remplir et entretenir une atmosphère inerte à l’intérieur du tube en quartz Q était obtenu en faisant passer lente-ment.de l’air dans un tube rempli de tournure de cuivre incandescente.
- Desxprécautions spéciales furent prises pour s’assurer que la température à l’intérieur du four était pratiquement uniforme et pour que les
- : résistances des tiges en fer, des fils d’amenée du courant et des contacts fussentconstantesetleurs » variations en fonction de la température négligeables.
- Les longueurs des fils de tungstène furent mesurées en se référant à un mètre étalon Starke, avec un comparateur Bamberg pourvu de micros-copes : le fil de tungstène était tendu par un poids de 5 kilogrammes par millimètre carré.
- La mesure du diamètre des fils a présenté des ' difficultés bien plus grandes. Cette mesure fut faite de double manière : soit en employant un sphèromètre électrique spécial (YEleltrotecnica, 1915, p. ài^étalonné avec des calibres de précision Brown et Sharp ; soit en le déduisant du poids d’une longueur connue de fil, en admettant un poids spécifique de 19,7 pour des fils d’environ o mm. 1 de diamètre et de-19,9 pour les fils d’environ o mm. 02 de diamètre. Les différences entre les valeurs données par les deux méthodes étaient d’autant plus grandes que les diamètres des fils étaient plus petits. L’on décida, par conséquent, de ne procéder à des mesures de résis-\ tivité que sur des fils d’au moins o mm. o3 de diamètre. Le tableau I résiîme les résultats des expériences faites sur trois fils.
- Pour contrôler l’uniformité de température à l’intérieur du four l’auteur s’est servi du fil de tunsgstène comme d’un couple thermoéléctrique. E11 effet le fil de tungstène relié aux deux tiges de fer constitue deux couples thermoélectriques en opposition : et si la température à l’intérieur du four n’était pas uniforme la force électromotrice résultante devait être différente de zéro. Le galvanomètre du pont de Wheatstone W, les ; circuits de la pile et de l’autre bras du pont étant coupés, servait à la mesure. On constata ainsi i que la différence de température entre les deux attaches du fil de tungstène était extrêmement petite, de l’ordre de 3° quand la température moyenne du four était de 900°. On pouvait donc parler de température du fil.
- Pour déterminer ces différences de température il fut nécessaire de déterminer la force électromotrice du couple tungstène-fer. Cela fut fait à l’aide du même appareil illustré par la figure 2 en substituant aux tiges de fer portant le fil de tungstène un vrai couple tungstène-fer, isolé comme l’autre couple. La mesure de la force électromotrice fut faite en utilisant le potentiomètre P. Un accident arrivé au four ne.
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- 21 Octobre 1916 LÀ LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Tableau I.
- fil 3,E (diamètre o,o38 mm) FIL 4,A (DIAMÈtRE 0,19 mm) fil 7,A (diamètre 0,47 mm)
- Température en degrés ' centigrades, Résistivité en ohm-cm. Température en degrés centigrades. Résistivité on 1 ohm-cm. Température en degrés centigrades. Résistivité en ohm-cm.
- 0° 5,lï X 10—'“ 0° 4,94 X 10-6 0° 4,92 X io-6
- ao°,5 5,64 » •xi* 5,49 » i9°)5 . 5,42 »
- 331°, 5 i3,95 » a38\5 10,99 » Ii9°. 7 i3,45 »
- 722° a5,7 » 5ai° !8,9 » 6220,5 22,60 »
- 9*8° 31 ,g5 » 83i" 28,26 » 961° 33,20 »
- 1 i4a° 39,45 » I 14 2° ; 38,2 » I 205° 43,io »
- 1 3a5° 47*°5 » 1 335° . 44,65 » I 390° 46,70 »
- La relation entre la température et la résistance est assez exactement représentée dans chaque cas par une formule parabolique à deux constantes : . Fil 3,E : p, = p0 [1 + 0,004 g5 t +• 0,000 000 86 t2] Fil 4,A : p, = p0 [1 + o,qo5 10 t -f- 0,000 000 70 <2] Fil 7,A : p, = p0 [1 + o,qo5 a3 t -f- 0,000 000 69 t2]
- permit de faire qu’une seule observation jusqu’à i 3oo°: on fut obligé d’arrêter les autres un peu avant 6oo°. La figure 3 montre les résultats de ces expériences. Les. forces électromotrices ont été considérées comme positives quand le tungs-
- . Différence c/e température
- Fig. 3.
- tène était positif viscà-vis du fer ou du cuivre. On voit par cette figure que jusqu’à environ 3b-4-o* la force électromotrice du couple tungstène-cuivre est extrêmement petite : le tableau
- suivant montre les valeurs de cette force électromotrice que, par des raisons d’échelle, on ne peut pas déduire.de la figure i. L’auteur fait remarquer que de cette propriété des contacts tungstène-cuivre on pourrait faire quelques applications utiles dans le champ des mesures électriques dè précision.
- Tableau II.
- DIFFÉRENCE FORCE ÉLECTROMOTRICE
- DES TEMPÉRATURES DU COUPLÉ TUNGSTÈNE-
- ENTRE LES SOUDURES CUIVRE EN VOLTS
- 5 degrés 0,0 x 10—6
- 16 » 1,1 »
- 25 » 4,8 »
- 35’ » 11,0 »
- D’après les résultats de nombreux essais récemment résumés par Langmuir et d’après ses propres expériences, l’auteur déduit les formules suivantes :
- Entre a 3oo K (*) et a 400 K :
- PT = pâ350 K t1 + P (T — a 3oo K)].
- Entre a 400 K et a'Soo K :
- PT = p2«o K [1 + P (T — a 45o K)j où T représente la température absolue (Kelvin)
- (t) K veut dire Kelvin ou nombre de .degrés par rapport à la température absolue.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXV (* Série).
- et p a la valeur 0,000 55 pour la première formule et 0,000 53 pour la seconde. Dans les limites a 3oo K—a 5oo K, est très probablement comprise la température d’incandescence du tungstène des lampes actuelles : la résistivité du tungstène « vieilli » étant:
- A 2 3oo K 71 X io-# ohm-cm.
- A 2 400 K 74,9 X io^6 ohm-cm.
- A 2 5oo K 78,9 X IO-® ohm-cm.
- L’énergie totale absorbée par la lampe peut' être représentée par la formule
- W = A.T*
- où T est la température absolue du filament. La valeur de a a été \rouvée pour la presque totalité des lampes expérimentées comprise entre 5 et 5,2 : en un cas elle est descendue jusqu’à 4,9 et en trois cas elle a varié de 5,2 à 5,4. L’auteur estime que ces différences peuvent dépendre du degré du vide et de la forme du filament et des ampoules, qui influent sur la transmission de la chaleur par convection.
- Effet des variations de diamètre des filaments sur leur température. — Considérons un fil de diamètre d0, de longueur l, aux extrémités duquel on maintient la tension constante V. Supposons le fil homogène et faisons abstraction de l’influence refroidissante des supports. Soit p la résistivité du tungstène à la température de régime absolue T0 et C une constante. L’état de régime sera évidemment représenté par la relation
- V2
- ----— = Circ?0^T0a.
- Si le diamètre du fil, tout en restant constant, diminue de Ad et la température de régime augmente, par conséquent, de A£, le nouvel état de régime sera défini par l’équation
- V2
- p(, +PAT)
- kl
- :Cu(d0 —Arfjf(T-f AT) .
- w (d0 — Ad)2
- En divisant cette expression par la précédente l’on obtient :
- Ad / AT\«
- En développant en série le facteur
- et en négligeant les puissances supérieures à la première on a :
- et en négligeant les puissances supérieures à la deuxième ;
- Dans le cas où p est positif (lampes à filament métallique) ces formules montrent qu’une diminution du diamètre est toujours accompagnée d’une diminution de la température. Pour les lampes à filament de tungstène, en prenant T0 = 2 35o K : a = 5,i et ji = 0,000 55 les deux dernières formules deviennent
- Ad
- do
- Ad
- — = — 0,002 dt
- 72 AT
- 0,002 72 AT — 0,000 oo3 1 AT2
- et sont représentées graphiquement par la courbe 2 de la figure 4- Pour les mêmes lampes, en prenant T0 = 2 45o K : a =5,i et3 —|o,ooo 53 les deux dernières formules deviennent
- • Ad
- — = — 0,002 61 AT do
- Ad
- -j- = — 0,002 61 AT — 0,000 00.2 9 AT2 do
- et sont représentées par la [courbe 1 de la même figure.
- Dans le cas où [1 est. négatif (lampes à filament de charbon), on a en moyenne T0 = 1 950 K: a — 4,5 environ et p = — 0,000 5 environ et on obtient
- Ad
- — =— 0,001 8 AT. do
- Donc pour ces lampes aussi une diminution du •diamètre est accompagnée par une diminution de température.
- • Si, dans la formule primitive, on introduit l’intensité du courant i à la place de la tension Y l’on obtient :
- i2o = Cud0/T0“
- Tt «0"
- c’est-à-dire :
- 4j2P = C7t2d03T0«-.
- Si le diamètre du fil, tout en restant uniforme, diminue de Ad et la température de régime aug-
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- Valeur c/e aT
- M.Octobre 4916. LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE \ 61
- mente, par conséquent, de AT, le nouvel état de et en négligeant les puissances supérieures à la régime sera défini par l’équation deuxième on a:
- ( +^T)K-(rf~À3? = ^ - 4l<MT + 4T>-
- laquelle, divisée membre à membre par la précédente, donne :.
- ('-$'=™-.(,+44):
- làl'ur ç'e
- / AT \2
- En développant en séi’ie le facteur |i -f- ——J
- et en négligeant les puissances supérieures à la première l’on a :
- A d
- +
- •(ËBïrIMw
- AT*.
- Dans le cas où (i est positif, une diminution du diamètre produit une augmentation de température. Pour les lampes usuelles à filament de tungstène, T0 = 2 35o K, les formules précédentes deviennent :
- Arf
- — = o.ooo 5/Jo A T
- «n
- — 4- 2 \ = 0,000 54o AT -I- 0,000000 34 AT*.
- Uq \«q /
- La courbe 3 de la figure 4 est la traduction graphique de la dernière expression. Pour T0 = 2 45o K 011 a
- —— = 0,000 517 AT
- A d do
- = 0,000 517 AT -f- 0,000000 3i AT2
- et la courbe 4 de la même figure est la traduction graphique de la dernière expression.
- Dans le cas où (3 est négatif, une diminution de diamètre est aussi accompagnée par une augmentation de température, mais beaucoup plus petite que dans le cas précédent. Pour les lampes à filament de charbon on a à peu près :
- La vitesse d’évaporation, dans le vide des fils de tungstène à des températures très élevées a été jusqu’à maintenant mesurée seulement par Langmuir dans le laboratoire de la General Electric Company. En acceptant ces résultats, il est possible de calculer la vitesse, de diminution de diamètre de filaments de tungstène à une température donnée, en prenant la valeur 19,8 comme poids spécifique du tungstène.
- Les résultats de ce calcul sont résumés dans le tableau III.
- * 4-
- A l’aide des formules précédentes, l’on peut calculer avec une approximation suffisante la
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- 62
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXV (2‘Bèrie). — ÏP4&
- Tableau lit.
- I
- TEMPÉRATURE DU > . TUNGSTÈNE (absolue) POIDS DE TUNGSTÈNE ÉVAPORÉ PAR CM2 ET PAR SECONDE, EN GRAMMES \ VOLUME DE (TUNGSTÈNE ÉVAPORÉ j>Aa CM2 ET PAR SfeCONDE, EN (liM3 ÉPAISSEUR DE LA COUCHE DE TUNGSTÈNE ÉVAPORÉE PAR HEURE, EN MM DIMINUTION DE DIAMÈTRE D’UN FILAMENT, ! DE TUNGSTÈNE, EN MM -A L’HEURE
- 0 0 K *4,4 X 10-12 f 0,73 ><io-‘2 26,3 X «o-9 52,6 X i o~9
- 2 3oo » 116,7 y> • 5,9 i » o,2i3 X 10—6 0,426 X 10—8
- 4 35o » ' 325 » 16,4 i » o,5go » 1,18 D
- a 4oo » no8 y> 40,2 ; » i,45 )> 2,90 )>
- 2 4üo )) 1,95 X 10-9 * 19 > » 4,2 » 8,56 )>
- 2 5oo » 4,67 » o,236 )}< 10—9 8,5 » >7 »
- 2 600 » 23,G » 1,19 i » 43,0 » 86 3)
- 2 noo )) 106 » 5,35 s » «9:V )) 386 . »
- 2 800 » 429 » 21,6 » 0,78 X 10 2 i,56 X io-s -
- 2 9OO » 1,57 X 10—6 79 » 2,85 » 5,7 »
- 3 000 X> 5,23 » o,265 X 10—'5 9>5 » 19 ».. j
- variation du diamètre et de la température d’un filament incandescent en fonction du temps. La méthode la plus commode pour exécuter ce calcul consiste à subdiviser le temps total d’incandescence en intervalles plus petits, par exemple en intervalles pendant lesquels le diamètre a diminué de i %. La température initiale du filament étant connue, les formules précédentes nous donnent immédiatement la température quand le diàmèlre a diminué de i % ; et en prenant la température moyenne, le dernier tableau donnera le temps nécessaire pour que cette diminution de diamètre se produise.
- En continuant progressivement on obtient le diamètre et là température du filament à la fin d’un temps quelconque.
- Les diagrammes des figures 5 et 6 représentent les résultats des calculs exécutés suivant la méthode ci-dessus exposée pour un filament de tungstène de o mm. 04/ la température initiale étant de a a5o K (courbes a. À) ou de i 3oo K (courbes b, B) ou de a 35o K (courbes c, C) ou de a 400 K (courbes d, D) ou de a 45o K (courbes e, E). Les courbes a, b, c, d, e, se réfèrent au cas où le filament est alimenté sous tension constante; les courbes A, B, C, D, E se réfèrent au cas où le filament est alimenté à courant constant. Les abscisses sont les heures d’allumage, les ordonnées de la figure 5 représentent la température du filament et les ordonnées de la figure 6 les
- Ceà figures mettent en lumière le fait que, si la température initiale d’incandescence est la même, les lampes alimentées à courant constant
- ont une durée très inférieure à celle des làmpeç alimentées sous voltage constant. Et celà est naturel, étant donné que la température du filament diminue avec le temps dans ce dernier cas
- Met rts iïnc* nde* ence.
- Zso&
- et augmente dans le premier. Cela ne veut pas dire que les systèmes en série, sont inférieurs aux systèmes en dérivation, mais cela veut dire que les lampes doivent être construites différemment dans les deux cas;
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- 21 Obtobre 1916. LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 6a
- En pratique, le diamètre du filament n’est pas constant, mais il présente inévitablement des sections de diamètre inférieur. Les calculs dans ce cas se font comme dans le cas d’un courant constant qui traverse l’étranglement du filament.
- N
- --------A courant constant
- — —à votùfge constant
- cfïnt ancfe. ’cono •
- Ht ures
- La figure 7 montre les résultats de ces calculs pour un filament de tungstène de o mm. 04 de diamètre : les abscisses représentent la différence pour cent entre le diamètre principal et celui de l’étranglement; les ordonnées représentent la durée en heures de la lampe.
- La conclusion pratique est que, pour des températures initiales un peu élevées, d’environ 1 400 K, et pour des filaments d’un diamètre pas trop grand, la durée de la lampe est déterminée presque exclusivement par les irrégularités, même très petites, du filament. Et comme la durée susdite est une fonction très rapidement variable de l’importance de l’irrégularité, cela explique les grandes différences individuelles entre différentes lampes, différences qui semblent dues à des causes inappréciables.
- Des expériences pour constater les inégalités de diamètre sur un même filament ont été ensuite faites par l’auteur. Les filaments étaient tendus
- à la surface d’une plaque de‘cristal par un poids de 5 kilogrammes par millimètre carré de section, et l’on en fixait les extrémités avec de la cire à cacheter. L’on envoyait dans ces filaments un courant extrêmement faible, incapable de produire un échauffemcnt appréciable, et l’on mesurait par un dispositif potentiométrique la d. d. p. entre deux couteaux distants de quelques millimètres, qui appuyaient sur le fil. Des précautions spéciales étaient prises pour assurer le parallélisme des couteaux et leur bon contact avec les fils.
- Différence entre le diamètre principal et le diamètre, de la partie la plus rnince,
- Fig. 7.
- Les résultats de ces mesures permettent donc d’affirmer que les filaments présentent des irrégularités de diamètre pouvant atteindre 1,8 % suffisantes pour expliquer les différences individuelles de durée des différentes lampes.
- E. B.
- (Elettro.lecnica, i5 août 1916)
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXIV (2* Série). — N0'43?
- TÉLÉGRAPHIE ET TÉLÉPHONIE
- Téléphonie à longue distance et par câble. Téléphonie souterraine et sous-marine. — B.-S. Côhen et J.'-G. Hill (») [Suite) (*).
- TÉLÉPHONIE SOUTERRAINE A LONGUE DISTANCE
- Il convient de remarquer d’abord que les câbles isolés au papier et non chargés ne conviennent pas à rétablissement des communications à longue distante. Toutefois, les perfectionnements apportés ces dernières années aux bobines de charge èn ont accru tellement l'efficacité qu’on a songé à les adapter aussi aux câbles sou terrains pour en augmenter la portée. On estima qu’il était alors utile : i° d’établir une comparaison du rendement des conducteurs de même calibre constitués en lignes aériennes et en ligiies souterraines ; a0 d’étudier la possibilité d’obtenir des circuits superposés dans les deux cas ; 3° de comparer la valeur des services et le degré d’isolement des lignes des troubles d’induction extérieurs.
- La constante d’affaiblissement minimum qu’on peut obtenir sur les circuits souterrains' et aériens et qui doit s’appliquer au premier cas envisagé se rapproche très sensiblement de
- par unité de longueur,
- dans laquelle :
- C indique la capacité du circuit par unité de longueur;
- R indiqué la résistance du circuit par unité de longueur ;
- G indique la perte par dispersion du circuit par unité de longueur;
- L'indique l’inductance des bobines de charge;
- R' indique la résistance effective des bobines à la fréquence de 8oo périodes.
- Négligé°ns l’inductance naturelle du circuit et admettons que la capacité d’une ligne aérienne
- (*) Mémoire préparé pour la Conférence des Ingé-nieurà téléphoniques qui devait avoir lieu à Berne en septembre 1914, et que la guerre a fait ajourner.
- (a) Voir La Lumière Electrique du 7 octobre 1916, p. 16.
- de gros calibre soit de 0,01 microfarad par mille ; nous pourrons estimer celle d’un câble souterrain à o,o65 microfarad, et si nous utilisons pour la ligne souterraine une bobine ayant une résis-
- /R' \
- tance de 35 ohms par henry = 35J,
- C
- obtiendrons une valeur de — égale à 20.
- nous
- Ces chiffres adoptés, rapprochonst-les ‘de la formule ci-dessus. Nous aurons alors
- Circuit souterrain \/R X o,o65 X 10—8 35 + 20;
- Circuit aérien (approx.) V7 RXo.oiXio -(-+5)
- ^6,5 X 55 _ a5 +£ "
- Ce qui montre que si la valeur de -=; dans la
- ligne aérienne est de 332,5 (0,48 mégohm par km.), la ligne souterraine a théoriquement la même efficacité que la première, alors même que celle-ci serait chargée.
- Les circuits superposés sur lignes aériennes n’ont pas donné grande satisfaction en Angleterre ; il est très difficile en effet de maintenir l’équilibre électrique pendant la saison d’hiver. Mais sur lignes souterraines, le cas est bien différent. Une fois l’équilibre obtenu, il a toutes chances de se maintenir constant et de n’être pas troublé par des causes extérieures. Or, si la combinaison entraîne,une augmentation de la résistance des circuits combinants du fait de la présence des bobines additionnelles,ce désavantage est plus que compensé par ce phénomène qui en résulte, à savoir, que la capacité du circuit combiné est considérablement inférieure à celles des circuits combinants. Les expériences faites sur des circuits combinés avec des câbles à isolement de papier et à circulation d’air installés et raccordés sans précautions spéciales ont démontré que l’exploitation commerciale de ces circuits était presque impossible. Pour obtenir des conditions satisfaisantes, il faudrait que ces
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- Il Octobre 1916. , LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- éâ
- câbles possèdent un haut degré d’isolement et que là résistance de leurs conducteurs soit bien équilibrée. 11 faudrait aussi que l’inductance des bobines de, charge soit parfaitement balancée dans toutes les combinaisons où elles prêtent' leur concours. Mais toutes ces qualités sont ùïiè question de fabrication et, s’il n’a pas encore été possible d’obtenir par commande un équilibre parfait des quatre fils qui servent à constituer lés circuits superposés, on est pourtant arrivé sélectivement à tourner la difficulté. A cet effet, on éprouve spécialement la capacité de chaque section de fil et oh fait un choix des sections susceptibles de fournir le meilleur équilibre dans la construction des circuits ; et c’est ainsi qu’on est arrivé à combiner des circuits parfaitement praticables.
- Etant donné qu’ils sont peu soumis aux influences extérieures on peut dire que les conducteurs souterrains, tant au point de vue de la sécurité que de la régularité du service, sont très supérieurs aux lignes aériennes.
- En fait, c’est le côté de la question qui a décidé l’Administration à mettre autant que possible en souterrain les circuits téléphoniques importants. Il est permis de supposer que dans un temps relativement prochain la plus grande partie du trafic interurbain s’écoulera par les circuits de cette catégorie. On a même déjà commencé à poser un câble chargé et combiné entre Londres et Liverpool (3a5 kilomètres) pour les services des réseaux de Londres, Birmingham et Liverpool. Ce câble comportera deux paires de conducteurs de 3oo livres ('{ mm. 4g de diamètre) eton estimé' que les circuits qu’il fournira auront l’efficacité de rendement des conducteurs aériens de même section.
- TÉLÉPHONIE SOUS-MAIUNE
- Les circuits constitués par des câbles sous-marins non chargés de bobines ont beaucoup moins d’efficacité que ceux créés par des câbles isolés au papier à circulation d’air. Ils sont par conséquent de beaucoup inférieurs aux circuits aériens non chargés. On en saisira immédiatement la raison en comparant les quatre constantes du câble à celles des lignes souterraines et aériennes. La résistance est la même dans tous les cas. Les inductances des deux sortes de câbles sont identiques, mais considérablement inférieures à celles des lignes aériennes. Nous
- Verrons, toutefois, que ce point importe peu. Là G
- Vtfleur — des câbles isolés à la gutta-percha
- pure est de l’ordre de iao à la fréquence de i a iî/'= 5 ooo, alors que celle des câbles au papier
- , Q
- peut être ramenée à — == ao ou moins. L’infé-
- L. '
- riorité de la gutta-percha a poussé certains constructeurs à rechercher une matière susceptible
- .... G
- de diminuer la valeur de —. On a même réussi à produire un diélectrique constitué par une variété de gutta donnant à ^ une valeur non supérieure
- à ao. Le Post Office possède actuellement trois câbles sous-marins isolés avec cette substance et en a un quatrième en construction. Cependant la capacité d’un câble sous-marin est beaucoup plus grande que celle d’un câble isolé au papier et extrêmement plus considérable que celle des lignes aériennes. De plus, étant donné le prix relativement élevé de la gutta, on s’est efforcé de diminuer l’épaisseur de la couche d’isolant et de compenser autant que possible tout accroissement de là capacité par un accroissement du diamètre du conducteur.
- Q -1,000 2.009 3,000 *,000 0,000 0,000 7,000 6,000 .
- 2n (Fréquence)
- fîésistencc du courent direct . rtohm» pnr noeud - U ligne pleine Indique le» reaultete oéhmus
- Fig. /|. —Expériences faites sur le câble de l’ilc Lundy à fil unique. Variation de In résistance effective avec la fréquence.-
- Mais les câbles de ces lignés n’ont pas une capacité uniforme ; leur capacité augmente même assez rapidement avec leur diamètre, en tout cas beaucoup plus rapidement que celle des câbles souterrains, ce qui fait qu’il ne peut exister ;dc rapport entre les capacités des deux sortes de i conducteurs. Pour les forts câbles sous-marins, lia capacité est, par exemple,de 0,106 microfarad par kilomètre contre 0,04 pour les câbles sou-
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- terrain? et 0,006 a microfarad pour les lignes aériennes.
- Nous allons voir maintenant par comparaison qu’on a un grand avantage à charger les câbles sous^marins.
- Admettons que la capacité d’un câble sous-marin soit de 0,17 microfarad par mille contre q,o65 pour un câble souterrain; on sait qu’on
- G
- pm$t obtenir ao comme valeur de dans les
- deux ca$. tes valeurs, 5-‘, sont quelque peu
- b,
- arbitraires? mais la bobine à insérer dans le câble sous-m\rjn ne pouvant être volumineuse
- bobines en vue de la'comhinaison augmenterait considérablement l’affaiblissement dés câbles. On peut obtenir maintenant des câbles aÿaritune constante d’affaiblissement de 0,006 4 par nœud, ce qui fait que la conversation devient possible avec une longueur d’affaiblissement de 3 à 400 nœuds (soit 750 kilomètres de câble).
- On construit actuellement des câbles sous-marins de tout diamètre jusqu’à 5.mm. 28 et chargés. On sait que la somme d’inductance exigée pour charger complètement un câble se
- détermine par la formule L — dans
- • l; + c
- (Æobine du a rebut l combinant J
- Bobinée de combinaison du circuitL superposé.
- (Bobine c/ueircbti (Bobine ducircl
- 'Bobine du cirent
- combine
- Kig. 5.— Schéma montrant l’installation de quatre circuits de câbles constitués ô l’aide d’un câble de quatre fils.
- nous limite la valeur utilisablp. On pourrait actuellement admettre 40 cojnme valeur de R R
- —Or, la valeur -p-1 de la îqeilleure bobine L*. _ L,
- utilisée actuellement en Angleterre sur les câbles souterrains égale 35. Si nous comparons les deux types nous aurons :
- Cible, oi,s.roarin=v/cR(5;-t.g)
- Câble souterrain ^=y/cR^*+^ \/o,65x(35+2o)
- — 1,7 approximativement.’
- Ainsi la portée delà voix dans un câble souterrain chargé sera approximativement 1,7 fois plus grande que celle permise avec un câble sous-marin employant le type de bobine envisagé.
- Utilisé en combinaison, le câble sous-marin a ce désavantage que la capacité du circuit combiné est double de celle des circuits combinants. Dans les câbles de grosse section, l’addition de
- laquelle ’L représente la somme d’inductance qu’exige la charge maximum. Si l’on désirait utiliser des câbles variant de 3 ü à 20 O par nœud, la somme d’inductance exigée d’après la formule ci-dessus varierait de 5o à 33o millihenrys par nœud. En pratique, on ne devrait pas insérer de valeur aussi élevée que celle de 33o millihenrys; mais on pourrait obtenir toute somme d’inductance nécessaire en appliquant la méthode de chargement par bobine. Disons cependant que, s’il s’agissait de câble continuellement chargé, on obtiendrait un très bon résultat avec une inductance maximum de 20 à 25 millihenrys par nœud. Or la formule suivante a montré qu’une charge donnée ne peut arriver à produire une constante d’affaiblissement minimum :
- p- = H(v4 + V/r)-4
- Dans cette formule, P est la proportion de charge exigée, L représente l’inductance néces-
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- 21 O&dbreim
- saire pour produire la constante minimum d’affaiblissement et L' l’inductance calculée pour la charge envisagée. Mais cette formule ne tient qu’autant que la formule ci-après est applicable :
- Constante d’affaiblissement :
- Il résulte de ces données que la charge continuelle n’atteint jamais la constante d’affaiblissement piinintum et ne l’approçhe seulement que lorsque les câbles sont très lourds. Maintenant il importé encore de considérer le rôle que joue le diélectrique dans le chargement des câbles En pratique, on doit augmenter l’épaisseur de la gutta-pereha en proportion du diamètre de l’âme, ou mieux de la section de celle-ci jointe à celle de l’armature. D’après les expériences faites en vue de rechercher l’épaisseur de gutta qu’il conviendrait d’employer dans la fabrication d’un câble de bonne qualité, le Post Office a déduit récemment l’équation empirique suivante :
- T == Ad -j- %t
- dans laquelle :
- T représente l’épaisseur du diélectrique,
- . d représente le diamètre des conducteurs de cuivre,
- t représente l’épaisseur totale de l’armature,
- A représente une constante actuellement égale à 8.
- Des considérations ci-dessus, il résulte que, tant au point de vue électrique que de la dépense de construction, les câbles chargés de bobines «sont supérieurs aux câbles constamment chargés, Reste la question d’entretien qui ne peut encore être solutionnée, étant donné que le premier câble chargé de bobines est de construction relativement récente.
- Il convient de dire ici qu’on a éprouvé certaines difficultés à obtenir une audition pure sur des circuits combinés avec des câbles sous-marins chargés de bobines. On pense qu’il faut partiellement en chercher la raison dans cette circonstance que l’eau de mer met un certain temps à envelopper le diélectrique du câble.
- Pour obvier à cet inconvénient, on enroule maintenant les âmes avec des bandes de laiton. L’expérience a montré que la résistance effective du câble n’en est que faiblement accrue.
- On a fait récemment des essais pour déterminer si la résistance effective et les autres constantes des câbles sous-mariris à fil Uniqüe sont identiques à celles des circuits bouclés et si l’audition, dans ces circuits','-'est d’ùnè <püreté suffisante*pour qu’on puisse les exploiter commercialement.
- La figure 4 donne les résultats d’essais faits avec un câble de eette catégorie mesurant 16 nœuds, reliant l’Angleterre à l’île Lundy. On remarquera que la résistance effective augmente avec la fréquence. Aune fréquence de ax /== 5 000 'l’augmentation dépasse légèrement 20 %. La résistance d’un circuit bouclé en câble exactement identique ne varie pas sensiblement avéc la même fréquence. L’accroissement de résistance est dû sans doute pour une grande part à l’armature de fer. Les autres constantes qui ne varient que faiblement ne méritent pas d’être mentionnées.
- On s’est proposé de faire une application pra tique des fils uniques en vue de combiner un 4e circuit téléphonique chargé, au moyen d’un câble de quatre fils chargé comme l’indique le schéma de la figure 5. Dans ce cas, les circuits AA', BB', etCC' sont exploités d’après le système habituel de circuit superposé et sont tous chargés de la manière courante ; et l’on obtient le circuit DD' par l’installation en parallèle des quatre fils. Il résulte de cette disposition que, d’après un principe connu, les courants se divisent dans les transformateurs AA', BB' et CC' sans les affecter, alors que lè transformateur DD' se trouve actionné. Comme la combinaison de bobines de superposition à chaque point de charge consiste en deux bobines de charge séparées, il s’ensuit que tous les enroulements des bobines de superposition dans le circuit DD' sont inducteurs et que le 4e circuit se trouve chargé. Le même dispositif peut également s’appliquer aux câbles continuellement chargés.
- A. B.
- (A suivre.)
- (The Electrician.)
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- I 1: "
- CONSTRUCTION ET ESSAIS DE MACHINES
- La Magnéto d'allumage Berkshire.
- Alors qu’on se préoccupe d’abandonner définitivement la construction allemande dans les accessoires d’automobiles, il est intéressant de signaler la nouvelle magnéto introduite récemment sur le marché par la Berkshire Magnéto C° de Pittsfield (Massachussets, E-Y).
- Celle-ci, tout en donnant aux faibles vitesses une étincelle assez forte pour permettre des démarrages aisés, limite l'intensité du courant de décharge aux grandes vitesses de façon à éviter une action destructive sur les bougies, le condensateur et l’isolement. Le courant atteint à 5o tours par minute la moitié et à i5o tours par minute 8o % de sa valeur maximà, c’est-à-dire que l’étincelle à i5o et à 3 ooo tours par minute est pratiquement la même.
- Fig. i. — Coupe longitudinale de la magnéto Berkshire.
- La machine ne possède aucun enroulement mobile, la seule partiè tournante sous courant étartt la pièce intérieure du distributeur. L’aimant en fer à cheval porte deux pièces polafres. A 90° de celles-ci se trouvent deux pôles supplémentaires en fer doux feuilleté qui se prolongent hors de l’aimant et sont réunis par une branche verticale sur laquelle sont montés con-
- centriquement les enroulements haute et basse tension.
- L’armature est constituée par une lanterne centrale en aluminium portant deux segments en fer isolés magnétiquement çt dont les épanouissements sont à 90° les uns des autres, de façon à correspondre aux pôles principaux et aux pôles supplémentaires.
- 1
- Fig’. 2. — Coupe transversale.
- Dans la position de la figure 2, le circuit magnétique se ferme entre le pôle principal de droite et le pôle supplémentaire supérieur d’une part et entre le pôle supplémentaire 0 inférieur et le pôle principal de gauche d’autre part. Un quart de tour après, la liaison sera au contraire établie entre le pôle droit et le pôle inférieur et entre le pôle supérieur et le pôle gauche. Le flux aura été complètement inversé dans la bobine. Les pôles supplémentaires peuvent être regardés en quelque sorte comme les armatures d’un condensateur magnétique recevant une série de charges alternativement d’un sens et de l’autre lorsque l’armature tourne. Les èntrefers servent
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- de limiteur, évitant l’augmentation du flux traversant le noyau de la bobine, au delà d’une certaine valeur.
- Un condensateur est renfermé dans une case au-dessus du pôle supplémentaire supérieur. De là le courant passe à la pièce centrale du distributeur qui porte autant de segments de bronze que le moteur a de cylindres. Le courant saute ensuite à des tiges métalliques qui sont disposées en face des segments sans toutefois les toucher. Un éclateur limiteur est logé dans le distribu-
- teur. La figure 3 montre le mécanisme du rupteur, dans lequel le ressort A est en acier d’une seule pièce, la vis C réglant la position du ressort et la vis D sa tension. Le mécanisme entier peut être facilement enlevé pour nettoyage et la bobine se retire par démontage d’une paire de vis.
- La magnéto Berkshire comprend un modèle à i étincelles pour moteurs 4 et 6 cylindres, et des types à 4 étincelles pour moteurs 4, 6, 8 et 12 cylindres. La construction s’adapte surtout bien à ces derniers, la machine tournant à mi-vitesse du modèle à 2 étincelles ; le réglage possible de l’avance est alors de 45° sur l’arbre à vilebrequins pour un moteur 6 cylindres. Ce grand champ de réglage, joint à la limitation automatique de l’intensité d’étincelles, donne à la magnéto tous les avantages de la batterie au démarrage et des armatures bobinées aux grandes vitesses, tout en supprimant pratiquement les inconvénients des deux systèmes.
- M. B.
- (The Eleclrical Review, 8 septembre 1916.)
- Les essais de réception des pfles sèches.
- En France, les piles sèches sont, en général, utilisées pour l’éclairage de petites lampes à incandescence, dites de poche, dont l’emploi s’est très étendu depuis le début de la guerre ; on en utilise de moins en moins pour l’allumage des moteurs à explosion ou pour les téléphones.
- En Amérique, on se sert beaucoup de piles sèches, de grandes dimensions, pour obtenir l’énergie électrique nécessaire au fonctionnement de petits moteurs, qui actionnent,, par exemple, des machines à coudre, des ventilateurs, etc...
- Avant la guerre, la plupart des piles sèches, yendues en France et en Angleterre, étaient de provenance allemande ; actuellement, les quelques fabriques, qui existaient déjà dans ces deux pays, se sont agrandies et de nouvelles se sont fondées, en particulier une fabrique anglaise, dans laquelle plus de 5oo personnes, la plupart des femmes, sont employées uniquement à la fabrication des piles sèches.
- Les piles dites sèches sont généralement du type Leclanché à liquide immobilisé ; la solution de sel ammoniac imprègne un corps poreux, sciure de bois, plâtre, etc. Dans la plupart des cas, le récipient est en zinc amalgamé et forme l’électrode négative. L’électrode positive est en aggloméré de charbon et de bioxyde de manganèse, ouest constituée par un charbon entouré d’un mélange de charbon et de bioxyde en poudre, maintenu souvent par un saG.
- Une pile sèche s’use, non seulement quand on la fait débiter, mais encore quand on la conserve longtemps sans l’utiliser, c’est-à-dire à circuit fermé ; il y a donc usure, soit par suite de travail, soit par vieillissement.
- Les essais de piles sèches peuvent être classés en deux catégories : i° en essais individuels, qui permettent, autant que possible, de se rendre compte si un élément que l’on veut utiliser est dans de bonnes conditions; 20 en essais de fonctionnement ou de réception, qui permettent de se rendre compte de la qualité moyenne d’un lot d’éléments, soit pour sa réception, soit pour le contrôle de la fabrication, en soumettant quelques éléments, choisis dans ce lot, à des essais de débit ; naturellement après de tels essais, les éléments qui y ont été soumis sont inutilisables.
- Les essais individuels consistent la plupart du
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- temps à déterminer la force électromotrice et la résistance intérieure de l’élément. En Amérique, on attache beaucoup d’importance à l’essai de court-circuit, qui consiste à mesurer l’intensité maximum du courant débité par un élément sur un ampèremètre de résistance très faible; l’essai doit être naturellement très rapide, sans cela on abîme l’élément. Aux Etats-Unis, on cherche à obtenir une intensité decourt-circuit très élevée; par exemple, pour un élément d’une longueur dei5 centimètres et de 6 centimètres de diamètre, le courant doit avoir une intensité de 35 ampères, la résistance de l’ampèremètre et de ses connexions étant de 2 centièmes d’ohm; il semble cependant que l’on pourrait avoif des éléments d’excellente qualité, ayant les mêmes dimensions, et donnant un courant de court-circuit d’intensité moindre.
- On peut, du reste, obtenir un courant de court-circuit de grande intensité, en employant dans la construction de l’élément beaucoup de carbone, de faible résistivité, mais cela aux dépens de la dépolarisation. Une intensité de court-circuit, de beaucoup inférieure à la moyenne, indique en général que l’on a employé, dans la construction de l’élément, des substances de qualité médiocre.
- Quand on a déterminé l’intensité de court-circuit d’un type d’éléments, à diverses époques après la construction, l’essai permet de se rendre compte de l’âge d’un élément; en effet, l’intensité de court-circuit diminue avec le temps qui s’est écoulé depuis la fabrication de l’élément conservé à circuit ouvert.
- La capacité utile d’un élément diminue avec son âge, mais pas toujours dans la même proportion que l’intensité de court-circuit. M. Ordway a constaté, par exemple, qu’un type d’éléments, dont l’intensité de court-circuit moyenne à l’état de neuf était de 22,4 ampères, n’avait plus au bout de neuf mois qu’une intensité de 3,6 ampères et que la capacité utile lors d’une décharge sur un circuit extérieur de 2 ohms, jusqu’à ce que la tension baisse à o,25 volt, était d’à peu près 25 ampères-heure pour un élément neuf et d’environ 20 ampères-heure pour un élément âgé de neuf mois.
- Il y^ a lieu de remarquer que, au point de vue pratique, c’est moins la capacité utile d’un élément qu’il est important de connaître que la durée deJa décharge, pendant laquelle la tension
- et, par conséquent, l’intensité dans un circuit de résistance donnée est supérieure à une valeur limite au-dessous de laquelle l’appareil alimenté par la pile a un fonctionnement défectueux. En somme, la quantité d’électricité qui correspond à la partie de l’intensité du courant, qui est supérieure au minimum, est pratiquement inutilisée. La capacité réellement utilisée de l’élément est égale au produit de la décharge utile par l’intensité minimum admissible.
- En général, quand on procède à la décharge continue d’un élément à un régime donné, on obtient une capacité, ainsi qu’une durée utile, moins grandes que si la décharge, au même régime, avait eu lieu avec intervalles de repos, pendant lesquels l’élément peut se dépolariser. Il ne faut pas cependant que le temps total de l’essai dépasse une certaine valeur, car, sans cela, l’action du vieillissement intervient et les conditions sont renversées.
- Si la décharge a lieu dans un temps relativement court, on obtient une durée de décharge utile, d’autant plus considérable que la température est plus élevée, mais, par contre, si la durée totale de l’essai est un peu grande, l’effet contraire se produit; l’influence du vieillissement, qui augmente avec la température, se fait sentir.
- M. Ordway a obtenu les résultats indiqués dans le tableau suivant, en procédant avec des éléments d’un même type à des décharges rapides (circuit peu résistant) et à des décharges lentes (circuit résistant) à diverses températures.
- Tableau I.
- TEMPÉRATURE DURÉE UTILE DE LA DÉCHARGE EN
- DE L'ESSAI HEURES SUR UN CIRCUIT DE
- ———*” '*”
- DEGRÉS CENTIGRADES 2 ohms 3s ohms
- O 40 1 800
- 25 60 i 5oo
- 5o 70 I 2 5o
- 75 65 I 390
- Pour des éléments de même dimension, la capacité utile maximum que l’on obtient dépend des conditions de la décharge; par exemple, Melsom, pour des éléments de mêmes dimen-
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- sions, a obtenu dans un cas une capacité utile maximum en les déchargeant six heures par jour sur un circuit de 5 ohms, et avec d’autres éléments, lors d’une décharge continue sur un circuit de ioo ohms. Il faut donc absolument, lors des essais de réception, se placer dans les mêmes conditions que lors de l’utilisation.
- Une Commission nommée par la Société d’Électrochimie 'américaine a élaboré des prescriptions relatives aux essais de piles sèches, dont le résumé est le suivant :
- Eléments pour téléphones.'— On doit décharger trois éléments en série sur une résistance de 7.0 ohms pendant deux minutes chaque heure, pendant vingt-quatre heures par jour et sept jours par semaine, jusqu’à ce que la tension aux bornes à la fin d’une période de décharge tombe au-dessous de o,8 volt.
- Éléments pour l'allumage — Décharger six
- éléments en série sur une résistance de 16 ohms pendant deux périodes d’une heure par jour. Les périodes de repos doivent être de onze heures.
- L’essai est terminé quand le courantinstantané, dans une résistance d’un demi-ohm placée en parallèle avec le circuit de décharge mesuré à la fin d’une période, a une intensité de moins de 4 ampères. L’intensité du courant instantané doit être mesurée après la première période de décharge, et ensuite à la fin de la sixième, de la douzième, etc.
- éléments pour éclairage de lampes à incandescence. — On doit décharger la batterie sur un circuit ayant une résistance en ohms égale à quatre fois le nombre d’éléments de la batterie, et cela pendant cinq minutes par vingt-quatre heures. L’essai est terminé quand la tension est tombée au-dessous de 0,7b volt par élément.
- (Génie Civil.)
- NOTES INDUSTRIELLES
- Une nouvelle machine à, souder électrique.
- La guerre, par son caractère industriel, aura favorisé l’éclosion de multiples inventions et suscité dans maints cerveaux des conceptions ou des adaptations appropriées aux circonstances. Malgré la pénurie de laboratoires de recherches et d’ateliers d’essais, plusieurs inventeurs ont réalisé, dans le domaine des munitions, diverses applications présentant des caractéristiques intéressantes. L’une d’elles mérite d’être décrite en détail en raison de son principe nouveau et des propriétés qu’elle réunit : c’est la machine à souder électrique.
- . Pour éviter tout danger d’explosion, certains services de la guerre, notamment celui du chargement des gaines, ont dû éliminer d’office la soudure à l’acétylène et au gaz et employer uniquement le fer à souder électrique.
- Parmi les modèles commerciaux existants, ceux de la G. E. G° et de l’A. E. G. avaient seuls obtenu leur mise en service, la construction électrique française s'étant, à notre connaissance, complètement désintéressée de cette importante application de l’électricité.
- Le fer à souder électrique, malgré ses avantages
- très appréciables, présente cependant plusieurs inconvénients : d’abord une usure assez rapide des résistances électriques provenant de l’oxydation provoquée par l’acide chlorhydique nécessaire à la soudure, puis une consommation assez intense de la matière à souder et, de plus, certaines défectuosités dans la netteté et la régularité de la soudure.
- Fig. i.
- La nouvelle machine à souder, dont nous donnons ci-dessous la description et dont la figure i reproduit le schéma, a été inventée par un sous-
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- Officier d’artillerie de la place de Y...; mise au point1 après dè nombreux essais, elle remédie à la plupart de ces inconvénients.
- Elle se compose d’un bloc de cuivre qui comporte Une entaille circulaire épousant la forme de la gaine à souder : uiVe cavité reçoit l’étain qui, par une rigole d’anàenée, est conduit directement à la partie à souder. Les résistances électriques R, indépendantes de la machine et, de ce fait, à l’abri de toute oxydation, entretiennent une température de iio degrés suffisante pour la fusion de l’étain'et permettent ainsi, par un simple mouvement circulaire de la gaine maintenue par le levier L, une soudure prompte et régulière.
- La machine peut fonctionner à toutes tensions, sous Courant continu ou alternatif.
- Ce nouveau procédé, en dehors de sa manipulation très facile, procure un rendement supérieur de 5o % à celui du fer à souder et réalise une économie très appréciable sur la matière à souder en raison de la régularité de la soudure et de la suppression de bavures et de déchets.
- Nous avons cru intéressant de signaler à nos lecteurs cette nouvelle machine à souder qui, conçue spécialement pour un service déterminé, pourfa cependant trouver, par une simple modification, son utilisation rationnelle dans de nombreuses applications. J. N.
- RENSEIGNEMENTS COMMERCIAUX
- Relèvement des prix de vente du courant.
- Angleterre. — Le conseil municipal d’Abertilly a accepté d’augmenter le tarii de vente de l’électricité de i d. (o fr. io5).
- A Christchurch sur une demande de la Société de distribution d’une élévation de 10 % sur les tarifs de vénte du courant, il a été accepté que ces tarifs soient félevés au maximum de 5 % depuis le Ier janvier 1816 jusqu’à la fin des hostilités.
- La Compagnie locale de distribution d’Llectricité de Northampton a lemp'orairement augmenté ses prix de vente du courant de 10 % pour la lumière et de 12 1/2% pour la force motrice.
- A Torquay une augmentation de 12 d. (o fr. o5a) a été admise. Le Comité d’Electricilé a en même temps émis le vœu que la question d’une fourniture de courant aux tramwajs fût de nouveau envisagée en raison de l'augmentation dés prix de Charbon.
- A Wimbledon, le Comité d’Électricitéadécidé qu’après le prochain relevé de compteurs les prix de vente du courant et de location des compteurs seraient de nouveau relevés de i5 % ce qui porte à 25 % le relèvement total depuis le début de la guerre.
- A Rillingham (Kent), le prix du courant doit êtie augmenté à partir de novembre depuis 3/<j d., plus 10 % pour le chauffage, à 1 d. plus 10 % et toutes les nouvelles policés, sauf le cas de contrats spéciaux, subiront une majoration de prix de i5 % en sus des 10 % dont elles avaient été précédemment grevées. Le supplément de 10 % demandé pour la location de compteurs, radiateurs et autres appareils est supprimé.
- A Newcastle under Lyme, le prix de l’électricité pour l’éclairage est augmenté de 7,5 d.
- On voit par ces exemples qu’en Angleterre les pouvoirs publics sont résolument entrés dans la voie de relèvement de tarif.
- La reproduction des articles de la Lumière Electrique est interdite.
- I’aRU. — tMrntMBRIR LEVÉ, 17, RUE cassette.
- Le Gérant : J.-Iî. Nouet.
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- ÉfeH# foftPR»octo^e laie.
- Tomt XXXV (2* série). N» 44
- ... ..... >V ;.
- SOMMAIRE
- P. BOUGAULT. — La nouvelle proposition de loi,sur lesusiues hydrauliques............ 73
- MARIUS LATOUR. — Note sur le mode de représentation des .pertes électrpmégné-tiÆUeadans Jes appareils à 1er.............. 78
- Publications techniques
- T.élégraphie et.téléphpnie.
- Le pliotron. Son application comme oscjjla- 1 teur,p.Qur, les^ fréquences très, basses où très
- (élevées. — Wilî.ÏÂM C. ‘Wàt+B ............ 81
- Mécanisme de transmission des ondes. Effet de” la’ composition de l’atmosphère. —
- ‘•F. -Lowbnstein. ........... .......85
- Etude de la loi de réponse du détecteur au silicium. —,Mc P9WELi,,et, G- Wiçk.^ .... 85
- La téléphonie à longue .distance et par câble. Téléphonie sqyterraine et sous-marine. —
- B -S. Cohen etJ.-Ç. Yliuv. (Suiie.)....... 87
- Statistique
- L'industrie minière et l’industrie sidérurgique en ipib. Allemagne. — Autriche-rHongrie.
- — Grande-Bretagne. —, Etats-Unis d’Amérique.................................... 9a
- ,Le marché {électrique, russe................... g3
- Échos nie la .guerre
- La rééducation des mutilés de la guerre...... 94
- .Renseignements Commerciaux..................... 96
- LA NOUVELLE PROPOSITION DE LOI SUR LES USINES HYDRAULIQUES
- - -v . • • , • • f<
- A la Chambre des députés, le 11 juillet 1916, MAI. Margaine, Bedouce, Deléglise, Mistral, ont déposé une proposition de loi qu’ils ont fait précéder d’un long exposé; elle est intitulée : a Proposition de loi relative aux usines hydrauliques; à elle seule, la sobriété de ce titre est déjà une indication. Alors que les propositions précédemment déposées sans aucun succès, étaient cantonnées dans l’une ou l'autre de ces deux sériés : « Usines des cours d’eau du domaine public » e/« Usines des cours d’eau privés y>, nous assistons aujourd’hui, au point de vue'de l'énergie, à une unification légale de tous les cours d’eau : l'artiele premier (conçu d’ailleurs dans cette forme chère à l’administration française, alors même qu’elle veut encourager l’initiative privée), nous apprend que « nul ue peut aménager et employer, sans une autorisation ou une concession de l’Etat, l'énergie mécanique contenue dans l’eau des cours d'eau qui constitue une richesse nationale et, à ce titre, fait partie du domaine public ».
- Nous voudrions aujourd'hui présenter un résumé succinct, et en quelque sorte schématique de cette nouvelle proposition.
- I
- Au point de vue de leur statut légal, les usines sont divisées par les nouveaux législateurs, d’une part, d’après leur puissance et, d’autre, part, d’après leur objet.
- Sera autorisée, quelle que soit. la rivière
- empruntée — navigable, flottable ou non — toute usine dont la puissance brute installée ne pourra pas .dépasser une puissance de 5oo kilowatts et qui né fera pas son objet principal du commerce •de l’énergie.
- Si l’une ou l’autre de ces deux conditions vient à manquer, l’usine doit être concédée; ce qui re-
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- 74
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXV (2* Série). — N*44.
- vient à dire que la catégorie des usines autorisées sera essentiellement restreinte, et que celle des usines concédées deviendra en réalité le régime de droit commun : nous savons tous combien nombreuses sont les usines de tissage, d’électrométallurgie, d’électrochimie qui dépassent 5oo, kilowatts ou, si l’on veut, 700 chevaux en chiffre rond; et nous savons également combien il existe d’usines de puissance moindre qui se sont créées pour vendre dans une commune de la force motrice et de la lumière : ces deux sortes d’usines ne pourront plus s’établir sous le régime de l’autorisation, puisqu’à l’une et à l’autre il manque une des deux conditions dont la coexistence est nécessaire : puissance inférieure à 700 chevaux, objet autre que la vente de l’énergie.’
- Le régime de la concession se dédouble : il comprend la concession simple (c’est-à-dire sans déclaration d’utilité publique), régime qui est réservé aux usines dont la puissance maxima est comprise entre 5oo et 10 000 kilowatts et aux usines qui, en dessous de 5oo kilowatts, entendent se consacrer principalement au commerce de l’énergie.
- La concession avec déclaration d'utilité publique sera donnée à toutes les usines dont le minimum dépassera 10 000 kilowatts quel que soit leur objet. Toutefois, par exception, les usines d’électrochimie et d’électrométallurgie pourront faire une demande pour rentrer dans ce régime, alors même que leur puissance n’atteindrait pas le chiffre ci-dessus fix,é.
- La classification étant faite, il faut actuellement étudier les signes caractéristiques de chaque catégorie. wI„. i-
- Usines autorisées. — Comme il a supprimé dans son plan d’ensemble toute distinction entre les deux sortes de rivières, l’auteur du projet est conduit pratiquement et par la force même des choses, dans chaque article ou à peu près, à s’imposer pratiquement une distinction entre celles qui seront établies sur les cours d’eau du domaine public et celles qui seront établies sur les cours d’eau privés, dont le lit appartient, comme chacun sait, aux riverains.
- Si une usine autorisée est établie sur le cours d'eau du domaine public, elle est soumise d’abord à une redevance, de plus son existence est perpétuellement subordonnée à l’intérêt général, à la conservation comme à l’utilisation, dans
- 11’intérêt de tous, du domaine public, et cela sans aucun droit à indemnité. En réalité, cette formule un peu ronflante dont le cliché est connu signifie en somme que, si l’intérêt général commande de créer, dans la section où se trouve l’usine, une dérivation plus importante que celle qui existe, la suppression de dérivation de la première usine aura lieu sans indemnité pour elle.
- Si, au contraire, l’usine est située sur un cours <Teau non classé, le déguerpissement ne saurait avoir lieu sans une indemnité ; le texte est muet sur l’autorité qui sera chargée de la donner ou de la fixer: il laisse seulement le droit à l’évincé de la réclamer sous forme d’énergie électrique, sans préciser à quelle personne il devra porter sa demande.
- Enfin la durée de l’autorisation pour toutes les usines est limitée à cinquante ans : elle est perpétuellement renouvelable ; toutefois si, en fait, elle n’e^lpas renouvelée, le permissionnaire devra faire disparaître les ouvrages, pour rétablir le cours de l’eau tel qu’il était auparavant. Comme consolation, on lui dit cependant que, pour s’éviter les frais de cet enlèvement, il peut abandonner gratuitement à l’Etat les ouvrages qu’il ne voudrait pas démolir.
- Usine concédée de la première catégorie. — Cette concession est donnée par un arrêté du ministre des Travaux publics, après enquête ouverte par les soins des ministères de l’Agriculture, de l’Intérieur et des Beaux-Arts : les conditions sont fixées par un cahier des charges conforme à un type approuvé par décret. Puisqu’il n’est que concessionnaire, l’industriel n’a qu’une jouissance temporaire, et nous devions, en effet, nous attendre à, ce qq’,qn ^article nous indiquât ce qui se passera à la,fin du terme de soixante-quinze ans prévu comme maximum : l’article 7 l,e détaille avec quelque complaisance : si l'usine concédée est située sur un cours d’eau public, l’État reprend gratuitement, francs et quittes de tous privilèges, hypothèques et autres droits réels, les terrains, bâtiments, machines hydrauliques, machines nécessaires à la production et à la transformation de l’énergie, il peut racheter à dire d’expert tout le surplus de l’outillage de l’usine. Cet abandon a lieu quelle que soit la nature de l’utilisation du courant : il est aussi réel pour l’usine qui fait le commerce de l’industrie que pour l’usine purement privée con-
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- sacrée à l’électrochimie et à l’électrométallurgie.
- Au contraire, si Vusine est établie sur un cours d'eau non domanial, il faut distinguer :
- a) Si l’usine a pour objet le commerce de Vènergie, l’Etat reprend gratuitement les terrains, les bâtiments, les. machines hydrauliques définis au cahier des charges ;
- b) Si l'usine est étrangère au commerce de l'énergie, l’Etat ne prend les installations que moyennant une indemnité fixée à dire d’expert.
- Dans les deux cas d’ailleurs, si l’Etat ne veut exercer aucun de ces droits, le concessionnaire a le devoir de remettre le cours d’eau en son état primitif.
- Ajoutons qu’en rémunération de la concession qu’il accorde, l’Etat demande des parts de fondateur, si le concessionnaire est une société : il devra toucher par ce moyen le quart des bénéfices après déduction de la réserve légale, des amortissements et de la rémunération du 6 % servi aux actionnaires. Si le concessionnaire est un particulier, il devra donner à l’Etat uttè redevance croissant en proportion avec la production de l’usine.
- Nous sommes ainsi bien renseignés sur les devoirs et obligations du concessionnaire : n’avoir qu’une jouissance temporaire, payer un quart de ses bénéfices, abandonner en fin de concession à l’État la plus grande partie de ce qu’il aura édifié ; tout cela est assez catégorique et assez grave pour que nous nous demandions avec anxiété quelle sera la contrepartie, c’est-à-dire quels avantages la concession simple donnera au concessionnaire.
- C’est ce que la loi établit, dans son article 5, en des termes plutôt... maigres. Nous savons tous que ce qu’il est difficile d’obtenir dans la consti-: tution d’une chute c’est l’è'risemble, kaihVsolution de continuité, des droits dJefpassage, pour l’établissement de la canalisation du canal de fuite et de l’usine elle-même. Que va décréter l’article 5 sur ces points primordiaux : « La concession confère, dit-il, le droit d'aménager et d'employer la force hydraulique ; tous travaux nécessaires à cet aménagement ou à son entretien pourront être exécutés sur les dépendances du domaine public, ou sur les propriétés sur lesquelles le concessionnaire aura acquis des droits. »
- Ainsi nous savons — et le plus naïf d’entre nous aurait pu s’en douter sans que la loi le [lui ait dit — que la concession d’une force hydrau-
- lique nous donnera le droit d’utiliser cette force : il eût été vraiment malheureux que c’eût été le contraire! Nous savons de plus que nous pour, rons utiliser les terrains sur lesquels nous aurons acquis des droits. C’est généralement pour cela que l’on fait des acquisitions.
- Il n’est rien dit pour l’obtention des droits de passage? rîèn pour l’acquisition des terrains usiniers; en ce qui concerne les droits d’eau, appartenant aux tiers, il est dit seulement que le décret de concession transforme « en une indemnité les droits des particuliers, ainsi que tous les avantages tirés de la riveraineté qui seraient supprimés ou diminués, notamment par suite de la submersion des rives ».
- Assimiler à la diminution d’un avantage afférent à la riveraineté la dépossession tirée de la submersion des rives qui est une véritable expropriation en fait d’un terrain, c’est au moins une étrangeté juridique ;'mais on comprend, quels que soient les termes employés, ce que le rédacteur a voulu dire : on ne pourra, sans payer les propriétaires, les déposséder, parle reflux de l’eau, du sol qui leur appartient.
- Même sur ce point aussi intéressant, la proposition de loi est d’un laconisme regrettable : qu’entend-elle par ces mots « le droit des particuliers à l’usage des eaux » ? Dans les rivières non navigables ni flottables, l’usage des eaux appartient aux riverains tant pour l’irrigation que pour la pèche et même pour la force motrice : l’indemnité qui sera due d’après le projet n’est-elle relative, comme le veulent aujourd’hui les errements d’ailleurs regrettables du droit administratif, qu’à la dépossession d'un droit jmis en œuvriérft:0\i,àbmme\à législation basée sur le droit 1 civil le voudrait, s’applique-t-elle aussi à la suppression du droit de riveraineté, tel qu’il est éventuellement utilisable pour tout riverain d’après l'article (>44 du Code civil ?
- Quel sera le tribunal chargé- d’apprécier ces indemnités ? Sera-ce le tribunal judiciaire, comme le déclarait autrefois le projet de loi du ministre de l’Agriculture, rapporté par M. Lebrun, ou le tribunal administratif, ou enfin l’autorité qui délivrera là concession ? On le chercherait vainement dans le texte que nous avons souligné.
- Usines concédées avec déclaration d’utilité publique. — Comme le projet le fait remarquer, il s’agit d’une catégorie assez exceptionnelle, puisqu’elle est normalement réservée aux usines
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- de très grande puissance (10 ooo kilowatts au moins ou en chiffres ronds 13 5oo chevaux-vapeur). Un décret Jsuffira pour donner la concession, toutes les fois que le détournement des eaux de leur lit n’aura pas une longueur excédant ao kilomètres mesurés suivant ce lit, ou lorsque la puissance brute maxima dont l’usine pourra disposer ne dépassera pas 6o ooq kilowatts. Pour les dérivations plus longues et pour les puissances plus fortes que celles qui viennent d’être indiquées une loj sera nécessaire : pour préciser, par exemple, les entreprises, connues sous le nom de Jonage, La Brillanne, La Tuilière, auraient pu, sous l’empire de la loi nouvelle, se constituer au tnoyen d’un simple décret ; au contraire l’usine future dite de Genissiat réclamera une loi (i io ooo kilowatts).
- Les usines de cette catégorie jouiront du droit d’expropriation et, en retour, elles devront donner à l’Etat, non point des parts de fondateur comme les usines de la catégorie précédente, mais des actions d’apport dont la quantité devra être déterminée parle cahier des charges : l’État sera représenté auprès de la Société par deux commissaires choisis parmi les ingénieurs de l’État qui auront entrée au Conseil d’Administra-tion avec tous les droits accordés aux administrateurs, moins l’allocation des jetons de présence.
- Enfin l’État pourra accorder des subventions si la construction de l’usine comporte l’établissement d’un barrage formant une grosse retenue d’eau, dont l’utilité dépassera ce qui est nécessaire au service de l’usine et rejaillira sur toute une région.
- Nous ne quitterons pas le chapitre des différentes catégories sans indiquer que la commission l’a rédigé en partant de cette idée préconçue qui, seule, peut l’expliquer : l’énergie mécanique contenue en puissance dans tous les cours d’eau de France est une propriété de l’État : or, un propriétaire peut toujours se conduire comme il l’entend, quand il s’agit de disposer de sa chose; il peut, ou la laisser pour partie à un tiers, en paraissant s’en désintéresser : ce sera le rôle de l’État pour les petites usines qui ne font pas de commerce d’énergie (régime des autorisations). Il peut être un peu plus généreux et donner lè régime de la concession simple; l’unique avantage que le concessionnaire y trouvera, n’est pas de résoudre le refus obstiné du barreur
- de chute qui ne veut- concéder a aucun prix un droit de passage : c’est seulement la possibilité d’inonder les rivés par une submersion moyennant une indemnité; pour les* emplacements même indispensables) l’hydrâiiliciëri' doit' contracter avec lès proprietaires) Pourquoi se plém-drait-on de l’exiguïté dé cette situation puisque l’État, dispensateur suprême de’ la concession même sur les cours d’eau’ privés, pourrait nous la refùsèr. Enfin quand on envisagera de grandes entreprisesj celles gue sous l’ancien régime oh appelait royales, l’État devenant généreux jusqu’au bout se démet d’une partie dé sa toute-puissance en faveur de l’entreprise considérée. Telle est, en quelques lignes, le résumé dé toute l’économie de la loi.
- En somme, l’article premier (qui, dans l’examen des articles, est appelé par ses auteurs mêmes « la base de la loi », puisqu’il fait triompher le principe originel de l’idée du domaine public) n’est que la mise en équation du problème ; tous les autres articles n’en constituent que des solutions : aux praticiens de dire s’il n’y a pas, au point de vue de l’intérêt pratique des solutions négatives; est-ce ainsi qu’on facilitera la mise en valeur de notre richesse nationale ; et appellera-t-on les capitaux par le simple exposé d’un théorème?
- »
- Il nous reste à indiquer quel est le sort résèrvé par la proposition de loi aux usines existantes : il est expliqué dans le titre 6 intitulé « dispositions générales ».
- Sans doute, le projet ne dit point qu’Un effet rétroactif lui est réservé: l’article i5, dans ses premiers mots semblé au contraire proclamer que les usines existant antérieurement à la promulgation de la loi ne lui seront soumises qiiè dans soixante-quinze ans.
- Mais immédiatement, un correctif est inséré : pour les usines existantes, qui, si on supposait la loi appliquée, seraient susceptibles de rentrer dans la concession, aucun travail destiné ài augmenter la puissance hydraulique ne pourra être fait sans une autorisation du ministre des Travaux publics délivrée après enquête sur l’avis’du ministre de l'Agriculture. Et même le ministre pourra subordonner son autorisation à la côfi-
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- dition que l’usine soit immédiatement soumise à la loi nouvelle.
- Et même sans envisager l’hypothèse d’une augmentation quelconque, les usines actuellement existantes auront à connaître la loi nouvelle : l’article 16 le dit avec une certaine crudité dans les termes suivants : « Une taxe spéciale sera établie par les lois de finance sur l’énergie hydraulique captée par les usines visées à l’alinéa premier de l’article précédent (usines préexistantes) à moins qu’elles ne soient soumises au régime de la présente loi. »
- C’est encore la conséquence absolue, rigoureuse, du premier principe :]puisque la loi admet que, même sur les cours d’eau privés, l’énergie mécanique est et a toujours été la propriété de l’Etat, il faut que l’État rentre en possession de cette propriété que les industriels lui avaient précédemment prise : s’ils consentent à faire cette restitution au moyen d’une redevance annuelle, ils la paieront comme un impôt, créé virtuellement par la loi que nous étudions, mais dont la fixation sera faite par la loi de finance avec tous les aléas qu’elle comporte. Si, au contraire, ils se soumettent au régime de la présente loi, ils s’acquitteront de leur dette par la création des parts de fondateur donnant le droit au quart des bénéfices après les prélèvements légaux tels que cela est expliqué dans l’article 6. Mais est-il pratique de concevoir la création de parts de fondateur dans une société préexistante ?
- Enfin, comme il fallait s’y attendre, les derniers articles de la loi sont consacrés à la constitution d’un comité nouveau : il portera le nom de Comité des forces hydrauliques et comprendra, avec les représentants des grandes industriesjélectriques, électrochimiques et électrométallurgiques, des délégués , des administrations des Travaux Publics, de l’Intérieur, etc. On y adjoindra deux délégués de chacune des commissions du Sénat et de la Chambre des députés. Le comité est destiné à donner son avis sur les cas d’application de la loi et toutes les questions y relatives dont les ministres le saisiront.
- Il nous semble que nous aurons rendu un compte exact du projet de loi, lorsque nous aurons fait les constatations suivantes : l’exposé des motifs contient des détails très intéressants sur
- l’état actuel de l’industrie électrique au point de vue des fabrications chimiques, métallurgiques et de la distribution de force, tant en France qu’à l’étranger. Un résumé de la législation étrangère est certainement à lire et constitue un des meilleurs travaux qui aient été produits sur la question. Au reste, on rie saurait le nier, cet exposé des motifs* est, au point de vue du style, éçritde main de maître ; disons enfin que, si l’on peut douter du résultat, on ne peut douter des intentions des rédacteurs qui paraissent excellents : ils veulent réaliser l’association de l’Etat et de l’Industrie : pour cela, ils préconisent le moyen, nécessaire d’après eux, dans lestermes suivants : < Cette collaboration se fera par la présence au Conseil d’administration de deux ingénieurs de l’Etat ; le texte précise cette .dernière qualité, car il faut éviter qu’un ministre puisse être tenté de voir là l’occasion de distribuer des places nouvelles, par exemple à quelques naufragés du suffrage universel; il faut que cette pénétration de l’industrie amène, pour le plus grand bien de la nation, un complément d’éducation nouveau et indispensable à son corps d’ingénieurs. Il est stipulé qu’un au moins de ces deux ingénieurs sera choisi d’accord avec la société intéressée : ce sera une garantie que l’on lui donnera, et il ne sera pas mauvais que, par la conversation qui s’engagera ainsi,le ministre aitsur sespropres ingénieurs une appréciation extérieure à sa propre administration. De ces deux ingénieurs, l’un, plus jeune, suivra tout particulièrement l’usine à laquelle il sera attaché ; l’autre, plus expérimenté, fera partie de plusieurs conseils et dirigera plusieurs de ses plus jeunes auxiliaires. Enfin, ces deux ingénieurs ne recevront aucun traitement de la société
- \\ i f> ; . r% # . •
- a aucun titre; leur action auprès d’elle sera indépendante et désintéressée. Ingénieurs de l’État, ils seront ; tels ils resteront; c’est l’État qui leur donnera leur traitement : à lui de le donner suffisant pour retenir et s’attacher ses ingénieurs; s’il ne les paie pas assez, il n’a qu’à s’en prendre à lui-même si les bons le quittent et vont ailleurs. »
- Depuis les beaux vers d’Ovide sur les bienfaits de l’âge d’or, il n’avait rien été écrit de plus touchant.
- Paul Bougault,
- Avocat à la.Cour d’Àppel de Lyon.
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- NOTE SUR LE MODE DE REPRÉSENTATION DES PERTES ÉLECTROMAGNÉTIQUES DANS LES APPAREILS A FER
- AJ. Latour expose comment, dans les bobines de self et les transformateurs, les pertes par hystérésis aussi bien que les pertes par courants de bouc.ault, se représentent par une résistance montée en dérivation/ il signale que les transformateurs à haut rendement sont encore possibles, dans ces conditions, même pour des puissances minimes.
- Si l’on considère un appareil avec circuit magnétique en fer, on sait que le passage d’un courant alternatif y entraîne des pertes spéciales qui se traduisent par une absorption de courant watté. On peutsè représenter que cette absorption de courant watté correspond indifféremment, soit à l’introduction d’une certaine résistance fictive montée en série avec l’appareil, soit à l’introduction d’une certaine résistance fictive montéç en dérivation sur l’appareil. Entre ces deux modes de représentation, celui qui se rapporte au montage d’une certaine résistance appropriée en dérivation sur l’appareil est cependant conforme davantage à- la nature des choses; il y a lieu de ne pas perdre ce fait de vue au cours des projets et essais relatifs à des appareils spéciaux dans lesquels les pertes dans le fer sont relativement élevées (téléphones, bobines de self à hautes fréquences, transformateurs de résonance pour T. S.. F., etc.).
- Nous allons rappeler'et exposer les considérations élémentaires que comporte lé sujet.
- Soit une bobine de self S (voir fig. i). Il y a, comme on sait, deux sortes de pertes : les pertes par courants de Foucault et les pertes par hystérésis.
- Fig. i.
- Pertes par courants de Foucault.
- On représente, ainsi qu’il est bien connu, le phénomène des courants de Foucault en imaginant que la bobine S est assimilable à un transformateur avec circuit secondaire fermé sur une résistance. En donnant le rapport de transformation i à ce transformateur, on doit donc se représenter les pertes par courants de Foucault en imaginant qu’une certaine résistance p4 est montée en dérivation sur la bobine de self S. Exactement, on imaginera que la bobine S, de
- self induction L, a une résistance nulle et que sa résistance R est reportée sur le circuit audelà delà dérivation p! (voir fig.'î). Il est bien vrai qu’il faudrait imaginer des fuites entre l'enroulement de la bobine meme et le secondaire fictif dans lequel circulent les courants de Foucault (ce qui reviendrait à établir la dérivation pj après une self 4 et à disposer une self 4 en série avec la dérivation p4 (voir fig. 3) ; mais dans une
- Fig. a. Fig. 3.
- première approximation la première représentation de la figure a pourra paraître suffisante.
- Suivant la figure •>., les pertes par courants de Foucault augmentent, pour un flux donné dans la bobine S, comme le carré de la fréquence, puisquela tension aux bornes de la résistance p4 augmente comme la fréquence. Pratiquement dans le cas de larges variations de la fréquence ceci n’est pas tout à fait exact et l’on voit bien qu’il y aurait lieu, pour plus de précision,
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- d’adoptei* une représentation du genre de celle de la figùre 3.
- Pertes par hystérésis.
- En ce qui concerne les pertes par hystérésis on connaît le point de vue de Potier, suivant lequel le flux est en retard sur le courant d’un certain angle constant oc dit angle hystérétique.
- La phase du flux produit par un courant i n’est pas celle de ce courant O i, mais bien celle d’un courant fictif O/' e n retard d’un angle a (voir fig. /,)
- sur O i. On imaginera alors que la bobine S absorbe véritablement le courant fictif O i' et que, dans un circuit dérivé sur cette bobine S, il passe un courant additionnel 0j tel que composé avec O i' il donne comme résultante le courant réel O/.
- Comme 0i' est un courant déphasé de ç)o° en arrière par rapport à la tension Oc appliquée aux bornes de la self S, il en résulte que la dérivation fictive sur la bobine S devrait être constituée de
- façon à absorber un courant déphasé de * en
- avant par rapport à cette tension. C’est dire que cette dérivation devrait contenir une certaine „ a .
- Gapacitance. Un supposera que - est assez petit
- pour qu’il y ait lieu de négliger cette capacitance. On concevra donc que, au point de vue des pertes par hystérésis, tout se passe comme si l’on montait en dérivation sur la bobine S une résistance p2 de grandeur telle qu’elle absorbe un courant j
- , . . . a
- égal à i 2 sin -.
- On arrivera à ce résultat en faisant
- i Là)
- .«•
- 2 sm -2
- On remarquera aussitôt .que la résistance p2 à envisager est proportionnelle à la fréquence.
- Comme [la tension aux bornes *de la bobine de > self, pour un flux donné, augmente proportionnellement à la fréquence, il en résulte bien que' les pertes augriienteut comme la fréquence, ce qui est conforme à l’expérience.
- 1 En représentant les pertes par hystérésis grâce à l’introduction d’une même résistance ohmique pour un courant et une induction quelconques, on admet implicitement que ces pertes sont proportionnelles au carré de l’induction. Or, comme on sait, ceci n’est pas tout à fait exact. C’est l’exposant i ,6 au lieu de l’exposant 2 que l’on fait intervenir suivant Steinmetz dans le calcul des pertes en fonction de l’induction (33. Il est vrai de reconnaître cependant queM. R. Jouaust a proposé, à la suite de ses essais, l’exposant 1,9 et que beaucoup de constructeurs admettent pratiquement l’exposant 2. D’autre part, pour les inductions minimes telles qu’elles se présentent certainement dans des appareils spéciaux (le téléphone par exemple), certains auteurs donnent l’exposant 2,8 à 8 et d’autres un exposant encore plus élevé.
- Eu tou té rigueur on devra donc admettre que p2 est fonction non seulement de la fréquence mais aussi du courant i ou de l’induction (53.
- Dans tous les cas, la représentation des pertes par une seule résistance en dérivation n’est qu’approximative. Il faudrait admettre pour plus de généralité que ces pertes se représentent essentiellement par une résistance montée en dérivation et accessoirement par une résistance complémentaire en série, et au besoin par une force électromotrice intercalée dans le circuit; il faudrait faire intervenir même les déformations et apparitions d’harmoniques dues à l’hys-térésis. Mais, dans une première approximation, on représentera assez bien les deux sortes de pertes (courants de Foucault et hystérésis) par une résistance commune p montée en dérivation sur.la bobine S ; on admettra seulemént que cette résistance p augmente avec la fréquence et varie avec l’induction.
- ¥ *
- Cette dernière hypothèse étant faite, imaginons maintenant que l’on mesure la résistance ohmique apparente Y et le coefficient de self-induction apparent de la bobine S en supposant implicitement qu’elle constitue une résistance ohmique et une inductance en série.
- On établira facilement par des calculs simples.
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- que les mesures donnent à la fréquence — les
- ait
- valeurs ,
- Y==R+—
- LJe>2
- X =
- * +
- L2w»
- On se rend bien compte par ces formules de ce qui se produit par exemple dans le cas d’un téléphone (avec membrane arrêtée) qui correspond exactement au cas d’une bobine de self à fer.
- La résistance apparente augmente avec la fréquence alors que l’inductance apparente diminue. On entrevoit la possibilité de déterminer les constantes R et p en mesurant Y et X à différentes fréquences.
- Il va de soi que, dans le cas de la haute fréquence,on peut arriver à mesurer des résistances considérables. On y arriveraiten ne tenant même compte que de l’hystérésis. On a vu que, dans ce
- cas, p est proportionnel à la fréquence — de
- ait
- telle sorte qu’on peut écrire :
- p = kiù.
- Dans ces conditions, on aurait :
- v = R + ^.
- 1 + U
- et on voit que Y augmente indéfiniment avec la fréquence
- Pour p = Lu qui donne la plus grande valeur possible pour Y, on trouve
- V i:..
- L’ordre de grandeur de la résistance apparente devient celui de l’inductance.
- Ceci signifie que là production d’un’flux à haute fréquence est particulièrement dispendieuse et que l’induction pratiquement admissible est nécessairement d’autant plus faible que la fréquence est plus élevée ; c’est ce que tout le monde savait bien par ailleurs (*).
- Ce que nous avons dit s’étend aux transformateurs. On imaginera seulement, en première
- approximation, que le secondaire établit en
- —1 ’
- (') Ce n’est pas à dire qu’il y aurait intérêt même pour la haute fréquence à produire un flux sans fer. Les machines sans fer des premiers électriciens (Maurice Leblanc, etc.) «ont plutôt chimériques.
- parallèle avec p'une résistance d’utilisation qui, en général, est notablement plus faible. La résistance sur laquelle débite en fait le transformateur est celle qui est constituée par ces deux résistances montées en parallèle. La résistance p devient particulièrement intéressante à connaître dans les appareils à mauvais rendement. Le rapport de transformation du transformateur dans les questions de résonance ou d’utilisation maximum est nécessairement affecté en effet par la présence de cette résistance.
- Si l’on admet que la résistance p est indépendante de l’induction on se rend compte aussitôt de cette circonstance intéressante que le rendement d’un transformateur donné, à une fréquence déterminée, est indépendant de la puissance qu’on lui fait mettre en jeu. Imaginons, en effet, que,sans toucher aux constantes du circuit secondaire, on varie la tension sur le circuit primaire de façon à varier la puissance débitée : les pertes dans le fer aussi bien que les pertes par effet Joule varient, comme la puissance débitée, suivant le carré de la tension appliquée sur le primaire! Le rendement ne change donc pas. Le rendement d’un transformateur devient,dans ces conditions, uniquement fonction de son volume en quelque sorte,eton peut concevoir un transformateur à haut rendement même pour les puissances minimes (bobine d’induction téléphonique, par exemple) à la seule condition de consentir à un poids de cuivre et un poids de fër suffisants.
- Il en va autrement si l’on admet l’exposant i,6 pour dî dans le calcul des pertes par hystérésis; il arrive alors que p devient plus faible quand l’induction diminue et les pertes par hystérésis prennent bientôt une importance relativement considérable.v
- La situation change à nouveau si l’on fait intervenir l’exposant a,8 ou 3, caractéristique des inductions initiales; p augmente cette fois quand l’induction diminue, les pertes par hystérésis tendent à s’évanouir et le rendement du transformateur s’améliore au point de devenir même supérieur à ce qu’il était pour les puissances élevées.
- Il y a là une certaine indétermination dans des projets spéciaux qui ne pourrait être levée que par la connaissance suivie de l’exposant à donner à ûb, en fonction de Ob même, pour la détermination des pertes par hystérésis.
- Marius Latour.
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- PUBLICATIONS TECHNIQUES
- TÉLÉGRAPHIE ET TÉLÉPHONIE
- Le pliotron. — Son application comme oscillateur pour les fréquences très basses ou très élevées. — William C. White.
- Il est de pratique courante, depuis ces dernières années, d’utiliser des tubes à cathode chaude du type relais, tels que le pliotron, pour la production de courants alternatifs correspondant à une énergie de quelques watts et de fréquence appropriée pour la téléphonie ou l’émission d’ondes.
- Le laboratoire des recherches delà G. E. C. O. a ainsi étudié un type de pliotron suffisant pour la transmission pratique en radiotélégraphie et radiotéléphonie,
- LE PLIOTRON
- Le type de pliotron en question comporte les trois éléments usuels : filament, grille et plateau, le tout enfermé dans un globe vide d’air. Le filament, en tungstène, a environ a5 centimètres de long; il est recourbé en forme de W, les quatre segments étant dans le même plan.
- Fig- i. Fig. a.
- sien; à cet effet, le fil de la grille est tendu sur une forme rectangulaire. Les deux plans de la grille sont à environ 3 millimètres de part et d’autre de celui du filament.
- Les plateaux sont deux feuilles minces de tungstène de sur 6o millimètres, distantes de 12 millimètres environ; elles sont disposées de chaque côté du filament, chacune à une distance de 6 millimètres (fig. i et 2).
- Le tube a été vidé d’air avec une grande perfection et le métal des diverses pièces est exempt d’occlusions gazeuses.
- Lors du fonctionnement, le filament est rendu incandescent comme celui d’une lampe par le
- tbltage entre grille' et filament Fig. 3.
- La grille entoure le filament et consiste en un enroulement de fil de tungstène très fin entourant le filament sur deux plans parallèles au
- passage d’un courant. Si un potentiel positif par rapport à celui du filament est alors appliqué à l’anode (constituée par les plateaux), un courant
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXV (2* Série). — N° 44.
- prend naissance, dû au passage d’électrons du filament au plateau.
- Pourvu que le filament en émette une quantité suffisante, le nombre d’électrons atteignant le plateau par unité de temps (et par suite le courant entre le filament et le plateau) dépend du gradient du potentiel; par suite, l’intensité croît avec le voltage du plateau.
- D’autre part, les électrons doivent passer à travers les mailles de la grille. Une modification du potentiel de celle-ci par rapport à celui du filament modifie la distribution des forces électriques entre le filament et le plateau ét, par suite, le courant des électrons.
- Si la grille est’positive par rapport au filament, l’émission des électrons s’accélère et le courant croît; si elle est négative, l’émission est retardée et le courant décroît.
- La relation entre le voltage de la grille et le courant qui passe aux plateaux est sensiblement linéaire (fig. 3). Le courant suit fidèlement et sans retard ni différence de phase les variations de potentiel. v
- EMPLOI J)U PLIOTRON COMME OSCILLATEUR
- Soit une disposition comme celledela figure /t: P est le filament, G la grille, P le plateau d’un pliotron, D la source de courant alimentant le
- circuit du plateau, T un transformateur dont le primaire est inséré dans le circuit du plateau et A est un alternateur fournissant un potentiel alternateur à la grille G.
- Pendant une demi-période, le potentiel de la, grille est positif par rapport à celui du filamejnt et, pendant la suivante, il est négatif. Dès lors, le courant dans le plateau se réglant sur le potentiel de la grille, le premier varie suivant les variations sinusoïdales dcl’alternateur, variant pério-
- diquement entre un maximum et iin minimum, mais sans changement de sens. Cependant, en E, secondaire du transformateur, peut prendre naissance un courant réellement alternatif.
- L’énergie de ce courant alternatif obtenu en E est fournie par D, source à courant continu, et elle a le même caractère que celle fournie par l’alternateur A, mais elle est de beaucoup supérieure .à cette dernière, parce qu’il n’est besoin que d’une énergie très faible pour faire varier le potentiel de la grille G.
- Supposons qu’un watt soit fourni par A et dix watts de même caractère alternatif obtenus en 13; il est parfaitement possible d’utiliser un watt sur les dix fournis en E pour alimenter la grille. On a ainsi un système auto-excitant qui constitue précisément le pliotronoscillateur.
- Dans un moteur à vapeur ou à gaz, une très-faible partie de la puissance développée est employée à la manœuvre des valves, mais il est très important que les opérations d'ouverture et de fermeture soient très correctement faites. De même, dans le pliotron fonctionnant comme oscillateur, il est très important que le potentiel restitué à la grille pour l’excitation soit en relation correcte d’amplitude et de phase avec le courant du plateau.
- La fréquence obtenue dépend nécessairement des constantes des circuits.
- Les méthodes essayées se ramènent pratiquement à deux types généraux : couplage électromagnétique ou couplage électrostatique comme il est expliqué plus bas.
- PRODUCTION DE COURANTS DE TRÈS FAIBLE FREQUENCE
- 11 est nécessaire, dans ce cas, de réaliser de fortes self-inductions et de grandes capacités. Par exemple, une induction de ioi henrys et une capacité de 2S microfarads correspondent à une période propre de 1 seconde.
- Cette self, avec un noyau fermé, aura plusieurs milliers de tours de fils. La capacité sera réalisée pratiquement par une batterie de condensateurs au papier paraffiné.
- Les eff ets inductifs et le courant qui charge la capacité étant très faibles, 011 utilise à la fois les deux modes de couplage entre les deux circuits (schéma fig. 5). Les éléments du pliotron sont représentés comme précédemment. T est le transformateur agissant comme self et transmet
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- ensuite l’énergie à la grille. Le condensateur C, forme couplage électrostatique entre les circuits et suppléé le couplage électromagnétique en fournissant l’énergie d’excitation au circuit de la grille. Le condensateur C2 est une capacité additionnelle destinée à accroître la période et R est
- une résistance ohmique de réglage. Le filament du pliotron est porté à l’incandescence par la batterie B; l’énergie destinée à produire le courant alternatif est prise sur le générateur à courant continu D. On peut enfin emprunter sous forme de courant alternatif de l’énergie au transformateur au moyen d’un . troisième enroulè-menl E.
- On a pu ainsi produire des courants à la fréquence d’une demi-période par seconde. On pourra obtenir des fréquences plus faibles encore au moyen de selfs et de capacités plus fortes.
- -EXPERIENCES A , LA IRÉqEUNCE d’uNE DEMI-PERIODE
- Pour les mesures, on se sert d’appareils à courant continu avec zéro au. milieu; le déplacement de l’aiguille est assez lent pour permettre de lire les valeurs extrêmes de la phase et de noter les relations entre les intensités et les tensions.
- On étudie les actions magnétiques dans le transformateur au moyen d’aiguilles faiblement aimantées.
- La résistance R permet d’agir sur l’amplitude des oscillations, de l’affaiblir et de l’annuler; cette dernière opération se fait avec exactitude en 5 ou io secondes.
- On peut ainsi déterminer les constantes d’amortissement; si l’on emploie un appareil enregistreur, on connaîtra l’allure des oscillations.
- On observe une certaine résistance critique pour laquelle le système continue encore à
- osciller, mais, pour une amplitude inférieure, c’èst-à-dire si l’on accroît encore la résistance,les oscillations s’arrêtent. L’estimation du décrément est établie définitivement par la valeur de la résistance insérée.
- On peut procéder inversement; le système étant au repos pour une valeur de R supérieure à la valeur critique, les oscillations s’établiront si R diminue; on observe le moment où les oscillations prennent naissance. Si B et D sont des sources de courant très constantes, la valeur de R peut se trouver souvent au-dessous de la résistance critique et le système n’oscillera pas, mais se trouvera en équilibre instable. Mais, en ouvrant momentanément le circuit et en le refermant, on y déterminera une perturbation suffisante pour rompre l’équilibre et les oscillations s’établiront.
- Comme applications intéressantes, on peut remarquer que, pour des valeurs convenables de la self et de la capacité, on peut avoir une période d’une seconde et, au moyen de relais, réaliser ainsi une horloge réellement électrique.
- Il se pourrait, d'autre part, que certaines réactions électrochimiques soient mieux effectuées au moyen de courant alternatif à très basse fréquence.
- L’énergie disponible dépend, bien entendu, de la tension de la source D, mais si celle ci est de no volts, on peut réaliser toutes les expériences mentionnées.
- PRODUCTION DE TRES HAUTES FREQUENCES
- Pour la production de très hautes fréquences, il est nécessaire de réduire la self-induction et la capacité des circuits au minimum ; en fait, la capacité des éléments mùntés dans le globe du pliotron est plus que suffisante pour assurer le couplage électrostatique entre les circuits du plateau et de la grille. Aussi les conducteurs du circuit doivent être disposés pour présenter le minimum de self.
- Pour la détermination des fréquences supérieures à io millions de périodes par seconde, la meilleure méthode est la mesure directe de la longueur d’onde.
- La vitesse do propagation des ondes est, comme on le sait, d’environ 3 X io* mètres par seconde. D’autre part, la vitesse de propagation d’une onde dans un milieu donné est égale au produit de la fréquence par la longueur d’onde.
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- Ainsi, une fréquence de cinq millions de périodes correspond à une longueur d’onde de 6 mètres. Comme une corde vibrante ou un rayon lumineux, les courants à haute fréquence peuvent présenter des ondes stationnaires, si on les fait passer dans deux fils parallèles dont la longueur est multiple de la longueur d’onde. A une demi-longueur d’ondè de la boucle du fil, la différence de potentiel entre les deux fils est maxima; une demi-longueur d’onde plus loin, elle est nulle.
- Si l’on ne transmet pas d’énergie par les conducteurs, ils forment un circuit en résonance ; c’est pourquoi la tension et le courant sont pratiquement déphasés de 90° aux points de tension maxima, le courant est nul et vice-versa.
- La disposition employée est représentée par la figure 6. Les éléments du pliotron, la batterie
- qui rend le fil incandescent et la source de courant , continu sont représentés comme sur la figure précédente.
- Les selfs-inductions L, et L2 et la capacité C ont pour objet d’empêcher le passage des courants à haute fréquence à travers la génératrice D. La self insérée dans le circuit du plateau n’est pas autre chose que la connexion b c d entre filament et plateau ; pour le circuit du filament, la connexion e f g a entre filament et grille ; la longueur de chacune de ces connexions est de l’ordre d’un décimètre.
- La tension nécessaire pour charger les fils parallèles est obtenue en les reliant à la grille et au plateau, mais à travers de très faibles capacités C2 et C., qui réduisent l’effet de la capacité propre des fils sur le système oscillant, et isolent les fils des sources B et D en ce qui concerne le courant continu.
- Comme on l’a dit ci-dessus, il est nécessaire que les fils aient une longueur qui soit multiple
- de la longueur d’onde du courant de l’oscillateur, Le réglage se fait en disposant entre les deux fils un pont W à contacts glissants.
- EXPÉRIENCE AVEC I.A FREQUENCE DE 5o MILLIONS DE PERIODES
- Au moyen d’un pont glissant sur les fils, mais sans contact métallique, prenant le courant par de faibles capacités et en connexion avec un ampèremètre thermique très sensible, on a trouvé que la distribution le long du fil suit une loi sinusoïdale.
- On peut dès lors déterminer soigneusement la fréquence et déceler la présence d’harmoniques. Si l’on trouve un maximum de voltage en un point situé à un quart de longueur d’onde du pont, ce chiffre met en évidence précisément la relation de phase entre courant et voltage dans un circuit résonant.
- Un courant circule à travers le pont de court-circuit quand ce dernier est en un point de tension minima et de courant maximum. Ce courant peut être observé en prenant comme pont un cêté d’une boucle rectangulaire, le circuit de la boucle comprenant une petite lampe à filament mince de tungstène.
- La lampe étant ainsi allumée, si l’on touche de la main un des fils en un point de potentiel maximum,la lampe brille davantage, tandis que, si l’on touche le fil en un point de potentiel minimum, il ne se produit aucun effet. Si le fil est touché en un point intermédiaire, la lampe s’illuminera plus ou moins suivant la distance du point de contact aux points de maximum et de minimum.
- L’expérience réussit bien avec une génératrice à courant continu à G001 volts, l’énergie étant de 10 watts et la fréquence de 5o millions de périodes, ce qui correspond à une longueur, d’onde de 6 mètres.
- Il est difficile de réaliser une fréquence plus élevée avec le type de pliotron employé ; on est, en effet, limité par la capacité des éléments de ce dernier et la self-induction des connexions, mais on peut dépasser le chiffre ci-dessus avec un type spécial de pliotron.
- Jusqu’à ces dernières années, il était 'd’usage de produire des courants à haute fréquence au moyen d’un Oscillateur de Hertz à étincelles. Ce dispositif fournissait des trains successifs d’ondes amorties dont l’observation appelait
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- des corrections pour un travail quantitatif.
- La production à l’aide du pliotron de courants à haute fréquence non interrompue et d’une énergie notable donne un moyen appréciable pour la solution de nombreux problèmes électriques et physiques.
- En effet, le pliotron qui n’est, en somme,qu’un tube à vide élevé mettant à profit le transport d’électrons donne des résultats constants, ce qui est un facteur essentiel dans les travaux de recherches. (General Electric Review,)
- Mécanisme de transmission des ondes.
- Effet de la composition de l’atmosphère. — P. Lowenstein.
- Dans un mémoire présenté à l’Institut des Radio-Ingénieurs, F. Lowenstein calcule l’intensité du champ électrique à une certaine distance d’une antenne chargée statiquement et d’une antenne recevant une charge oscillant à une fréquence radiotélégraphique, Les charges totales agissant sur le récepteur dans les deux cas sont dans un rapport égal au carré du rapport de la distance de transmission à une certaine fraction de la longueur d’onde, d’où l’avantage de la transmission à fréquence radio.
- L’auteur étudie les théories d’Edison, Tesla et Sommerfeld, et montre qu’il n’y a pas de justification physique pour la séparation de la radiation en onde de surface et onde d’espace. Il montre que les intensités magnétique et électrique deviennent pratiquement égales à une distance d’une longueur d’onde de l’antenne ; il lui semble plus naturel de parler d’un courant conduit de fréquence radio et de considérer le champ électrique et magnétique voyageant avec lui'comme un résultat l’accompagnant, plutôt que de regarder la transmission radiotélégraphique comme identique à la radiation d’un oscillateur hertzien, modifiée par un plan équatorial conducteur et par l’inflexion de lignes de radiation due à la courbure de la terre et à l’existence des couches conductrices supérieures.
- L’auteur étudie ensuite la composition de l’atmosphère et son effet sur la transmission.
- Des mesures de l’intensité lumineuse faites au coucher du soleil accusent trois discontinuités, lorsque les derniers rayons deviennent tangents aux couches d’air à n, ^5 et 220 kilomètres de hauteur. Dans la couche inférieure, la troposphère, la température baisse de 5° par kilomètre
- près de la surface de la terre, puis de 90 par kilomètre à la hauteur de 10 kilomètres ; la proportion d’azote et d’oxygène est constante, à cause du mouvement de l’air qui mélange constamment les deux gaz.
- Dans la couche supérieure, la stratosphère, la température reste constante à 55°C entre 11 et 76 kilomètres, sans doute pour la raison que les pressions qui y régnent conviennent à la conduction électrique ; l’oxygène et l’azote se répartissent suivant la loi de Dalton, le premier ayant disparu à 60 kilomètres où commence l’hydrogène qui se mélange à l’azote pendant i5 kilomètres. Au-dessus de 75 kilomètres jusqu’à 220 kilomètres se trouve l’hydrogène seul et au delà le coronium ; le ciel parait bleu tant que les rayons solaires éclairent l’hydrogène qui peut envoyer à nos yeux les plus courts rayons du spectre solaire.
- Les hautes pressions régnant dans la troposphère en font un diélectrique parfait. La stratosphère est la couche de plus haute conductibilité, limitée par des couches de pressions assez faibles pour constituer pratiquement des diélectriques. Des changements graduels de conductibilité causeraient une perte considérable s’ils donnaient naissance à des réflexions importantes dans la propagation des ondes électriques, et en conséquence un grand nombre d’arguments ont été soulevés contre la possibilité d’une réflexion effective par les couches supérieures. Les changements brusques que l’on a montrés exister dans l’atmosphère permettent certainement d’attribuer avec moins d’hésitation à la réflexion effective les fortes variations d’intensité des signaux reçus (suivant la longueur d’onde employée). , M. B.
- (Proceedings of the Institute of Radio Etigineers, juin 1916, Electrical World, 19 août 1916.)
- Étude de la loi de réponse du détecteur au silicium. — Mc Dowell et G. Wick.
- La forme spéciale de récepteur avec détecteur au silicium, décrite par E. Merritt pour le cas des courtes longueurs d’ondes électriques et présentée au Congrès de la Société Américaine de physique, le 27 février 191s, présente certaines particularités qui ont paru nécessiter une étude nouvelle du dispositif. Les recherches que nous résumons ici. ont porté : i° sur les meilleures conditions de fonctionnement du récepteur; a® sur
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- la loi de réponse du détecteur en fonction de l’énergie des ondes incidentes.
- L’oscillateur utilisé pour ces recherches comprend un petit éclateur prolongé par deux tiges d’aluminium de 5i centimètres, et relié par des résistances liquides au secondaire d’une petite bobine d’induction d’automobile, fonctionnant sous 6 volts.
- Le récepteur est constitué par le détecteur au silicium mis en série avec un condensateur de téléphone d’une capacité de i microfarad et avec une boucle de fil de forme et de dimension variables. Un galvanomètre sensible est mis en dérivation sur le condensateur. Une tige d’aluminium, fonctionnant comme résonateur, est disposée parallèlement au fil extérieur de la boucle, presque au contact de celle-ci. On donne à cette tige la longueur qui fournit la résonance maxima pour les longueurs d’ondes utilisées (ioo cm.), soit 44 cm. 5.
- Le récepteur et l’oscillateur sont séparés par un écran XY qui divise en deux le laboratoire et qui présente en son centre une ouverture devant laquelle on peut disposer un réseau formé de fils de fer distants entre eux de 3 centimètres et fixés sur un cadre en bois de a mètres carrés qui peut tourner dans son plan, d’angles connus, de manière à donner aux fils du réseau une inclinaison quelconque sur la verticale. La distance de roscillateur à l’écran XY est restée comprise entre 120 et 200 centimètres ; celle du récepteur a été de ü3o centimètres.
- Supposons horizontales les tiges de l’oscillateur et du récepteur. Le réseau de fils de fer permet de faire varier l’énergie incidente sur le résonateur. La transmission est totale lorsque les fils du réseau sont verticaux, c’est'-à dire perpendiculaires à la direction de roscillateur. Elle est nulle pour une position de fils du réseau parallèle à l’oscillateur (en réalité, par suite de phénomènes de diffraction, l’énergie transmise n’est jamais nulle dans ce cas ; les auteurs ont étudié cet effet résiduel et indiqué comment on peut l’atténuer).
- Pour une position quelconque du réseau, la seule composante transmise de l’onde incidente est la composante normale aux fils : son amplitude varie comme le cosinus de l’angle formé par les fils avec la verticale.
- De meme, le récepteur ne pouvant répondre qu’aux ondes horizontales, la composante trans-
- mise doit subir en atteignant le récepteur une nouvelle décomposition, qui revient à multiplier l'amplitude par le cosinus du même angle.
- Par suite, l’amplitude de la composante de l’onde à laquelle répond le récepteur, est proportionnelle au cosinus carré de l’angle entre la verticale et les fils du réseau. On peut admettre que l’amplitude des oscillations développées dans, le réccplcur, pour différentes positions du réseau, est proportionnelle à l’amplitude de la composante reçue et, par suite, au cosinus carré du même angle. Le courant redressé dans le détecteur doit donc être proportionnel à quelque puissance de ce cosinus.
- En vue de la détermination de cette loi, on n’a conservé que les données pour lesquelles les valeurs du courant obtenues sans le résonateur étaient faibles. Les valeurs corrigées des déviations du galvanomètre, c’est-à-dire les différences entre les déviations obtenues avec et sans résonateur, ont été adoptées pour représenter la réponse du résonateur seul.à Ponde reçue. Dans le galvanomètre utilisé, les déviations étaient proportionnelles au courant.
- Si l'on porte en abscisses les déviations galva-nomélriques corrigées et en ordonnées les quatrièmes puissances du cosinus de l’angle formé par les fils du réseau avec la verticale, ou constate que les pointsobtenus se disposent sensiblement sur une droite. O11 peut donc conclure que le courant redressé est proportionnel à la quatrième puissance du cosinus de l’angle formé parla verticale avec les fils du réseau.
- Comme l’amplitude des oscillations induites dans le récepteur doit être considérée comme proportionnelle au carré du cosinus, le résultat précédent indique que le courant redressé dans le détecteur au silicium est proportionnel au carré du courant oscillatoire qui entre dans le récepteur.
- Dans une étude antérieure qu’Austin (*) a consacrée au détecteur au silicium, cet auteur a établi que, pour les courants alternatifs aux fréquences ordinaires, et pour les courants oscillatoires de fréquence 140 000, les courants redressés sont approximativement proportionnels au carré des courants alternatifs. Les recherches de MM. Mc Do'vvell et G. Wick confirment cette loi pour une fréquence voisine de 3 X 10,8.
- ( The Physical Review^ août 1916.)
- (*) Bull, Sur, Stancl. tome V, p. i33t 1908.
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- La téléphonie à longue distance et par câble. Téléphonie souterraine et sous-marine. —
- B.-S. Cohen et J.-G. Hill (*). (Suite) (»).
- RENDEMENT DÉS APPAREILS DE TRANSMISSION DANS I.A TÉLÉPHONIE A LONGUE DISTANCE
- La valeur des appareils de transmission joue naturellement un grand rôle dans la téléphonie à longue distance. Pour étudier ce côté de la question, il est nécessaire de calculer le volume du débit et l’articulation du transmetteur, du récepteur et de l’appareil de transformation s’il en existei II faut tenir compte également de la quantité des sons secondaires qu’engendrent les appareils, de leur sensibilité aux bruits extérieurs, de leur variabilité et aussi de leur ancienneté. Enfin, s’il s’agit d’appareils du système à batterie locale, il faut envisager la consommation de courant direct qui joue un rôle également très important.
- Nous ne nous attarderons pas à examiner tous ces facteurs qui fontactuellement l’objetd’études spéciales, mais nous nous permettrons cependant de faire les observations suivantes qui peuvent avoir leur intérêt. Disons d’abord qu’on devrait s’efforcer de n’utiliser que des appareils d’une efficacité reconnue sous tous les rapports.
- I. Volume de débit et articulation du transmetteur. — En principe, l’articulation est de première importance"et on conçoit facilement que l’appareil qui tendra à exagérer les harmoniques de la voix sera le plus efficace, puisque, dans une certaine mesure, il compensera l’action sélectrice des lignes. 11 est, en ce moment, très difficile d’éprouver la valeur de l’articulation au point de vue quantitatif. La méthode actuellement appliquée consiste à mesurer le débit de courant d’après une échelle de fréquences données et à en tracer une courbe que l’on compare à une courbe similaire fournie par des appareils d’une efficacité éprouvée.
- II. Sons secondaires. — On entend, par sons secondaires, l’action réflexe de la voixdel’abonné qui parle, sur son propre récepteur. 11 existe malheureusement certains circuits de transmis-
- (*) Mémoire préparé pour la Conférence des Ingénieurs téléphoniques qui devait avoir lieu à Berne en septembre 1914, et que 1® guerre a fait ajourner.
- (2) Voir La Lumière Électrique du 7 octobre, p. 16 et du *8 octobre 1916, p. G4.
- sion où les sons secondaires sont à l’excès. Ils se font naturellement plus sentir sur les lignes où le transmetteur a un débit plus volumineux. Userait difficile d’établir ici une relation exacte de cause à effet, car on a parfois constaté que les sons secondaires dépendaient plus de la qualité du débit du transmetteur que de son volume.
- Rien à dire de particulier sur la variabilité et la mauvaise disposition des transmetteurs; ce sont des inconvénients inhérents' aux appareils et qui résultent généralement d’un défaut de construction.
- III. Sensibilité aux bruits étrangers. — Cette sensibilité est telle qu’il est impossible parfois de se servir d’appareils fournissant un service très satisfaisant sur des lignes relativement courtes, lorsqu’ils sont installés dans un bureau modérément bruyant.
- Ce sont généralement les appareils à diaphragme léger qui, à ce point de vue, sont les plus sensibles.
- IV. Ancienneté. — En ce qui concerne l’ancienneté des appareils, on aurait beaucoup à dire. Ainsi, on a constaté que certains transmetteurs à fort diaphragme étaient devenus meilleurs à l’usage, alors q.ue d’autres montraient dessignes
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- Fig. 6. — Ancienneté dos récepteurs de batterie centrale. A, récepteurs essayes avant leur ouverture; B, récepteurs essayes après leur ouverture et nettoyage des pôles.
- évidents de* démagnétisation rapide. La figure (i donne les résultats d’une expérience faite avec douze récepteurs Bell de batterie centrale d’une résistance de 60 ohms utilisés pendant une période de 2 années et essayés à intervalles de six mois. A la fin de la période, l’essai ayant donné
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- le dernier point de la courbe A, on a dévissé les couvercles du récepteur qui avaient été scellés lors de sa mise en service et on a soigneusement débarrassé les pôles des particules de poussière et de limaille magnétique qui y étaient adhérentes. Puis un deuxième essai nous a fourni la courbe B ; d’où la conclusion qu’il faut sérieusement tenir compte de la perte d’efficacité qui résulte de l’ancienneté des appareils lorsqu’on veut établir une communication à longue distance.
- Voici, pour l’intelligence des renseignements qui vont suivre, un tableau des valeurs adoptées pour la constitution du circuit étalon qui servira de base à non données.
- lourd et peu flexible; par contre, ils sont plus susceptibles aux troubles de sensibilité et beaucoup plus variables que les seconds. La figure 7 qui représente deux courbes données par un transmetteur « solid-back » de batterie centrale et un transmetteur à diaphragme léger de batterie locale du type microtéléphonique combiné, montre combien il importe de parler près du transmetteur.
- LIMITE DE TRANSMISSION COMMERCIALE, INFLUENCE DES bruits étrangers sur les communications a LONGUE DISTANCE
- Pour fixer une limite commerciale aux communications à longue distance, il convient d’abord
- Valeurs de cable étalon.
- FACTEUR CONSTANTES PAR MILLE EN BOUCLE CONSTANTE PAR KM EN BOUCLE
- Résistance 88 ohms 55 ohms
- Capacité 0 ,o54 mfd 0,0837 mfd
- Inductance 1 ,0 millihenry 0 ,621 millih.
- Perte par dispersion 1 ,0 micromhos 0,621 micr.
- Constante d’affaiblissement complexe ou constante de propagation 0,154 /46°6' 0,0956 /46°6'
- "
- Constante d’affaiblissement simple *0 0 0 0,0662
- Constante de longueur d’onde 0,1 I I 0,0689
- Longueur d’onde 56,6 milles 91,1 km
- Vitesse d’onde.. 44 ,900 milles/sec. 72 ,3oo km./sec.
- Impédance caractéristique. 571 /42<>5o' 671 / 42°5o'
- CIRCUIT ETALON DE CONVERSATION
- On a adopté pour le service de ce circuit un appareil téléphonique du type de batterie centrale à récepteurs de 60 ohms et à transmetteur « solid-back « avec bobine d’induction à enroulements de 17 et de 26 ohms.
- On relie cetappareil à une bobine de répétition toroïdale à 4 enroulements de 22,5 ohms et à un relais de surpervision de 70 ohms, shunté par une bobine de résistance non inductrice et 22 volts.
- INFLUENCE DE L’ÉLOIGNEMENT DU TRANSMETTEUR SUR LA TRANSMISSION
- La distance à laquelle se place l’abonné pour parler au transmetteur a naturellement un efïetsur la transmission. Sous ce rapport, les appareils à diaphragme léger donnent un rendement/meilleur que les appareils dont le diaphragme est
- Quotités en milles de câble étalon et longueur d’affaiblissement lorsqu'on parle à des distances diverses des transmetteurs de batterie centrale ot de batterie Locale.
- Fig. 7. — Effet de l’éloignement du transmetteur,
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- d’examiner les conditions dans lesquelles on se propose d’appliquer cette limite. Avec les meilleurs types d’appareils et de lignes, la limite commerciale se trouvera sensiblement réduite si des bruits étrangers se font entendre près des postes transmetteurs et récepteurs ou si les lignes éprouvent une perturbation quelconque. Voici quelques indications qui permettront de se faire une idée de l’influence des bruits étrangers sur la limite commerciale de transmission. Les expériences ont démontré que, avec les meilleurs appareils de batterie centrale installés dans des bureaux absolument calmes, la conversation était possible sur un circuit de 55 milles de câble étalon (correspondant à une longueur d’affaiblissement de 5,9) et qu’il était nécessaire de répéter 4 % des mots.
- Cependant, cette limite s’est trouvée réduite à 44 milles de câble étalon (longueur d’affaiblissement 4,7) aussitôt que les bruits ordinaires d’un bureau se sont fait entendre, et avec cette réduction on dutrépéter 8 % des mots.
- Avec des appareils combinés du type à pile locale, la limite, dans le premier cas, fut de 46 milles (4,9) avec 5 % de mots répétés, et, dans le second, de 3o milles (3,a) avec 20 % de répétitions. Il est évident que toutes ces données ont été obtenues dans des circonstances de calme absolu et que la moindre perturbation affectant les lignes ou les appareils fait rapidement tomber les limites ci-déssus.
- INFLUENCE DES TltOUBLES DE LIGNES
- résultant de mises à la terre fortuites ou de mauvaises connexions, ainsi que l’induction de courant alternatif, qui sont les facteurs de trouble les plus sérieux. Mentionnons que la limite qu’on se propose d’adopter en Grande-Bretagne est de 47 milles de câble étalon, soit une longueur d’affaiblissement de 5.
- BATTERIE CENTRALE, LIGNES LOCALES DE DIFFERENTS TYPES
- La valeur de transmission d’une ligne locale dans un réseau de batterie centrale est d’importance telle, pour le calcul du rendement d’un circuit, qu’on a dû l’étudier très minutieusement sur tous les systèmes en usage; et les courbes
- Quotité transmeltrice en milles de câble étalon. 0 0,21 0,43 S,64 0,<96 1,0j 1,98 1,50 1,71. Longueur d'affai-
- blissement.
- Fig1. 8. — Quolilé transmettrice pour les lignes locales de réseaux différents avec batterie centrale.
- Il est naturellement très difficile d’obtenir des résultats quantitatifs définis, en ce qui concerne l’influence qu’exercent les troubles dè lignes sur la transmission. Ces troubles sont en effet indéfinis et excessivement variables. Cependant, on est parvenu, au . laboratoire, à déterminer quelques valeurs en soumettant une longueligne de câble desservie par des appareils de batterie centrale à une certaine somme de perturbations de natures diverses qu’on écarta ensuite successivement jusqu’à obtenir une audition sensiblement égale à celle 'généralement donnée par la pratique'. Les [expériences qui furent faites sur quatre longueurs de câble : 40, 45, 5o et 55 milles correspondant à des longueurs d’affaiblissement de 4,3, 4,8, 5/3, et 5,9, prouvèrent que, detous les troubles envisagés, ce sont les bruits de friture
- des figures 8 et 9 représentent les résulta ts défi nitijÇ^, dçnçette étude. La première indique la ’ valeur de transmission correspondant à diverses résistances de la ligne locale échelonnées entre o et 5oo ohms pour les trois systèmes actuellement en usage, savoir :
- A système manuel à bobines de répétition;
- B système manuel sans bobines de répétition;
- C système automatique sans bobines de répétition.
- On appelle « quotité transmettrice » (sending allowance) la quotité en milles de câble étalon qu’il est nécessaire de prévoir pour contrebalancer la diminution d’efficacité de la ligne locale type, de résistance nulle, qui résulte de la résistance qu’on applique au point de départ de cette ligne. La quotité transmettrice est donc en
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- dO LA LUMIÈRE
- rapport de la résistance de la ligne locale. Elle dépend en quelque sorte du courant d’alimentation qui traverse le transmetteur et que la résistance de la ligne locale influence. Mais on a constaté, d’autre part, qu’une variation considérable résulte des transmetteurs qu’on utilise. La figure io enregistre quelques observations faites avec sept transmetteurs différents sur une ligne locale en câble comportant des conducteurs de
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- Quotité réceptrice en. inities de câble étalon. 0,11 0 0,11
- 0 21 0,32 0,43. Longueur d’affaiblissement.
- Fig. 9. — Quotité réceptrice 'des lignes locales de réseaux différents à batterie centrale,
- io livres par mille (o mm. 6a de diamètre). Les courbes montrent les valeurs extrêmes données par deux transmetteurs et on voit que la variation de quotité due au transmetteur seul équivaut à l\ milles de câble étalon, soit o,43 de longueur d’affaiblissement, pour une ligne locale de 5oo ohms. Il est évident que le type de ligne utilisé pour constituer la ligne locale (tel par exemple un câble de io livres, de ao livres ou de fils nus) est cause aussi d’une autre variation. Et, dans ce cas, bien que la quotité soit augmentée en proportion de l’accroissement de capacité sur la résistance, l’étendue de la variation est cependant beaucoup plus faible que celle qui est due au transmetteur, puisqu’elle ne s’élève qu’à environ o,5 mille de câble étalon (0,16) pour une ligne locale de 5oo ohms. En traçant les courbes de la figure 8, on a tenu compte des deux variations ci-dessus; ces courbes représentent les résultats fournis par des lignes locales en câble de ao livres, de io livres et de pure résistance ohmique, et on estime qu’on peut les admettre comme moyennes applicables en pratique.
- La figure 9 représente les « quotités récep-
- ÉLECTRIQUE T.XXXV (2e Série). — K'. 44;.
- trices » (receiving allowanèe) applicables auX» trois systèmes de battérie centrale envisagés dans la figure 8. On remarquera que la quotité est indiquée ici en longueur équipollée (equated length) de la ligne locale ('). La raison est que la quotité est ici une fonction de l’affaiblissement causé par la ligne locale, légèrement diminué sous l’action ntténu&trice do l’appareil dq service. Ainsi, on remarquera par la courbe A que la quotité réceptrice de l\ milles de câble étalon n’est pas son affaiblissement, c’est-à-dire, 4,0= o,43, mais bien 3,o milles de câble étalon ou o,3a, ce qui laisse un bénéfice de 1,0 mille de câble étalon (0,11) dû à l’influence atténua-trice de l’appareil de service.
- PERTES RÉSULTANT DES ORGANES ACCESSOIRES
- Dans tout circuit téléphonique, il existe malheureusement un certain nombre d’organes qui, bien que non indispensables pour la conversation entre abonnés, le sont néanmoins pour le service. Tels sont, par exemple, les appareils de contrôle du central, les connexions intérieures des multiples, les fusibles, les appareils de lignes communes, les répartiteurs principaux et intermédiaires, etc., et alors même que chacnn; de ces organes ne contribuerait que faiblement
- Chacun des signes ofe/Ttwte ' ' \ur different,
- 'O 100
- A. est la courbe obtenue avec lë transmet
- B..................... » o
- ts iè
- Quotité transmetlrice en milles de câble étalon. 0,21 0,43 0,64 0,86 1,01 1,28 1,80 1,07 1,95. Longueur d’affaU bassement.
- Fig. 10. — Courbes de quotité transmeltrice montrant les variations dues uniquement au transmetteur.
- à augmenter les pertes, celles qui résultent de leur ensemble sont néanmoins assez sensibles.
- (*) Ôn appelle « longueur équipollée » (equated lengtli), la valeur de transmission d’une ligne quelconque éxpri* | inée en milles de câble étalon,
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- iâ Octobre 1916. LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 9i
- Dans cet ordre d’idées, les indications ci-après nous permettront d’apprécier dans quelle mesure ces différents organes peuvent être préjudiciables.
- APPAREILS DE CONTROLE DU CENTRAL
- On peut répartir ces appareils en deux catégories, selon qu’on les intercale en série dans le circuit ou qu’on les installe en dérivation.
- Lorsqu’il s’agit de relier deux abonnés de centraux différents, les premiers (relais de supervision, condensateur, etc.) peuvent occasionner une perte équivalant à 3,5 milles de câble étalon (0,37). Cette perte serait encore plus considérable, s’il y avait lieu de faire intervenir un central intermédiaire.
- Les organes installés en dérivation, tels que le relais d’alimentation du poste d’abonné, entraînent naturellement des pertes beaucoup moindres. Dans ce cas, on estime qu’elles ne dépassent guère o,5 mille de câble étalon, soit o,o53 de longueur d’affaiblissement.
- PERTES DUES AUX LIGNES COMMUNES
- Au point de vue de la transmission, les lignes communes, avec facilité de communication à> longue distance, sont soumises à des pertes qu’il importe de connaître. Autant que leurs branchements sont courts, que leur capacité n’excède pas o,o3 microfarad, on peut estimer leur perte à o,o5 mille de câble étalon (o,oo53); mais, aussitôt que leurs branchements s’allon-
- gent, on peut admettre que la jaerte devient fonction de toute la capacité additionnelle en pont sur le circuit de conversation. Cette perte, évaluée en milles de câble étalon, équivaut approximativement à 10 fois la capacité additionnelle en microfarads, ou mieux la valeur de cette dernière est approximativement égale à la longueur d’affaiblissement.
- PERTES DES COMMUNICATIONS INTERNES DU CENTRAL
- Dans tout central multiple d’une capacité de 10000 lignes d’abonnés, on estime que la perte due aux communications du tableau est d’environ 0,2 mille de câble étalon (0,021) dans le cas d’un abonné desservi par le premier poste d’opératrice et de 0,4 mille (0,042) dans le cas d’un abonné desservi par le dernier poste. En outre de ces pertes, il faut encore ajouter celles dues aux connexions allant du répartiteur au tableau multiple et qu’on peut évaluer à 0,4 ou o,5 mille de câble étalon (0,042).
- On ne donne pas de chiffres pour les pertes dues à l’isolement des circuits dans le central; mais on serait en droit de supposer que, dans bien des cas, elles ne seraient pas légères, notamment sur des lignes de haute impédance.
- En somme, il n’est pas téméraire d’évaluer le total des pertes d’un Central important à 0,7 mille de câble étalon (0,075) au minimum.
- (A suivre.)
- A. B.
- (The Electrician.)
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXV(2‘Série).—N»44.
- STATISTIQUE
- £.’industrie minière et l'industrie sidérurgique en 1915. Allemagne. Autriche-Hongrie. Grande-Bretagne. États-Unis d’Amé rique.
- Les circulaires que le Comité des Forges consacre à l’étude statistique de l’industrie minière et sidérurgique dans les pays étrangers sont particulièrement intéressantes à consulter cette année, car elles nous donnent presque complètement les productions des différents Etats pour igiô qui est une année entière de guerre, tandis que, 1914 ne présentant qu’un semestre d’état de guerre, la comparaison avec les années antérieures était relativement peu instructive.
- Ainsi que nous l’avons fait remarquer dans la note que nous avons consacrée l’année dernière à cette question (’), la production mensuelle de l’Allemagne en fonte était remontée progressivement, pendant le premier semestre 1915, aux deux tiers de sa production normale. L’examen des chiffres donnés par le Comité des Forges nous permet de constater que la production sidérurgique allemande s’est effectivement stabilisée pendant 1915 à cette proportion des deux tiers. Nos mineurs ont pu faire face aux difficultés considérables qui. se présentaient à eux notamment pour l’alimentation en manganèse.
- L’Allemagne, en effet, qui semblait avoir, en prévision de la guerre, cherché à se constituer des réserves en manganèse (259 000 tonnes importées du Caucase dans le premier semestre 1914 au lieu de 177000 tonnes pendant le^pre-mier semestre 1913), avait été mise par le. blocus dans l’impossibilité de s’alimenter au dehors après avoir épuisé ses stocks; le manganèse a dû, à un moment donné, lui faire complètement défaut. Cependant, comme la production d’acier s’est maintenue, les Allemands ont dû tourner la difficulté ; ils auraient trouvé, semble-t-il, un produit tiré de matières indigènes et qui pourrait se substituer au ferro-manganèse. Ils peuvent ainsi fournir tout le métal nécessaire non seule ment à leurs besoins militaires, mais même répondre aux demandes du commerce, très réduit il est vrai.
- (* ) Voir La Lumière Electrique du 18 septembre 1915 p. a8o.
- Les industries minière et métallurgique austro-hongroises dont la situation était loin d’être satisfaisante au début de 1914, ont repris de l’activité en 1915, et ont, pour certains produits, retrouvé leur production d’avant la guerre.
- Cette situation favorable résulte évidemment des besoins de la guerre.
- Les productions de l’année igi5 ont été, en général, en Angleterre, inférieures à celles de 1914, qui marquait elle-même un recul sur 1913.
- 11 faut en chercher la raison principale dans le manque de main-d’œuvre qui n’a fait que s’accroître par suite^des départs de plus en plus importants des ouvriers à l’armée. A titre d’exemple, le nombre d’ouvriers employés dans l’industrie houllère anglaise était de 1 i33 746 en juillet 1914. Ce nombre se réduisit à 981 264 à la fin de décembre 1914 et à g53 642 en 1915, soit une diminution d’environ 20 % .
- Enfin nous avons cru intéressant de rapprocher, des chiffres des circulaires du Comité des Forges se rapportant à l’Angleterre et aux Empires centraux, ceux qui donnent les productions sidérurgique et minière aux Etats-Unis. II ne faut pas oublier que le commencement de 191Ü voyait seulement se terminer la crise de 1914 dans ce pays. L’année 1915 avait mal débùté, mais l’état des affaires s’améliora peu à peu en raison des commandes importantes passées par les Etats belligérants et les chiffres totaux de production ont été en augmentation considérable sur l’année antérieure.
- La produétion de fonte s’est approchée de 3o millions de tonnes et n’a été inférieure que de bien peu à celle de 1913 ; la production du second semestre a été de 18 millions de tonnes contre
- 12 millions pour le premier semestre. Ce chiffre semestriel de 18 millions n’avait pas été atteint encore. La production des lingots d’acier a été de 32 millions de tonnes ; c’est également la plus élevée qui ait été jamais réalisée.
- La conclusion que l’on tire tout naturellement des considérations précédentes ainsi que du tableau statistique dans lequel nous nous sommes bornés à rapprocher les chiffres donnés par le Comité des Forges dans ses différentes circulaires est que toute la puissance militaire de
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- Tableau I. — Productions comparées de différents États.
- 28 Octobre
- Là[ LtJMtÊRli ÉIiEdTiRlîQUÉ
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- as a
- « s
- l’Allemagne s’appuie sur sa production de minerai de fer ; celui-ci étant fourni pour les trois quarts par-lW L6rràiné> l’Allemagne sera dans une situation des plus précaires le jour où le bassin de la Lorraine sera réoccupé par nos troupes. La production sera réduite en effet aux 5 ou 6 millions de tonnes'que peut dohner la Prusse.
- Le marché électrique russe
- Là Russie importait avant là guerre la plus1 grandi partie dé sOfi matériel électrique d’Allemagne, lé! chiffre dé ces importations étant de i 75b ooô fràrics eri 1909 et de 4'^ Sooooo francs-en 1913. Eti cette dernière année, les1 Allemands avaient enVoÿé én Russië ia, 7 % de"leurs exportations totales1 de machines électriques. Actuël-lerUent, ia5 00O a i5o 000 commerçants allemands sont intémés én Sibérie et les Russes cherchent à leur trouver des remplaçants. Malheureusement, en plus de la tendance que nous avons à prêter plutôt de l’argent au gouvernement rüssé qu’à nous intéresser au développement de l’indüs-trié russe, cell'é-ci a parmi nous la réputation d’une ponctualité commerciale peu sûre. Cette réputation rt’est maintenant plus justifiée. La situation économique est bien meilleure que jadis, grâce* en particulier à la suppression de la vodka*. Le' crédit s’est bien améliore et les' dépôts dans les caisses d’épargne ont augmenté de
- I i&o % depuis cette heurèüse réforme.
- Par suite de l’abstention dé ses alliés, la Rus-sié se tourhé vers1 les Américains qui1 ont déjà réussi à obtenir des commandes très importantes d’àppâééilS télégraphiques et télépHOhiqUés et dë‘câbles1 én cuivre. Des maisons américaines ont reçu Offre dé 3/5 de capital' éussé poùr rétablissement d’ateliers én Russie a'vec à/5 de capital américain fourni par elles.
- Lé marché russe offre des débouchés énormes.
- II y a en ce moment une très grande demande de
- petits moteurs de 1/8 à 4 chevaux, d’appàreilâ radiographiques, de pilés1 et, eh général, de tout matériel électrique. Lés ressources hydrauliques sont très considérables, la puissance utilisable en Russie d’Europe, y compris Finlande, Oural et Caucase, étant estimée à iù 000 000 de kilowatts. L’utilisàtion y est cepèndant moindre que dans tout autre pàÿs d'Europe, avec seulement i8ô'0o'6‘àt4àô' o’ob kilowatts employés, dont 1,80 % dans' dé petites installations. M. B. -
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXV (2* Série). —-11*44.,
- ÉG^ÔS DE LA GUERRE
- La rééducafci<m des ouvriers mutilés de la guerre. ' e
- Le rôle des hôpitaux militaires est naturellement de rétablir le mieux possible la santé des malades et blessés, mais ne doit pas se borner à cela, en ce qui concerne les mutilés et les infirmes. Ceux-ci, après la guérison anatomique et la pose de membres artificiels, s’il y a lieu, doivent encore parvenir à un rétablissement « social » consistant dans l’atténuation progressive des infirmités, l’acquisition d’une habileté plus grande des membres sains, l’adaptation à l’exercice de la profession.
- Pour concourir à ce triple but ert même temps que pour chasser l’ennui qui s’eftipare des convalescents, de petits ateliers ont souvent été adjoints aux hôpitaux. Ces ateliers, généralement d’ajustage, de forge et de menuiserie, avec quelques étaux, quelques petits tours, perceuses, etc., bien qti^ils aient donné d’heureux résultats thérapeutiques, se sont montrés insuffisants dans le rôle de rééducateurs professionnels. 1
- Il leur manque, en effet, les deux principes moteurs de l’activité industrielle: i° pour le patron, la nécessité d’obtenir de l’ouvrier non pas simplement un travail, mai^, encore ce travail dans un temps déterminé (trop souvent
- lorsqu’on a vu un mutilé réussir^un objet «ju^el-conque, on est porté à perdre dé vue son prix de revient et à confondre ainsi travail avec^produc-tion) ; a0 pour l’ouvrier, l’aiguillon du'salaire. Les ateliers d’hôpitaux sont d’ailleurs soumis uniqiiement à des médecins, lesquels ne sont pas qualifiés pour apprécier la valeur économique d’un travail industriel.
- Un autre système fut donc essayé pour procéder à la rééducation des ouvriers, à savoir d’employer ceux-ci dans des entreprises industrielles pendant leur séjour même à l’hôpital.
- L’innovation fut faite par une fabrique d’accumulateurs. La proximité de l’hôpital auxiliaire installé depuis le début de la guerre dans une partie des bâtiments de l’usine permettait la sur-
- veillance médicale des hommes ainsi employés et la détermination des travaux à leur confier. Pour faciliter les observations et éviter une baisse de rendement des ateliers, l’essai fut limité à un petit nombre d’ouvriers (3o à 35) de professions diverses choisis dans les plus gravement mutilés ou infirmes.
- Pendant leur présence à l’atelier, les hommes sont soumis au règlement et aux contremaîtres, etla surveillance militaire est exercée par un sous-officier, chef d’atelier dans la vie civile. Un salaire minimum est accordé (5o centimes à l’heure) permettant aux mutilés de se remettre peu à peu au travail. Dès qu’ils se sentent capables de produire suffisamment, ils peuvent demander à travailler au$ pièces, et sont alors affectés dans les mêmes conditions que les ouvriers civils qui les entourent. Les salaires sont versés, sans retenue d’aucune sorte, à une caisse d’épargne.
- L’examen des gains journaliers permet de se rendre compte des progrès de la capacité de production par rapport au travailleur normal moyen. Les mutilés graves débutent généralement au taux de ao à 3o %, les moins atteints de 5o à 6o % . Les courbes accusent toujours, avec plus ou moins d’irrégularités, une direction ascendante; certains sujets atteignent ioo % et l’on en a même vu un dépasser l’ouvrier moyen. D’excellents résultats sont obtenus par l’observation des principes de Taylor sur le choix du genre de travail selon la capacité de l’individu.
- La présence des mutilés parmi les ouvriers civils a une heureuse ih‘ïluence sur le moral des premiers, qui se retrouvent ainsi sdans leur élé-‘; ment, gagnent de la confiance en eux-mêmes tout en ayant sous les yeux les éléments pour une juste appréciation de leur capacité de production. Les civils, d’autre part, constatant que les mutilés quittent l’atelier lorsqu’ils ont acquis une habileté suffisante, ne craignent pas de les voir plus tard se poser en concurrents et s’emploient de bon cœur à faciliter leur réinstruction.
- Un autre obstacle redouté dans la tentative était la « crainte pour la rente ». Les hommes redoutaient au début que le travail qu’on leur
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
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- proposait n’ait pour but de déterminer ce qu’ils étaient encore en état de produire, afin de réduire leur pension en conséquence; ils montraient, par suite, de la répugnance à tenter l’expérience. De nombreuses explications, mais surtout l’exemple de camarades quittant l’atelier de rééducation sans aucune diminution de pension, ont fini par les convaincre que les pensions sont déterminées uniquement par le degré de mutilation ou d’infirmité en tenant compte de sa répercussion sur l’exercice de la profession antérieure, l’habileté réacquise n’intervenant nullement.
- Pour mentionner encore un avantage de la cure de travail, il faut constater que celle-ci permet un essai suivi des membres artificiels et autres appareils orthopédiques. Ceux-ci, qui peuvent être très bons pour l’hôpital ou la vie journalière, sont parfois moins bien compris pour les exigences plus fortes d’un travail pratique d’atelier. L’expérience a déjà ^ermis^de modifier certains dispositifs.
- Dans l’ensemble, les résultats obtenus à la fabrique d’accumulateurs ont été très satisfaisants et ont déterminé d’autres établissements à suivre cette voix. La méthode vaut la peine d’être étendue, en dépit des difficultés que l’on peut rencontrer au début de son application ; mais il est essentiel que les hommes en traitement
- soient logés dans un hôpital proche de l’usine, soumis à la discipline militaire et surveillés par un médecin qui détermine le temps pendant lequel chacun peut travailler, la nature des travaux qu’il peut accomplir et l’influence du travail sur la santé de l’homme.
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- Un exemple intéressait d’ateliers joints à des
- hôpitaux est fourni par celui de l’hôpital auxiliaire de convalescents de la Reine Marie, à
- Rochampton (Angleterre). Les rtiutilés entrent dans cet établissement pour y être pourvus de membres artificiels et, comme l’ajustement et les essais des appareils orthopédiques durent deux à trois semaines, on profite de la présence des hommes pour leur inculquer les éléments de différents métiers : menuiserie et ébénisterie, travaux de fantaisie sur cuir, vannerie, conduite des moteurs d’autos, tenue des livres, sténo-dactylographie, etc. L’atelier d’électricité est particulièrement populaire puisque a5 % des hommes (environ ioo) assistant aux séances de travail de tous les ateliers demandent à y être admis.
- Les ateliers sont situés derrière l’hôpital dans des barraques spacieuses et possèdent un groupe moteur-générateur, dés tours, scies, etc., ainsi qu’un châssis complet d’auto. Les séances ont lieu de g h. 3o à ii h. i5 et de i h. 3o à 3 h. 45, celle de l’après-midi étant facultative.
- A l’atelier d’électricité, les hommes répartis en petits groupes sont familiarisés avec les sonneries, annonciateurs, signaux, l’équipement de lampes et lustres, la pose de connexions, le montage de petits tableaux.
- Quelques notions de tour, soudure, bobinage et installation téléphonique leur sont cjnfin inculquées.
- Environ 5o % des mutilés passant à l’hôpital en question sont ensuite capables de reprendre leur ancien métier, a5 % sont entraînés et placés à Rochampton, le 'reste est confié aux soins des comités locaux dans leurs propres districts. Un certain nombre “de rééduqués complèteht leur instruction à i’Ëcole Polytechnique de Regent Street ( ,
- ,'À1 titre* d’exemple de résultat, citons les bobi-neurs, qui, partiellement instruits dans ce métier, sont embauchés à 3a s. 6 d. (environ 4> francs) par semaine, plus la nourriture.
- m M. B.
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- <96
- CA tliUMIiÉlRjE lÉLiEGTRIQüiE T. XIXV (2«,S*rw).'—1H0;**
- 'RENSEIGNEMENTS COMMERCIAUX
- - Concurrence aux produits allemands et eustror^pngroj.s.
- JAfON ,.4
- M.Valentini, géra,ntdu (Consulat de .FçRüéè à ;!Yokohama, vient de faire parvenir à l’Qfp.ce,national du Çom-. merce extérieur l’étude, suivante s.ur les rpesures qu,e les cofnjnerçants et industriels, français peuvent-prendre dèi maintenant, en vue de préparer l'avenir; il y préconise la création de salles permanentes d'exposition, de produits français, sous forme de musées-magasins. C’est une application méthodique et plus étendue du projet exposé par notre Consul, M. Moët, dans le Dossier Commercial du 28 septembre dernier, (n?» 80-57-4).
- Taudis que le .chiffre des importations au ; Japon venant des pays industriels d’Europe et d(’Amér(que,,au cours des années qui pnt .précédé, la. gueçre.actuelle,, atteignait un résultat satisfaisant, .celui,de la Francea (tpujaurs été , relativement peu important.
- Certainement,. si l’on compare les chiffres généraux du commerce français avec le Japon, la situation peut paraître normale; mais cela provient uniquement du fait que nous achetons au Japon beaucoup plus que nous lui vendons.
- L’examen du tableau ci-après.permet de constater la grande disproportion qui existe entre ce quèi la; France expédie au Japon et ce qu'elle lui,achète (Tableau.!) :
- Tableau I.
- ANNÉES € . ^PQRT^TION DB France ; • r EXPORTATION DE ' Franck TOTAL ÇÉNÉRAL
- i9,a- i3 8a3 812 (en. francs) . 111 871095 125 fig5 907
- '9l3 14 863 930 i53 585 5s8 168 549 458
- 1914. i3 113 651 93 627 990 106 '741 641
- *9'5 111672 949 126 879 696 i38" 55x: 645
- , D’autre part, la comparaison, pendant la même pépiode, des chiffres de nos importations au( Japon, avec, çeûx. des
- <La guerre européenne aura >une influence'considérable sur le développement économique du {Japon. Néanmoins,
- , s’il est exact que, pour , satisfaire gux, demandes qui*. , ont été faites dans , ce pays. .par les. puissances .t^lliçes' ,— .qui ,;çnt cherché à y acheter une partie des prçdujts qu elles n’étaient pas en mesure.de pouvoir fabriquer chez elles — les industries japonaises créées (avant la guerre ont pris, une ,grande extension, le .pays n’en restera pas moins trïblifairfe de l’étranger pour une grande partie des articles nécessaires, à sa consommation Comme par le pabsié, lé Japon demeurera un grand marché, où les 'produits industriels se . feront concurrence. : j
- Si nous voulons jprofi.ter du débouché ,çopip}f.ro,ial offert,par le( Japon aqx produits européens .après ,1a
- guerre, des mesures, radicales, s’imposent.
- Avant tout, il perait nécessaire que nos commercants et fabricants intéressés s’entendissent pour créer une salle permanente d’exposition.de leurs produits dans les deux grands centres commerciaux du Japon « Osaka » et « Tokio ». Il ne faut pas oublier que' l’acheteur japonais veut voir, toucher, eii un mot se rendre parfaitement comptede la marchandise, avant de l’importer.
- La distribution de catalogues avec- dessins doit jêtre . égalementpréconisée.Mais cqscatalogues,devraient,ayant .tout, être rédigés en. anglais qui. est la langue, çpinmer-ciale de tout l'Extrême-Orient., Auçyndétailnedoit être omis et notamment les pri*. de vente ,des marchandises devraient y figurer « coût, fret et assurance » livrées au Japon.
- Pour les maisons qui désirent travailler avec succès da s ce pays, l’envoi d’un agent sérieux, au couran.t des affaires, est absolument indispensable et est l’une des plus sûres garanties de là réussite.
- Ce n’est que si des mesures de ce genre sont adoptées pour débuter, mesures qui seront suivies par d’autres, que l’expérience, pourra , suggérer à pps , farinants et ; commerçants par la suite, que ceux-ci pourront prendre, sur le marché japonais, la place que nous (devrions tenir.
- autres pnissances accuse encore davantage notre infério-rité (Tableau II) :
- Tableau II.
- PATS IMPORTATEURS 1915 1914 1913 1912
- États-Unis d’Amérique, Fr. Grande-Bretagne Fr. Allemagne Fr. Belgique Fr. "France Fr. Suède Fr. Autriche-Hongrie Fr. 307 60a 837 174 253 104 17 768 392 1 116 279 11 672 949 18 898 217 211 371 290 3i3 a3i 276 906 921 i34 766 oi5 19 36o i58 13 113 651 14 644 317 5 718 270 3*12 141 320 3ia 972 273 174 406 734 24 092 458 14 8Ô3 930 12 978 260 9 919 54a 3a3 890 180 *96 174 781 i55 743 606 23 173 094 13 823 812 8 973 429 7 861 621
- Paris. — imprimerie levé, 11, aur cassette. le Gérant: J.-P. Nouet.
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- Trente-bultlkme année
- SAMEDI 4 NOVEMBRE 1916.
- Tome XXXV (2* série). N» 45
- • A.
- SOMMAIRE
- J. RE Y VAL. — La T. S. F. dans les colonies françaises....................................... 97
- J. LE MOULEC. — Le rôle économique et social de l’électricité après la guerre......... ioo
- Publications techniques
- Construction et essais de machines
- Transformateurs synchrones et groupes mo -teurs générateurs. —J.-L. Burnham....... 106
- Eclairage
- L’arc au tungstène sous pression. — G.-P. Lucknky. . :............................... no
- Traction
- Rapport de la commission suisse d’études pour la traction électrique des chemins de 1er à
- voie normale.............................i1 %
- La traction par locomotive électrique.... 11.3
- Brevets d’invention (liste)........ .... 113
- Renseignements Commerciaux............... n4
- LA T. S. F. DANS LES COLONIES FRANÇAISES
- Nous complétons dans la chronique suivante la liste qui a été donnée par un de nos collaborateurs (') des postes de T. S. F. des colonies françaises,. par l'énumération des nouvelles installations qui ont été faites depuis la guerre, et qui ont permis de relier entre elles par un vaste réseau radioté-légraphique nos possessions les plus éloignées et les plus difficilement accessibles.
- Malgré les difficultés de toutes sortes inhérentes aux circonstances actuelles, les colonies françaises se sont efforcées de développer leurs réseaux radiotélégraphiques, en poursuivant aussi énergiquement que possible les projets établis avant la guerre, et au sujet desquels une étude d’ensemble fut publiée dans cette revue (*) par le capitaine Brehot, conseiller technique au ministère des Colonies.
- Nous avons en son temps annoncé la créa-
- (*) Voir La Lumière Electrique, du 20 juin 1914, p. 769 : « La télégraphie sans fil dans les colonie» françaises » par le capitaine Brenot.
- tion du poste de Papeete (Tahiti). Ce poste a donné aux essais des résultats exceptionnellement intéressants, si l’on tient compte de ce fait que la puissance ne dépasse pas 10 kilowatts.
- L'antenne est soutenue par deux pylônes de ioo* mètres.
- La station est construite à Mahina, à quelques kilomètres de Papeete, ville à laquelle elle est reliée par une ligne télégraphique.
- Un service commercial régulier est assuré dans des conditions très satisfaisantes avec le poste anglais d’Apia (îles Samoa) à Moo kilomètres.
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- LA LUMIÈRE ELECTRIQUE T. XXXV (2* Série)
- N* 45.
- Ce dernier poste communiquant radiotélégra-phiquement avec Awanui (Nouvelle-Zélande), Tahiti se trouve ainsi rattachée par cette voie au réseau de câbles sous-marins.
- La taxe perçue à Tahiti est de o fr. 6o sans minimum. Les taxes de transit aux îles Samoa et en Nouvelle-Zélande sont de 6 pence. »
- Des essais de communication directe très intéressants ont été effectués avec Wahiawa (îles Sandwich), à 4 3oo kilomètres.
- Bien que les signaux reçus à cette distance soient faibles, les résultats obtenus sont déjà assez bons pour que l’on se préoccupe d’utiliser Cette voie plus directe d’une façon régulière. li en résulterait des économies notables.
- Enfin, des essais exécutés avec le paquebot Saint-Jean, avec le Kérsaint, ont donné dès communications satisfaisantes à plus de a 4oo kilomètres.
- Le trafic de la station en juin dernier dépassait déjà 5 080 mots par mois.
- Nos possessions d’Océanie, qui étaient jusque-là complètement isolées (elles sont éloignées de. plusieurs milliers de kilomètres du câble le plus rapproché), se trouvent maintenant en relations rapides avec la mère patrie.
- La Nouvelle-Calédonie a fait construire près de Nouméa un petit poste d’un kilowatt et demi environ, dont l’antenne a une trentaine de mètres de hauteur (2 mâts de 3o mètres). Ce petit poste communique avec les navires, et assure la liaison avec l’Australie, quand le câble français aboutissant au Queensland est coupé.
- A Port-Vila (Nouvelles-Hébrides) commencent les essais d’une station de 5 kilowatts, avec deux pylônes de5o mètres, qui reliera cette possession franco-anglaise à la Nouvelle-Calédonie et aux îles Fidji, où passe un des grands câbles trans-pacifiquès.
- A propos dés stations radiotélégraphiques françaises fonctionnant dans le Pacifique, et de leurs correspondants éventuels, il faut citer l’importante organisation faite dans les îles Sandwich par diverses compagnies étrangères.
- Trois grands postes fonctionnent dans ces îles.
- L’un, créé parla Fédéral Telegraph Cy, sur les eûtes est, emploie le système Poulsen, sous une puissance de 60 kilowatts au maximum, et communique avec un poste analogue situé à San Franscisco (3 800 kilomètres).
- Le poste de Wahiawa, construit au centre de l’île d’Oahu, a une puissance de 10 kilowatts, avec antenne en T orientée Est-Ouest, il est exploité par la Mutual Téléphoné Cy. C’est lui qui a effectué d’intéressants essais de communication avec Tahiti.
- A la pointe nord de l’île d’Oahu, à Kahutu, existe une grande station Marconi, disposant de deux antennes en nappes, soutenues l’une par 12 pylônes de 110 mètres de haut, l’autre par 12 pylônes de 140 mètres, disposés comme ci-dessous.
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- Fig. 1.
- La napp'è d’antenne comporte 3a fils ; les pylônes sont écartés de 3oo mètres.
- La longueur d’onde normale est de 6 700 mètres, la puissance maxima étant de 3oo kilowatts. Normalement, i5o à 200 kilowatts sont utilisés le jour, pour communiquer avec San Francisco, cette énergie étant réduite à 25 kilowatts parfois la nuit.
- Les alternateurs, de fréquence 160, sont commandés par des turbines de Laval, alimentées par des chaudières Babcock et Wilcox chauffées à l’huile.
- La seconde antenne doit communiquer avec le Japon (6 200 kilomètres). Elle est alimentée par un matériel plus largement prévu que la première.
- La réception se fait actuellement sur une antenne à deux fils suspendus au sommet d’une des rangées de pylônes de l’antenne émèt-trice. '
- Les essais avec le Japon ont été interrompus' pour diverses modifications.
- La Compagnie Marconi installe enfin à Koko-Hoad, à la pointe sud de l’île, une grande station réceptrice.
- En même temps, la marine américaine construit à Peal Harbourun grand poste comportant trois tours métalliques de 200 mètres, dont l’une est déjà en montage.
- A la Martinique et à la Guadeloupe, l’on orga-
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- nise en ce moment deux stations radiotélégra-phiques.
- Celle de la Martinique'disposera de a kilowatts et demi, l’antenne étant soutenue par a mâts de 5o mètres.
- A la Guadeloupe la puissance sera de cinq kilowatts, et les supports d’antenne seront constitués par deux pylônes de 5o mètres.
- Ces deux stations entreront en service dans peu de'temps.
- Elles communiqueront avec les navires, les îles voisines, et permettront de parer également aux ruptures de câbles.
- Le petit poste récepteur installé provisoirement à la Martinique reçoit les communiqués de la Tour Eiffel.
- L’Afrique Equatoriale poursuit actuellement le renforcement de la station de Brazzaville.
- Ce poste disposait d’une énergie de io kilowatts, l’antenne étant soutenue par deux pylônes de 5o mètres et quatre mâts de 35 mètres.
- La puissance va être portée à cent chevaux, et un nouveau pylône de ia5 mètres sera mis en place.
- A Bangui, un poste identique au nouveau poste de Brazzaville est mis en construction.
- La communication télégraphique, qui réunit actuellement Bangui à Brazzaville, en empruntant en partie le réseau du Congo Belge, est très mauvaise. Elle sera doublée ainsi par télégraphie sans fil, et comme, à Bangui, aboutit d’autre part
- une ligne venant du Tchad, on améliorera du même coup les liaisons de l’Afrique Équatoriale Française avec le Tchad,, le Borkou, l’Ouadaï, et indirectement même l’Afrique Occidentale Française.
- Les postes de Atar et de Chingetti qui réunissent l’intériéur de la Mauritanie à la côte par le poste de Port-Etiènne, en relations lui-même avec Rufisque, sont maintenant ouverts au public.
- Un grand poste dit « intercolonial » a été prévu en Afrique Equatoriale Française : ce grand poste serait vraisemblablement installé au sud de Banqui, à Betou.
- En Indo-Chine se poursuit activement l’organisation du grand poste de Saigon, à émission musicale, comportant une puissance de i5o kilowatts et 8 pylônes de 120 mètres.
- En même temps la station du cap Saint-Jacques est modernisée et munie d’un matériel de 5 kilowatts à émission musicale. Un poste analogue est construit à Tourane (Ilué).
- Le poste établi dans la concession française de Changai (un pylône de ioo mètres, 5 kilowatts) donne les meilleurs résultats, et communique sans difficulté avec le Tonkin.
- Des relations permanentes ouvertes au public sont également établies entre Hong-Kong et les postes de T. S. F. d’Hanoi et de Kouang-Tchéou-Wan.
- J. Reyvàl.
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- DU ROLE ÉCONOMIQUE ET SOCIAL DE L’ÉLECTRICITÉ APRÈS LA GUERRE(1>
- Le recrutement de la main-d'œuvre qui leur sera nécessaire après la guerre est l’une des questions qui préoccupe, à juste titre le plus vivement, les industriels. Dans la conférence que l’on va lire l'auteur insiste sur le rôle important qu'est appelée à jouer l’électricité en facilitant Ve ttènsion de s procédés mécaniques du travail.
- Je désire étudier seulement ici le rôle de l’Electricité dans ses relations avec la main-d'œuvre.
- Nous nous souvenons tous des phases critiques traversées par la main-d’œuvre avant la guerre.
- De tous côtés, dans l’Industrie, les Travaux publics, l’Agriculture, tout le monde se plaignait de l’insuffisance de la main-d’œuvre nationale. Ce n’était pas que, numériquement, les ouvriers ou les artisans aient diminué, mais nous assistions depuis de longues années à une réduction de là production individuelle, et partant du rendement général.
- Pourtant, l’outillage mécanique se développait, mais pas assez rapidement pour compenser la perte de main-d’œuvre nationale. Aussi, les travaux publics, l’industrie minière, la métallurgie et l’industrie en général durent-ils faire appel à la main-d’œuvre étrangère pour combler le déficit.
- Je ne rechercherai pas ici les causes profondes de cette perte de rendement; elles sont d’ordre social et font partie des phénomènes d’évolution naturelle d’une classe laborieuse dont l’instruction et l’éducation se sont progressivement développées sous l’influence bienfaisante, d’ailleurs, des lois sociales récentes.
- Le Syndicat national des Entrepreneurs de Travaux publics estime que, sur
- 600000 ouvriers employés en 1914,
- i5o 000 ouvriers étaient de nationalité étrangère.
- Je ne connais pas la proportion de main-d’œuvre employée,en 1914 dans l’industrie et l’agriculture, mais elle devait certainement être trèsNélevée. (*)
- (*) Conférence faite à l’Association des hygiénistes et techniciens municipaux, octobre 1916.
- Le recours à la main-d’œuvre étrangère a eu pour résultat de maintenir la production à son niveau normal, mais a abouti à cette conséquence inévitable d’exporter vers les pays d’origine des travailleurs étrangers les économies qu’ils réalisent en France. N’oubliez pas que ces ouvriers sont généralement sobres et se contentent de peu. Leur stage chez nous leur procure, au bout de quelques campagnes, un pécule suffisant "pour leur permettre de retourner chez eux et d’y vivre dans une aisance relative.
- C’était et c’est encore une fissure ouverte dans notre richesse nationale, une brèche susceptible de s’élargir de jour en jour, sans aucune récupération possible.
- Telle était la situation avant la guerre.
- Je ne parlerai pas de la main-d’œuvre dans les circonstances présentes; ce qui nous préoccupe le plus, c’est l’avenir.
- Il est incontestable que la situation que nous avons connue subira, après la guerre, des modifications profondes et cela pour deux raisons principales :
- Besoins urgents et très importants;
- Moyens de production réduits.
- Les besoins seront influencés par deux causes, l’une et l’autre immédiates : d’abord, .la restauration d’une région dévastée de caractère essentiellement industriel ; ensuite, la modification des relations économiques internationales.
- Il est indéniable que l’Allemagne a été jusqu’ici le gros fournisseur de nos industries. Le fait de prohiber dans l’avenir l’emploi des produits allemands ne supprimera pas nos besoins. D’autre part, la nécessité de produire davantage pour réparer les désastres de la guerre nous conduit à prévoir une intensification de notre production industrielle. Or, la main-d’œuvre étant l’élément primordial de toute production, c’est à ce réservoir qu’il faudra puiser.
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- La guerre actuelle ne peut et ne doit se terminer que par la victoire des pays alliés : la lutte est donc sans merci. Et, sans être taxé de pessimisme, on peut admettre que la signature du traité de paix est à une date encore lointaine.
- On ne peut donc évaluer ce que seront nos pertes; il nous suffit aujourd’hui de constater que ces pertes seront importantes. Or toute perte se traduit par une réduction de notre capital-travail.
- , Je disais tout à l’heure que, l’évolution de la classe ouvrière ayant provoqué une perte de rendement, l’industrie s’est ingéniée à créer un outillage üouveau pour parer aux insuffisances de main-d’œuvre. Mais cette création n’est que fonction du besoin, donc successive. Tant que la main-d’œuvre réduira sa production, il y aura un écart entre cette production et les besoins à satisfaire.
- Les pertes causées par la guerre auront donc pour résultat d’augmenter cet écart. D'autre part, nous avons l’agriculture dont les besoins sont les mêmes que ceux de l’industrie. Je dirai même qu’ils priment ces derniers. L’agriculture est en France la richesse permanente du pays; elle ne doit supporter aucune dépréciation.
- Malheureusement, la source où elle puise sa main-d’œuvre est la même que pour l’industrie.
- Lés disponibilités vont donc être sollicitées par les deux gros concurrents que je viens de citer et en vertu de la loi de l’offre et de la demande, c’est, en perspective, une hausse certaine et importante du taux des salaires.
- A part de très rares excéptions, l’agriculture a été cruellement éprouvée. Atteinte dans ses ressources financières et ouvrières, elle ne pourra pas lutter sur les tarifs de salaires et devra abdiquer devant la puissance de la grosse industrie. Incapable de récupérer ses moyens de travail, elle subira de plus de nouvelles désertions.
- Voilà, brièvement exposée, la situation possible — je dis à dessein possible — si des esprits clairvoyants et prévoyants surtout ne préparent pas dès maintenant les mesures propres à la mise en équilibre de la situation au lendemain même de la guerre.
- Pour obtenir ce résultat, ferons-nous appel de nouveau à la main-d’œuvre étrangère?
- Oui, évidemment, mais dans quelle proportion ?
- Si nous nous reportons aux conditions de tra-
- vail d’avant la guerre, et si nous admettons que le seul moyen de combler le vide fait dans nos rangs est de remplacer nos ouvriers disparus par des étrangers, la solution est simpliste, mais aussi pourquoi aurons-nous supporté la guerre ?
- Est-ce pour résister à une invasion barbare, la' refouler hors de nos frontières et “reconquérir notre indépendance industrielle et cfommerciale? Ou bien, est-ce pour ouvrir ensuite nos portes à une autre invasion de caractère plus pacifique, il est vrai, mais en définitive aussi dangereuse pour la conservation du sang français dans toute sa pureté?
- La question posée se résout d’elle-même. C’est en nous-mêmes qu’il faut trouver la solution d’un problème dont la gravité n’échappe à personne.
- Nous devons la trouver :
- Au point de vue social dans la collaboration plus intime de la main-d’œuvre, de l’intelligence et du capital; au point de vue économique, dans la création d’un outillage mécanique approprié aux besoins nouveaux. Nous devons rechercher les moyens d’économiser la main-d’œuvre humaine en confiant aux machines de nombreuses besognes qui ne demandent pas nécessairement une action intelligente et constamment en éveil.
- En définitive, l’ouvrier nous apparait dans l’avenir comme un conducteur de machines. Les extractions de matières lourdes, leur transport, et, d’une façon générale, toutes les manipulations, déplacements, et autres opérations de même ordre devront se faire mécaniquement. Dans les travaux publics, par exemple, les entreprises devront développer jusqu’à la plus extrême limite l’outillage déjà créé ' mais insuffisant encore.
- C’est donc, pour concourir au même but, un développement général de l'outillage mécanique dans toutes les branches de l’activité humaine.
- L’objet de cette conférence est de retracer à grands traits le rôle important que doit jouer l’électricité dans l’extension des procédés mécaniques de travail et de production.
- La distribution de force sous forme d’énergie électrique est bien le procédé le plus souple, qui admet les utilisations les plus puissantes comme les plus faibles et les plus minuscules, qui franchit les distances et ignore les altitudes.
- Les usines génératrices d’électricité ontd’abord
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- été créées pour desservir des besoins locaux, des agglomérations au centre desquelles elles se sont installées.
- Puis, développant peu à peu leur rayon d’action, elles se sont étendues hors des limites territoriales des agglomérations ; utilisant le courant alternatif et les hautes tensions, améliorant de jour en jour les conditions de sécurité, elles sont devenues aujourd’hui les grandes centrales électriques s’étendant sur des départements entiers.
- La facilité d’adduction de la force électrique a développé son utilisation, de même que la perspective de nouveaux débouchés conduit aux extensions successives des réseaux de distribution.
- C’est, en somme, un phénomène d’action mutuelle qui développe alternativement les causes et les effets.
- Dans cet ordre d’idées, et faisant abstraction du temps, nous devons voir un jour le territoire entier couvert d’un réseau très dense de lignes de transport mettant la force motrice à pied d’œuvre pour toutes les utilisations possibles.
- Malheureusement, nous ne vivons pas à une époque normale et la moindre conséquence de la guerre est d’enrayer l’évolution naturelle des transformations industrielles.
- La solution du problème exige donc un programme nouveau et des décisions énergiques en rapport avec les circonstances.. 11 importe de développer simultanément les stations génératrices et les machines d’utilisation.
- Ne perdons pas de vue que, à côté de la réalisation d’économies dans la main-d’œuvre industrielle, nous devons renforcer les moyens d’action de l’agriculture ; ce résultat ne peut être obtenu qu’en amenant à pied d’œuvre, c’est-à-dire dans les exploitations agricoles, l’énergie électrique indispensable au travail des machines.
- Un obstacle assez sérieux est le prix d’établissement des lignes : en admettant un prix moyen de 5 ooo francs par kilomètre, on voit de suite que la réalisation d’un programme d’ensemble coûtera très cher.
- On a essayé et on réussit d’ailleurs à diminuer le prix d’établissement des lignes de la façon suivante : les départements ont tous des programmes de voies ferrées d’intérêt local assez importants, et, au cours des dernières années, les Conseils généraux avaient une tendance
- marquée à demander la traction électrique sur ces nouvelles voies quand le trafic prévu justifiait suffisamment l’élévation des dépenses.
- Nous avons nous-même étudié pour un groupe d’entreprises une ligne de chemin de fer pour laquelle nous proposions la traction électrique et nous demandions en même temps l’autorisation d’emprunter les poteaux du trolley pour y attacher des lignes de transport de force en vue d’éclairer et de fournir la force motrice aux agglomérations rurales traversées. ,
- Je dois dire que le Conseil généfal, très intéressé par notre proposition, l’a acceptée (').
- Cette ligne établie très économiquement sera une grande artère de 6o kilomètres environ sur laquelle se grefferont des ramifications de résçaux secondaires, èt ainsi une population rurale laborieuse aura de la lumière et de la force motrice dans des conditions inespérées.
- Rien n’empêche de développer à l’avenir la traction électrique des chemins de fer locaux, et d’offrir ainsi presque gratuitement à l’énergie électrique des voies de pénétration dans l’intérieur des campagnes.
- Voici d’ailleurs, sur cette questiori, l’opinion de M. Foy, directeur de la Société d’Électricité de Caen :
- k II est incontestable que l’électrification des chemins de fer d’intérêt local contribuera dans une grande mesure à la diffusion de l’énergie électrique dans les campagnes. Alors qu’une société de distribution hésiterait à créer des lignes pour l’alimentation spèciale de petits villages sur un long parcours et représentant un débit restreint dont le résultat serait absorbé parles frais généraux d’entretien et de surveillance de ses lignes, elle fera volontiers eette distribution accessoire si le principal but de son établissement consiste en une fourniture notable d’énergie pour la traction.
- « C’est, en quelque sorte, une distribution résiduelle dont on pourrait faire bénéficier la ferme et les champs avec les multiples applications que le fermier et le cultivateur y trouveraient.
- « Au cours des nombreux travaux qu’il m’a été donné de traiter — installations d’eau potable, assainissement, chauffage de grandes propriétés (*)
- (*) Conseil général d’Ille-et-Vilaine. Ligne de Pon-torson-Dol-Saint-Malo.
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- rurales — j’ai dû m’occuper, dans certains cas, de l’éclairage électrique et, par extension, de la force motrice à l’usage des dépendances, fermes, laiteries, etc... »
- Les applications de l’électricité aux usages agricoles sont variables à l’infini.
- C’est ainsi que sont intimement liées, dans un même programme d’ensemble, les questions agricoles, la main-d’œuvre et l’électricité.
- Il existe aussi dans les campagnes et dans les petites agglomérations une catégorie de petits industriels, boulangers, charcutiers, charrons, menuisiers, mécaniciens, tourneurs, etc., etc., atteints déjà avant la guerre par la pénurie de main-d'œuvre et qui seront après la guerre dans des conditions très difficiles. A ceux-là, l’électricité sera encore d’un grand secours.
- Pour ne citer que l’exemple de la boulangerie, il a été contrôlé que les plus forts boulangers d’une ville de province dépensent un franc d’énergie au maximum pour leur production journalière, économisant ainsi un garçon boulanger.
- Ce garçon boulanger représente par lui-même une économie variable de 25 à 3o % de la main-d’œuvre, et à la campagne on peut même dire souvent 5o %, car nombreuses sont les petites boulangeries qui n’occupent que deux personnes, le patron et un aide.
- Sous un autre aspect, l’extension des réseaux d’énergie électrique doit avoir sur l’économie de main-d’œuvre dès conséquences intéressantes ; et parmi les perspectives nombreuses, je puis exposer une avec des chiffres qui me sont en fournis par le directeur d’une centrale de province.
- La Société d’Electricité de Caen (*) vient d’ouvrir à l’exploitation une usine moderne construite sur le port, ce qui lui permet de recevoir son charbon directement par bateau. Elle met en service 4 feeders d’un développement total d’environ ioo kilomètres et doit transporter annuellement 7 5oo 000 kilowatts-heure à une distance moyenne de 25 kilomètres.
- Avec les moyens de production insuffisamment économiques dont disposeraient les industriels intéressés, pour produire cette énergie, il ne faudrait pas moins de i5 000 tonnes de charbon
- () Voir la Lumière Electrique du aj mai 1916, p. 193 « Les nouvelles installations de la Société d’Electricité de Caen » par Eug. Basch.
- par an pour produire ces 7 5oo 000 lÿloyvatts-heure sur les lieux d’emploi.
- Or la consommation au point de débarquement de ces i5 000 tonnes de combustible et leur transformation en énergie électrique libère le matériel de transport qui peut être utilisé à d’autres occupations.
- Et quand je dis matériel de transport, ajoutez-y toutes les manutentions successives du point de débarquement au point d’utilisation telles que chargement sur wagon, déchargement en gare d’arrivée, reprise en tombereau, charroi avec tombereaux, chevaux, conducteurs, déchargement, mise en dépôt, reprise ensuite et transfert aux chaudières, etc.
- D’un seul coup toutes opérations intermédiaires sont supprimées.
- En développant au maximum la puissance et le rayon d’action des grandes centrales installées près des mines de houille et dans les ports d’importation des charbons étrangers et en supputant le nombre des wagons, de voitures, d’attelages et de manœuvres rendus disponibles de ce fait, on aura une idée de l’économie considérable ainsi réalisée.
- 11 faut donc favoriser les extensions et pour cela il est nécessaire de créer des débouchés ; nous les trouverons dans la moyenne et la petite industrie, et dans l’exploitation agricole.
- 11 est d’ailleurs incontestable que l’introduction de la force motrice électrique dans les usages courants de la vie a modifié les méthodes de travail, certaines applications sont devenues des nécessités. Il est curieux de constater que même l’état de guerre n’a pas arrêté le développement des applications électriques.
- J’ai entre les mains des statistiques qui démontrent l’accroissement du nombre des abonnés pour les petites forces motrices.
- J’en extrais les chiffres suivants :
- Réseau de Rhône et Loire.
- En *9 13. . . 262 moteurs i 3o5 chevaux
- En r-9 14 • • • 314 » 1 307 »
- En ‘9 i5.. . 334 » 1 6i 2 »
- Est de Lyon.
- En "9 13.. . 31 moteurs 67 .chevaux
- En *9 14... 4^ » 87 »
- En l9 i5. . 43 y> 88 »
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- Energie électrique de la Basse-Loire.
- En 1913., En 191 4. En igiS.
- 849 moteurs 14 600 chevaux.
- 980 » i5 3oo . »
- 1120 » iO i56 »
- En 1914 • • • En igi5...
- Blois.
- 314 moteurs 3^0 »
- 900 chevaux. 1 43o »
- De cet exemple, on peut déduire que, le jour où la vie sociale aura repris son cours normal, les demandes d’applications se multiplieront.
- Ne perdons pas de vue que 1’ objectif de notre Association est, en définitive, la défense des intérêts agricoles et que tous les moyens à employer doivent avoir pour résultat de fixer l’agriculteur à sa terre natale; ce but présente le plus haut intérêt social.
- Ne peut-on pas craindre que, après une absenée prolongée, certains paysans attristés par les pertes subies, découragés par la perspective de l’effort considérable à fournir, n’écoutent trop docilement les appels intéressés de l’industrie et ne fuient définitivement la campagne pour l’existence apparemment plus facile des grands centres ?
- C’est à ce danger que le gouvernement devra parer en donnant aux agriculteurs dé retour au foyer .toutes les facilités.
- En parlant des pertes subies, je n’ai peut-être pas laissé entendre que ce terme général représente dans mon esprit deux catégories, je veux dire : les pertes définitives irrémédiables constituées par les soldats morts des suites de blessures ou de maladies; la deuxième catégorie comprend les mutilés et les incurables qui sont en définitive une perte pour l’industrie et l’agriculture parce qu’inaptes à l’exercice de leurs professions antérieures.
- Dans les travaux publicsj par exemple, l’ouvrier qui fournit sa force musculaire ne peut être qu’un être complet, toute mutilation subie l’écartera presque obligatoirement de sa profession d’ori-gine.
- On n’imagine pas un terrassier, un puisatier ou un couvreur autrement que vigoureux et physiquement intact.
- On a bien créé des centres de rééducation des mutilés, on y constate des résultats surprenants et inespérés et nombreux déjà sont les récupérés
- qui se sont adaptés à des professions nouvelles Mais il y aura des réfractaires ou plutôt des non-valeurs que l’éducation, le défaut d’instruction ou la mutilation rendront inaptes à toute adaptation nouvelle.
- Quel que soit le nombre d’emplois que puissent offrir les Administrations publiques ou privées, les grands magasins, les industriels, lés postes vacants ne sont pas légion et les places disponibles seront vite comblées. Il restera donc un solde, probablement important. Qu’en fera-t-011 i’
- Un entrepreneur de travaux publics, M. Bauert, a proposé la solution suivante : diriger, ou plutôt, attirer les invalides de la guerre vers la campagne où, sous une forme à déterminer, le pays constituerait à chacun d’eux une dotation foncière dans le genre du Bien de famille où le mutilé pourrait s’installer avec sa famille et s’y livrer en tout repos à des occupations compatibles avec son état physique.
- En ce qui me concerne, je trouve l’idée originale et séduisante, et d’une haute portée philanthropique. Elle intéresse non seulement le personnel des chantiers de travaux publics généralement d’origine agraire, mais aussi de nombreuses catégories de mutilés dont l’existence tout entière s’est passée loin des champs.
- Si l’on appliquait cette mesure d’une façon générale à tous les mutilés, je suis convaincu que l’on verrait opter pour la campagne les citadins les plus endurcis.
- J’entrevois cependant un obstacle :
- Les mutilés qui auront, par rééducation, acquis des aptitudes professionnelles nouvelles, se trouveraient peut-être, du fait de leur déplacement à la campagne, privés des ressources de leur nouvelle profession.
- C’est ici que va réapparaître l’atelier familial.
- De nombreux mutilés seront, ou totalement, ou partiellement incapables de se déplacer. Les professions qu’on leur aura enseignées seront donc des métiers à domicile, métiers exclusivement manuels et aussi petits métiers d’applications mécaniques.
- Ceux dont la profession nécessitera l’emploi de la force motrice seraient-ils donc définitivement écartés d’une mesure aussi intéressante? Evidemment non, il suffira, au moment des lotissements ou de la répartition des biens ruraux affectés aux mutilés, de faire appel à l’industrie
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- électrique pour qu’elle apporte l’éclairage, l’énergie électrique et l’outillages utiles à l’exercice des métiers les plus divers.
- Le meilleur moyen d’augmenter les attraits naturels de la campagne, c’est de donner à l’habitant quelques-uns de ces éléments de confort qui font partie de la vie urbaine et l’électricité n’est pas un des moindres.
- Le gouvernement a pris en main l’étude de la main-d’œuvre au point de vue de l’organisation. Cela est parfait, mais avant de procéder à des mouvements de la masse ouvrière, il faut que l’organisation des déplacements ait des objectifs bien déterminés. C’est d’abord ét avant toutes choses, la réorganisation du travail lui-même qui s’impose.
- Dans ce but, le gouvernement a organisé, par décret du 18 mai 1916, un Comité pour aider à la reconstitution des régions envahies ou atteintes par les faits de guerre.
- C’est encore un côté d’une question qui est, à mon avis, beaucoup plus vaste. La reconstruction des régions envahies est certainement d’ordre urgent, mais l’organisation du travail dans l’industrie et l’agriculture est aussi d’ordre immédiat, car le fonctionnement doit en être assuré le jour même de la cessation des hostilités.
- Le jour de son retour au foyer, le soldat qui s’est si courageusement battu depuis deux ans, doit trouver sa place toute prête et son travail assuré sans délai. Le patron, le chef d’industrie, l’entrepreneur doivent,.le même jour, être en possession d’ùn programme d’affaires d’exécution immédiate.
- Sans risquer de compromettre gravement la paix sociale, il ne peut y avoir de trêve, si courte
- soit-elle, entre la fin de la guerre et la reprise de la vie économique.
- Il était du devoir du Gouvernement de préparer les voies à cette réorganisation, mais l’Administration livrée à ses seules ressources ne peut rien, les réglementations les mieux conçues resteront de vaines formules si l’on n’y ajoute la collaboration active des industriels et chefs de maisons intéressés eux-mêmes à la reprise des affaires. Les décisions utiles ne sortiront que des propositions faites par l’initiative privée.
- Jesais qu’il existe déjà des associations d’industriels, de la région du Nord notamment, qui se préoccupent des besoins de leurs industriels, préparant les achats de matières premières et d’outillage pour arriver à une reconstitution rapide.
- Cette méthode doit être étendue aux besoins généraux du pays, il faut que dès maintenant les projets de travaux soient étudiés, approuvés ; les marchés passés dans la mesure du possible, sous réserve des droits incontestables des mobilisés bien entendu.
- Il existe soit à l’armée, soit dans la population civile, nombre de gens compétents mal utilisés ou même inutilisés.
- La somme de travail qui aurait pu être fournie eût été considérable et nous aurions la sensation d’être prêts; nous pourrions suivre pas à pas les événements futurs.
- Cela ne veut pas dire que nous ne serons pas prêts au moment opportun, loin de moi cette pensée. L’esprit français a fait ses preuves, mais il est temps cependant de prendre des décisions.
- J. Le Moclec,
- Ingénieur Civil.
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- PUBLICATIONS TECHNIQUES
- CONSTRUCTION ET ESSAIS DE MACHINES
- Transformateurs synchrones et groupes moteurs-générateurs. — J.-L. Burnham.
- Voltages et emplois. — Le voltage maximum que peut donner une machine à courant continu à collecteur unique est fonction de la vitesse superficielle, du voltage existant entre deux lames et de la largeur des lames du collecteur.
- La vitesse superficielle est limitée par la résistance mécanique des matériaux dont est fait le collecteur. Le voltage entre lames adjacentes est déterminé par Fexpérierice, et principalement d’après les tendances à la production d’é.tin-celles. Quant à la largeur des lames de collec-
- 1900
- 1700
- 1600
- 1500
- 1100
- 1000
- c o llecteur unique à 'diverses fréquences dans les conditions courantes actuelles.
- teur, elle est fixée par des considérations mécaniques, notamment par l’espacement nécessaire à l’établissement des connexions avec les conducteurs et à l’isolement de ceux-ci par des intervalles convenables.
- La figure' i donne les voltages maximum approximatifs qui peuvent s’obtenir au collec-
- teur à diverses fréquences, suivant la pratique actuelle.
- Le générateur d’un groupe moteur générateur peut être établi pour une vitesse et un nombre de pôles (où fréquence) correspondant à un'voltage plus élevé par collecteur unique que cela n’est possible dans le cas d’un transformateur synchrone de fréquence normale. Toutefois, on constatera d'ordinaire que le prix de revient d’une machine à collecteur unique et faible vitesse est supérieur, pour un voltage donné au- , dessus de a ooo volts, à celui de deux niachinesà plus grande vitesse dont les collecteurs sont montés en série. La vitesse supérieure, dans ce dernier cas, réduit également le prix du moteur à courant alternatif.
- On peut classer comme suit, d’après le voltage, les principales applications du courant fourni parles transformateurs synchrones et les groupes moteurs générateurs :
- uo/ia5 volts : excitatrices, petite industrie, électrolyse ;
- a/,o/3oo volts : éclairage et distribution d’énergie, industrie, mines, électrolyse, excitatrices; )
- 5oo/65o volts : traction, industrie, . transport d’éi ergie, électrolyse ;
- i aoo/i 5oo volts : chemins de fer interurbains (quelques appareils de levage);
- a 4oo/3 000 volts : chemins de fer -interurbains et de grandes lignes.
- Vitesses. — Les vitesses des .groupes moteurs-générateurs à 60 périodes, les plus modernes sont à peu près les mêmes que celles des transformateurs synchrones de même fréquence et même voltage. Par exemple, les machines de l’un et l’autre type, de 1 ôoo kilowatts, 270 volts, font 720 tours par minute, et celles de 1 000 kilowatts, 600 volts, font 900 tours par minute
- Au-dessus de 1 5oo kilowatts, il est d’usage courant d’employer deux génératrices et un moteur, ce qui permet de doubler la vitesse
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- par rapport au groupe à génératrice unique.
- Le tableau I indique les tendances actuelles quant aux vitesses des groupes moteurs-générateurs et des transformateurs synchrones.
- 4* Survolteur synchrone : a) • directement accouplé; b) actionné par moteur.
- i° Quand il est possible d’admettre un réglage de la tension par .degrés, on peut adapter des
- Tableau I.
- KILOWATTS VOLTAGE GROUPE MOTEUR GÉNÉRATEUR Go PÉRIODES VITESSE TRANSFORMATEUR SYNCHRONE Go PÉRIODES • VITESSE TRANSFORMATEUR SYNCHRONE 25 PÉRIODES VITESSE
- 5oo 270 I 300 I 300 ^5o
- 5oo 600 I 300 I 300 75o
- I ooo 27O 730 730 5oo
- 1 ooo 600 9°° 9°° Soo-tSo
- i 5oo 270 514 514 375
- i 5oo 600 5i 4 600 5oo
- Facteur de puissance. — Le facteur de puissance peut être maintenu égal à l’unité pour les deux systèmes de machines. 11 n’est généralement pas recommandable de corriger le facteur de puissance du système par l’excitation en ce qui concerne le courant déwatté nécessaire lorsqu’on emploie un transformateur, car réchauffement se trouve ainsi sensiblement accru et le voltage du courant continu en est, par suite, altéré. Le facteur de puissance se ' corrige avec un moindre échaufïement et sans répercussion sur le Voltage du courant continu dans le cas d’un groupe moteur générateur.
- Réglage du voltage. —Le voltage du générateur, dans un tel groupe, se règle aisément à la main ou automatiquement par lesdispositifs bien connus.
- Le voltage du continu, dans le type usuel de transformateur synchrone, est à peu près proportionnel à celui du courant alternatif. Avec le transformateur à pôles auxiliaires, le rapport des voltages (alternatif : continu) peut être modifié dans l’induit en modifiant la répartition du flux dans les pôles ; ainsi, avec un voltage alternatif fixe, on peut faire varier le voltage continu.
- Pour obtenir ce dernier résultat avec le type ordinaire de transformateur, il faut disposer d’un moyen quelconque qui modifie le voltage alternatif de façon correspondante. Les moyens actuellement en usage à cet effet sont :
- i° Branchements sur les transformateurs;
- a0 Réactance ;
- 3° Régulateurs d’induction ;
- branchements sur les transformateurs pour les machines de faible puissance. Pour les grandes unités, cette méthode n’est pas bonne, en raison de l’équipement onéreux qu’elle implique pour changer les connexions. D’ailleurs, à moins que les conditions de service ne permettent la suppression de la charge avant le changement de voltage, ce dispositif n’est généralement pas recommandé, bien qu’il soit le plus efficace.
- a0 La composante de la tension de réactance induite par le courant déwatté s’ajoute à la tension du courant alternatif si l’intensité de celui-ci est en avance et s’en retranche si elle retarde. La tension de réactance utilisable au réglage du voltage est à peu près proportionnelle à l’intensité du courant déwatté et à la valeur de la reactance.
- Cette méthode est limitée dans son application par réchauffement croissant des appareils et généralement par diminution de la stabilité lorsque la réactance augmente. Son application la plus favorable et la plus courante se trouve dans le compoundage. L’excitation d’un transformateur compo.und peut être réglée à vide pour donner une intensité en retard sur la force électromotrice qui diminuera lorsque croîtra la charge, à cause de l’excitation du champ série, en sorte que le facteur de puissance i et même une intensité légèrement en ava.hce sur la force électro-motrice pourront être obtenus aux fortes charges. Ainsi, l’accroissement d’échaufîement est peu important et le réglage du système alternatif se trouve amélioré.
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- En combinant cette méthode à la première, on obtiendra exactement tout voltage donné entre les degrés établis par le premier système par le réglage de la réactance et du champ au détriment du facteur de puissance.
- 3* Lorsqu’il faut régler exactement le voltage continu dans des limites données, on emploie les régulateurs d’induction, système qui donne lé facteur de puissance i.
- Un survolteur synchrone ayant même nombre
- mande indépendante sera indiqué plus loin a propos de l’excitation du champ de commutation.
- Directement accouplé au transformateur, le survolteur est actionné comme un générateur série quand il ajoute son voltage à celui de la ligne (le transformateur, en outre de son rôle ordinaire, fonctionne comme moteur synchrone). Quand le voltage du survolteur se retranche de celui de la ligne, cette machine foactionne
- Bhéostats a cadrans
- Disjoncteur du champ
- Shunt
- Fig. 2. — Connexions d’un transformateur synchrone et d’un survolteur alternatif avec relais de réglage de la commutation et petite bague auxiliaire pour obtenir le voltage du survolteur. (Le voltage du survolteur à champ tournant est donné par le stator.)
- Nota. — Les connexions pour le démarrage par le cété alternatif sont les mêmes qu’avec le transformateur rotatif normal • CF = champ de commutation; A "F = champ auxiliaire; MF = champ principal; B F = champ du survolteur AWs: relais du wuttmètre-ampèremètre.
- de pôles que son moteur augmentera ou réduira le voltage alternatif suivaqt la valeur et le sens de l’excitation de son propre champ. Ordinairement, on accouple directement le survolteur au transformateur'; mais, lorsque ce dernier a un grand nombre de pôles, il est plus économique d’actionner le survolteur à plus grande vitesse parle moyen d’un moteur synchrone à nombre de pôles réduit. Un autre avantage de cette com-
- comine moteur entraînant le transformateur comme une génératrice de courant continu.
- Comme, dans le transformateur simple, les courants d’induit, au facteur de puissance i, n’ont aucune réaction résultante ni aucun effet magnétique sur les pôles, oh voit que"l’action d’un survolteur directement accouplé, exigeant une intensité supplémentaire dans l’induit du transformateur, produira sur les champs une
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- ion
- réaction d’induit proportionnelle à cette intensité additionnelle.
- Quand le survolteur relève la tension continue l’intensité supplémentaire du courant d’induit
- agit directement sur les pôles de commutation et leur donne une aimantation de même sens que celle des enroulements série principaux. Quand, au contraire, la tension continue est
- 10 9 8 7
- •ij C
- lÇ
- u 5
- <£ ♦
- 3 Z 1 0
- Fig. 5. —• Rendement % d'un transformateur synchrone à a5 périodes en excédent sur le rendement dun groupe moteur synchrone générateur, <5o périodes.
- façon que, seuls, les enroulements série principaux des pôles de commutation produisent un champ de commutation proportionnel à la charge du courant continu.
- On a imaginé un certain nombre de dispositifs' pratiques pour exciter automatiquement un second enroulement placé sur les pôles de commutation, en proportion de l’augmentation ou de la diminution de voltage due au survolteur, de façon à contrebalancer l’action du courant additionnel du transformateur.
- Sauf un, tous ces dispositifs fonctionnent par degrés et ne règlent pas exactement l’excitation à toutes les charges et toutes les tensions, fie dispositif qui s’écarte de ce principe est employé aujourd’hui ; il dépend d’un relais spécial à deux éléments : l’un fonctionnant par le courant alternatif, l’autre parle continu. Quand l’excitation correcte du champ de commutation shunt est réalisée, l’effort statique de ces deux élé-’ ments s’équilibre. Celui de l’élément alternatif est proportionnel à l’intensité du courant alternatif principal et au voltage du survolteur; celui de l’élément à courant continu est proportionnel à l’intensité dans le champ de commutation et au voltage continu.
- 200 300 400 500 000 7C0 SOO
- 0 100
- Fig. 0. — Rendement % d’un transformateur synchrone a 6o périodes en excédent sur le rendement d'un groupe synchrone moteur générateur.
- abaissée, le courant additionnel d’induit démagnétise les pôles de commutation.
- La bonne commutation exige que l’on oppose aux courants additionnels d’induit du transformateur et à leur réaction sur les pôles de commutation une force magnétique gale, de telle
- Quand l’équilibre est rompu, un contact, en se déplaçant dans l’un ou l’autre sens, ferme un circuit qui actionne un rhéostat commandé par moteur (fig. ’.i) dans le circuit du champ de commutation shunt. ---
- Les connexions (fig. a) sont telles que la varia-
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- HO
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- tion ainsi produite dans l’intensité de ce courant (qui traverse aussi le relais figure 3) rétablit l’équilibré.
- Rendement. — La différence moyenne de rendement entre les groupes moteurs générateurs modernes à 6o périodes, et les transformateurs synchrones de i ooo kilowatts, est figurée par les courbes (fig. 5 et 6). Toutefois suivant le voltage alternatif, le type de générateur et de transformateur et la vitesse, l’écart par rapport à ces résultats peut atteindre i % .
- Quand le moteur prend le courant au voltage de la ligne, la différence de rendement de l’équipement équivalent se trouve réduite d’environ i % pour la perte dans le transformateur statique, toujours*nécessaire aveç le transformateur synchrone.
- Sûreté de fonctionnement et application — Il y a très peu de différence entre transformateurs ‘synchrones et moteurs générateurs, quant aux caractéristiques générales de marche, pour des limites prescrites de voltage et de fréquence.
- La principale différence en faveur du groupe moteur générateur est que les circuits alternatifs y sont électriquement séparés des circuits continus. Toute perturbation au courant alternatif qui n’a pas de réaction sur le synchronisme du moteur n’aura généralement pas non plus d’influence sensible sur la commutation du généra-
- teur, tandis que, dans les mêmes conditions, il pourra se produire des étincelles au collecteur du transformateur synchrone. Néanmoins, ce dernier est très en faveur dans quelques grands réseaux à 6o périodes et à haute- tension. Le principal facteur en faveur du transformateur synchrone est son meilleur rendement.
- Les limites de voltage en sont plus étroites ainsi que l’écart de tension de réglage. Lorsqu’on peut admettre en service des écarts de plus de a ou 3 volts, le groupe moteur générateur est préférable pour la plus grande simplicité de son équipement. Avec de tels écarts de voltage, les pertes dans les appareils de réglage d’un transformateur synchrone, sous une telle tension, réduiraient le rendement de la machine à une valeur se rapprochant de celle du groupe moteur générateur pour le voltage commercial moyen.
- Le meilleur critérium des avantages relatifs des transformateurs synchrones et des moteurs générateurs pour les diverses applications est la comparaison des puissances globales de chacun des deux types, installées durant les cinq dernières années; la proportion est d’environ x kilowatts de transformateurs pour i kilowatt de moteurs générateurs.
- L. D.
- (General Electric Revieiv, juin 1916.)
- ÉCLAIRAGE
- L’arc au tungstène sous pression. — G.-P. Luckney.
- L’expérience suivante a été entreprise au laboratoire des recherches de Nela, principalement en vue de déterminer si la température du tungstène fondant subit une modification marquée sous l’influence de la pression. A cet effet, on se servait d’un arc au tungstène, et le point, de fusion du métal était déterminé, dans une atmosphère d’azote, pour dés pressions jusqu’à 35 atmosphères. La température du corps noir incandescent, pour le tungstène fondant, pour une longueur d’onde X = 0,661 p., était mesurée au moyen d’un pyromètre Holborn-Kurlbaum du
- type généralement en usage dans le laboratoire. Les valeurs adoptées pour le coefficient d’absorption du tungstène dans la recherche de la température vraie étaient obtenues en extrapolant, au-dessus de 3 aoo°, les valeurs obtenues par Worthing.
- Les résultats obtenus pour la détermination du point de fusion sont donnés dans le tableau I. Ce point semble baisser quand la pression augmente, mais il y a certainement lieu de douter si le déplacement observé est dû à.un abaissement réel de la température du tungstène, ou si la diminution d’éclat apparente ne pourrait pas être causée par une absorption croissante dans le gaz qui se trouve au-dessus de la surface du
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- lit
- 4 Novembre 1916.' LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Tableau I.
- Températures extrêmes réalisables.
- PRESSION EN ATMOSPHÈRES TEMPÉRATURE DU CORPS NOIR INCANDESCENT X = 0,66l \L TEMPÉRATURE VRAIE
- I 3 i38°C 3 623°C
- 4 3 12g 3 611
- 8 3 iiii 3 594
- I t 3 113 3 5go
- 14 3 107 3 582
- 18 3 099 3 572
- 21 3 092 3 562
- 28 3 093 3 564
- métal. Au-dessus de 12 atmosphères, une assez grande incertitude affecte la détermination du point de fusion, par suite de la déformation de l’image causée par la réfraction dans le gaz chaud au voisinage de l’arc.
- Le chiffre du point de fusion trouvé ainsi à la pression atmosphérique s’accorde de près avec celui de Worthing : 3,63o°C, tandis qu’il est d’environ 80° plus élevé que le chiffre déterminé par Langmuir : 3,54o°C. Cette divergence est due aux valeurs différentes admises dans les deux cas pour le pouvoir émissif du tungstène. Les valeurs utilisées par Langmuir allaient de 0,425 à 0,667 !*> tandis que les valeurs obtenues en extrapolant les chiffres de Worthing allaient de 0,393 à 0,661 (2.
- Les valeurs obtenues dans tous les cas pour la température du corps noir à l’incandescence présentaient une concordance satisfaisante. Le chiffre de Langmuir était de 3, i24°C pour 0,667 .a î celui de Worthing étant de 3,i4o"C pour 0,666 g.
- Au centre des électrodes, on a observé une température beaucoup plus élevée que celle du métal fondu à la périphérie. La température de cette région variait avec la pression, le courant à travers l’arc, et la surface affectée par la décharge. On a déterminé sur cette surface, et à diverses pressions, la plus haute température réalisable pour le corps noir incandescent ; les valeurs obte-
- nues sont données dans le tahjeau IL Si l’on admet que la relation établie par Worthing entre le coefficient d’absorption et la température du tungstène persiste aux températures atteintes, les valeurs de la température vraie sont alors fournies _par la dernière colonne du tableau IL On peut toutefois se demander ce que cette température représente. Il est douteux qu’on puisse l’admettre comme température d’ébullition du tungstène. Il est plus probable qu’elle se trouve entre le point de fusion et le point d’ébullition.
- Tableau IL
- Point de fusion apparent au tungstène sous pression.
- PRESSION EN ATMOSPHÈRES TEMPÉRATURE DU CORPS NOIR INCANDESCENT X = 0,66l (JL COEFFICIENT d’absorption ADMIS TEMPÉRATURE VRAIE CALCULÉE
- I 3 559°C 0,374 4 235°C
- 8 3 794 0 ,363 4 602
- 15 3 907 0 ,358 4 782
- 22 3 982 o,354 4 9ia
- 29 4 022 0,352 4 978
- 33 4 086 0,349 5 084
- En même temps que les déterminations de température, oira fait des mesures relatives aux propriétés électriques de l’arc au tungstène dans l’azote sous des pressions de 1 à 3o atmosphères. La chute de tension dans l’arc, toutes choses égales d’ailleurs, croît comme la pression; c’est là un effet analogue à celui qu’avaient observé Duncan Rowland et Todd pour l’arc au charbon sous des pressions allant jusqu’à 10 atmosphères. Aux hautes pressions la chute de tension diminuait quand le courant croissait, jusqu’à environ 5 ampères ; au dessus la chute de tension augmentait en même temps que le courant. Ce dernier effet était probablement dû à la tendance de l’arc à s’élargir d’une part quand le courant croît, et, d’autre part, par suite de l’augmentation de pression dans le globe, causée par réchauffement du gaz.
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- LA LÜMIÈRE ÉLËCTRI’QUÊ T. XXXV (2* Série).— NMS.
- TRACTION
- Rapports de la Commission Suisse d’JËtudes pour la traction ëleçtrique des chemins de fer à, voie normale.
- La Commission suisse d’études pour la traction électrique des chemins de fer à voie normale a publié de 1906 à igi5 une série de rapports concernant tant l’énergie nécessaire à l’alimentation des lignes de traction cjue les modes d’utilisation de cette énergie.
- Le dernier rapport de cette Commission a été rédigé sous forme de « guide pour l’application de la traction électrique par courant alternatif monophasé à haute tension aux chemins de fer suisses à voie normale. »
- Bien que ce guide n’ait pour but que de donner des'recommandations, nombreuses d’entre elles peuvent être considérées comme des prescriptions, car elles concernent des exigences {(indiscutables.
- La Commission insiste sur l’intérêt qu’il y a, au point de vue des échanges de matériel, à uniformiser les caractéristiques générales des équipements. Elle insiste sur l’importance du choix d’une fréquence uniforme et propose celle de i5 périodes par seconde; la tension d’alimentation du fil de travail n’est pas déterminée, toutefois il est recommandé de ne pas dépasser i5 000 volts. Les chutes de tension à la motrice sont limitées à — i5 % et -f- 5 % en service nor-mel et à — a5 % et -f- 10 % accidentellement.
- Pour limiter les conséquences d’un accident local, la Commission signale le soin qui doit être apporté à l’étude de l’installation, tant au point de vue de la mise ,en service rapide des unités de secours qu’à celui du sectionnement du réseau. Elle recommande l’établissement de communications rapides par téléphone, télégraphe, etc., entre les divers centres de production, de distribution et d’utilisation de l’énergie. La Commission pose divers principes sur la détermination du nombre des unités de secours. Les stations centrales hydrauliques sont particulièrement étudiées, mention spéciale est faite des régulateurs à action rapide et n’ayant pas tendance au balancement.
- Les canalisations entre la centrale et la ligne
- de chemin de fer seront généralement aériennes. Dans ce cas seul le fil « trolley » sera considéré comme ligne à haute tension et isolé comme tel, le fil cc rail » sera considéré comme circuit à basse tension.
- Les sous-stations de transformation seront établies avec le même soin et dans le même esprit que les usines de production de l’énergie.
- L’alimentation des locomotives et automotrices se fera pat ligne aérienne soit à suspension simple soit à suspension caténaire. Le fil de travail sera actionné avec soin et muni d’appareils de protection pour éviter la répercussion d’un accident local sur les sections voisines.
- La prise de courant se fera par archet ou par pantographe. Pour uniformiser l’usure des pièces de contact de ces appareils la ligne aérienne sera tendue en zigzag. Afin de faciliter le glissement des archets et pantographes de prise de courant, il est recommandé de faire usage d’une ligne aérienne à suspension simple.
- L’éclissage des rails sera fait avec soin et la résistance ohmique de la ligne éclissée ne sera pas supérieure à plus de i5 % de celle de la ligne supposée continue. Dans certains cas, on pourra renforcer ce circuit des rails par un fil de retour connecté aux rails en de nombreux points.
- Les équipements des motrices devront pouvoir fonctionner d’une façon satisfaisante et démarrer facilement pour des chutes de tension de 35 % et une variation de fréquence simultanée ou non d’une unité au-dessous de la normale.
- Il est recommandé d’enfermer dans des compartiments dits de « haute tension » les parties dangereuses de l’équipement. Les cabines de conduites seront munies d’appareils de mesures permettant au mécanicien de régler le fonctionnement des équipements de façon à ne pas dépasser les valeurs normales d’intensité et de couple ou démarrage.
- Telles sont, en résumé, les prescriptions édictées par la Commission suisse d’études pour la traction électrique des chemins de fer à voie normale pour l’utilisation du courant alternatif monophasé à haute tension.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 113
- La traction par locomotive électrique.
- Au Congrès annuel de l’American Railway Master Mechanics Association, qui s’est tenu du 19 au ai juin à Atlantic City, le mémoire le plus intéressant pour l’industrie des chemins de fer électriques a été le rapport de la Commission permanente pour l’entretien et la conduite du matériel roulant électrique. Une grande partie de ce travail était d’ailleurs consacrée à la traction par locomotive électrique.
- Tous les modes de transmission du mouvement des moteurs aux roues motrices en usage aux Etats-Unis y sont passés en revue.
- En ce qui concerne les moteurs sans engrenages en service sur le New-York Central Railroad, le rapport constate que, contrairement à l’opinion générale, le manque de suspension élastique ne semble pas fatiguer la voie. Il n’y a ni déformation des rails, ni usure anormale de ceux-ci. De l’avis des ingénieurs de la voie, l’usure produite sur les rails par les automotrices est plus grande que celle produite par la locomotive; toutefois,
- il convient de dire que, dans la section électrifiée du chemin de fer en question, on a posé des rails de 49 kilogrammes au mètre courant.
- Les transmissions flexibles par engrenages appliquées aux locomotives du Chicago, Mil-Waukee et Saint-Paul Railway procurent à la machine une marche excessivement douce, même à des vitesses de 97 kilomètres à l’heure.
- Le rapport décrit les types de locomotive du Pennsylvania Railroad — à bielle latérale — et du Norfolk and Western Ry — à bielle latérale et arbre vertical. Il mentionne brièvement aussi la commande des locomotives New-Haven.
- L’expérience acquise des locomotives électriques est encore insuffisante pour, permettre de conclure définitivement quant aux avantages des divers modes de transmission du mouvement des moteurs aux roues motrices. En effet, c’est à peine si deux commandes ont été faites successivement sur un même plan.
- L. D.
- (Electric Railway Journal, 24 juin >gi6.\
- BREVETS D’INVENTION
- Liste des brevets français relatifs à l’électricité délivrés du 10 mai 1916 au 27 juin 1916.
- 480 2. — ^janvier 1916. — Van Deventer. — Per-
- fectionnements relatifs aux condensateurs électriques.
- 480 485. — 3 décembre igi5. — Société anonyme Westinghouse, — Perfectionnements dans les systèmes de contrôle.
- 480 484. — 3 décembre 1915. — Société Anonyme Westinghouse. — Perfectionnements dans les rhéostats à liquide.
- 480 486. — 11 décembre igi5. — The Westinghouse métal filament Lamp C° Ldt. — Perfectionnements dans les machines servant à l’enroulement des fila-. ments. t
- 480 437. — i3 décembre igi5. —Société dite : Neuland
- Patents Ld. — Perfectionnements dans les machines dynamo-électriques.
- 480 451. — i5 décembre 1915. —Hollidayet Ward.— Perfectionnements dans les appareils électrolytiques pour la production de bains destinés au blanchiment et à d’autres usages.
- 480 73o. — 21 janvier 1916. — Mason (C. T.). — Perfectionnements aux dynamos d'allumage.
- 48o 703. — 18 janvier 1916. — Société Westinghouse. — Perfectionnements dans les interrupteurs pour cir-. cuits électriques.
- 480 710. — 19 janvier 1916. — Petterse^i (K.). — Société Brandon Frères. — Perfectionnements aux compteurs de courant électrique.
- 480 717. — 21 janvier 1916. — Société Anonyme pour l'éclairage électrique des véhicules. — Perfectionnements aux tableaux de distribution.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXV (2« Série): — N# 45.
- RENSEIGNEMENTS COMMERCIAUX
- Concurrence aux produits allemands et austro-hongrois.
- ESPAGNE
- L’importance des affaires allemandes en Espagne, avant la guerre' était tellement considérable qu’on peut affirmer que l’industrie teutonne dominait presque totalement le marché espagnol. Celte industrie avait éliminé entièrement la plupart de nos articles pour les substituer par les siens, avec un succès qui, jugé impartialement, a été la conséquence d’une organisation com-iherciale méthodique. Son application peut servir d’exemple d’une façon presque générale, puisqu’il est impossible de songer à obtenir un meilleur et plus rapide résultat que celui qu’ont obtenu les Allemands.
- A l’époque où ceux-ci ont commencé leur propagande commerciale en Espagne, nous étions les maîtres du marché d’importation; nos articles et nos produits, de fabrication très soignée, de bonne qualité, étaient bien acceptés dans le pays ; mais leur consommation en était plutôt restreinte, leur coût était trop élevé et peu en rapport avec ..la situation économique de celui-ci.
- Nos ennemis n’ont pas eu de peine à se rendre compte qu’un débouché important leur était ouvert en Espagne, en fabriquant des articles de bel aspect, imitation de nos produits, mais d'une valeur très inférieure, à la portée de toutes les bourses. Toutes ces circonstances acquises par les industriels allemands eux-mêmes, qui ont exploré le pays à cet effet, ont donné un excellent résultat, d’abord à l’industrie allemande et ensuite au consommatéur espagnol qui, ébloui par le bel aspect de l’article, sa belle présentation et son prix très réduit, n’a pas hésité un seul instant à laisser de côté l’article cher pour s’emparer du bon marché. Il a été d’autant plus facile pour les Allemands de réussir dans leur entreprise qu’ils n’ont trouvé aucun obstacle et ont agi sans concurrence. L'industrie française ne s’est nullement souciée d'apporter un changement dans sa fabrication, pour contrecarrer cette invasion d'articles allemands, pensant sans doute que le consommateur reviendrait d’une erreur commise par l’emploi de produits peu durables, d*’un aspect trompeur, et ne tarderait pas à réclamer l’article cher, mais de bonne qualité : erreur ; le client préfère acheter deux et trois fois un article plutôt que de s'imposer
- d’un seul coup une dépense qui, souvent, est hors de sa portée.
- Une intervention immédiate de notre industrie s’imposerait d’autant plus que les États-Unis, cherchant à tirer le meilleur profit des circonstances actuelles, sauront remplacer à brève échéance les articles allemands. On signale que depuis quelque temps l’industrie américaine redouble d’activité en Espagne, se rendant compte des articles qui étaient importés en Espagne par lès Allemands, des prix auxquels étaient facturés ces articles, emportant des échantillons pour mieux se conformer à tout ce qui est de provenance allemande. Il serait regrettable que nous ne puissions pas intervenir immédiatement pour contrecarrer, dès son début, cette influence commerciale américaine, qu’il sera difficile de faire disparaître plus tard, d’autant plus qu'en Amérique la cherté de la main-d’œuvre est largement compensée par l intensité de production, et l’industrie amé-ricaineesten mesure de produire, dans les circonstances normales, à des conditions de prix aussi avantageuses que l’industrie allemande.
- L’énumération des diverses particularités qui ont contribué au grand développement du commerce d’exportation allemand, en ce qui concerne l’Espagne, est de nature à fournir à nos industriels les moyens de donner à nos produits l’essor désirable et que nous souhaitons tous :
- i° Présentation d’articles de bel aspect, mais bon marché.
- 2° Faire visiter tr.ès fréquemment les commerçants espagnols par des voyageurs expérimentés; et encore mieux, les premiers voyages d’exploration devraient être effectués par les chefs de maisons, pour bien se rendre compte de toutes les circonstances concernant les besoins du commerce espagnol, les goûts du pays et enfin d’une façon générale .des nécessités de la clientèle espagnole.
- 3° Gréer en France des Associations ou Syndicats industriels, qui centraliseraient toutes les informations se rattachant au meilleur développement du commerce extérieur; ces syndicats seraient en quelque sorte des centres d’information auprès de leurs syndiqués et auraient en main dés collections d'échantillons bien assorties, à la disposition de la clientèle étrangère. Ces syndicats auraient des succursales en Espagne, dans les grandes villes, lesquelles succursales seraient aussi des entrepôts pour donner des facilités au commerce espagnol.
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- 4° En dehors de leurs voyageurs, qui devront visiter très'fréquemment leur clientèle, il serait utile que'nos industriels aient dans chaque ville des représentants sérieux et expérimentés, afin que, par ces intermédiaires, nos industriels soient en contact constant avec leurs clients^
- 5° Accorder au commerce solvable toutes facilités en ce qui concerne les échéances.
- 6® Si des réclamations se produisent pour des marchandises avariées ou de qualité inférieure à celle promise ou achetée, les résoudre toujours à la satisfaction du client; celui-ci étant solvable et jouissant d’une bonne honorabilité commerciale, on peut être certain de sa bonne foi et des abus pour des réclamations injustifiées ne sauraient se produire.
- 7° Création en France de foires ou expositions, à l’exemple de ce qui a été fait à ce sujet en Allemagne, les organisant de la même façon, le résultat obtenu ayant rendu son maximum.
- BOLIVIE
- Le chargé d’aifaires de France en Bolivie à adressé à l’Office quelques renseignements intéressants pour les commerçants français.
- Il signale que l’Allemagne occupe le premier rang des pays importateurs de la Bolivie avec une somme de ao millions de boliviens, dont 443 ooo boliviens pour les machines et appareils électriques.
- Il insiste sur l’intérêt d’une représentation sur place et signale le nombre restreint de maisons françaises dans le pays.
- Pour l’industrie française électrique il est possible de . faire des affaires avec une filiale du Creusot qui a l’entreprise des tramways, de la lumière électrique, du téléphone: « The Bolivien Rubber et general entreprise ».
- CANADA
- L'Office signale dans ses « Dossiers Commerciaux », sous les réserves^ d’usage et à titre documentaire, les grandes lignes de fonctionnement d’un nouvel organisme commercial au Canada, dans le but de concurrencer les produits allemands et austro-hongrois et qui prend le nom de syndicat franco-eanadien • d’importation et d’exportation.
- Ce syndicat n’a pas à rémunérer .de capitaux qui lui sont fournis à titre d’avance, remboursables, par des .fabricants et des patriotes canadiens. Il ne vise à aucun profit.
- Toutes les marchandises françaises qui lui sont confiées pour être vendues au Canada le seront sous la garde et la" surveillance des Commissaires français.
- Plusieurs grandes banques canadiennes ont promis le
- , plus large concours pour faciliter l’importation des produits français au Canada, en prenant pour elles les délais demandés par le .commerce canadien et si abon-> damment consentis par les Allemands avant la guerre.
- Des arrangements analogues vont être étudiés par les ; banques françaises.
- Enfin, le but des promoteurs du Syndicat vise à ce que les fabricants, producteurs français et canadiens, aient à leur disposition un organisme répondant aux desiderata suivants :
- i° Suppression pour le producteur de tout souci relatif à la recherche d’un représentant au Canada;
- 2° Suppression de tous risques commerciaux;
- 3” Développement considérable des affaires françaises au Canada ;
- 4° Services d’importations préalables ;
- 5° Diminution sensible des frais de transport et d’assuranee ;
- 6° Publication d’un bulletin spécial.
- RÉPUBLIQUE DE SALVADOR
- L’Office a reçu d’un de ses correspondants de San Salvador, une très intéressante communication publiée dans les « Dossiers Commerciaux » dans laquelle il incite le commerce français à créer de suite des articles demandés autrefois aux Allemands, à les faire connaître . et vendre par l’intermédiaire de représentants attitrés qui mettraient les fabricants français en relation directe avec la clientèle.
- La propagande sur place s’impose dans une publicité très large, telle qu’échantillons, catalogues, revues, etc., ceux-cibien présentés, agréables à consulter et durables.
- 11 faut donc que le producteur ou le fabricant fasse voyager ou établisse dans chaque région des agents à demeure.
- Enfin la vente à long terme est également à recommander ; le crédit est nécessaire pour l’exportation en raison du temps très long qui s’écoule depuis la date de la facture jusqu’à la réception de la marchandise.
- EXPÉDITION DE MARCHANDISES A DESTINATION DE LA NORVÈGE ET DE LA SUÈDE.
- L’Office National du Commerce extérieur rappelle à nouveau dans ses « Dossiers Commerciaux » les recommandations déjà faites aux exportateurs qui expédient de France des marchandises en Norvège ou en Suède, de les adresser directement dans les ports norvégiens ou suédois en évitant de les faire transiter par le Danemark ou de les consigner à un transitaire danois.
- Malgré ces avis, un certain nombre d’exportateurs continuent à vouloir se servir du transit danois. ..._
- Or, d’après un accord conclu avec les autorités
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- anglaises, aucune marchandise destinée à la réexportation d’un pays quelconque : Suède, Norvège, Russie, etc... n’est délivrée à Copenhague, jsauf le cas d’un permis spècial de réexportation établi par les autorités britanniques et venant de Londres.
- Les envois faits par les exportateurs français et destinés aussi bien à la Russie qu’à la Suède et à la Norvège doivent être faits directement.
- Le transit danois n’aurait guère pour effet que d’immobiliser indéfiniment leurs marchandises dans les hangars des Compagnies de navigation à Copenhague.
- ITALIE
- M. Filippi, consul général de France à Turin, vient de faire parvenir à-l’Office national dû Commerce extérieur une liste dés principales maisons de la ville de sa résidence qui, avant la guerre, s'approvisionnaient en Allemagne ou tenaient des articles austro-allemands.
- L'Office national du Commerce extérieur reproduit cette nomenclature- dans ses « Dossiers commerciaux », avec l’espoir que nos commerçants et fabricants s’adresseront auxdites maisons pour leur proposer de remplacer, par leurs articles, ceux de provenance ennemie.
- Ces firmes sont de nationalité alliée ou neutre ; mais l’Office national du Commerce extérieur ne saurait toutefois en publier la liste que sous réserves d’usage et sans garantie. Il est recommandé à nos exportateurs, avant de traiter une affaire, de se documenter sur la nationalité exacte de leurs futurs clients, comme aussi de prendre les références ordinaires du commerce.
- Maisons établies à Turin.
- Appareils électriques :
- Ing. Valabrega e Ori, via Principe Tommaso, 36.
- Acier et fer laminé en barres et rubans :
- E. L. Antoniazzi, via XX Septembre, n.
- Levi Isaia di Salvador, via Artisti, 3i.
- G. Bigliani e C°, via Colombo, 45-
- M. Nobili, via Carlo Alberto, 4°-
- Rota e Vergano, corso Napoli, 14-
- Socielà Meccanica Italo Ginevrina,. via Fre|us, 26.
- Levi e Debenedetti, via Belfiore, 58.
- Fournitures pour automobiles :
- Ferrarise Rota, via Bogino, 35.
- D. Filogamo, via dei Mille, 24.
- Garage Storero, via Madama Cristina, 55.
- Diatto Automobili, via Fréjus, 21.
- Accessoires pour machines :
- Cotonificio Fratelli Poma fu B., Biella.
- Fonte malléable :
- Ing. C. Campanella, via S. Secondo, 43.
- Société Ceirano Automobili Seat, corso Francia. Società Ligure Piemontesé Spa, barriera Crocetta. Ferdinando Giachero, via Morosini, 8i-83. Isolateurs en porcelaine :
- Borda e Vaccarino, via Perrone, 5.
- Ing. Valabrega e Ori, via Principe Tommaso, 36. Courroies de cuir pour transmission :
- A. Novo, via Sacchi, 16.
- Prix de l’Académie des Sciences.
- L’académie décerne les prix suivants :
- Prix Hébert (1000 francs). — M. Jules Lemoine professeur au lycée Louis-le-Grand, poar ses recherches sur les effets optiques de l’électricité.
- Prix Hughes (2 5oo francs), — M. Louis Chaumont, jeune physicien, mort au champ d’honneur, pour ses travaux sur le phénomène électrooptique de Kerr et sur les méthodes servant à l’étude de la lumière polarisée elliptiquement.
- Prix Kastner-Boursault (2 000 irancs). — Feu Eric Gérard, directeur de l’institut électrotechnique de Mon-tefiore, pour l'ensemble de ses travaux relatifs à l’électricité industrielle.
- I.a reproduction des. articles de la Lumière Electrique est interdite.
- Paris. — imfiumerib levé, 17, rue cassette.
- Le Gérant : J -B. Noubt.
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- Tr«nt«rtanit|ème année SAMEDI 11 NOVEMBRE 1916. Terni XXXV (S*, séria). N* 46
- La Lumière Electrique
- SOMMAIRE
- MAURICE LEBLANC, Fils. — Les rayons infrarouges.................................. 117
- P. BOUGAULT. — Les concessionnaires de l’éclairage pendant la guerre. Discussions avec les municipalités.................... m
- Publications techniques
- Le téléphone et les chejnins de fer. — W.-A., Wolff..................................... l3l
- Electrochimie
- Notre industrie électrochimique. — Max d’IIauteiuve.............................. i33
- Téléphonie et télégraphie
- Téléphonieà longue distance et par câble. Téléphonie souterraine et sous-marine. — B.-S. Cohen et J.-G. Hill (Fin).................. 127
- Notes industrielles
- La construction électrique allemande sous l’influence de la guerre. — W. Wechmann. 137
- L’industrie électrique en Italie............ . 139
- LES RAYONS INFRA-ROUGES
- Tandis que, dans ces dernières années, on s'était efforcé d’utiliser pratiquement la région ultraviolette du spectre, rien de semblable n'avait été tenté jusqu'ici pour les radiations infra-rouges. Des recherches, dont il est encore trop tôt pour pouvoir parler, ont été entreprises récemment pour combler cette lacune. C'est pour ’ cette raison que nous avons cru intéressant dé résumer, pour les lecteurs de la Lumière Électrique, l’état actuel de nos connaissances sur cette région du spectre.
- Le spectre visible est limité environ aux longueurs d’onde oi1, 4 et 01*, 78. Du côté des petites longueurs d’onde, il est prolongé par le spectre ultra-violet, qu’une région de radiations encore inconnues sépare des rayons N. Du côté des grandes longueurs d’onde, il est prolongé par le spectre infra-rouge dans lequel on a caractérisé des radiations jusqu’.à la longueur d’ônde 3ï4^. On rencontre ensuite, aussi de ce côté, une région encore inexplorée avant d’arriver aux ondes hertziennes, connues depuis les longueurs d’onde de l’ordre de 2 millimètres (2 0001*) jusqu’aux longueurs d’onde de quelques kilomètres.
- Comme nous le verrons plus loin, malgré l’intervalle d’environ trois octaves qui les sépare,
- les radiations infra-rouges, et les radiations hertziennes ont déjà des propriétés communes. Cependant il y a peu d’espoir qu’on puisse combler peu à peu cet intervalle en prolongeant l’un vers l’autre les deux groupes à l’aide des moyens utilisés actuellement pour produire ces radiations ; sans doute, la découverte d’une nouvelle source de radiations sera-t-elle nécessaire.
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- On connaît les procèdes employés par Hertz pour obtenir des ondes électriques de très courte longueur d’onde. 11 faut, pour avoir une fréquence très élevée, diminuer la capacité du circuit oscil-
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXV (2* Série). — N*46.
- lant et sa self-induction ; ce qui a conduit à la forme classique de l’oscillateur de Hertz (fig. i), S est le secondaire d’une bobine d’induction. L’amortissement dans un tel circuit est énorme à cause de la grande fraction de l’énergie en jeu rayonnée dans chaque période ; aussi, pour augmenter l’énergie totale disponible, plonge-t-on le tout dans un isolant liquide.
- °~ci
- Pour avoir des longueurs d’onde encore plus courtes, Righi a diminué les dimensions de l’excitateur qui se réduit àdeux sphères plongées en partie dans l’huile de vaseline et entre lesquelles éclate l’étincelle (fig. a). Elles sont reliées par des étincelles à des conducteurs qui communiquent avec les pôles d’une bobine d’induction.
- Fig. 2.
- C’est avec des dispositifs de. cette espèce de dimensions encore plus réduites qu’on a atteint des longueurs d’onde de a millimètres ; il semble difficile d’aller plus loin par ce procédé.
- Comme résonateur on utilise une couche d’argent, déposée sur verre, sous forme d’une bande de quelques millimètres de large et de quelques centimètres de longueur. Cette bande est coupée en deux par un trait tracé au diamant et de quelques microns de largeur; c’est dans cette coupure que l’on observe à la loupe les étincelles électriques. Ce résonateur a été accordé autant que possible avec un excitateur du type décrit plus haut.
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- Les rayons infra-rouges ont été cherchés dans le rayonnement des corps incandescents. Le spectre du bec Auer s’étend jusqu’à not1 . Dans
- celui de la lampe quartz à vapeur de mercure qui, comme on sait, donne d’autre part un si riche spectre ultra-violet, Rubens a pu isoler des radiations de longueur d’onde 3141*. Un filtre de carton de o mm. 38 d’épaisseur, interposé sur le parcours des rayons émis par la lampe, ne laisse passer que ceux dont la longueur d’onde est très grande; et, à condition d’opérer dans le vide afin de se débarrasser de l’absorption par l’air, des phénomènes d’interférence permettent de reconnaître que le faisceau des radiations ainsi isolées a une longueur d’onde moyenne de 3141*.
- Pour séparer les unes des autres les radiations infra-rouges les plus voisines du spectre visible, on peut utiliser des prismes et des lentilles en sel gemme ou en fluorine transparents pour les radiations de longueur d’onde de 7 à iot*, mais qui deviennent opaques pour des longueurs d’ondes plus grandes, pour redevenir enfin complètement transparents dans l’infra-rouge extrême. D’une manière générale d’ailleurs les diélectriques comme le verre, le mica, l’ébonite, la paraffine ont dans l’extrême infra-rouge une transparence qui croît avec la longueur d’onde.
- Pour isoler les radiations comprises entre 1011 et iooi* on a dû se passer de spectroscope. Rubens ' a utilisé la propriété que possèdent certains corps d’être à peu près transparents pour toute la région infra-rouge du spectre excepté pour un certain nombre de bandes pour lesquelles leur pouvoir réflecteur est très grand.
- Ainsi si on envoie un faisceau infra-rouge sur un miroir de fluorine, celui-ci ne réfléchit en moyenne que o,o3 de la lumière incidente* sauf au voisinage des longueurs d’onde 3n*6 et iioroù son pouvoir réflecteur atteint la valeur 0,7!». Après quatre réflexions successives sur des miroirs en fluorine l’intensité des radiations
- réfléchies 11’est plus que les —- de l’intensité du faisceau primitif sauf pour les radiations spéciales pour lesquelles elle est (-
- \à.
- obtient donc ainsi un faisceau de trois radiations monochromatiques ; en interposant une lame d’argent corné (Ag Cl fondu) opaque pour les faisceaux de longueur d’onde 3n*.6 et 1 io.a, on obtient un faisceau de rayons de longueur d’onde 241*, que Rubens a appelé les « rayons restants » de la fluorine. On peut, par le même procédé, isoler avec des miroirs en sylvine un faisceau de Ion-
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- il Novembre 1916.
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- gueur d’onde 611*1, avec le sel gemme de longueur d’onde 5ii* 2.
- Ces radiations pourraient être également séparées les unes des autres par l’emploi d’un réseau mais dont les traits doivent être relative, ment espacés. On le construit avec des fils d’argent de o mm. 2 de diamètre, tendus parallèlement à des distances d’axe en axe égales au double du diamètre; pour les radiations visibles la déviation serait naturellement très petite, mais pour la longueur d’onde 401* par exemple et le premier spectre la déviation est d’environ 6°.
- Quand les radiations infra-rouges sont séparées, on les met en évidence en absorbant et mesurant sous forme de chaleur l’énergie qu’elles transportent.
- On dispose pour cet usage de plusieurs instruments de sensibilités différentes, parmi lesquels nous citerons :
- La pile thermoélectrique. On la constitue avec un fil de constantan et un fil de fer; la soudure a la forme d’une plaque que l’on enduit de noir de fumée ; on met 20 éléments semblables en série et on insère dans le circuit de la pile un galvanomètre sensible à 10—11 ampères. On peut mesurer ainsi une différence de température de 10-6 degré entre les soudures, et le rayonnement d’une bougie placée à 10 mètres donne une déviation du spot de 25 millimètres sur la règle du galvanomètre.
- Le radiomicromètre de Boys (fig. 5) est la réunion en un seul instrument de la pile thermo-
- Fig. 3.
- électrique et du galvanomètre du dispositif pré cèdent. Le cadre a 1 millimètre de largeur et 1 mm. 5 de hauteur ; une moitié est en cuivre, l’autre en alliage légèrement magnétique, il est suspendu par un fil en quart?,, entre les pôles d’un fort aimant. Une bougie placée à 100 mètres donne une déviation de 1 millimètre du spot.
- Enfin, le bolomètre constitué par une lame
- d’argent de o F 3 d’épaisseur, très soigneusement noircie et qui reçoit le rayonnement de la source ; elle forme l’une des branches d’un pont de Wheastone. Langley a réussi à faire du bolomètre un instrument assez sensible pour pouvoir observer un triplet du nickel entre les deux raies D du sodium.
- On se rend compte qu’on ne peut faire foi des indications d'instruments aussi sensibles qu’en se protégeant avec le plus grand soin contre l’influence du milieu extérieur; outre la nécessité déjà signalée d’opérer dans le vide, on doit défendre l’instrument par des diaphragmes et des écrans contre tout rayonnement ne provenant pas de la source que l’on étudie.
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- On sait que l’on, a cherché à reproduire à l’aide des ondes hertziennes de courte longueur d’onde les expériences faites sur les vibrations lumineuses ; en plaçant, par exemple, un oscillateur linéaire suivant la ligne focale d’un miroir métallique cylindro-parabolique, on obtient une onde sensiblement plane au voisinage de l’équateur et à quelque distance du miroir.
- On a pu reproduire les phénomènes d’interférence classiques des miroirs de Fresnel, du biprisme de soufre, etc.
- Il est plus intéressant encore de chercher si les rayons infra-rouges et les ondes électromagnétiques possèdent des propriétés communes que ne posséderaient pas les rayons de la partie visible du spectre.
- Ainsi, les diélectriques comme la paraffine, le pétrole qui transmettent bièn les ondes hertziennes et les rayons infra-rouges dont la longueur d’onde est supérieure à 20 microns sont opaques pour les rayons infra-rouges dont les longueurs d’onde sont de l’ordre du micron.
- D’autre part, on sait que la vitesse de propagation V d’un ébranlement électromagnétique dans un milieu isolant de pouvoir inducteur spécifique K est lié à la vitesse de propagation dans le vide F par la relation suivante, exprimé dans le système d’unités électrostatiques :
- V est la vitesse de la lumière dans le vide.
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- L’indice n d’un milieu transparent aux vibra-
- tions lumineuses est par définition le rapport ^
- de la vitesse de la lumière dans le vide, à la vitesse dans le milieu considéré. On a :
- Si V est le même pour les ondes hertziennes et pour les ondes lumineuses on tire de (x) et (2) la relation de Maxwell :
- K = n2.
- En réalité «‘n’est pas, pour un corps transparent donné, une constante; il décroît avec la longueur d’onde suivant une loi qui varie avec le corps transparent considéré ; la formule de Maxwell n’est vraie qu’en donnantà/i la valeur limite vers laquelle il tend quand la longueur d’onde tend elle-même vers l’infini. On a pu mesurer l’indice d’un certain nombre de diélectriques pour les « rayons restants », on a constaté qUe la valeur trouvée pour n satisfaisait très convenablement à la formule de Maxwell.
- Nous citerons enfin pour terminer une expérience remarquable due à Rubens :
- Si on construit comme le faisait Hertz un grand réseau en tendant sur un cadre en bois des fils de cuivre d’un millimètre de diamètre, parallèles entre eux et distants de 3 centimètres, on cons-
- tate qu’une onde plane électromagnétique traverse ce plan sans être modifiée quand les fils sont parallèles au vecteur magnétique tandis qu’elle est interceptée si les fils sont parallèles au vecteur électrique,
- D’autre part, par convention, en optique, on dit qu’une lumière réfléchie sous un certain angle par du verre est partiellement polarisée dans le plan d’incidence, et l’expérience montre que le vecteur de Fresnel, perpendiculaire au plan d’incidence et qui représente le déplacement de la particule fictive qui vibre, peut être assimilé au vecteur électrique dé l’onde électromagnétique. La polarisation de la lumière réfléchie est totale lorsque le rayon incident tombe sur le verre sous un certain angle d’incidence dit angle de Brewster.
- Ceci posé : sur un plan de verre argenté, traçons au diamant un réseau de, par exemple, cent traits au millimètre. L’expérience montre que le pouvoir réflecteur d’un tel plan est près de quatre fois plus grand, pour les « rayons restants » polarisés par réflexion sur du verre sous l’angle de Brewster, lorsque les traits du réseau sont parallèles au vecteur électrique, c’est-à-dire perpendiculaires au plan d’incidence, que lorsqu’ils lui sont normaux. Il y a là une remarquable analogie avec les résultats de l’expérience réalisée sur les ondes électromagnétiques que nous avons décrite plus haut.
- Maurice Leblanc fils.
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- 14 Novembre 1916.
- * LA LUMIÈRE ELECTRIQUE
- e
- «
- LES CONCESSIONNAIRES DE L’ÉCLAIRAGE PENDANT LA GUERRE
- DISCUSSIONS AVEC LES MUNICIPALITÉS
- A plusieurs reprises, nous avons eu l’occasion d’exposer ici même les principes qui, pendant la guerre, régissent les contrats de droit commun ; on peutles résumer en cetteplirase : la guerre est un cas de force majeure quand elle empêche matériellement l’exécution d’un contrat; dans cette hypothèse, elle supprime le lien juridique et interdit par conséquent qu’une indemnité soit donnée à l’un ou à l’autre des contractants sous quelque prétexte que ce soit. Mais il ne faut pas confondre un empêchement avec un accroissement de difficultés; si la guerre rend seulement plus pénible ou plus onéreuse l’exécution d’une convention, elle est inopérante et, laissant subsister le lien juridique dans son entier, elle prohibe la demande et l’allocation de tous dommages-intérêts.
- Ainsi, par exemple, un distributeur d’électricité, occupant la voirie par simple autorisation, ne saurait éluder l’obligation de desservir ses clients aux termes de son contrat, même en disant que les charbons sont devenus hors de prix, s’il est prouvé que les charbons peuvent matériellement arriver jusqu’à lui ; les difficultés et les lenteurs du transport ne sauraient être prises en considération, étant donné qu’il appartient à un industriel de se tenir perpétuellement en état de fabriquer, même en constituant [péniblement de gros stocks de matière première.
- Mais la question vient de se poser pour les contrats administratifs dits de concession, qui ne constituent pas des contrats de droit commun : ne peut-on pas dire que les [contrats administratifs qui créent entre les [parties contractantes des rapports d’une nature spéciale sont gouvernés avant tout par des règles fondées sur l’équité et la commune intention des parties ?
- C’est ce qu’a admis, par décision en date du i/| janvier 1916, le Conseil de préfecture de la Seine-Inférieure, dont nous allons donner ci-dessous le texte, en le faisant immédiatement précéder de quelques réflexions empruntées à la
- consultation parue dans la Gazette des Tribunaux du 18 février 1916, et donnée au Syndicat de l’Industrie du gaz, par deux avocats au Conseil d’État.
- I
- En matière de travaux publics, le Conseil d’Etat a souvent décidé qu’il y avait lieu de fixer à nouveau les prix des bordereaux quand les difficultés rencontrées par l’entrepreneur n’étaient pas susceptibles d’entrer dans les prévisions des parties lors de la passation des marchés et quand, d’autre part, elles avaient relevé dans des proportions notables le coût des travaux effectués. Or, il est certain que les concessions d’éclairage sont des marchés de travaux publics : sans chercher à étayer ce principe par de nombreux exemples juridiques, nous n’en citerons qu’un, bien connu de tous les praticiens. Le Conseil de préfecture, dont la compétence ne dépasse pas les limites du contrat de travaux publics, est seul compétent pour juger les conflits nés entre les distributeurs et les communes.
- Si donc, pour certains contrats de travaux publics, de peu de durée et ne comportant que des intérêts limités à une seule affaire, la jurisprudence, par un esprit d’équité, a réparé les conséquences des troubles apportés par un relèvement imprévu des matières premières, il doit en être ainsi plus particulièrement encore dans les contrats de concession qui sont d’une nature toute spéciale. Ils sont en effet basés, dit M. Blum, commissaire du gouvernement du Conseil d’Etat, dans ses conclusions sur une affaire solutionnée le 11 mars 1910, sur cette idée que « le contrat de concession doit rechercher et réaliser dans la mesure du possible un équilibre dans les avantages accordés au concessionnaire et les charges qui lui sont imposées ; l’exploitation d’un service
- public peut être conçue a priori comme onéreuse
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- m LA LUMIÈRE
- ou rémunératrice. Les avantages consentis au concessionnaire et les charges qui lui sont imposées doivent se balancer de façon à former la contre-partie des bénéfices probables dés pertes prévues. Dans tout contrat de concessionés t implicitement contenu un calcul d’équivalence,honnête entre ce qui est accordé au concessionnaire et ce qui est exigé de lui, et ce calcul est essentiel au contrat, bien qu’il soit étranger à sa constitution juridique et qu’il n’en modifie pas la nature pour la raison qu’il en est Ja base, le fondement même du consentement ».
- L’application la plus intéressante que le Conseil d’Etat ait faite du principe ci-dessus exposé se trouve dans l’allocation d’une indemnité à la Compagnie des omnibus de Paris, à l’encontre de la Ville de Paris, en raison des travaux du Métropolitain ; il a pensé que cet entrepreneur de transports, au moment où il avait signé son cahier des charges n’avait pu oôneevoir qu’un jour le sous-sol de Paris serait bouleversé an point de créer dans les parcours imposés une gêne aussi considérable et extraordinaire,
- Sans donte, pour la fabrication du gaz, il est nécessaire de prévoir une fluctuation toujours possible, même certaine, des prix du charbon : car olle est le résultat de causes économiques normales ; mais on ne peut voir aucune assimilation entre lesdites causes et le bouleverse ment complet qu’ont produit dans toute l’Europe la prolongation de la guerre, l’occupation des bassins houillers de France et de Belgique, l’entrée en lice de l’Angleterre contrainte à un effort indus triel énorme pour armer et équiper ses troupes, la hausse du fret qui a été occasionnée par la chasse que les sous-marins donnent à tous les transports,
- Donc, en raison même de la nature administrative des contrats de concussion, et de la jurisprudence en matière de contrats de travaux publics -w classés ainsi que nous l’avons dit en dehors du droit commun — les compagnies gazières ont demandé un relèvement de tarif.
- L’arrêté que l’on va lire l’a accordé.
- Mais, à ce point surgissait une difficulté : que la commune concédante puisse être condamnée à payer plus cher sa lumière publique, cela n’est pas étonnant pour deux raisons : d’abord parce que, vis a-vis du concessionnaire, elle est acheteur en son nom personnel, et généralement
- ÉLEC TRIQUE T. XXXV (2e Série). — H» 46.
- • ... . ...
- elle jouit de tarifs singulièrement diminues par
- rapport à ceux que l’on fait payer aux particuliers : il est donc assez normal qu’elle augmente .ses versements. Mais peut-on dire que les particuliers pourront être condamnés à payer un prix majoré? Ils ne sont pas en cause dans le procès qui s’agite; ils sont des tiers; ne peuvent-ils donc pas dire qu’ils ont contracté avec le concessionnaire, sous le bénéfice des prix que la commune avait exigés en leur .faveur, et que* par conséquent, ils ont bénéficié de ce que l’on appelle une stipulation pour autrui (*).
- On n’a jamais accepté, en droit administratif, efctte théorie donnant au cahier des charges l’allure d’une stipulalion de cette nature; Ia.con-ccssion n’a jamais été retenue que comme, lin contrat sui. generis, dans lequel, statuant comme gardienne des intérêts généraux dont elle a la garde, la municipalité prend des mesures nécessaires en vertu de la fonction dont elle est revêtue : elle oblige le concessionnaire à lui promettre, à elle-même, qu’elle ne fera .pas payer plus d’un prix déterminé le mètre cube de gaz; mais elle reste maîtresse de changer ce maximum si les conditions premières ont été complètement bouleversées.
- En vain, d’après l’arrêté que l’on va lire, alléguerai!-on qu’une police a été signée entre distributeur et consommateur; la police ne connaît comme support légal que le cahier des charges, et si celui-ci est modifié le prix porté sur la police doit être également modifié.
- Telles sont, dans leur grande ligne, les décisions do l’arrêté que Ton va lire. 11 a permis, pour la concession de la ville de Dreux, à la Société dite Société du Gaz de Maubeuge, de relever les prix de cinq centimes par mètre cube tant pour l’éclairage public que pour l’éclairage privé.
- Mais à ces deux relèvements il a imposé des
- () La stipulation pour autrui est une promesse que l’on fait d’accorder quelque chose à une personne qui n’est pas une des parties contractantes ; cela est toujours licite, lorsque, dit l'article i iaj du Gode civil, telle est la condition d’une stipulation que l’on fait pour soi-même ; voilà pourquoi on serait tenté do dire que le concessionnaire, en promettant dè donner l’éclairage à la ville pour scs rues et ses établissements publics, stipule dans l’iulérêl du particulier qu’il donnera à ce dernier la lumière à des conditions tixées au cahier des charges.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
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- dates différentes t la ville . de Dreux avait refusé, dès le aû août igi5, au concessionnaire toute espèce de relèvement : c’est à partir de cd moment que, d’après l’arrêté, elle paiera le prix majoré.
- En ce qui concerne les particuliers, il était impossible de faire remonter rétroactivement les effets de la décision ; au contraire, il était obligatoire de permettre aux abonnés de résilier leur contrat, s’ils jugeaient onéreux d’aocepter les prix nouveaux; il était dono de toute nécessité de fixer un délai, correspondant au temps nécessaire pour donner à l’arrêté prononcé une publicité suffisante : l’arrêté ayant été lu û l’audience le 1 !\ janvier 1916, le Conseil a fixé la date du 20 janvier pourpoint de départ de la majoration.
- Nous rendons compte à nos lecteurs de ce qui s’est passé à cette audience, et nous leur donnons le texte qui a été publié è la Gazette des Tribunaux ; il est conforme à un autre arrêté du 10 novembre igi5 rendu par le Conseil de préfecture de la Seine-Inférieure, entre la ville de Gournay-en-Braye et la Compagnie française d’éclairage, paru le 18 février 1916 dans le même recueil.
- « Le Conseil de préfecture d’Eure-et-Loir;
- « Considérant que les concessions de services publics, loin d’être des contrats de spéculation ou des marchés de fourniture à prix forfaitaire invariablement fixé, s'efforcent, au contraire, de réaliser un juste équilibre, une sorte d’équivalence entre les obligations du concessionnaire et les bénéfices qu’il retire de la convention;
- « Considérant que tout droit des parties en cause à l’exécution intégrale d’un contrat do l’espèce est dès lors nécessairement relatif et se trouve subordonné à la commune Intention des contractants ;
- « Considérant que, partant de ce principe, si l’économie financière se trouve après coup détruite par un événement dont il 11’était normalement pas possible de faire entrer l’éventualité en ligne de compte, l’aggravation des charges qui en résulte ouvrira au profit de la partie lésée un droit à une indemnité;
- « Considérant que la base juridique de cette indemnité ne peut se trouver que dans l’impré-vision fatale et dans cette sorte d’enrichissement sans cause qui résulterait, par exemple, pour le concédant et pour les abonnés, du maintien
- pur et simple du contrat en cai d'aggravation notable et imprévue des charges dû .concessionnaire ;
- « Considérant, dans ce cas, que le fait, pour la partie la plus favorisée, d'exiger l'application intégrale du contrat, constituerait à son profit un usage abusif du droit qu'elle tient du oahier dos charges;
- « En fait :
- « Considérant que la ville de Dreux a chargé la Société du Gaz de Maubauge du service de distribution du gaz par traité passé par vole d’adjudication sur cahier des oharges, le 29 juillet 1864, prorogé et modifié les /j juin 1887, 8 juillet 1908 et 5 et i5 janvier 1912;
- « Considérant que l’examen des divers contrats fait ressortir la commune intention des parties d'équilibrer, aussi équitablement que possible, les avantages concédés et les oharges imposées au concessionnaire; que les parties ont en effet basé leurs calculs, fixé puis modifié les tarifs, prévu un partage de bénéfices à raison de 5o % en cas d’abaissement notable du prix de revient du gaz résultant de l’emploi de procédés nouveaux, établi une redevance, déterminé ainsi une participation aux bénéfices au profit de la ville, écarté toutes oharges provenant des taxes nouvelles, le tout pour mieux stabiliser le côté financier de l’entreprise;
- « Considérant qu’il est donc démontré, en fait, que les parties ont eu effectivement l’intention de. se l’approcher autant que possible de cette stabilisation et qu’il y a lieu, dès lors, de se demander si l’équilibre cherché se trouve aujourd’hui rompu par des circonstances restées en dehors de leurs prévisions;
- « Considérant qu’il est établi par la simple comparaison des prix des charbons que la hausse excessive que chacun peut constater, constitue, à l’encontre de la Compagnie, une aggravation des oharges de nature à détruire l'économie financière de l’accord et qu’il y a lieu, dès lors, de recourir à une sorte d’appropriation aux circonstances. aoluelles des contrats qui lient les parties en cause;
- « En ce qui concerne les prévisions :
- « Considérant que, depuis la création ert France des usines à gaz, le prix des charbons, matière unique de fabrication, . n’a jamais subi de grandes variations et ~quc l'expérience des cinquante dernières années dé-
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXV (2* Série). — R° 46;
- montre que les fluctuations ont été très peu importantes ;
- « Considérant, dès lors, que la hausse actuelle constitue, de par son importance, une éventualité que nul ne pouvait prévoir;
- « Considérant que, pour l’expliquer, on tenterait en vain de prétendre que le risque de guerre, cause déterminante de cette hausse, devait être normalement prévu dans des contrats portant sur une durée dé quarante ans ;
- « Considérant que la perturbation actuelle tient bien moins au fait de guerre en général qu’aux conditions particulières et spéciales au milieu desquelles s’est développée la guerre actuelle, notamment par l’occupation ennemie des houillères ‘de Belgique et du nord et de l’est, de la France ;
- « Considérant que ces différentes circonstances, énumérées au mémoire introductif d’instance, n’ont jamais pu entrer en ligne de compte dans l’économie générale du contrat dont il s’agit ;
- « Considérant d’ailleurs qu’un grand nombre de communes l’ont d’elles-mêmes reconnu en accordant spontanément les relèvements sollicités par les concessionnaires ;
- « Considérant qu’il est permis d’admettre que le prix maximum, atteint par le charbon pendant les vingt années qui ont précédé la guerre, avait pu normalement rentrer dans les prévisions des parties ; qu’au delà de ce chiffre, il y a lieu d’interpréter la commune intention des .cocontractants, en s’inspirant de l’équilibre contractuel, tel que les parties l’avaient conçu ;
- « Considérant dans ces conditions, autant pour répondre à l’esprit général des conventions que pour interpréter la commune intention des parties, que si, en cas d’inventions nouvelles, les parties ont convenu, dans l’article 42 du traité de 1864, de partager, à raison de 5o %, les bénéfices qui pourraient résulter de la diminution notable du prix de revient du gaz, il est juste d’admettre, par voie de réciprocité, qu’en cas de pertes résultant d’une augmentation notable du prix de revient, cette perte devra être également partagée par les parties en cause ;
- « Considérant donc qu’il est équitable que la ville de Dreux et les particuliers Supportent leur part de cette augmentation du prix de revient sous la forme d’uné augmentation correspondante du prix du gaz livré par la Compagnie ;
- « Considérant que les bénéfices supplémèn-taires réalisés depuis la guerre par la Compagnie, à l’occasion des prix plus élevés auxquels elle vend ses sous-produits, doivent, bien entendu, diminuer d’autant la part contributive de la ville et des particuliers ;
- « Considérant que, pour fixer le quantum de cette contribution, il y a lieu de remarquer que le prix de revient du charbon a plus que doublé ces derniers temps et que nombre de villes ou communes ont consenti spontanément des relèvements de prix importants ;
- « Qu’il en résulte que l’augmentation deofr. o5 par mètre cube de gaz, demandée par la société requérante, ne paraît pas exagérée et tient suffisamment compte des bénéfices supplémentaires réalisés sur les sous-produits ;
- « Considérant, en ce qui concerne la question de rétroactivité posée par la Compagnie, que la demande de cette dernière a été introduite à la daté du 26 août 1915 ;
- « Qu’il importe de faire remonter à cette date, mais à cette date seulement, les effets de la présente interprétation;
- « Considérant, en effet, qu’en se refusant à permettre à la Compagnie du gaz d’exiger un supplément de prix sui’ ses abonnés, la ville n’a fait que se conformer à la loi qui ne lui permet pas de modifier à son gré le prix du gaz ; que, de ce chef, lesprétentions de laCompàgnie doiventêtre rejetées ;
- « Mais considérant, en ce qui concerne le service privé, que la présente décision ne peut avoir d’effet à l’égard des abonnés qu’à partir du jour où elle sera rendue publique et où ces abonnés seront à même, soit de l’accepter, soitde résilier leurs abonnemen ts ;
- « Considérant qu’il y a lieu d’accorder à la Compagnie le relèvement dont il s’agit, tant que subsisteront les causes qui l’ont motivé, à moins que d’ici là, par suite de circonstances imprévues, le prix des charbons ne vienne à se rapprocher du cours normal;
- « Considérant que la ville, de Dreux, succombant, doit supporter les dépens de l’instance;
- « Par ccs motifs,
- « Arrête :
- « Article premier. — La Société du Gaz de Maubeuge et extensions, requérante, est autorisée à relever de cinq centimes par mètre cube, tant pour l’éclairage public et les établissements
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- 11 Noevmbre 1916.
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- municipaux, que pour le service privé, les prix fixés par le dernier traité additionnel intervenu entre elle et la ville de Dreux.
- «. Art. 2. — Cette décision aura son effet à dater du 26 août 1915, en ce qui concerne les services publics et municipaux, et à dater du 20 janvier 1916, à l’égard des 'particuliers.
- « Art. 3. — La Société demanderesse jouira de ce relèvement de prix jusqu’à la cessation des causes qui l’ont motivé. Si, avant cette époque, le prix moyen du charbon venait à baisser et descendait au-dessous de 40 francs la toûne, à Dreux, le relèvement accordé serait retiré à la Société.
- Art. 4. — Les dépens sont mis en totalité à la charge de la ville de Dreux.
- « Art. 5. — Le surplus des prétentions des parties est rejeté. » (Arrêt du 14 janvier 1916.)
- H
- 11 est intéressant de rapprocher ce document de la décision qu’a rendu le Conseil d’Etat le 3o mars 1916 qui consacre définitivement la doctrine exposée ci-dessus. Le Conseil de préfecture de la Gironde avait cru devoir, le 3o juillet igiü, statuer autrement que le Conseil du département d’Eure-et-Loir. Le Conseil d’Etat a annulé son arreté et a statué en ces termes :
- « Le Conseil d’Etat, vu la requête présentée par la Compagnie générale d’éclairage de Bordeaux, tendant à ce qu’il plaise au Conseil annuler un arrêté du 3o juillet 1915 par lequel le Conseil de préfecture du département de la Gironde l’a déboutée de sa demande tendant à faire juger qu’elle a droit à un relèvement du prix fixé par son contrat de concession pour le gaz fourni par elle à la ville et aux particuliers et à faire condamner la ville de Bordeaux à lui payer une indemnité;
- k Ouï Me Berget, maître des requêtes;
- « Ouï Me Boivin-Champeaux, avocat de la Compagnie d’éclairage de Bordeaux et M'Talamont, avocat de la ville de Bordeaux;
- « Ouï M' Chardenet, commissaire du gouvernement en ses conclusions sur les fins de non-recevoir opposées par la ville de Borde a u.c;
- « Considérant que les conclusions de la Com-
- pagnie requérante tendaient devant le Conseil de préfecture, comme elles tendent devant le Conseil d’Etat, à faire condamner la ville à supporter l’aggravation des charges résultant de la hausse du prix du charbon; que, dès lors, s’agissant d’une difficulté relative à l’exécution du contrat, c’est à bon droit que, par application de la loi du 28 pluviôse an VIII, la Compagnie requérante a porté ses conclusions devant lé Conseil de préfecture, et en appel devant le Conseil d’Etat;
- « Au fond :
- « Considérant qu’en principe le contrat de concession règle, d’une façon définitive jusqu’à son expiration, les obligations respectives du concessionnaire et du concédant ; que le concessionnaire est tenu d’exécuter le service prévu dans les conditions précitées au traité et se trouve rémunéré parla perception sur les usagers des taxes qui lui sont stipulées; que la variation des prix des matières premières, à raison des circonstances économiques, constitue un aléa du marché qui peut, suivantle cas, être favorableou défavorable au concessionnaire et démeure à ses risques etpérils, chaque partie étant réputée avoir tenu compte de cet aléa dans les calculs et prévisions qu’elle a faites avant de s’engager;
- « Mais considérant que, par suite de l’occupation par l’ennemi de la plus grande partie des régions productrices de charbon dans l’Europe continentale, de la difficulté de plus en plus considérable des transports par mer à raison, tant de la réquisition des navires que du caractère et de la durée de la guerre maritime, la hausse survenue au cours de la guerre actuelle, dans le prix du charbon qui est la matière première de la fabrication du gaz, s’est tr.ouvée atteindre une proportion telle, que non seulement elle a un caractère exceptionnel dans le sens habituellement donné à ce terme, mais qu’elle entraîne dans le coût de la fabrication du gaz une augmentation qui, dans une mesure déjouant tous les calculs, dépasse certainementleslimites extrêmes des majorations ayant pu être envisagées par les parties lors de la passation du contrat de concession; que, par suite du concours des circonstances ci-dessus indiquées, l’économie du contrat se trouve absolument bouleversée; que la Compagnie est donc fondée à soutenir qu’elle ne peut être tenue d’assurer, aux seules conditions prévues à l’origine, le fonctionnement du service
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- LA L UMIÈ R E ÉLECTRIQUE T. XXXV (2' Série), — N» 46.
- tant que durera la situation anormale ci-dessus rappelée;
- « Considérant qu’il résulte de ce qui précède, que si c’est à tort que la Compagnie prétend ne pouvoir être tenue de supporter aucune augmentation du prix du charbon au delà de 28 francs la tonne, ce chiffre ayant, d’après elle, été envisagé comme correspondant au prix maximum du gaz prévu au marché, il serait tout à fait excessif d’admettre qu’il y a lieu à l’application pure et simple du cahier des charges comme si l’on se trouvait en présence d’un aléa ordinaire de l’entreprise; qu’il importe, au contraire, de rechercher, pour mettre fin à des difficultés temporaires une solution qui tienne compte tout à la fois de l’intérêt général, lequel exige la continuation du service par la Compagnie à l’aide de tous ses moyens de production et des conditions spéciales qui ne permettent pas au contrat de recevoir son application normale ; qu’à cet effet, il convient de décider d’une part que la Compagnie est tenue d’assurer le service concédé et, d’autre part, elle doit supporter, seulement au cours de cette période transitoire, la part des conséquences onéreuses de la situation de force majeure ci-dessus rappelée, que l’interprétation raisonnable du contrat permet de laisser à sa charge; qu’il y a lieu, en conséquence, en annulai! t l’arrêté attaqué, de renvoyer les parties devant
- le Conseil de préfecture auquel il appartiendra si elles ne parviennent pas à se mettre d’accord sur les conditions spéciales dans lesquelles la Compagnie pourra continuer le service de déterminer, en tenant compte de tous les faits de la cause, le montant de l’indemnité à laquelle la Compagnie a droit à raison des circonstances extra-contractuelles dans lesquelles elle aura dû assurer le service pendant la période envisagée ;
- « Décide :
- « Auticlb pnüMiEH. — L’arrêté susvisé du Conseil de préfecture de la Gironde en dat8 du 3o juillet 1915 est annulé.
- « Airr. a, — La Compagnie Générale d’Eclai-rage de Bordeaux et la ville de Bordeaux sont renvoyées devant le Conseil de préfecture pour être procédé si elles ne s’entendent pas amiable-ment sur les conditions spéciales auxquelles la Compagnie continuera son service à la fixation de l’indemnité à laquelle la Compagnie a droit, à raison des circonstances extra-contractuelles dans lesquelles elle aura dû assurer le service concédé.
- u Akt. 3. — La ville de Bordeaux est condamnée à tous les les dépens de première instanoe et d’appel, »
- Paul BoüoAult,
- Avocat ù la Cour de Lyon.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
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- 11 Novembre, 1916.
- PUBLICATIONS TECHNIQUES
- TÉLÉGRAPHIE ET TÉLÉPHONIE
- Téléphonie à longue distance et par câble.
- Téléphonie souterraine et sous-marine. —
- B.-S. Cohen et J.-G. Hill (') (Fin) (*).
- PERTES TERMINALES ET DE TRANSITION
- On sait que les pertes qui se produisent entre l’appareil dè service à l’extrémité d’une ligne chargée de haute impédance caractéristique et la ligne elle-même, de même qu’à la jonction de deux lignes d’impédances très différentes, peuven t
- installations chargées. On pourra se rendre compte, par des calculs théoriques, de l’exactitude de ces données.
- Comme l’effet terminal est fonction du rapport des impédances de l’appareil transmetteur et de la ligne, il importe d’étudier l’impédance du premier dans toutes les conditions susceptibles de se rencontrer dans la pratique.
- Ces courbes ont été prises à l’aide d’un appareil du type de batterie centrale de la compagnie
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- Impédance d’un appareil de batterie centrale avec bobines de répétition et relais de supervision pour toutes les
- valeurs de courant allcrnulif.
- être élevées. Les courbes que nous donnons ci-joint enregistrent les résultats fournis par les expériences faites en laboratoire sur diverses
- (*) Mémoire préparé pour la Conférence des Ingénieurs téléphoniques qui devait avoir lieu fi Berne en septembre 191/j, et que la guerre a fait ajourner.
- (2) Voir La Lumière Electrique du 7 octobre, p. if>, du aï octobre, p. 6i\ et du aS octobre, p. 87.
- Western Electric, actuellement très généralisé en Grande-Bretagne, avec transmetteur Solid-Baclc et récepteur Bell de 60 ohms, relié, comme nous l’avons vu plus haut, au circuit d’une bobine de répétition. Elles montrent la résistance, l’inductance et l’impédance effectives de cet appareil.
- Dans la figure n, les courbes (a) indiquent la
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXV (2e Série). — N? 46.
- variation de la résistance effective de toutes les valeurs de fréquence jusqu’à i 6oo, sur des lignes locales d’abonnés de o à 2,5 milles en deux types de câble.
- Les courbes (Æ) marquent les valeurs de réactance correspondantes.
- Les courbes (c) et (d) donnent les résistance et réactance effectives de la ligne d’abonné en milles de câble étalon.
- Les courbes polaires de la figure 12 fournissent, les valeurs de l’impédance vectorielle de différentes fréquences et longueurs équipolées. Ces courbes nous montrent que quelles que soient
- Oetfrés
- 50 *0 30 20 10
- Fig. ia. — Impédance terminale d'un appareil de batterie centrale pour les courants alternatifs. Les points marquent 400, 800, 1 200 et 1 600 périodes. Ligne locale d’un céble de ao livres.
- les conditions que nous rencontrerons, l’impédance vectorielle du transmetteur de l’abonné
- 425 . 940 variera de —— a
- 40 5
- Prenons maintenant une valeur moyenne, soit
- une impédance fournie par une ligne
- 00
- d’abonné d’une longueur correspondant à 2 milles de câble étalon (0,21), nous allons pouvoir calculer les pertes terminales effectives en la reliant successivement à des lignes chargées de différentes impédances caractéristiques.
- La figure i3 nous donne le résultat de ces expériences. Elle montre les pertes effectives en milles de câble étalon quand la liaison a lieu avec des lignes d’une impédance de 800 à 3 000 ohms. Noter que nous avons mis ici les valeurs angulaires d’impédance, attendu qu’elles sont insignifiantes et approximativement les mêmes pour chaque type de ligne chargée. Ces
- quatre courbes nous ont été fournies par des lignes locales de o, 2, 4 et G milles de câble étalon respectivement. Elles représentent les pertes aux deux extrémités de la ligne chargée. Il conviendra donc de réduire ces valeurs de
- £ 1-07
- Impédance, caractérist/cji
- Fig. i3. — Courbes moyennes des pertes terminales avec bobines de répétition.
- moitié si l’on n’envisage que la perte d’une seule extrémité. Dans la grande majorité des cas, ces valeurs pourront s’appliquer aussi bien aux câbles chargés qu’aux lignes aériennes en fil nu. Mais il importe de noter que, si l’on relie des lignes assez lourdement chargées à des lignes d’abonné relativement courtes, le facteur de réflexion va prendre une réelle importance. Ainsi, avec une ligne d’abonné de 1 mille reliée à une ligne chargée de 2 000 ohms d’irr "édance caractéristique, nous aurons une perte terminale de 6,8 milles de câble étalon. Aussi comprend-on que le problème qui va immédiatement se poser sera de réduire ces pertes dans la plus grande mesure possible.
- Nous pouvons constater, par les courbes de la figure 14, que la méthode adoptée à cet effet
- Impédance c/c la ligne.
- Fig. 14. — Courbes moyennes des pertes terminales avec transformateur extrême.
- donne Mes résultats satisfaisants. Elle consiste à insérer à l’extrémité des lignes, avant les appareils, des transformateurs identiques à ceux utilisés dans le circuit des cordons du système de
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- 11 Novembre 1916
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
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- batterie centrale, mais avec enroulements ayant
- une impédance relative de - ou Les courbes
- ‘2 4
- nous ont été fournies par celui des deux types de transformateurs sus-mentionnés qui a donné le meilleur résultat dans la combinaison particulière de boucle terminale et d’impédance caractéristique envisagées.
- On a constaté que le type de transformateur -
- 4
- s’appliquait le mieux aux lignes d’une impédance minimum de i ioo ohms avec boucles terminales égale à zéro, ainsi qu’aux lignes d’une impédance minimum de i 3oo ohms avec boucles terminales d’une longueur maximum de 2 milles.
- PENTES TERMINALES ENTRE LIGNES DE CABLE CHARGEES ET LONGUES LIGNES NON CHARGEES
- La figure i5 marque les résultats des expériences faites avec des lignes d’une assez grande longueur non chargées reliées à une ligne chargée.
- Les pertes au point de jonction sont exprimées en milles de cable étalon pour des lignes char
- S, 0 -107
- X 000
- Impédance caractéristique
- Fig. i5. — Perles terminales, ligne chargée reliée à une ligne non chargée.
- gées d’une impédance caractéristique variant de 1 000 à 2 000 ohms. Mais la courbe ne s’applique qu’à une ligne en câble de petit calibre non chargée. On a aussi calculé la perte de transition qui résulte du passage d’une ligne chai'gée d’une certaine impédance sur une* ligne également chargée d’impédance différente. La figure 16 donne le résultat de cet essai. Dans cette courbe, on a rapproché le rapport de l’impédance caractéristique des deux lignes chargées sur une échelle de perte exprimée en mijle de câble étalon. Ainsi une ligne chargée ayant une valeur d’impédance de 800 ohms reliée à une autre ligne chargée de 2 400 ohms d’impédance aura une perte de transition de 1,2 mille de câble étalon (0,18) le rapport des impédances étant 3.
- PERTES DANS LES CENTRAUX PARTICULIERS
- L’appareil utilisé pour l’appel et la fourniture de courant des tableaux d’abonnés est une source fructueuse de pertes de transmission. La plupart de ces tableaux comportent des perles de l’ordre de 4 milles de câble étalon (o,43). On peut géné"
- 20 30
- Rapport d'impédance
- Fig. 16. — Perte de transition. Lignés chargées de différentes impédances,
- râlement réduire ces pertes par un emploi judicieux des condensateurs. Mais il est assez difficile de les ramener au-dessous de 2 milles de câble étalon, ce qui correspond à une longueur d’affaiblissement de 0,21. Comme ces centraux se trouvent souvent reliés à des lignes d’intercommunication chargées, il importe de rechercher les pertes de transmission qui résultent de cette liaison. Or, si nous combinons la courbe de ligne locale de la figure 9 avec la courbe de perte terminale de la figure i3, nous aurons une situation sensiblement analogue à celle que nous offre la liaison précitée et les résultats enregistrés dans la figure 17 représenteront tout l’intérêt d’une
- *0W7
- Perte de transmission Aiil/es de c&bie. étalon
- Fig. 17. — Courbes de pertes de réception et terminales combinées pour des lignes d’abonnés.
- telle recherche. Les courbes a, b et c résultent de l’addition des courbes de perte par réflexion pour les trois valeurs d’impédance caractéristique 1 ooo, 1 600 et 2 000 ohms à. celles des pertes de réception de la ligne locale. On remar-
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- LA LUMIÈRE
- querâ que ces courbes sont sensiblement verticales. On verra plus loin la déduction que nous en tirons. Envisageons le cas où l’on ne puisse admettre au maximum qu’une résistance de 3ooohms pour une ligne d’abonné d’un câble de io livres, par exemple. Cela nous représente une longueur effective de i ,7 mille de ce type de câble, correspondant à 2,8 milles de câble étalon (o,3).
- Des courbes rapportées de la figure 17 nous voyons que la perte de réception de cette ligne sera de 2,1 milles de câble étalon correspondant aune longueur d’affaiblissement de 0,22. Si la ligne très lourdement chargée à laquelle cette ligne locale sera susceptible d’être reliée a une impédance caractéristique de 1 600 ohms, la perte terminale de la ligne en question sera de 1,6 mille de câble étalon (0,17) et l’ensemble des deux pertes, terminales et de réception, donnera 2,1 -f- 1,6 = 3,7 milles de câble étalon (0,4). C’est cette valeur que représente la ligne verticale pointillée de la figure 17. Or, si c’est ordinairement la valeur maximum possible, toute perte en sus, due à des appareils supplémentaires dans les centraux, privés, etc., devra être compensée par une réduction de la valeur de transmission de la ligne d’abonné> soit en augmentant le poids du cuivre, soit en réduisant la longueur permise de cette ligne.
- On notera toutefois que cette limite en ligne pointillée se rapproche tellement de la courbe (b) représentant les pertes de réception et terminale combinées qu’elle nous amène à ce résultat important, savoir : qu'aucune modification du type ou de la longueur de la ligne locale d'abonné ne compensera une perte d’appareil supplémentaire quelconque, alors même qu’elle ne serait que d’un demi-mille de câble étalon, 0,05.
- C’est là un point qui mérite, sérieuse considération et qui indique la nécessité d’adopter des dispositifs réducteurs de perte terminale.
- La perte de réception de la ligne locale est la seule considérée ici, car on pourrait constater à l’examen qu’elle constitue le facteur de gouverne dans ces cas envisagés.
- CONCLUSION
- (je mémoire expose la situation actuelle de la transmission téléphonique à longue distance en Angleterre, et, après analyse des différentes pertes qui contribuent à l’affaiblir, énumère les
- ELECTRIQUE T. XXXV<(2» 46
- moyens susceptibles de l’améliorer. Il est évident que la méthode la plus pratique et la plus efficace d’augmenter la portée de la communication à longue distance, aérienne, souterraine ou sous-marine, réside dans le chargement des circuits. Ce système, d’ailleurs, a déjà fait ses preuves; il a montré tellement d’avantages et inspiré une si grande confiance dans les pays qui l’ont adopté, qu’on peut facilement. admettre qu’il continuera à prendre de l’extension. Les études ont également porté sur la recherche d’autres moyens d’étendre la portée des communications, notamment sur, l’emploi des relais téléphoniques et des appareils de transmission plus efficaces. Et, quoique les résul tats obtenus donnent de grandes espérances, ils ne sont pas encore tels qu’on puisse en faire état. On reconnaît encore que la réduction des pertes de transmission dans les réseaux et dans les lignes et postes d’abonnés, de même que l’élimination de la réflexion, peuvent avoir une grande importance pour étendre la portée des communications téléphoniques. Bref, il n’est pas douteux que l’effet combiné des différents facteurs envisagés ne se traduise dans un avenir prochain par une augmentation très sensible de la portée des transmissions. C’est pourquoi il importerait qu’une collaboration des plus étroites ait lieu entre les diverses administrations intéressées,'et, autant que possible, qu’elles adoptent les mêmes termes techniques et unités de référence utilisés.
- (The Electrician, 11 septembre.)
- Le téléphone et les chemins de fer.
- W.-A. Wolff.
- S’il 11’y avait jamais d’imprévu sur une ligne de chemins de fer, point ne serait besoin d’organes compliqués pour régler la marché des trains. Mais comme les incidents, les cas spéciaux, les faits imprévus sont presque devenus de règle avec un trafic aussi intense que celui de nos voies ferrées actuelles, la circulation dos trains est aujourd'hui une tâche ardue qui, en outre qu’elle demande un cerveau bien équilibre cl des nerfs solides de la part des chefs de stations, exige encore un équipement des plus perfectionnés.
- Mais revenons eu arrière et voyons à quoi se
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- il Novembre 1910.
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- i:h
- résumait le problème de la circulation des trains au début des premières voies ferrées. La marche des trains était alors une tâche extrêmement simple: le chef d’un convoi n’avait qu’à examiner, la voie et à S’assurer aussi loin qu’il le pouvait qu’elle était libre. Le train partait quand il était prêt et arrivait à destination quand il le pouvait. 11 n’existait pas d’horaire et il ne pouvaityen avoir en raison de l’incertitude où l’on était du mécanisme de la locomotive. Ce n’est que lorsqu’on put compter sur un meilleur fonctionnement de la locomotive et sur une marche plus régulière qu’on commença à faire circuler deux trains sur la même voie en sens opposé, et c’est alors que la nécessité d’un horaire s’est imposée. Le temps n’est pas encore très éloigné pour qu’on se rappelle du système usité à cette époque, qui donnait la voie à un train à une certaine heure, plutôt qu’à un autre train de sens opposé. Et, si le premier ayant à son tour stoppé, ne voyait pas l’autre apparaître à l’heure convenue quittait sa voie d’évitement, il se faisait précéder d’un signalour qui, courant à toutes jambes avait mission d’avertir le train opposé. On conçoit combien cette méthode était peu pratique quand les deux trains arrivaient de front. Il fallait de toute nécessité que l’un des deux rétrogradât jusqu’à la plus proche vole de garage pour laisser passer l’autre. Il est évident qu’un système aussi rudimentaire comportait une grande perte de temps quand les trains n’avaient pu suivre leur horaire, ce qui était assez fréquent.
- C’est en i85o qu'on eut l’idée d’utiliser les lignes télégraphiques, réservées jusqu’alors à la transmission des télégrammes commerciaux, pour régulariser la marche des trains. Et depuis cotte date jusqu’en 1907, on peut dire que tous les mouvements des trains ont été réglés au moyen du télégraphe. Mais, à cette époque, le téléphone qui avait déjà pris un essor considérable et jouissait d’une faveur de plus en plus grande dans le monde des affaires, allait à son tour s’imposer aux Compagnies de chemins de fer. Toutefois, son application ne constituait pas un problème facile, car il manquait de l’organe essentiel capable de mettre tous ses avantages en valeur. Il ne donnait pas le moyen d’appeler promptement et sûrement l’une quelconque des nombreuses stations de la voie sans éveiller l’attention des autres stations du même district.
- Ce moyen qui a été trouvé depuis, est le sélecteur.
- Il importe de corriger ici une impression qui ne Sè fonde sur rien de solide et qui, cependant, a persisté, à savoir, que le sélecteur avec le téléphone constituaient une combinaison extrêmement compliquée. Rien n'est moins vrai ; la preuve en est qu’on installe toujours les sélecteurs sans se Soucier du degré d’aptitude du personnel chargé de les manœuvrer et qu’ils ont toujours parfaitement fonctionné.
- La ligne'téléphonlque affectée à la commande des trains n’est rien autre qu’une ligne commune réunissant le bureau du chef de division aux différentes stations de son district. Elle est constituée par un circuit métallique renfermant, en outre de l’appareil téléphonique ordinaire, un certain dispositif d’appel dans le bureau du chef de division et un sélecteur particulier dans chacune des stations. Le disposant d’appel du chef de division est organisé de manière à émettre un certain nombre d’impulsions électriques pour appeler l’une ou l’autre des stations delà voie. Cet appareil comporté autant de touches d’appel qu’il existe dé Stations, combinées de telle manière que le nombre d’impulsions émises par chacune d’elles, actionnent le sélecteur correspondant de la station demandée. Ainsi, lorsque le chef de division abaisse une clef, seule la station correspondante se trouve appelée, les sélecteurs des autres stations n’étant pas iiitluencés. La moyenne du temps consacré à l’appel d’une station est approximativement de trois secondes. La flexibilité du système téléphonique rend encore possible l’emploi du télégraphe sur les même lignes sans frais supplémentaires d’ins-lallation extérieure. Il se prête également à la superposition des circuits.
- La première installation téléphonique avec sélecteurs appliquée à la marche des trains remonte à octobre 1907. Faite sur les lignes du « New-York Central Railway » elle s’est rapidement développée et étendue aux lignes de la Compagnie « Chicago, Burlington et Quincy ». Là, il a été démontré, à la satisfaction des ingénieurs des autres Compagnies qui assistaient aux premiers essais, qu’on pouvait utiliser la combinaison du téléphone et du sélecteur aussi bien sur les simples voies que sur les voies doubles et multiples. L’essor que prit le système par la suite lut tel que sur les i85 ooo milles de voies
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- que comptent aujourd’hui les États-Unis et le Canada, plus de ooo sont maintenant équipés avec le nouveau système.
- Lorsqu’on entreprit de faire la substitution du téléphone au télégraphe sur les voies ferrées, ce n’est pas sans inquiétude que le personnel des Compagnies envisagea le nouvel ordre de choses. Avant tout il craignait que la transformation ne menaçât sa situation; mais il put se convaincre par la suite combien ses craintes 'étaient futiles, le nouveau système de communication n’exigeant pas un personnel spécial nouveau.
- 11 serait superflu de chercher, par une démonstration étendue, à faire connaître les avantages du téléphone sur le télégraphe,quant à la rapidité du service. On peut dire que pratiquement la vitesse de transmission du téléphone n’est limitée que par l’aptitude de l’opérateur à copier les messages. Et là où un télégraphiste de capacité moyenne ne pourrait guère excéder une vitasse de transmission de aü mots par minute, un téléphoniste atteindrait facilement ioo mots. Il est donc évident qu’à l’aide du téléphone, on obtient un maximum de rendement avec un minimum d’effort. On parvient en effet à donner des rapports complets sur le départ, le passage et l’arrivée des trains en moins d’une minute et à transmettre des renseignements sur les incidents ou faits sortant de la routine journalière, verbalement et d’une manière si complète, que toute possibilité d’erreurs et nécessité de répétitions se trouvent éliminées.
- La sécurité des transmissions se fonde sur cette circonstance que l’expéditeur écrit les mots au fur et à mesure qu’il les prononce et contrôle sa transmission par la répétition qu’en fait son correspondant. C’est cette grande sécurité de transmission qui fait que depuis l’application du téléphone à la direction du mouvement des trains, il n’en est jamais résulté d’accidents. D’ailleurs la facilité et la rapidité avec aveo lesquelles le chef de service peut effectue;1 son travail aug-
- mentent les garanties de bon fonctionnement. Délivré d’une manipulation lente et presque continuelle de l’appareil télégraphique, il peut consacrer beaucoup plus de temps à l’organisation de son service et à l’étude et à la combinaison de ses horaires.
- Cependant, l’emploi du téléphone ne J se limite pas exclusivement aux transmissions entre stations : des téléphones portatifs affectés aux trains de voyageurs et de marchandises servent aussi à mettre le personnel de ces trains en communication immédiate avec les gares principales en cas d’accidents ou d’avaries de matériel survenant entre stations. Appliqué à la surveillance des voies, le téléphone à rendu et rend encore des services très importants. On a de nombreux exemples d’accidents évités par ce fait que des inspecteurs de la voie, ayant découvert des glissements de terrain, des rails détachés ou d’autres sources de perturbation, ont pu les signaler à temps au service intéressé. Sur les lignes à voie unique où circule un fort trafic de marchandises facilement avariables, le téléphone est presque indispensable. Il est évident que les trains chargés de ces marchandises doiventavoirune marche rapide. On comprendra l’intérêt qu’auront les Compagnies à pouvoir donner en tout temps leurs instructions aux conducteurs de ces trains et à leur faire quitter leur voie d’évitement le plus rapidement possible quand tout danger de collision sera écarté. Elles évitent ainsi des retards onéreux pour elles et peuvent garantir un service de tout premier ordre aux expéditeurs et aux destinataires des marchandises expédiées.
- Bref, on peut dire que, de toute façon, le téléphone appliqué aux services des chemins de fer est un facteur d’accélération des plus précieux; et cette qualité suffit à elle seule à le recommander à tous les réseaux.
- A. B.
- (Téléphoné Engineer.)
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- ÉLECTROCHIMIE
- Notre industrie électrochimique. — Max d’Hauterive.
- Elle date d’hier. Elle a ans à peine et elle est déjà rompue à toutes les expériences, après des envolées de folles espérances et l’amertume des désillusions cruelles. Elle n’en est que mieux armée pour assurer son avenir et poursuivre une évolution conforme à ses intérêts et à ceux de son pays.
- Elle a ans et sa genèse se précise avec netteté. Ce furent d’abord des essais, ici ou là, pour exploiter l’électrolyse. C’était l’âge d’or, oar les premières difficultés de mise au point n’étaient pas encourageantes pour les industriels à l’affût des nouveautés. Les trois ou quatre Sociétés qui persévérèrent dans leurs entreprises et, surtout, qui surent adjoindre à la branche électro-chimie les fabrications électrométallurgiques, c’est-à-dire la production de l’aluminium, du ferrosilicium, du ferrochrome, etc., connurent des jours relativement très heureux. Mais cette prospérité apparente suscita l’éclosion de concurrences, fortes de l’expérience des promotrices, mieux outillées et capables de produire beaucoup à bon marché. Il en résulta une très violente crise pour le carbure de calcium comme pour le ferrosilicium et ses dérivés. Financièrement, ce fut une période de dépression. Techniquement, ce fut un coup de fouet : les sociétés cherchèrent l’utilisation de leur outillage en d’autres fabrications. Peu à peu, avec le perfectionnement des traitements électrothermiques, on aborda, après la fabrication des chlorates de potasse et de soude, du carbure de calcium, celle des produits azotés, de la cyanamide pour arriver aux produits nitriques, au nitrate de chaux, au chlore, aux vernis, aux savons.
- Ce bref exposé délimite. l'industrie électrochimique. Elle est parente de celle des produits chimiques, lui prête aide et assistance à l’occasion, dans certains cas déterminés, mais n’est pas capable d’aborderj jusqu’ici du moins, toutes ses fabrications. Ce n’est pas parle concours du four électrique que l’on obtient l’aspirine,; le méthylène, l’indigo, tous les acides. Mais ses produits
- avec les carbures, le chlore, les chlorates, sont à la base de nombreuses compositions chimiques, comme les acides nitriques, chlorhydriques, les sels de soude et lessives caustiques, les chlorures de chaux de calcium, les sulfates de chaux, d’ammoniaque, les chlorates et perchloratés alcalins, les superphosphates et engrais composés, utilisables pour la fabrication des poudres, pour la photographie, pour la papeterie, l’agriculture, etc.
- Dès l’origine, la localisation de cette industrie fut limitée aux régions montagneuses permettant l’aménagement des chutes nécessaires, soit par installation de bassins et réservoirs recevant et retenant les masses d’eau provenant de divers torrents au débit irrégulier, de la fonte périodique des neiges, des infiltrations souterraines des lacs établis à des altitudes supérieures, soit par l’établissement de barrages et de dérivations sur des rivières.
- Deux régions seulement réalisaient ces conditions nécessaires : les Alpes avec les ramifications de la Savoie, du Dauphiné et des Alpes-Maritimes, et les Pyrénées.
- De là, la création de deux groupes très distincts aux fortunes diverses qui finirent par arriver, sous la pression des circonstances, à fusionner leurs intérêts et unir leurs efforts dans un enchevêtrement tel qu’il serait permis de croire à l’amalgamation étroite de toutes les anciennes entreprises eri"une force .unique.
- Dans les Pyrénées, on songea beaucoup plus à organiser des forces hydro-électriques pour distribution d’énergie et de lumière que pour des usages électrochimiques. En fait, il n’y eut qu’une seule grande entreprise, à l’évolution très pénible, d’ailleurs, « l’Electrochimique et Métallurgique des Pyrénées », dont le programme était vaste et les visées ambitieuses. On verra plus loin ce qu’il en advint.
- Dans l’immense région bordée par les dernières assises du Jura et les Alpes jusqu’à V'inti-mille à l’Est, par la Saône et le Rhône à l’Ouest, la fortune fut plus amène à l’égard des diverses initiatives. La première en date, la fameuse « Société des Usines de l’Arve », fut même assez
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- heureuse pour entrer dans l’ère des répartitions dès sa seconde année d’existence. Mais toutes, ou presque, subirent la répercussion de la crise du carbure de calcium, durent s’occuper de l’aluminium, souffrirent de l’effondrement des hauts prix de ce métal et ne durent la prolongation de leur existence qu’à l’habile politique industrielle et financière de leurs dirigeants et à leur esprit corporatif.
- Sauf dans les Pyrénées, où l’on voulut tellement embrasser que l’épuisement fatal survint après de trop nombreux appels au crédit, il fut de règle de n’équiper les chutes qu’au fur et à mesure du développement des débouchés assurant le loyer normal des nouveaux capitaux employés. Aujourd’hui encore, certaines entreprises ont en réserve des milliers de chevaux de houille blanche disponibles pour quand cela sera nécessaire.
- Il est facile de dénombrer le groupe des entreprises électrochimiques. Par ordre d’ancienneté et pour aider à la clarté de leur examen, on citera, successivement, l’Electrochimie, les Usines de l’Arve, l’Electrochimique de Bozel, l’Electro-chimique du Giffre, la Volta, l’Electrochimique des Pyrénées, la Nitrogène, avec, comme entreprises plus ou moins anciennes, de l’origine ou de la dernière heure, et touchant directement ou indirectement à l’Electrochimie, la Société Bergès-Corbin, et la grande Société des Produits chimiques d’Alais (Pechiney) qui a servi de trait d’union entre les diverses exploitations pour constituer l’aluminium français et, après avoir assuré le contrôle des Produits chimiques des Pyrénées, vient de fusionner avec les Usines de l’Arve.
- A tout seigneur, tout honneur. La Société d’Electrochimie vient en tête au moins par rang d’âge. Elle fut créée, en 1889, pour appliquer le procédé électrolytique à la fabrication des chlorates do potasse. Grâce aux procédés de deux de ses Administrateurs, MM, Gall et de Montlaur, elle développa très vite ses usines de Yallorbe et de Martignÿ, en Suisse, auxquelles elle adjoignit les usines de Clavaux sur la Romanche et de Saint-Michel-de-Maurienne. Les trois premières disposaient déjà de 28 000 chevaux équipés, lorsque l’aménagement de la chute d’eau du lac de Fully, près Martignÿ, est venu leur donner 7 000 chevaux de plus. En Suisse, l’Électro-ehimic fabrique des chlorates et du sodium,
- d’après les procédés Hulin, à Clavaux le sodium et ses dérivés, à Saint-Michel-de-Maurienne les chlorates et l’aluminium. Il y a des fabrications secondaires comme celles du peroxyde de sodium, de l’oxylithe et des cyanures. Des usines thermiques servent aux transformations. On a enfin abordé le chlore liquide, et, la guerre aidant, les bénéfices de 1916 se sont chiffrés à 3 806 3o/| francs.
- Après l’Electrochimie, la Société de l’Arve apparaît comme la plus ancienne au sortir des longues limbes de l’électrolysc, des imaginations, des prétentions et des tâtonnements. Elle date de 1895, mais son intérêt électrochiraique 11e prit une véritable importance que le jour où la Société Corbin et Cic et MM. Paul Corbin et Lederlin lui apportèrent des brevets d’importance. C’était en 1902. La Société Corbin apportait l’industrie de la fabrication des produits chimiques, et notamment du chlorate dépotasse et du chlorate de soude, exploitée dans l’usine de Chedde (Haute-Savoie), et les seconds, le brevet pris en France par M. Paul Corbin pour la fabrication électrolytique des chlorates et des perchlorates.
- L’usine de Chedde est alimentée par une chute d’eau d’une hauteur de 140 mètres fournissant 16 000 chevaux sur l’arbre des turbines. Pour ne pas manquer à la discrétion de circonstance, on dira qu’il y a quelques années l’usine équipée-' pouvait produire, en plus de 1 ouo à % 000 tonnes d’aluminium, environ 4 °Q° tonnes de chlorates et perchlorates. En 1911, l’acquisition d’une nouvelle chute, dite des Rateaux, prise sur le torrent du Bouraut, commune de Saint-Qervais, équipée pour une puissance de 0 000 chevaux, est venue accroître les capacités de production. Enfin, après avoir absorbé l’actif de la Société Universelle d’Explosifs —• suite de l’ancienne Société Corbin — l’Arve a fini par être absorbée elle-même par la très puissante Société Pechiney, il y a quelques semaines.
- Avant de passer à l’examén de Bozel et pour ne pas faire croire à un excès de partialité aimable à l’égard de l’Arve qui fut et demeure une entreprise très brillante, on fera une incursion dans les Pyrénées pour parler de celte création malheureuse dénommée Société des Produits Electrochimiques et Métallurgiques des Py rénées.
- Cette entreprise date de 1906. Elle connut des
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- 11 Novembre 1916.
- jours pénibles. On alla jusqu’à dire, dans les milieux techniques et financiers, qu’elle ne pratiquait pas d’autre industrie que celle des emprunts. En fait, c’était une filiale des Forces motrices et usines de l’Àrve, destinée à la fabrication des chlorates, perchlorates et de l’aluminium. Le plan industriel était vaste. Tl s’agissait d’ériger une puissante usine hydro-électrique à Auzat (Ariège), avec les barrages, réservoirs et canalisations nécessaires. Quatre torrents traversant de nombreux lacs, devaient être amenés dans un canal unique donnant une hauteur de chute de 4 io mètres. La puissance hydraulique devait at teindre ao ooo chevaux, les usines étant équipées pour if> ooo chevaux. Mais après les premières années de difficultés, l’entreprise fut amenéeà s’entendre avecFroges,Pochiney, l’Arve, l’Alumlnium'du Sud-Ouest, l’Aluminium du Sud-Est (qu’elle contrôlait) et à faire prédominer dans son industrie la fabrication de l’aluminium.
- La Société dé Bozel, vieille déjà de 18 ans; a été constituée avec le concours de Fives-Lille, pour acquérir des chutes d’eau dans les Alpes et installer des usines pour la production du carbure de calcium et autres produits obtenus au four électrique. Elle commença par aménager l’une des trois chutes dont elle est propriétaire et construisit l’usine du Villard, sur la commune de Bozel, dans les Alpes. Six-groupes de t ooo chevaux, produisant ducourantcontinu.au moyen de l’énergie des eaux du Doron de Pralognan, y furent d’abord installés, et, au bout de deux ou trois ans de tâtonnements et d’expériences, le carbure de calcium put être produit commercia-. lement. On entra alors dans l’ère des accords et des participations. La Société suisse des Usines électriques de la Lonza donna, à Bozel, le droit de fabriquer en France des produits mis au point, dans ses laboratoires, par ses services techniques. Puis les deux Sociétés réunies créèrent, en participation, la Société suisse l’Azote avec le concours de la Mettallurgischo Gesellschaft dans le but d’exploiter, en France, en Suisse et divers autres pays, les brevets appartenant à la Gesellschaft f fir Stilksloffdiinger, à Westeregeln, (Sawc). Ces brevets sont relatifs à la fabrication de la chaux azotée (cyanamide) par la fixation de l’azote île l’air au moyen du carbure de calcium.
- Directement, Bozel s’occupait encore, avec ses trois chutes capables de produire 18 ooo chevaux aux basses eaux et 35 ooo chevaux aux hautes
- eaux, à fabriquer* dans ses fours «électriques à haute température, des ferrosiliciums contenant 5o, 75 et même davantage de silicium. Mais après la dépréciation du carbure de calcium, survint la crise du ferrosilicium. Aussi, après acquisition dés usines du Plan cio Var, appartenant à la Niçoise d’électrochimie, la Société vendit l’une de ses chutes, celle de « Rozière », à la Société française des Forces Hydrauliques du Rhône, qui dépend du groupe de la Société franco-suisse, pour l’Industrie électrique, moyennant 800000 francs payables en quarante années.
- L’usine du Plan du Var acquise par Bozel comprenait, lors de l’absorption, trois dynamos, .trois fours électriques complets en service et tous appareils auxiliaires. Elle avait la jouissance de la chute du haut Var établie par là dérivation des eaux du Var, entre le pont des Roberts et le pontilela Trinité (arr. de Puget-Théniers).
- Pour consolider, ensuite, la situation commerciale, Bozel entreprit Fainénagement de la chute de Champagny qui avait été amorcée eu 1897. Cette chute en courant continu pour une puissance de 7 5oo chevaux devait combiner sa puissance avec celle de la chute de Ballandaz. On se proposait d’entreprendre à l’usine du Plan du Var une fabrication de vernis et de savons destinés aux industries textiles et grandes blanchisseries. Pour l’instant on ne cherchera pas à préciser quelle est l’utilisation des capacités de Bozel. 11 ne faut pas être grand clerc pour le deviner. Mais, à l’avenir, il seraitdésirable que la Société apparaisse nette de toute attache — même la plus indirecte — avec l’entreprise germanique.
- La Voila (Société Lyonnaise d’industrie Elec-tiochimique) datant de 1898 possède, dans la commune de Saint-Marcel (.Savoiel, une usine hydro-électrique de 7 5oo chevaux équipés, une usine électrolytique pour les chlorures alcalins, des fours électriques, des ateliers d’électrométallurgie, etc. La force hydraulique est fournie par une chute de i3 5oo chevaux. Les produits comprennent le ferrosilicium et .les divers alliages électrochimiques, le chlorure de chaux, la soude caustique, le chlorate de soude et de potasse. Les procédés employés sont ceux, notamment, d’Outhenin, Chalandre et Cic, de Besançon, pour la fabrication électrolytique du chlore, de la soucie caustique, etc. Financièrement, l’évolution de l'entreprise fut plus ou moins- irrégulière et ne fut jamais très rémunératrice. Mais ce
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- n’est pas le point de vue qui nous intéresse.
- La Volta a apporté, il y a quelques mois, à l’Electrochimie tout son actif et son passif à titre de fusion, notamment la chute et l’usine de Saint-Marcel plus la chute de Yillette. L’usine de Saint-Marcel, située sur les bords de l’Isère, travaille pour la défense nationale. La chute de Villette sera équipée et l’ensemble travaillera ultérieurement aux nouvelles fabrications dont l'Electrochimie a la spécialité.
- L’Electrochimique du Giffre, qui date de 1897, s’était d’abord adonnée à la fabrication du carbure dé calcium. Elle n’en retira que des déboires. Aussi, changeant son fusil d’épaule, s’intéressa-t-elle, en 1906-1907, à la production, au four électrique, des métaux réfractaires et des alliages spéciaux : ferrosilicium, ferrochromc, ferrotungstène, etc. Pour obtenir la surproduction nécessaire entraînée par la baisse des prix, elle acquit la chute du Doron de Brides en Savoie, alors qu’elle n’avait disposé, originairement que des usines de Bellegarde (Ain), achetées à la Société des Carbures et Carbonates de chaux de la Valserine, actionnées par la chute, aménagée sur le Giffre, confluent de l’Arve. Donc, tout en ne renonçant pas à la fabrication du .carbure de calcium, la Société entreprit, en 1908, celle des produits électromélallurgiques et, partant, n’intéresse plus autant l’électrochimie. Depuis la guerre ses résultats en dépression pour 1914 se sont relevés pour 1916 — car elle a pu livrer des produits utiles à la guerre, à la France et aux pays alliés — s.oit 567 993 francs de bénéfices pour un capital de 2 5oo 000 francs.
- La Société lia Nitrogène est plus récente. Elle a mis en fonctionnement, en 1909, son usine de la Roche de Rame (Ilautes-Alpes) qui, utilisant les procédés Pauling, fabrique l’acide nitrique et autres produits nitrés par synthèse. Avant la guerre, avec 8 000 chevaux la production était de 4 800 tonnes d’acide.
- N’oublions pas la Société Générale des Nitrures dont les brevets Serpeck permettaient d’obtenir 1 kilogramme d’azote par 12 kilowatts employés. L’azoture obtenue traitée par des lessives al.calines dans des autoclaves donnerait de l’ammoniaque et de l’alumine dont on peut ensuite extraire de l’aluminium. L’usine de Saint-Jean-de-Maurienne a entamé celle fabrication. Les avis sont partagés sur le caractère pratique des résultats.
- On pourrait classer, dans la catégorie des affaires électrochimiques, la nouvelle Société Hydro-électrique Drac Romanche fondée au capital de 5 millions de francs et qui doit créer une usine en aval du confluent du Drac et de la Romanche sur le territoire de Pont-de-Glaix. L’énergie produite sera fournie en partie à la Société Le Chlore liquide qui fabrique le chlore liquide et la soude dont l’écoulement est presque illimité dans tes grandes régions industrielles.
- Notre industrie électrochimique possède donc une forte armature. Elle est même déjà trop puissante aux yeux de certains esprits chagrins. Si, encore, on se satisfaisait des usines anciennes et des dernières écloses pour les besoins de la défense nationale. Mais, il y a de si vastes projets! Une Société industrielle a fait l’acquisition d’une dérivation du Guil (Durance) au confluent du torrent d’Arreas, qui permettrait de créer une chute de 3oo mètres dont la puissance serait de 24 000 chevaux. Sur le Cristillian, affluent du Guil, la même entreprise aménagerait une chute de 600 mètres, avec, pour un débit de 2 mètres cubes, une puissance de 12 000 chevaux. Ces forces seraient utilisées pour des fabrications électrochimiques.
- La Société des Nitrates (en formation) pense obtenir de 12 000 à 16 000 chevaux de la chute de l’Arc en Maurienne. Près de Saint-Michel, M. Delamarche se propose de retirer i5 000 chevaux de la chute de Neuvache. Sur la Durance, le barrage de Serre-Ponçon doit procurer i5 000 à 60 000 chevaux et celle de Corbans, un même total. Et l’on en passe et des meilleurs.
- On comprend, dans ces conditions, l’anxiété de certaines grandes Sociétés s’attendant à une profonde dépression des prix lorsque la consommation guerrière aura cessé. Reverra-t-on les mauvais jours de la crise du carbure de calcium? Dans cette crainte on cherche de nouvelles fabrications susceptibles de servir les industries actuelles ou futures. U restera toujours les débouchés de la cyanamide et de tous les produits nitrés. Que les conditions de vente soient déprimées, c’est une affaire spéciale, mais que notre agriculture puisse disposer en grandes quantités de produits azotés, c’est une question d’intérêt national. En tous cas, on est heureux de constater que notre industrie électrochimique redoute de dépasser tous nos besoins.
- (L‘Information Universelle. )
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- 11 Novembre 1916. LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- NOTES INDUSTRIELLES
- La construction électrique allemande sous
- l’Influence de la guerre. — W. Wechmann.
- Sous l’influence de la guerre, la construction électrique allemande a dû s’adapter aux ressources dont elle disposait et se passer de matières premières telles que le cuivre, largement utilisées en temps de paix, mais réservées actuellement aux besoins de l’art militaire. Le fer et le zinc, dont l’Allemagne dispose en abondance, se sont substitués au cuivre dans les canalisations électriques. La Lumière Electrique a déjà étudié les conditions dans lesquelles s’est opérée cette substitution et les difficultés qu’elle a présentées ; nous passerons donc sous silence cette partie du mémoire de M. W. Wechmann pour examiner avec lui d’autres problèmes de la construction électrique.
- Canalisations. — Toutefois, il est utile de rappeler ici que, même aux cours élevés où est le cuivre en Allemagne, depuis le début de la guerre, la canalisation en acier doux est d’un prix de revient plus élevé que celle en cuivre. Quant à la canalisation en zinc, elle est beaucoup plus chère que n’était celle en cuivre avant la
- Quelques exemples préciseront la situation sous ce rapport :
- Une canalisation à deux fils nus de 5o mètres pour 7 kilowatts de puissance, avec un poteau en bois, six isolateurs, ferrures, main-d’œuvre comprise, coûte :
- En cuivre (fils de io mm2)..... 128 marks.
- En acier doux (fils de 70 mm*). 154 marks.
- Soit 20 % plus cher.
- Une canalisation à deux fils nus de 100 mètres pour 7 kilowatts de puissance, avec deux poteaux en bois, huit isolateurs, ferrures, main-d’œuvre comprise, coûte :
- En cuivre (fils de 16 ram2). ... 295 marks.
- En acier (fils de 70 mm2) .. 540 marks.
- Soit 80 % plus cher.
- Quant au zinc, le tableau ci-dessous en établit la comparaison avec le cuivre. On remarquera que le prix de la matière première (cuivre) pendant la guerre n’est pas donné, non plus que celui de la transformation en fil.
- Tahleau 1.
- PRIX t'IL CUIVI1E AVANT LA CUERRE MARKS FIL CUIVRE PENDANT LA GUERRE MARKS FIL [/INC EN Décembre iqi5 MARKS
- i° Matière première, les ioo kilogrammes I 4 0 • 65
- a0 Transformateur en fil, les 100 kilogrammes 20 — 120
- 3° Fil.de i,o à 2 millimètres de diamètre, les 100 kg. 4“ Fil de 1,0 à 2 mm. àe diamètre, les 1 000 mètres 160 400 185
- par millimètre carré 5° Fil de 1,0 à 2.mm., les 1 000 mètres pour 1 ampère et i volt de chute de tension 18 45 16
- 26 64 80
- 6° Fil de 1,0 à 2 mm., les 1 000 mètres pour 5o amp.
- et échauffement de 25 degrés 5o 123 131
- guerre et sensiblement plus chère que celle qu’on ferait actuellement. Nous disons « qu’on ferait », car il est entendu que le cuivre est exclusivement réservé aux fabrications de l’artillerie et de l’armée.
- Ajoutons qu’en février 1916 les prix de fils de zinc isolés marque K G Z étaient supérieurs de •25 % à ceux des fils de cuivre isolés marque N G A, du tarif de juillet 1914.
- Il faut croire que, malgré ces conditions oné-
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- reuses, les conducteurs, soit d’acier doux, soit de zinc, ne donnent pas toute satisfaction, puisqu’on préconise les conducteurs mixtes : fil d’acier formant l’âme d’un câble à torons de fils de zinc. On suppléerait ainsi, d’une part, à la faible conductibilité de l’acier, de l’autre, à la faible résistance mécanique du zinc. Malgré tout, la solution laisse encore à désirer, car l’auteur signale que l’oxydation de l’âme d’acier reste invisible. Du reste, ces sortes de conducteurs ne sont pas passés dans la pratique.
- Machines. — Le zinc tréfilé n’a pas seulement trouvé, én Allemagne, une application dans les canalisations électriques, on l’a aussi employé pour les enroulements de machines et de transformateurs statiques lorsque l’espace disponible le permettait. Les conducteurs en zinc sont, en effet, beaucoup plus gros que ceux en cuivre. On a constaté que la microstructure du zinc ne se modifie pas quand les machines ne sont pas exposées à des températures excessives.
- Les enroulements des bobines, dans les machines du type ouvert ou dans celles qui sont bien ventilées peuvent donc, sans inconvénient, être établis en fil de zinc. Plus difficile est l’emploi de ceux-ci dans les induits, en raison de l’exiguïté des rainures. On a cependant construit des moteurs à courant continu et triphasé dont tous les enroulements sont en zinc.
- Les commütatrices à enroulements en zinc font, toutes conditions égales d’ailleurs, un travail de 5o à 6o % de celui des mêmes machines à enroulements de cuivre. Les moteurs à enroulements de champ en zinc donnent une puissance de 6o à 70 % de celle des moteurs à enroulements de cuivre, mais qui atteint 80 et même ioo % si l’on accroît la vitesse de 10 % .
- Les commütatrices à enroulements de zinc ont un rendement inférieur de 1 à 2 %, comparées à celles de même puissance à enroulement de cuivre.
- L’Association des électriciens allemands a, en décembre igiîfj fixé les limites de puissance admissibles pour les machines à enroulements de zinc. On peut ainsi construire dès commuta-trices de 25o kilovolts-ampères, des moteurs triphasés de 100 kilowatts, des dynamps à courant continu à enroulements de champ en zinc jusqu’à 400 kilowatts.
- Le collecteur des machines à courant continu
- peut être en acier doux et les balais en toile de fil d’acier.
- L’auteur fait remarquer que les anciennes machines, datant de 10 à 20 ans, contiennent une grande quantité de cuivre qu’on peut récupérer en leur substituant des machines neuves. La Société Brown, Boveri et C1' a calculé, par exemple, que dans 66 commütatrices datant de quinze ans, offertes pour échange, il y avait 11 000 kilogrammes de cuivre, tandis qu’il n’en faut que 4 3oo kilogrammes — soit 60 % d’économie — dans les machines modernes donnant de moindres pertes à vide.
- Dans bien des usines, il y a encore en service de vieux modèles de générateurs et de moteurs dont la carcasse magnétique est de construction absolument défectueuse et dont l’enroulement de cuivre engendre autour de toute la machine un champ de dispersion extrêmement important. On trouve aussi, dans les tableaux de distribution, notamment dans les barres omnibus et les vieux interrupteurs à couteau, de notables quantités de cuivre.
- Les barres omnibus peuvent tout aussi bien être faites de zinc; la question d’encombrement n’intervient pas ici. Toutefois, il est recommandé de protéger par un vernis approprié toute la barre ou, au moins, les connexions à vis.
- En outre, par la modernisation d’une installation entière, on peut récupérer de grandes quantités de cuivre. C’est ainsi que la transformation des installations électriques de la gare de Lehrte; par laquelle on a substitué un réseau triphasé à 3 X 220 volts à un réseau continu à 2 X 110 volts, a procuré un gain de 4 400 kilogrammes de cuivre.
- Le fer et le zinc sont maintenant couramment employés pour faire les culots de lampes, cosses de câbles, fusibles, prises de courant, etc.
- Emploi des matériaux de remplacement après la guerre. — Les prix de revient comparés des canalisations en acier doux et en zinc, donnés plus haut, sont nettement au désavantage de ces métaux par rapport au cuivre et montrent qu’après la guerre ceux-ci devront être abandonnés. Ce n’est que dans les canalisations qui ne sont pas calculées d’après l’intensité du courant, que, pour de simples raisons d’économie, on pourrait continuer à se servir du fer et du zinc. L’acier doux présentera un certain intérêt, par exemple, pour les branchements à
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- haute tension et faibles charges. Le zinc, même pour les installations accessoires à courant de faible intensité telles que les sonneries domestiques, ne sera plus guère utilisé, car il ne procurera aucune économie. Par contre, on devrait rechercher s’il ne serait pas avantageux d’en faire des câbles à très haute tension (ioooo volts et plus). En raison de la plus grande résistance diélectrique que devront offrir alors les isolateurs, ceux-ci devront avoir le plus grand rayon de courbure possible. Pour des raisons d’économie, le zinc ne sera plus employé après la guerre dans la construction des machines.
- Suppression de léclissage électrique des rails par câbles ou rubans de cuivre. — L’un des résultats les plus intéressants de la pénurie de cuivre dont souffre l’Allemagne est peut-être la suppression de l’éclissage électrique des rails par câbles ou rubans de cuivre.
- Des essais ont été faits dans ce but sur la ligne du chemin de fer électrique Berlin-Gross Lichter-felde Est. On est parti de ce principe que les éclisses mécaniques ordinaires laisseraient passer le courant d’un rail à l’autre si les surfaces de contact n’étaient recouvertes de rouille. On s’est donc avisé de recouvrir ces surfaces de zinc ou de cuivre par le procédé de pulvérisation connu. Des expériences faites depuis octobre 1915 jusqu’en janvier 1916 sur deux éclissages l’un à surfaces de contact zinguées, l’autre à surfaces zinguées puis cuivrées, ont donné [des résultats satisfaisants. Les résistances de la ligne diffèrent peu de l’un à l’autre cas et sont, par mètre courant de rail, représentées par 1 environ quand celles des rails à éclissage en câbles de cuivre varient de 2 à 5.
- Ces essais ont été suivis d’une application sur un tronçon de voie, application qui économisera 2 kilogrammes de cuivre par éclissage électrique, soit 3oo kilogrammes au kilomètre.
- Eclairage des signaux d'aiguillage par lampes électriques. — M. W. Wechmann consacre une assez longue partie de son étude à la substitution de lampes électriques aux lampes à pétrole pour l’éclairage des signaux de voie ferrée.
- Il constate que le blocus exercé par les Alliés a forcé les Allemands à substituer en bien des cas l’éclairage électrique à l’éclairage au pétrole. Selon lui, il en résulte, dans le cas de l’éclairage des signaux de chemin de fer, une grande économie : pour 100 lampes à pétrole, les dépenses
- de combustible, mèches, etc., salaires des lampistes, etc., s’élèvent par an à 4 3oo marks, alors qu’ils se réduisent .à 5oo marks pour le même nombre de lampes de 12 watts; durée totale de combustion 3 000 heures, énergie à 8 pfennigs le kilowatt-heure ( 10 centimes).
- Cependant, l’auteur insiste sur l’aménagement des lanternes qui doit permettre la substitution instantanée d’une lampe à pétrole à la lampe électrique, le courant pouvant manquer, ce qui est un grave inconvénient.
- L. D.
- (Verein Deuischer Maschinen Ingenieure, i5 février 1916.)
- L'Industrie électrique en Italie.
- Le relèvement économique de l’Italie, qui remonte à 2j-3o ans, s’est manifesté notamment par un développement considérable de son industrie électrique. Entre 1880 et 1914, plus de 1 million de chevaux ont été installés, comme le montre le tableau suivant, publié par le Ministère italien des finances.
- Tableau I.
- ANNÉES II. P. ANNÉES H. P.
- 1880 i35 000 !9°6 549 280
- 1884 160 000 !9°7 612 o35
- l899 180 000 19°8 729 029
- r9°° 1901 s50 889 289 756 r9°9 1910 820 368 897 464
- J9oa 311 014 911 956 i5o
- i9°3 379 568 IQl* 963 294
- *9°â 526 705 i9i3...... 976 258
- >9°5 485 579 •9‘4 i 022 960
- Ce développement des installations électriques a eu comme conséquence une diminution des prix de revient et des prix de vente de l’énergie. Tandis que le coût de la vie a augmenté de près de 5o % depuis i5 ans, celui de l’énergie électrique a au contraire diminué. En 1894 le kilowatt-heure lumière coûtait à Milan 1 fr. 40 ; actuellement il est vendu de 20 à 40 centimes.
- Pour la force motrice, il est descendu de 25 centimes en 1894 à 5-6 centimes actuellement pour les gros contrats ; les industriels qui n’ont
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- pas besoin d’énergie continue peuvent avoir du courant à moins de i centime.
- Malgré ces diminutions, les entreprises d’électricité ont réalisé de beaux bénéfices et les capitaux investis dans ces affaires ont reçu de copieux dividendes. Les actions de i5i entreprises de production d’énergie électrique représentant 453 400000 francs de capital et 3u 400 ooo francs de réserves ont reçu les dividendes moyens suivants ; 6,74 % en 1909, 6,83 % en 1910, 6,3i % en 1911, 7,16 % en 1912, 5,64 % en 1913 (cette dernière année était une année de crise). Les résultats obtenus par l’une de ces Sociétés permettent de se rendre compte du développement des affaires d’électricité. 11 s’agit *dé la Société Ligure Toscana di Elettricità.
- tal-actions de 1 million de lires vient d’être porté à 3o millions et la Société a absorbé des entreprises secondaires telles que la Société Toscana à Pise, la Société Livornese di EleUricité, la Société Forze Motrice di Lucca, la Société Elet-tricité de Pescia e Montecatini, etc.
- Si on examine les autres affaires d’électricité, on retrouve partout la même progression et les mêmes caractéristiques. Au point de vue technique, centralisation de la production d’énergie dans de puissantes centrales et extension très complète des réseaux; au point dé vue financier, concentration des capitaux. L’aménagement des chutes d’eau ne peut d’ailleurs être rémunérateur que pour des installations de grande enver-gure.
- Cette concentration technique et financière
- Tableau II.
- CAPITAL DIVIDENDE PRODUCTION EN KILOWATTS-HEURES NOMBRE DE LAMPES INSTALLÉES MOTEURS INSTALLÉS HP
- i9°5 I OOO OOO _ _ _
- i9°6 2 OOO OOO — — —. —
- i9°7 2 OOO OOO 4 2 OOO OOO —
- >9°8 2 OOO OOO 5 4 000 000 O O O « ' 3 5oo
- i9°9 2 OOO OOO 5,5 5 000 000 • —
- !910 4 3oo OOO 5 ,5 7 000 000 — —
- 1911 7 OOO OOO 6 9 000 000 —r —
- 1912 IO OOO OOO 6,5 i5 000 000 — ’
- >9l3 10 900 OOO 7 ïo 5oo OOO — —
- 19*4 • • • 19 000 000 7 31 5oo 000 . —
- i9l5- • • 22 OOO OOO 7 48 000 000 2JO OOO a6 000
- i9l6 • • 3o 000 000 7
- Cette Société, créée pour fournir 3 000 chevaux è la ville de Livourne, distribue actuellement l’énergie dans les provinces de Lucca, Livourne et è Pise, Florence, Massa, Grossetto. Son capi-
- est la caractéristique de l’industrie électrique italienne et les résultats ont justifié absolument ce principe qui tend d’ailleurs è être suivi dans tous les pays de houille blanche.
- La reproduction des articles de la Lumière Electrique est interdite.
- Paris. — imprimerie levé, 17, aue cassette.
- Le itérant: J -B. Nouet.
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- rmnte-holtl^me année SAMEDI 18 NOVEMBRE 1916. Tome XXXV (2* série). N» 47
- La Lumière Electrique
- SOMMAIRE
- C.-F. GUILBERT. — Prédétermination des caractéristiques en charge des comimitatrices .................................. 141
- J. GDERNER. — Le chauffage électrique. Quelques-unes de ses applications domestiques, commerciales et industrielles.... 146
- Publications techniques
- Transmission et distribution Protection contre la foudre sur des circuits à
- 4000 volts. — D.-W. Roper............... i5i
- Réglage de la tension dans les réseaux d’éclairage électrique.— Georges P. Roux.......... i55
- Eclairage
- L’avenir de l’éclairage électrique......... i5<)
- Brevets d’invention (liste)................. 160
- PRÉDÉTERMINATION DES CARACTÉRISTIQUES EN CHARGE
- DES COMMUTATRICES
- *“ L’étude présentée par M. Guilbert a pour but de donner une méthode simple de prédétermination des caractéristiques en charge des commutatrices de grande puissance et dont par suite les essais ne peuvent se faire à l’usine.
- La méthode employée suppose des machines à saturation moyenne, de façon à ramener la réaction directe à une self-induction. Elle utilise les courbes analogues à celles employées pour les alternateurs à très faible saturation, ainsi que le diagramme classique de AI. Blondel pour les moteurs synchrones.
- Deux cas principaux sont étudiés : commutatrice à potentiel constant et groupe transformateur et commutatrice également à potentiel constant.
- Chaque cas est lui-même examiné soit pour un facteur de puissance constant, soit pour une excitation constante </e la commutatrice.
- Les essais en charge des commutatrices,. ] comme ceux d’aillôurs des appareils électriques en général, ne peuvent être faits à l’usine dès que la puissance dépasse certaines limites.
- f.a prédétermination des caractéristiques en charge des gros alternateurs et transformateurs
- (*) Voir Les moteurs synchrones à courant alternatifs, par A, Blondel. (Collection des aide-mémoires Léauté.)
- I se fait maintenant par des méthodes très simples et suffisamment précises en partant de certains essais faciles à réaliser. Mais nous allons montrer qu’on peut arriver aux mêmes résultats avec les commutatrices, et même avec les groupes transformateurs et commutatrices.
- La commutatrice est, en somme, un moteur synchrone où l’énergie électrique, absorbée sous forme de courants alternatifs, est restituée sous
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- forme de courant continu au lieu d’être transformée en énergie mécanique.
- De plus, par suite de son fonctionnement à la fois comme moteur synchrone et génératrice à courant continu, la commutatrice ne possède pas de réaction transversale d’induit. On peut donc lui appliquer les diagrammes classiques de M. Blondel sur les moteurs synchrones en faisant abstraction de la réaction, transversale dans ceux des diagrammes qui en tiennent compte.
- L’application pratique, c’est-à-dire la prédétermination des éléments nécessaires à la construction des diagrammes, n’est toutefois simple que dans le cas d’une commutatrice à caractéristique à vide peu saturée. C’est ce cas que nous allons examiner dans cette étude.
- Nous ferons remarquer, tout d’abord, que le seul mode pratique d’alimentation est celui à potentiel constant. Toutefois, il peut s’entendre soit à potentiel constant aux bagues de l’appareil, soit à potentiel constant aux bornes haute tension du transformateur. En outre, le fonctionnement de la commutatrice ou du groupe transformateur-commutatrice, peutse considérer soit à excitation constante, soit à décalage constant, en laissant de côté, bien entendu, le cas des commutatrices compound.
- Commutatrice à potentiel constant
- machine comme moteur à courant continu
- La caractéristique en charge inductive à excitation et vitesse constante est destinée à déterminer l’inductance apparente wL' de l’induit qui est représentée par le coefficient angulaire de la tangente à la caractéristique au point situé sur l’axe des tensions (*).
- Ces trois courbes connues, pour construire le diagramme de M. Blondel, on tracera (fig. i) le triangle isocèle OAiN de base A,0 égale à la tension d’alimentation aux bagues U* et en fai-
- (o L'
- sant un angle y défini par tgy =On sait
- que si la tension induite dans le moteur est représentée en QA2, faisant avec A, O un angle tc —(— 0, le courant peut être représenté lui-même, à une échelle convenable, par A, A2, à condition de compter le décalage y, par rapport à la ten-
- (*) Rappelons, en effet, que si l’on admet que l’inductance apparente uL' est supposée constante, la caractéristique à excitation constante, avec un facteur de puissance constant cos tp, est une ellipse représentée par l’équation :
- + aU4Z'Ia cos («p — y) + Z'*Ia* — Ea = o en posant
- ü>L'
- rT = tg y
- Examinons d’abord le cas le plus simple où la tension alternative est maintenue constante aux bagues de la commutatrice.
- Les essais à faire sur la machine se réduisent :
- i° Au relevé des caractéristiques à vide, comme alternateur et comme machine à courant continu, par exemple, en la faisant tourner comme moteur à courant continu à tension et excitation variables mais à vitesse constante.
- a0 Au relevé d’une caractéristique en charge, à excitation constante et vitesse normale, de la machine fonctionnant comme alternateur avec facteur de puissance égal à zéro, c’est-à-dire sur charge inductive.
- 3° Au relevé de la caractéristique des pertes à vide à vitesse normale ou courbe de la puissance absorbée à vide (déduction faite des pertes par effet Joule dans l’induit) en fonction de la tension^ alternative.
- Cès deux dernières courbes peuvent s’obtenir également par l’alimentation de la
- (R’ étant la résistance d’une phase de l’induit) et Z' = v/R'2-f- «aL'2..
- Le coefficient angulaire de la tangente au point Ja o est :
- Z' cos (<p — y)
- et se réduit pour <p =
- ir ,
- — a : 2
- Z' sin y = o) L'.
- La caractéristique à excitation constante est d’ailleurs presque droite pour cos tp •= o.
- Ajoutons à ceci que le courant par phase I„ est lié au couéant dans chaque conducteur extérieur I* par
- I «
- q étant le nombre de phases de la commutatrice.
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- sion U*, à partir de la droite A4N. La composante Aj D = Iw est la composante wattée du courant et Aa D = Ia la composante déwattée.
- Supposons d’abord le facteur de puissance constant, nous pourrons tracer la ligne d’égale cp = constante, droite passant par le point A, et faisant avéc Ai N l’angle de déphasage constant.
- H
- Fig. i.
- En déplaçant le point A2 le long de cette droite, on pourra en déduire une courbe du courant watté en fonction de la force électromotrice du moteur E = o A, puis en fonction du courant d’excitation, la correspondance entre ce courant et la force électromotrice étant fournie par la caractéristique à vide.
- Pour avoir finalement la caractéristique en charge du côté du collecteur, ou courbe de la tension aux balais Ut. en fonction du courant continu débité le, on retranchera, tout d’abord, des valeurs du courant watté IH), le courant watté à vide I0,„ pour la tension d’alimentation choisie, courant fourni par la caractéristique des pertes à vide.
- Le courant continu débité par la commula-trice a alors pour valeur, dans l’hypothèse d’une répartition de forme quelconque dans l’entrefer et d’un courant alternatif sinusoïdal (*) :
- J<j == ~ fti (ho Io> io)>
- 2
- ki étant le facteur de forme dépendant de la loi de répartition de l’induction dans l’entrefer et de la nature de l’enroulement.
- Pour une induction sinusoïdale, ce facteur se réduit à :
- kt ^
- y/2
- 9
- . « sm -, 9
- q étant le nombre de phases de la eommutatrice. Le courant continu a alors pour valeur :
- le = ~l~p. q sin - (I,„ — I0„„). a \Za .?
- La valeur de kK peut d’ailleurs être déduite des caractéristiques à vide prises simultanément du côté continu et du côté alternatif. Nous avons en effet montré autrefois que l’on a approximativement, en désignant par U0)c la tension aux balais à vidé (’) :
- d’où
- IV _ q__ u6 V
- ki = q
- U0JC
- Ic connu, on obtient la tension aux balais par la relation :
- Ue = U0IC - r
- r étant la résistance de l’induit de la commuta-trice entre balais, c’est-à-dire comme machine à courant continu, et K, un coefficient dont la valeur est, toujours dans l’hypothèse d’un courant alternatif sinusoïdal, mais d’une induction de forme quelconque (2) :
- K.
- +
- . w sm -a q
- — -à- 9
- 8 y/â
- k^ cos2 tp ic2 3 R, ’ et dans celle d’une induction sinusoïdale,
- Kt = i +
- 16
- o2 sin2 - cos2 cp
- 9
- Rigoureusement, la valeur de K, devrait donc être calculée pour chaque eommutatrice ; prati-
- (') Voir l’Éclairage Électrique, tome XL, p. 4o3.
- (2) Voir l'Eclairage Électrique, t. XVIII, p. 588 et t. XL, p. 4o5.
- (i) Voir l’Éclairage Électrique, tome. XVIII, p. 384.
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- quement on peut se contenter de l’hypothèse de l’induction sinusoïdale et prendre pour K| les valeurs classiques suivantes :
- Tableau I.
- NOMBRE PH PHASES a (monophasé) 3 4 DIPHASÉ 6
- COS <p — I 0,56.', °j *79 0,268
- 008 <Û SS* 0,9 1,848 0,842 o,614 0,471
- cos (f =: 0,8 a,5o4 I ,23 I 0,942 0,768
- Remarque. — On adjoindra naturellement à la caractéristique en charge pour une valeur constante du cos tp, la courbe du courant d’excitation en fonction du débit.
- Supposons maintenant l’excitation constante. La méthode à suivre sera analogue à celle du cas précédent, nous devrons simplement substituer à la droite d’égale phase A, N une circonférence, décrite de O comme centre, avec un rayon égal à la force électromotrice alternative de la commuta tri ce fonctionnant à vide comme moteur à courant continu à la vitesse normale.
- Le facteur de puissance, et par suite K, seront variables avec chaque point et les calculs, par suite, un peu plus laborieux; on peut les abréger en construisant les courbes de K, en fonction du cos tp.
- Groupe transformateur-commutatrice à potentiel constant.
- En général, la commutatrice est alimentée par un transformateur dont, on maintient la tension constante SUr la haute tension»
- L’emploi du diagramme de M. Blondel est encore possible, comme nous allons le montrer, à condition de faire rentrer la réactance de fuite du transformateur dahs le terme wL'.
- On obtiendra cette réactance de fuite par l’essai en court-circuit du transformateur et on l’ajoutera à celle de la commutatrice. De même, on devra prendre pour la résistanceR'iarésistance du circuit entier commutatrice et transformateur.
- Ces quantités, par phase, doivent naturelle-
- ment être ramenées à l’enroulement à basse tension et au mode d’enroulement de la commutatrice, c’est-à-dire au montage polygonal.
- Pour y arriver, il suflira de diviser les valeurs obtenues dans l’essai en court-circuit du transformateur, c’est-à-dire la puissance magnétisante pour la réactance et la puissance réelle pour la résistance, par la quantité q I2„, I« étant le courant par phase, dans la commutatrice, correspondant aux courants normaux dans la haute et la basse tension du transformateur.
- Nous construirons, cette fois, le diagramme norV mal (fig. a) en partant de la tension à vide U*, c’est-à-dire de la haute tension ramenée au secon-
- daire du transformateur, et de l’inductance combinée, comme il vient d’être dit.
- Prenons, par exemple, le cas d’un facteur de puissance constant; il est alors nécessaire, pour la simplicité du problème, de prendre comme constant le déphasage primaire au lieu de celui de la commutatrice.
- Nous traçons donc encore Une droite q — etc. et obtenons par le diagramme les variations de la force électromotrice de la commutatrice en fonction du courant watté. Là caractéristique à vide permettra de passer à la variation de l’excitation avec le courant watté.
- Pour avoir ensuite la tension aux bagues pour chaque valeur du courant total ou du courant watté, il faut remarquer que la tension résultante A, À, pour le courant normal peut se décomposer en deux: l’une À, D correspond à l’impédance de fuite du transformateur et l’autre, DA2, à l’impédance interne de la commutatrice. De plus, pour des courants absorbés variables, le
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- I. A LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 4$ Novembre 1916.
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- triangle AtDA2 reste constamment semblable à lui-même t(*).
- La tension aux bagues U* est représentée par la composante OD de LL et de la chute de tension dans le transformateur.
- Pour l’obtenir pour les différents régimes, on tracera le triangle AiDA2 pour le régime normal en remarquant que la direction du courant AJ fait un angle ç avec A(0 et que, par suite, la direction AiD est indépendante de la valeur du courant. Cette direction est fixée pour la valeur de On joindra donc un point D' définissant une fraction donnée du régime normal, au point O d’où U* = OD' et on mènera par D' une parallèle à DA2 d’où le point A' du régime correspondant.
- Il restera à calculer le courant continu et la tension correspondante an collecteur en partant de chaque yaleur de U&, ou mieux de la valeur correspondante de la tension continue à vide U«,c déduite du système des deux caractéris-
- (*) On voit facilement que l’angle AjAiD a pour valeur Y — Y, ,-p étant le décalage du transformateur en court-circuit et que aTÂ^D a pour valeur
- Yc étant le décalage de la commutatrice considérée comme alternateur en court-circuit.
- tiques à vide,, côté continu et côté alternatif; on opérera pour cela comme dans le cas précédent.
- On remarquera que le déphasage du courant alternatif sur la tension aux bagues est représenté par l’angle que font les vecteurs D'O et A'O
- c’est-à-dire la différence cp = D'OA'.
- On voit, de plus, que si l’on voulait obtenir la caractéristique à déphasage constant dans la commutatrice, il faudrait construire plusieurs courbes comme les précédentes, pour différentes valeurs de <p, et rechercher ensuite les points pour un déphasage constant de la commutatrice. Le calcul serait donc, en général, assez laborieux.
- Passons, finalement, au cas où l’excitation est constante, la méthode est encore analogue à la précédente, le triangle A( DA2 reste toujours semblable à lui-même mais la direction du courant n’est plus fixe. Le triangle Ai DA2 devra donc, pour chaque position de A2 prise sur la circonférence décrite de O comme centre avec la force électromotrice comme rayon, être construit semblable à un triangle donné.
- Remarque.— La méthode indiquée pourrait également être adoptée pour résoudre tous les problèmes analogues au précédent, par exemple, la recherche de la variation du courant d’excitation de la commutatrice pour une loi déterminée de la tension au collecteur en fonction du courant continu débité pour la machine.
- G.-F. Guilpebt.
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- LE CHAUFFAGE ÉLECTRIQUE
- QUELQUES-UNES DE SES APPLICATIONS DOMESTIQUES, COMMERCIALES
- ET INDUSTRIELLES
- Les applications domestiques et industrielles du chauffage électrique sont extrêmement en faveur aux États-Unis, tandis qu'en France elles ne sont que très peu connues. L’auteur étudie dans cette première partie de son article les raisons de cette ignorance ; elles tiennent non seulement aux prix relativement élevés de vente du courant, mais encore au peu de publicité que font les réseaux de distribution pour le développement de cette clientèle spéciale.
- En dehors de l’éclairage et des applications industrielles, l’emploi de l’énergie électrique est enpore en réalité peu répandu en France, ou du moins, nous sommes loin de l’utiliser aussi complètement qu’il serait possible dans l’état actuel de la technique.
- Les applications domestiques un peu usuelles sont limitées aux fers à repasser, aux, séchoirs pour coiffure, aux petits moteurs actionnant des machines à coudre ou des ventilateurs (ces derniers d’aille.urs surtout usités dans les cafés et les bureaux).
- Dans l’industrie, en dehors des moteurs, on ne connaît guère que le four électrique dont les applications sont bien spéciales. Dans ces dernières années, on avait toutefois commencé à installer des machines à souder dans les émail-lcries et les fabriques de chaînes ; il s’agit cependant, généralement, d’installations déjà considérables. La petite industrie, les installations commerciales restent encore à l’écart. Or, l’énergie électrique employée au chauffage est susceptible, comme le savent bien d’ailleurs les lecteurs de cette revue, d’applications nombreuses et très intéressantes, sinon par leur économie brute quand on les compare aux procédés classiques, du moins par de nombreux avantages : propreté, célérité d’action, facilité d’emploi, réduction des chances d’incendie, sécurité hygiénique, sans oublier l’économie réelle qui en résulte et qui finit par affecter le compte des frais généraux. Il semble que les professions où l’on ait jusqu’à présent le mieux compris, chez nou|, l’intérêt du chauffage électrique, sont celles de chirurgien, de dentiste, ou de chimiste.
- Mais un médecin, un chimiste, ne sont pas le grand public, et si le grand public ne sônge pas mieux à utiliser les avantages du chauffage électrique, c’est uniquement par suite de son ignorance à son sujet.
- Cette ignorance est généralement complète. Les rares personnes qui pourraient se faire quelques idées justes à ce sujet, se hâtent de les vicier par une spécieuse argumentation d’apparence technique : elles se disent que tant qu’à produire de l’énergie électrique pour la dégrader ensuite dans des appareils thermiques, il est plus simple et, croient-elles, plus économique d’avoir recours d’emblée au combustible (qui, d'ailleurs, est souvent le gaz).
- Mais, précisément, il n’est pas moins judicieux de dégrader en chaleur de l’énergie électrique, que de distiller des houilles et d’installer des conduites pour extraire et distribuer des matières volatiles. Dans un cas comme dans l’autre, la matière première — le combustible — donne un produit commercial vendable — énergie électrique ou gaz — peu coûteux puisqu’il est élaboré par des industriels puissants.
- En définitive, l’achat par le consommateur de calories livrées par un producteur bien outillé lui est moins onéreux, que leur production brute en faible quantité par des moyens rudimentaires. Certaines stations centrales hydrauliques l’ont bien compris, qui dès maintenant, chauffent par des résistances où elles font passer une dérivation du courant produit par les groupes hydrauliques, les chaudières d’alimentation de leur groupe électrogène thermique de réserve.
- Il faut remarquer cependant que souvent chez
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- nous, les conditions locales sont peu favorables à l’opération.
- Par exemple, dans la région parisienne où l’énergie électrique est produite et distribuée avec l’uniformité et la logique que l’on sait, il est certainement très difficile de vendre le courant à un taux [pratique, ce qui fait que les appareils électriques chauffants y demeurant une manière de luxe.
- Les producteurs d’énergie auraient donc à faire un triple effort. D’une part, en ce qui les concerne, s’attacher à produire le plus économiquement possible, dans de grandes centrales, bien alimentées en combustibles, par l’emploi de grosses unités génératrices, des distributions à haute tension, et, d’une façon générale, par l’application de règles industrielles, aujourd’hui bien établies.
- D’autre part, en ce qui concerne leur clientèle, en faire l’éducation par des méthodes qui commencent également à être connues, sinon bien appliquées, et chercher à ne pas rebuter, dès le principe, sa susceptibilité toujours ombrageuse, en lui faisantbien comprendre qu’on lui demande une collaboration plutôt qu’un tribut, et que l’ensemble des abonnés d’un secteur constitue en quelque sorte une filiale (morale sinon juridique) non pas seulement un champ d’exploitation.
- Enfin, en ce qui concerne le matériel d’utilisation, le perfectionner le plus possible.
- Il reste encore beaucoup à faire à ces trois égards.
- Les États-Unis, qui se tiennent à la tête du progrès en ce qui concerne l’aménagement des centrales et la distribution du courant (les unités de 3o ooo kilowatts, les tensions de ioo ooo volts y sont dès aujourd’hui normales) (*), pourraient dès maintenant fournir d’utiles indications en ce qui concerne l’éducation de la clientèle, et l’application possible du chauffage électrique, et les questions techniques encore à résoudre.
- Nous donnons donc ci-après, d’une part, quelques indications sur une campagne de publicité méthodique et efficace, où il s’agissait surtout d’étendre le champ d’applications d’appareils
- (<) Voirie récent rapport, reproduit par toute la presse technique, de M. Sosnowski sur un récent voyage en Amérique.
- connus. D’autre part, quelques renseignements techniques sur les appareils industriels et sur le chauffage domestique, l’état actuel des appareils, les perfectionnements, l’étude et la possibilité d’emploi.
- Une campagne d'éducation à Chicago. — Jusqu’à ces années dernières, les applications du chauffage électrique étaient peu répandues aux États-Unis, sauf dans les villes de Toledo et de Détroit. Ces dernières villes sont des centres importants pour la construction automobile (') et utilisent, pour le soudage et l’émaillage, un nombre énorme de machines électriques.
- La Commonweattli Edison C°, de Chicago,dont M. Lloyd est directeur commercial, entreprit, il y a environ un an, de se rendre compte des possibilités que pouvait offrir cette ville. Quant au chauffage, on ne pouvait guère invoquer à Chicago les précédents de Toledo et de Détroit, qui sont des villes exceptionnelles par la nature même de leurs industries.
- Cependant, une autre application, pouvait a prioriêtre envisagée, celle de fours à fondre les copéaux et tournures métalliques dont Chicago est un actif marché.
- Il ne fallait pas aborder l’étude de la nouvelle branche d’affaires avec l’idée qu’on allait, d’emblée, vendre des milliers de kilowatts. Il s’agissait d’abord de déterminer combien de consommateurs habituels de puissance pouvaient appliquer les méthodes électriques à leurs appareils de chauffage. Or, ce n’est que depuis peu que Ton sait étudier, construire, installer et garantir les appareils électriques. Il fallait, d’autre part, garantir non seulement le fonctionnement de ces appareils,- mais aussi une limite de consommation.
- Pour l’étude technique préparatoire, la G. E. C”, en dehors de M. Hogue, chef de service, employait un ingénieur spécialiste lequel eut bientôt un adjoint.
- Les deux ingénieurs, particulièrement affectés au chauffage, cherchaient d’ailleurs des renseignements complémentaires auprès de ceux des autres services. La première année de la campagne — qui n’est pas encore terminée — coûte environ 5oo dollars.
- (') C’est en particulier à Détroit que se. trouvent les ateliers Ford.
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- La campagne proprement dite • consista d’abord en avertissements par la poste, de trois sortes : circulaires sur le chauffage élec-triqüe, lettres particulières avec en-têtes descriptifs et avertissements joints aux factures d’énergie.
- A intervalles bimensuels réguliers, 3 5oo manufacturiers recevaient cette littérature. Dans chaque lettre était incluse une carte pour réponse. Le nombre de réponses croissait d’abord à chaque.envoi de circulaires.
- Il était spécifié que les applications mentionnées dans l’avertissement devaient seules faire l’objet de la réponse. Si l’avertissement était relatif aux pots à colleou aux fers à marquer, les abonnés ne répondaient que sur les pots à colle ou les fers à marquer.
- La dernière circulaire résumait les précédentes.
- Le résumé général de l’enquête montra bien que la publicité, pour être efficace, devait donner des renseignements spécifiques sur chaque application, et que l’ignorance du client à ce sujet ne peut être éclairée que par des explications détaillées en conséquence.
- Les résultats furent les suivants : Le premier pli d’avertissement donna neuf ventes montant à i j kilowatts et décela 17 consommateurs probables avec 104 kilowatts.
- Le second avertissement, lettre avec en-tête spécial, donna i5 abonnés immédiats avec igkilo-watts et 4a abonnés prochains avec 3o5 kilowatts.
- Le suivant donna 9 ventes immédiates aveo 33 kilowatts et 168 polices en perspective avec 48a kilowatts.
- Un envoi de trois jeux de feuilles volantes jointes aux factures d’énergie, feuilles relatives aux pots à colle, fers à souder et fers à marquer donna 16 contrats immédiats et 175 en perspective.
- Dans tous les cas, on a observé que tandis que le pourcentage des demandes de renseignements après circulaires, est en somme peu élevé, celui des contrats après demandes de renseignements est de 95 % .
- Pour mieux s’éclairer en vue de l’avenir, on prit au hasard 100 abonnés à qui on demanda les raisons qui leur avaient fait adopter le chauffage électrique ; 8 invoquèrent des raisons de sécurité, c’est-à-dire réduction des risques d’incendie et
- suppression des dangers d’explosion; 10 firent connaître que le chauffage électrique leur avait donné la solution d’un problème jusque là insoluble : augmenter encore une production déjà forcée; xo autres y avaient trouvé le moyen d’améliorer les conditions du travail de leurs employés.
- En somme, la raison de sécurité semblerait une des moins déterminantes.
- Nous donnons ci-après le tableau des applications à Chicago arrêté parla C. E. C® au i®r juillet 1916 (•);.
- On y voit que le nombre des applications est de 33 270 consommant ensemble a3 827 kilowatts. La mise de fonds pour l’ensemble des appareils fut d’environ 3s5 000 dollars.
- Les applications les plus nombreuses sont les fers de divers usages et les pots à colle. Ce sont là précisément les appareils actuellement les mieux étudiés, les autres applications commen çant seulement à être connues et le résultat est encourageant, et pour reprendre l’expression même de la C. E. C", peut justifier l’optimisme enthousiaste de cette dernière.
- Données d'expériences sur quelques appareils. —* Pour les appareils de chauffage proprement dits, U ne s’agit que des températures atteignant au plus 5oo® C/55o® C.
- Les appareils employés se ramènent à trois types : appareils à air chaud, plaques chauffantes, appareils à immersion.
- Les éléments chauffants consistent généralement en résistances en nickel-chrome qui ne se corrodent pas à l’air pour des températures bien supérieures à celles dont il s’agit. Ces unités sont dimensionnées de façon à permettre soit seules, soit en séries, l’alimentation par les tensions types de 55o, 440, 200, 110 volts alternatif ou continu.
- Les appareils à fer chaud consistent en général en une carcasse d’acier ou de fonte supportant des isolateurs minéraux, choisis comme présentant une résistance élevée même au point de fusion de la matière qui constitue la résistance
- P) La population de Ghioago est de 2 185 000 habitants (,9,4).
- La population de Paris est de 2 888 000 habitants (»9* «)*
- La population de l’agglottiération parisienne peut être estimée 4 environ 4 000 000 d’habitants,
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- Tableau 1.
- NATU RE \ NOMBRE KILOWATTS C0N80MM1ÎS
- Appareils à air chaud industriels 4<> 46
- Fours à cuire divers IO 1 27
- Fours pour bactériologies . . 7 6
- Fers à marquer 8o 28
- Séchoirs pour cuves à bière 1 I 33
- Fers pour chapeliers io5 36
- Fers à repasser (commerciaux). a5 ooo 17 000
- Percolateurs (commerciaux) 9 14
- Etuves diverses ; ^OO 385
- Séchoirs. . 7 18
- Presses à emboutir 11 1 7
- Etuves à extraits. 70 i3g
- Fours à résistances. 18 38
- Séchoirs à pellicules films i3 27
- ‘ Fours à émailler. 5 60 3
- Fours électriques à arc . 4 9 a 680
- Pots à collé. 1 5 000 1 i5o
- Appareils à cuire la colle i5 72
- Appareils spéciaux pour chauffer la colle . 54 h
- Appareils à immersion (chauffage des liquides). ....... i5o 170
- Séchoirs pour imprimeries 160 96
- Pots de fusion pour linotype. . . 2 1 36
- Appareils spéciaux pour liquides 65 7 2
- Pots pour fusion de métaux 5 I I
- Chauffeurs pour diverses matières 36 57
- Pojs pour monotype 2 4
- Séchoirs pour presses à imprimer j> I 1
- Appareils à chauffer le mastic 5 9
- Machines à planer 6 7
- Séchoirs pour épreuves photographiques 4 8
- Machines à marquer à chaud 5 a9
- Appareils pour chauffer les bains photographiques 7 x 3
- Brûloirs (alimentation) i4 35
- Machines à bitumer 4 *9
- Radiateurs industriels. 240 144
- Pots pour cire à cacheter 200 40
- Stérilisateurs 9° 40
- Fers à souder. 75o i5o
- Fours pour fers à souder 3o 18
- Pots pour soudure 9 5
- Fours à tremper « 2 9
- Bains à tremper . X 7
- Rôtissoires (type commercial) a7- 82
- Appareils à vulcaniser 18 i4
- Chauffage à vernis (pour arrosage) 175 io5
- Couteaux à cire 34 9
- 32 7
- Moules à gaufres (type commercial) 12 12
- 33 270 a3 857
- métallique. Pour le passage des courants dans les résistances, on utilise des barres omnibus en acier et des connexions montées sur des isola-
- teurs du même type que pour les résistances.
- La matière des isolateurs doit être pratiquement exempte de retrait et de dilatation, et n’être
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- pas affectée par l’humidité, même à haute température.
- Pour le chauffage des fours, on utilise un groupe d’éléments consommant ensemble de 3 à 10 kilowatts distribués pour donner un échauffe-ment uniforme dans le four. On y adjoint un panneau de contrôle et de plus, pratiquement, il est très souvent nécessaire d’y adjoindre un thermostat pour le contrôle automatique.
- Les plaques chauffantes comprennent simplement des résistances montées entre les deux plaques, ou faisant partie des plaques elles-
- mêmes. Dans ce dernier cas, il faut naturellement des dispositions spéciales pour empêcher les pertes.
- Les éléments chauffants peuvent être groupés ensemble et sont généralement connectés à un commutateur permettant l’usage des trois tensions d’alimentation.
- Enfin, les appareils à immersion permettent de plonger la résistance au seinduliquide etsontpro-tégés par une enveloppe du contact de ce dernier.
- Le tableau suivant fournit quelques renseignements sur les applications possibles.
- Tableau II.
- APPLICATION fi: TEMPÉRATURE ÉLÉMENTS CHAUFFANTS contrAlh
- Cuisson de la gomme laque 15o-3oo°C A air chaud. Manuel ou automatique.
- Cuisson des vernis et peintures 4o-i5o — Automatique.
- Cuisson des vernis à émailler 4o-i5o — —
- Cuisson du pain, des pâtisseries .... 70-3a5 — —
- Cuisson des noyaux de fonderie 180-275 — —
- Cuisson des vernis isolants 100 260 — —
- Recuit du cuivre 100-375 — —
- Recuit de l’aluminium . . . 260-/156 — —
- Recuit du verre /(8o-54o — 4»
- Trempe de l’acier ioo-55o Air à plaques chauffantes,
- Fusion du plomb 325-375 — —
- Fusion de l’étain 223-260 —
- Fusion de l’antifriction 225-380 — —
- Ciro, compound 65-26o Air, plaques, immersion. —
- Chauffage compound 4o-55o Plaques et immersion. —
- Chauffage de l’eau O-IOO Air, plaques, immersion. Manuel ou automatique.
- Production de la vapeur ioo-3oo • Air et immersion. Automatique.
- Chauffage des moules de fonderie. . . ioo-5oo Air et plaques. Manuel ou automatique.
- Etuves à sécher le bois 4o- 90 Air. Automatique.
- Chaudières à vernis 40-260 Air. Manuel ou automatique.
- Chauffage des locaux 20° Air. Manuel.
- Soudure 2oo-35o Plaques. Manuel.
- Pots à colle 4o- 95 Plaques. Manuel ou automatique.
- Fonte des caractères, linotypes 300-370 • Plaques. Manuel ou automatique.
- (A suivre.)
- Jean Guerneb.
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- 13 Novembre 1916.
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- 181:
- PUBLICATIONS TECHNIQUES
- TRANSMISSION ET DISTRIBUTION
- Protection contre la foudre sur des circuits à 4 000 volts. — D. W. Roper
- Des études ont été faites à ce sujet à Chicago, pendant 5 ans, dans un réseau triphasé à 4 fils,
- 2 4oo volts entre ligne et neutre, 25o ooo consommateurs, 16 ooo transformateurs, 125 feeders, i5 sous-stations, 4828 kilomètres de lignes dont plus de 90 % aériennes. La puissance a passé en ces 5 années de 28 600 à 73 900 kilowatts.
- En 1911, il fut reconnu que la plupart des interruptions de service provenaient des transformateurs et étaient dues principalement à la foudre. On décida d’augmenter le nombre des parafoudres, mais trois types de ceux-ci étaient alors en usage, choisis et installés suivant la mode, de sorte qu’on ne pouvait se rendre compte des services rendus par chaque type.
- Après les orages violents, on fit le compte des transformateurs atteints. L’arc se produisait en général sur les panneaux de bornes. Les transformateurs déjà réparés avaient moins souffert parce que l’atelier de réparation avait omis de remettre les panneaux. Un circuit de 25o transformateurs sans panneaux de bornes fut donc constitué pour servir d’expérience.
- Les parafoudres étaient installés jusqu’alors au fur et à mesure des besoins de façon qu’aucun transformateur ne soit éloigné de plus ; de 3o5 mètres d’un parafoudre, et les types | étaient très mélangés. Il fut décidé d’adopter un ; seul type par circuit et un certain nombre de parafoudres furent déplacés chaque année jusqu’à ce que la répartition fût terminée.
- Sur deux circuits de chacun environ 3oo transformateurs, un parafoudre fut placée sur chaque poteau de transformateur au lieu de l’être sur un poteau voisin. C'est ce qu’on appela : Protection de 100 % .
- En 1912, les régions à 100 % furent à peu près exemptes de troubles au cours de deux orages
- violents dont le résultat fut observé soigneusement!
- Mais d’autres régions, dont certaines voisines des précédentes, ne comportant que quelques parafoudres sur les poteaux de ligne, ayant échappé complètement aux effets de la foudre, on n’en put tirer aucune conclusion. Il est d’ailleurs impossible de reconnaître un orage uniformément réparti, et de savoir lorsque des parafoudres ont diminué les accidents, ce qui se serait produit s’ils n’avaient pas été installés.
- Toutefois, suivant les indications de 1912, 011 augmenta la surface des régions à 100 % et le nombre des transformateurs sans panneaux de bornes. Les observations faites en 1913 montrèrent que la deuxième de ces modifications éliminait 60 % des troubles dus à la foudre et que l’installation d’un parafoudre sur chaque poteau de transformateur réduisait encore le nombre des accidents.
- Dans ces derniers, il n’y a pas, contrairement à ce qu’il avait paru en 1912, de rapport constant entre le nombre de fusibles fondus et le nombre de transformateurs claqués. Le rapport a considérablement baissé au cours des trois années suivantes.
- La mise à la terre des cuves de transformateurs fut essayée sur 3 circuits d’environ 600 transformateurs, mais ne parut pas avoir d’effet sur la protection contre la foudre et fut abandonnée.
- D’autre part, la dimension des fusibles de transformateurs fut augmentée pour éviter les fusions fréquentes sans cause apparente qui se produisaient jadis. Les calibres adoptés furent 25 ampères jusqu’à 10 kilowatts et 40 ampères jusqu’à 40 kilowatts. Pour les puissances supérieures pas de fusibles. Cette réforme était en fait l’abandon du principe que les coupe-circuits doivent protéger les transformateurs contre les surcharges, pour celui que les fusibles primaires ont pour but de garantir le service en déconnectant un transformateur défectueux.
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- Les résultats de 1914 ne donnèrent guère d’indications quant au meilleur type de parafoudre mais firent ressortir l’avantage de la protection à 100 % et le peu de profit tiré des parafoudres placés sur les poteaux de ligne. 11 fut en conséquence décidé d’étendre les régions à 100 % en déplaçant 1 000 parafoudres et en installant 3 000 nouveaux, Cette extension se fit non comme précédemment par circuits, mais par districts de manière que les limites des régions soient mieux définies, facilitant ainsi la notation et l’analyse des phénomènes observés.
- En dehors des régions à 100 %, l’installation des parafoudres sur les mêmes poteaux que les transformateurs avait successivement obéi aux règles suivantes : Février 1913, transformateurs de i5 kilowatts et au-dessus. Mars 1914» transformateurs de ^kw. 5 et au-dessus. Avril 1914, tous les transformateurs de force. Avril 1915, transformateurs au-dessus de 3 kilowatts.
- Les conditions au début de igi5 étaient donc les suivantes:
- Classe A : Transformateurs ayant chacun un parafoudre sur le même poteau et situés dans les régions à 100 %, c’est-à-dire où tous les transformateurs sont protégés ainsi.
- Classe B : Transformateurs ayant chacun un parafoudre sur le même poteau, mais situés en dehors des régions à 100 % .
- Classe C: Transformateurs ne possédant pas de parafoudres sur le même poteau.
- Dans chaque classe, trois , types de parafoudres X, Y et Z sont employés.
- Des tables détaillées, des cartes et des graphiques présentés par l’auteur font connaître, pour chaque classe et chaque type de parafoudre, le nombre et la puissance des transformateurs installés en nombre absolu et en pour cent dans chaque district, ceux brûlés par la foudre en 1915 et leur emplacement, les fusibles sautés et leur emplacement, les transformateurs et fusibles atteints par chaque orage avec la nature des avaries, la répartition de ces avaries suivant la taille des transformateurs et les constructeurs, etc...
- En essayant d’analyser les indications contenues dans les documents énoncés ci-dessus, on s’aperçoit que l’importance des.troubles dus à la foudre est fonction des variables suivantes : pourcentage des tableaux de bornes supprimés. Rapport dm nombre des parafoudres à celui des
- transformateurs. Emplacement des parafoudres (poteaux de ligne ou de transformateurs). Densité des parafoudres (nombre par unité de surface ou par unité de longueur de canalisation). Constructeurs des transformateurs. Variations dans la distribution et l’intensité des orages. 11 en résulte que les résultats, dans une région déterminée, ne peuvent être pris pour représenter la moyenne de la ville, et qu’en cherchant la relation entre l’une des variables et les effets de la foudre, les autres variables devant être supposées constantes, on commet une erreur qui parfois fausse les résultats au point de rendre des conclusions impossibles à tirer.
- Le rapport des fusibles sautés aux transformateurs brûlés, bien que ces deux nombres aient beaucoup varié dans les dernières années a diminué d’une manière très régulière, ce qui montre l’existence d’un changement progressif dans la loi unissant ces deux quantités. Comme le rapport est constaté plus élevé pour la classe A de protection (la meilleure) que pour les classes B et C, on en conclut que les autres variables ont plus d’effet que les parafoudres. Le graphique de la réduction dans le pourcentage des panneaux de bornes et dans le pourcentage des fusibles sautés montre qu’il y a une relation étroite
- Vanneaux enlevés en% ^
- Fig. 1. — Diagramme montrant la relation entre la suppression des panneaux de bornes et la réduction dans la fusion des fusibles primaires.
- entre ces deux quantités et après avoir fait la part des imprécisions dans les hypothèses et conditions, on trouve que la courbe représentant l’une en fonction de l’autre est une droite passant par l’origine (voir figure 1).
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- . En examinant cette droite, on constate qu’à la suppression de 3o % des panneaux correspond une réduction de 5g % des fusibles fondus, ce qui semblerait indiquer que les panneaux enlevés ont été choisis comme ceux les plus susceptibles d’amener des troubles. Or, il n’en est rien. Mais d’après un mémoire lu par l’auteur à Pittsfîeld en 1914, la suppression de tous les panneaux primaires devait amener une diminution dé 60 % dans les accidents aux transformateurs dus à la foudre. En admettant ce chiffre
- Mu niero da l orage. ‘
- Fig. a. — Graphique dos transformateurs brûlés par la foudre en igi5, subdivisés par classes do protection.
- comme exact, la suppression de 3o % des panneaux doit donc réduire les troubles de 3n % de 60 %, soit 18 % ce qui est représenté par la ligne pointillée. La réduction procentuclle du nombre des fusibles sautés entre cette dernière ligne et la droite en trait plein est donc due à d’autres causes.
- Les seules qui aient pu influer sensiblement sur le rapport sont l’augmentation du nombre des parafoudres sur les lignes et leur transfert sur les poteaux de tranformateurs, et bien qu’il soit difficile de séparer numériquement les effets de ces deux améliorations, on peut esti-
- mer que les *>9 % enquestion se répartissent ainsi :
- % %
- DU TOTAL
- Suppression des panneaux de bornes. 18 3o
- Accroissement du rapport des para-
- foudres aux transformateurs..... 10 560
- Transfert des parafoudres des poteaux de ligne aux poteaux de transformateurs ........................... 3t 5o
- 59 100
- Si cette estimation est correcte, elle signifie que le total des accidents dus à la foudre, sur un réseau avec tous les panneaux enlevés et avec des parafoudres en nombre égal aux transformateurs et installés sur les poteaux de lignes, serait réduit
- Numéro de l'orage
- Fig*. h — Graphique (les fusibles fondus par la foudre en 1915, subdivisés par classes de protection.
- de moitié en transférant les parafoudres sur les poteaux de transformateurs.
- Si, maintenant, l’on compare les différentes classes de protection, on constate (voir figures 2 et 3) :
- i° Que les classes A et B sont considérablement supérieui'es à la classe C.
- 20 Que la classe A est sensiblement meilleure que la classe B quant aux transformateurs claqués.
- 3° Que la classe B est bien meilleure que la classe A quant aux fusibles sautés.
- La différence du 20 s’explique vraisem-
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- LA LUMIÈRE
- blablçment par le plus grand nombre de para-foudres par mille carré, étant donné qu’il y a environ 10 fois plus de transformateurs par mille carré dans la classe A que dans la classe B. 11 suit de là que la protection d’un transformateur muni d’un parafoudre sur le même poteau est considérablement augmentée par les parafoudres environnants. Des transformateurs isolés doivent donc être protégés non seulement par un parafoudre sur leur poteau, mais encore par d’autres de ces appareils placés sur les poteaux voisins.
- La. différence du 3° provient sans doute de ce que les transformateurs au-dessous de 3 kilowatts ne sont pas protégés par un parafoudre sur le même poteau èt que la classe B contient moins que la classe A de ces transformateurs plus exposés.
- Dans la classe A, il y eut, en 191b, a3 % du nombre total des régions (chacune d’un mille carré) exempts de troubles, 6 % et 13 % où le nombre respectivement des fusibles sautés et des transformateurs brûlés était supérieur à la moyenne. Les chiffres correspondants pour les étendues en dehors des régions à 100 % furent de 26 % , 28 % et 33 % . Ceci prouve : 1“ que le fait que quelques parafoudres ont passé une saison entière sans avaries à eux ni aux appareils qu’ils protègent n’indique pas leur qualité, mais, sans doute, l’absence de troubles orageux aux lieux en questions; a0 que les parafoudres protègent les transformateurs contre une grande proportion des coups de foudre, mais que certains de ceux-ci, de très haute fréquence et de grande ampleur dépassent la capacité des parafoudres.
- Dans la classe C, il est presque impossible de tracer des courbes représentant le pourcentage des transformateurs brûlés et celui des fusibles sautés en fonction du rapport des parafoudres aux transformateurs. Ceci peut être dû aux qualités protectrices différentes des divers types de parafoudres, mais aussi à la nature erratique des orages, comme le montre deux exemples concrets exposés par l’auteur.
- L’action des parafoudres peut d’ailleurs, d’après les indications recueillies, s’expliquer comme suit :
- X
- Quelques parafoudres disséminés sur les lignes arrêtent les décharges de fréquence relativement basse et de volume moyèn.
- ÉLECTRIQUE T. XXXV (2e Série). - N° 47.
- Pour des décharges de fréquence supérieure et celles de basse fréquence mais de trop grande ampleur, pour être dérivées par un seul appareil, il est nécessaire de placer les parafoudres plus près des transformateurs, par exemple sur les poteaux voisins.
- Ên fixant les parafoudres sur les poteaux mêmes des transformateurs, on élimine un nouveau pourcentage de coups de foudre de la liste de ceux occasionnant des avaries. Il reste enfin ceux qui sont de telle haute fréquence et de tel volume qu’un seul parafoudre ne suffit pas.
- Si les transformateurs sont très éloignés les uns des autres ou situés à l’extrémité d’une longue ligne, il est nécessaire d’ajouter des parafoudres en supplément dê manière qu’une certaine distance maximum (d’ailleurs non encore déterminée) soit observée entre tous les parafoudres.
- A la suite des constatations faites en '915, il a été décidé d’adjoindre un parafoudre à tous les transformateurs installés de la classe C et d’en munir tous les nouveaux transformateurs à installer sans souci de leur taille ni de leur destination; ce qui revient à étendre les régions à 100 % jusqu’à couvrir toute la ville. Le résultat net sera une augmentation des charges annuelles du système de distribution, laquelle ne sera qu’aux deux tiers compensée par les économies réalisées dans la réparation des transformateurs. Le surplus sera donc imputé à l’amélioration du service.
- En résumé :
- i° Les troubles de transformateurs pendant les orages peuvent être réduits : a) par la suppression des panneaux de bornes primaires; b) par l’installation de parafoudres.
- 2° Les parafoudres installés sur les poteaux de transformateurs sont considérablement plus efficaces que sur les poteaux de ligne.
- 3° Lorsque les parafoudres sont confinés aux poteaux de ligne, la protection contre la foudre est améliorée en augmentant le nombre des parafoudres.
- /i° Que les parafoudres soient sur les poteaux de transformateurs ou de ligne, la protection paraît augmentée par un accroissement du nombre de parafoudres par kilomètre carré ou par kilomètre de ligne.
- 5° Même dans les plus violents orages qui
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- 18 Novembre 1916.' LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- paraissent couvrir complètement un territoire donné, il y a de nombreuses parties étendues de ce territoire qui sont entièrement exemptes de dérangements par la foudre..
- 6° Alors qu’un parafoudre sur le même poteau que chaque transformateur paraît être la protection adéquate dans une région où les transformateurs sont rapprochés raisonnablement, cette protection semble insuffisante là où les transformateurs sont séparés par des distances supérieures à (mettons) 6oo mètres.
- 7“ Il n’y a aucune sérieuse difficulté à établir des dispositifs de construction sûre pour l’installation de parafoudres sur les poteaux de transformateurs. La construction est très simplifiée par l’emploi de parafoudres qui ne nécessitent pas de surveillance.
- 8“ Les types modernes de parafoudres répondent à la prescription qu’un dispositif de protection doit être moins sujet à se déranger que l’appareil qu’il protège.
- 9° Les types modernes de parafoudres sont tellement exempts de dérangements que l’installation d’un fusible en série avec un parafoudre dans le but de le déconnecter en cas de trouble, n’est pas indiquée.
- io° Une installation de parafoudres ne peut conférer l’immunité absolue de troubles d’orage.
- ii° Dans les conditions de Chicago, l’installation de parafoudres pour la protection des transformateurs n’est pas amenée par l’économie dans le coût des réparations de transformateurs, et ne peut être justifiée que comme un moyen d’améliorer la qualité du service.
- n° On doit user de beaucoup de prudence lorsqu’on essaie de tirer des conclusions de l’expérience obtenue avec quelques parafoudres, ou pendant une saison unique, ou dans une surface limitée.
- i3° L’emploi des différentes méthodes, décrites ici pour l’amélioration de la protection contre la foudre, peut raisonnablement être compté comme devant supprimer au moins 90 %, des dérangements par la foudre constatés antérieurement.
- M. B.
- (Proceeding of the American Institule of Electrical Engincers, 27 juin 1916.)
- 155
- Réglage de la tension dt^ns les réseaux
- d’éclairage électrique. — Georges P. Roux.
- Dans un réseau de distribution rayonnant d’une station centrale et comportant soit des circuits de feeders, soit des lignes de transport desservant un certain nombre de sous-stations, et si ce réseau fournit à l’éclairage et à la force motrice simultanément, il est impossible d’assurer de la seule centrale le maintien d’un voltage donné pour le bon fonctionnement des secteurs d’éclairage. D’où la nécessité de pourvoir à ce réglage dans chacun de ces secteurs. Cette autonomie est surtout nécessaire lorsqu’il n’y a qu’une ligne de transmission pour l’éclairage et la force motrice.
- L’auteur insiste sur la nécessité de maintenir constante la tension dans le réseau d’éclairage et indique les tolérances admises à cet égard dans quelques Etats d’Amérique. Sauf en Colombie et dans le Wisconsin où elles atteignent à 10 % en plus ou en moins, elles sont, en général, de 3 à 5 % dans chaque sens et souvent pendant des durées très limitées — parfois même une minute.
- Dans les installations de force motrice, les variations de voltage ont moins d’importance que dans celles d’éclairage, et les tolérances peuvent être plus grandes. Il faut toutefois se rappeler que toute chute de tension réduit l’effort de traction des moteurs à induction dans le rapport :
- (voltage normal)*.
- (voltage réel)2
- avec, pour conséquence, une diminution de puissance et un accroissement de consommation de courant. Un relèvement du voltage augmente l’intensité du courant magnétisant et relève aussi le facteur de puissance. Dans les deux cas, le moteur s’échauffe.
- Réglage. — Le réglage de la tension dans un réseau de distribution partant d’une sous-station qu’alimente une ligne de transmission dépend :
- i° Du réglage à la station génératrice ;
- 2" Du réglage des transformateurs survolteurs;
- 3° De la ligne de transmission ;
- 4° Des transformateurs-réducteurs ;
- 5° Du réglage des lignes distributrices ;
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXV (2* Série). — If* 47.
- 6° Du réglage des transformateurs-distributeurs;
- 7° De la nature de la charge.
- Ce sont là des facteurs qui varient constamment, en sorte que le réglage ne peut être le même dans tout le réseau.
- Les variations sont surtout dues à la valeur et à la nature de la charge et les variations du facteur de charge troublent beaucoup le réglage.
- Dans un secteur d’éclairage, pour remédier à ces conditions instables, il importe de bien choisir le point où l’on établira le régulateur de tension et de déterminer avec précision l’amplitude des variations de voltage qui fixe, à son tour, celle des battements du régulateur.
- On peut admettre qu’à une sous-station donnée du réseau, voltage dans les enroulements à haute tension c^es transfôrmateurs-réducteurs est toujours suffisant pour permettre de satisfaire aux besoins de la localité desservie : ces transformateurs sont, en effet, munis de branchements qui permettent le réglage de la tension secondaire quand celle du primaire varie par suite de la charge sur la ligne de transport.
- D’ailleurs, dans de tels réseaux, on a coutume de relever la tension du générateur aux heures de pointe.
- En général, le problème qe réduit au réglage de la tension à la sous-station même et dans son secteur, Compte tenu du réglage sur la ligne de transmission pendant les a4 heures.
- Le réglage de la tension est défini par le rapport entre la différence max. des tensions dans deux conductions données de charge — ordinairement à vide et à pleine charge — et le voltage constant initial ou effectif.
- Dans les circuits à courant alternatif un certain nombre d’éléments affectent ce réglage — telle la charge inductive ou non — qui ne se présentent pas dans les circuits à courant continu.
- En courant alternatif, le réglage est défini par le rapport entre la résultante de la résistance R0 et de la réactance du c'rcuit R,, c’est-à-dire son impédance, R à vide et à pleine charge; ce rapport varie avec le facteur de charge.
- L’impédance R peut s’écrire
- formulé suivante qui, dans la plupart des cas, donne des résultats précis à deux dix-millièmes près si le réglage ne dépasse pas ao % :
- Fig. i.
- La chute de tension dans le circuit se détermine par application de loi d’Ohm en introduisant l’impédance à la place de la résistance ohmique, sauf pour les hautes tensions et les longues transmissions où interviennent d’autres facteurs tels que la réactance et la perte de courant.
- Ainsi, la chute de tension proportionnelle est
- RI*
- e — — ioo b
- Qn voit donc que la valeur de 1, c’est-à-dire l’intensité en ligne, variant avec le facteur de charge, la chute de tension varie de même, par suite aussi, le réglage.
- * 4
- Fig. a.
- Le diagramme de réglage d’une ligne de transmission peut se représenter comme le montre la figure a.
- Dans un transformateur, ces mêmes conditions se rencontreront et le réglage pour cent dans le cas d’une charge non inductive peut s’écrire :
- E - v/(ioo + R0)2 + Rj2
- ou, pratiquement :
- R = vAv + R,*.
- \
- Pour plus de simplicité, ou peut employer la
- Si, par suite, un transformateur est relié à l’extrémité d’une ligne de transmission, le
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- réglage de l’ensemble se représentera par le diagramme (fig. 3); la chute totale de tension est F*.
- Ajoutons à ce système, le système distributeur avec ses transformateurs et nous obtenons le diagramme (fig. 4). O est la centrale,
- A
- Fig. 4.
- A l’appareil récepteur ou la prise de courant de l’abonné où il faut maintenir le voltage constant.
- La solution idéale, mais impraticable, serait de placer en A un régulateur de tension. Toutefois, en groupant dans un circuit les charges de même nature ou qui n’interfèrent pas entre elles et en calculant convenablement la section du conducteur pour la charge à transmettre, on peut pratiquement contrôler la section considérée du réseau du point B3 c’est-à-dire du point où la canalisation quitte le transformateur-réducteur. La figure 4 montre que c’est évidemment le meilleur emplacement pour le régulateur de tension.
- Jîn général, le réglage de la marche à vide à la pleine charge pour la plupart des transformateurs d’éclairage et avec un facteur de charge moyen de o,8 n’excède jamais 3 % .
- Dans les conditions ordinaires, le réglage d’une ligne de transmission bien calculée ne doit pas excéder îo % et doit être, de préférence, de io %. Cette chute estj généralement compensée en survoltant le générateur aux heures de pointe, ce qui la réduit à 3 %.
- Le survoltage maximum que doit donner le régulateur de tension pour parer aux conditions
- les plus défavorables de fonctionnement est donc :
- Pour la ligne de transmission.......... 3 %
- » le transformateur réducteur.... 3 %
- » la ligne de distribution......... 4 %
- » le transformateur de distribution. 3 %
- Total................. i3 %
- Un régulateur de tension donnântrh io % est
- donc amplement suffisant pour laisser encore une certaine marge au cas où le voltage secondaire du transformateur réducteur serait réglé un peu au-dessus des conditions normales à vide.
- Régulateurs de tension. — Dans les conditions ci-dessus, on peut, au moyen de régulateurs automatiques de feeders convenablement choisis, maintenir un voltage constant dans les limites
- Fig 5.
- pratiques du réglage d’un réseau public. Grâce à un équipement de semblables régulateurs, une station ou sous-station peut être tenue absolument indépendante des variations de tension à la source du courant.
- Le réglage peut être entièrement automatique et agir en maintenant la constance de tension, soit en un point déterminé du réseau, soit au départ des feeders, soit aux barres-omnibus d’un tableau.
- Parfois, et notamment sur les très longues lignes de distribution, on peut établir, en des points hors de la zone d’action de ces régula • teurs, d’autres appareils semblables pour sur volter et compenser la chute de tension aux heures de pointe quand la section de cuivre est insuffisante aux charges correspondantes, quoique suffisante dans les conditions normales.
- Les effets de l’emploi des régulateurs de voltage sont de nature variée : — J------
- i° Meilleur service, éclairage meilleur ; satis-
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXV (2» Série}.— N» 47.
- faction des abonnés et réduction correspondante des litiges ;
- a” Meilleur fonctionnement des appareils électriques domestiques, notamment des four-! neaux de cuisine ;
- 3° Précision plus grande des compteurs et instruments de mesure ; -
- 4° Augmentation de la vente du courant, car lorsque le voltage est sujet à baisser, l’inten-süé lumineuse des lampes diminuant, les abonnés ont tendance à recourir à d’autres moyens d’éclairage. D’autre part, toute réduction de vol-
- Fi-, 6.
- tage est préjudiciable à la compagnie exploitante puisque la consommation de courant décroît deux fois plus vite que la tension.
- L’excès de voltage n’est pas moins préjudiciable, puisqu’il accroît la consommation, ce qui peut être un inconvénient, et l’usure des lampes, cc qui est une majoration des charges de la Compagnie lorsqu’elle fournit ces lampes par abonnement ;
- 5" Exploitation des feeders à surcharges tem-
- poraires, d’où économie de feeders additionnels ;
- 6° Fonctionnement automatique réduisant les frais de surveillance et de main-d’œuvre.
- On trouve actuellement sur le marché deux types automatiques de régulateurs de tension : le type à induction et celui à transformateur.
- Le premier, pour courants monophasés et polyphasés, est le mieux à sa place lorsqu’il n’y a pas de brusques variations de voltage à la source d’énergie; il convient dans la plupart des cas. Son organe mobile, un peu lourd et d’une grande inertie, nécessite un certain effort moteur pour son déplacement, d’où une action plus lente que celle du type à transformateur auquel il est supérieur à d’autres égards.
- Ce dernier a un organe mobile très léger; c’est un collecteur qui met en circuit une fraction variable du secondaire d’un transformateur. Il convient aux brusques variations de voltage en ligne, comme il s’en produit sur les réseaux de traction ou sur les lignes alimentant de gros moteurs à induction soumis à de fréquents démarrages ou à des variations de charge.
- En cas d’urgence, un moteur triphasé à rotor enroulé peut tenir lieu de régulateur à induction manœuvré à la main. Pratiquement, un pareil équipement fonctionne comme,un régulateur de feeder monophasé à induction, suivant la position du rotor par rapport au stator, lesquels représentent respectivement le primaire et le secondaire du régulateur d’induction.
- Le régulateur de tension monophasé convient mieux aux réseaux d’éclairage polyphasés que le type polyphasé lui-même.'En effetc’est très rarement que les trois phases ont même caractéristique de charge, or le déséquilibrage est nuisible au bon fonctionnement du régulateur polyphasé. Il faut alors un régulateur monophasé sur chaque phase. ,
- La grandeur d’un régulateur devoltage dépénd des écarts en plus et en moins de la tension en ligne et de la puissance transmise par la ligne. Entre les appareils pour écarts de 5 et de io '%, la différence de prix est faible, aussi vaut-il mieux prévoir l’écart le plus grand en vue dé modifications éventuelles au réseau.
- Les régulateurs de tension, comme tous les autres appareils, nécessitent une protection contre les fortes variations de tension. Les para-foudres qui doivent toujours se trouver sur les
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- lignes d’arrivée et de départ de la station, n'offrent qu’une protection partielle et sont susceptibles d’un certain retard, aussi recommande-t-on l’adjonction d’un parafoudre by-pass électrolytique à élément d’aluminium mettant en dérivation les enroulements série du régulateur, c’est-à-dire réduisant pratiquement à zéro la
- valeur de la réactance inductive* du secondaire.
- Un parafoudre à étincelle entre le régulateur et la barre-omnibus de la source d’énergie complète la protection autant que le permettent les moyens actuellement à notre disposition.
- L. D.
- [General Electric Keview, juillet 1916.)
- ÉCLAIRAGE
- L’avenir de l'éclairage électrique.
- Au dixième congrès annuel tenu à Philadelphie pendant la deuxième quinzaine par la Société des Ingénieurs d’éclairage, le Dr Stein-metz qui-présidait a formulé les prévisions suivantes sur l’éclairage électrique de l’avenir :
- Toute tentative d’améliorer le rendement d’une source lumineuse doit graviter autour de l’élément rayonnant qui transforme l’énergie électrique reçue en lumière. Ici, comme dans toute la physique, si la transformation de l’énergie se fait d’une forme élevée à une forme similaire ou à une forme inférieure de l’énergie, un rendement très élevé est possible. Par contre lorsque la transformation a lieu d’une forme dégradée comme la chaleur, en une formé élevée, comme l’énergie mécanique, on doit toujours s’attendre à une mauvaise utilisation. La transformation l’une en l’autre de deux formes d’énergie de degré analogue, comme l’énergie magnétique et l’énergie électrique, se produit aisément.
- Il semble justement que le rendement pratique maximum des lampes à incandescence à filament de tungstène soit près d’être atteint et qu’on n’ait pas à attendre le progrès dans cette voie. Le moyen le plus avantageux de convertir directement 1’énergie électrique en énergie lumineuse paraît être maintenant Varc lumineux par- lequel on s’approchera de la production théorique possible de lumière de 3oo à 400 lumens par watt; déjà le rendement de loo lumens par watt (environ 8 bougies par watt ou o, 12 watt par
- bougie) a été atteint dans les laboratoires. L’étude attentive du spectre de l’arc donné par tous les éléments connus dans des conditions variées de pression à l’arc et de température des électrodes pourra fournir des résultats précieux.
- Les renseignements què nous possédons poulie moment sont limités principalement aux conditions de la pression atmosphérique, mais la variété du spectre coloré pouvant être obtenu de n’importe quel groupe donné d’électrodes est évidente lorsqu’on se souvient que la lumière bien connue sans rayons rouges de l’arc à vapeur de mercure subit des changements radicaux, depuis une teinte rosée dans le cas de l’emploi de vapeur de mercure surchauffée jusqu’au violet lorsque la lampe fonctionne à de très basses pressions et températures.
- Finalement les rendements approchant la limite théorique de 3oo à /joo lumens par watt pourront être attendus du champ inexploré de l’électro-luminescence. La willemite, par exemple, montre sous l’action du bombardement cathodique une luminescence, très proche de celle du ver luisant, avec une large raie entièrement dans la partie visible du spectre. Le physicien possède là dans l’électro-luminescence une conversion de l’énergie du plus haut rendement, mesuré de l’énergie absorbée à la lumière dégagée ; il reste toutefois à découvrir une méthode efficace d’appliquer l’énergie excitatrice au corps luminescent.
- M. B.
- (Electrical IVorld, a3 septembre 1916.)
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXV(2» Série). — N»47.
- BREVETS D’INVENTION
- Liste des brevets français relatifs à l’électricité délivrés du 10 mai 1916 au 20 juin 1916.
- 48o485. — 3 décembre iyi5. — Société Anonyme Westinghouse. — Perfectionnements dans les systèmes de contrôle.
- 480 484. — 3 décembre 1911. — Société anonyme Westinghouse. — Pêrfectionnemenls dans les rhéostats à liquide. Voir également 480 485 (V/3).
- 480 486. — 11 décembre igi5. — The Westinghouse métal filament Lamp C° Ldt. — Perfectionnements dans les machines servant à l’enroulement des filaments,
- 480 594. — ai septembre 1916. — Bignon etRoussET. — Perfectionnements aux magnétos d'allumage.
- 480 602. — 3 janvier 1916. — Yentenat à Léguillac de l’Auche par Razac-sur-l’Isle (Dordogne). — Dynamo sans collecteur.
- 480 587. — 9 novembre igi5. — Société Paul Caillet, Henri Caillet et Cie. — Système de connexion pour isolateurs électriques.
- 480 5n. — a3 décembre igi5. —Société Westinghouse. — Perfectionements dans les sy stèmes de commande des machines dynamo-électriques.
- 480 5ig. — 27 décembre 1915. — Hunt et Société dite Sandycroft Ld. — Perfectionnements aux machines -dynamo-électriques.
- 480 5ao. — 27 décembre igi5. — Hunt et Société dite Sandycroft Ld. — Perfectionnements aux machines dyramo-électriques à courant alternatif, spécialement établies pour tourner à une vitesse de synchronisme
- 480 526. — ier février igi5. —Torner.— Perfectionnements dans les transformateurs.
- 480 5g4. — 21 septembre igi5. — Bignon et Rousset. — Perfectionnements aux magnétos d’allumage.
- 480 602. — 3 janvier 1916. — Yentenat, à Léguillac de l’Auche. — Dynamo sans collecteur.
- 480 730. — 21 janvier 1916. — Mason. — Perfectionne- ments aux dynamos d’allumage,
- 480 703. — 18 janvier 1916. — Société Westinghouse. — Perfectionnements dans les interrupteurs pour circuits électriques.
- 480 710. — 19 janvier 1916. — Pettersen. — Société Brandon frères. — Perfectionnements aux compteurs de courant électriques.
- 480 727. — 21 janvier 1916. — Société Anonyme pour l’éclairage électrique des véhicules. — Perfectionnements aux tableaux de distribution.
- La reproduction des articles de la Lumière Electrique est interdite.
- Paris. — lvitumehih levé, 17, bue cassette.
- Le Gérant : J.-B. Noukt.
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- SAMEDI 25 NOVEMBRE 1916.
- Tmto4altMfli« aaaé«
- Tant» XXXV (2*. aéria). N* 48
- La Lumière Electrique
- SOMMAIRE
- J. GDERNER. — Le chauffage électrique. Quelques-unes de ses applications domestiques, commerciales et industrielles^/^. 161 P. BOüGAULT. — État actuel de la jurisprudence sur le prix du gaz pendant la guerre................................... 166
- . Publications techniques
- Traction
- Automotrices de tramways légères avec un
- seul agent............................ 168
- Installations récentes de la Winnipeg Co. Batterie de 5 ooo ampères-heure; installa-
- tions pour service de chemins de fer et d’établissements industriels. — Langstaff. 169
- Télégraphie et téléphonie Fonctionnement d'un éclateur tournant synchrone. — A.-S. Blatterman................ 173
- Appareils ronfleurs et amplificateurs de son. . 175
- Communications avec les sous-marins....... 177
- Mesures
- Mesure du temps au moyen d’un galvanomètre balistique. — P.-E. Klopsteg............ 178
- Renseignements commerciaux L’activité allemande en Chine............. 180
- LE CHAUFFAGE ÉLECTRIQUE'1’
- QUELQUES-UNES DE SES APPLICATIONS DOMESTIQUES, COMMERCIALES
- ET INDUSTRIELLES
- Dans, la première partie de cet article, l auteur apres avoir fait ressortir combien les applications du chauffage électrique étaient répandues aux Etats-Unis montre que ces résultats ont été obtenus grâce à une campagne de publicité très bien faite et à de nombreuses enquêtes auprès des industriels. Il termine en décrivant quelques procédés usuels employés pour le chauffage électrique et en don-
- nant des relevés de consommation.
- Le chauffage électrique des habitations, production de l’eau chaude pour les usages domestiques et industriels.
- L’expérience fait voir que le meilleur système est celui qui répartit la consommation sur une longue durée, et tend à aplanir les pointes.
- Le chauffage d’une maison demande en moyenne dix fois plus d’énergie que son éclai-
- (') Voir Lumière Electrique du 18 novembre 1916,
- p. 146.
- rage, il suffit de répartir la charge de chaleur sur une durée égale à dix fois celle de l’éclairage pour avoir une charge constante.
- Diverses méthodes peuvent être envisagées.
- En premier lieu, on peut adapter les systèmes électriques auxinstallations de chauffage central, par l’eau chaude ou la vapeur. On peut avoir ainsi une grande capacité thermique pour l’accumulation des calories; d’autre part, en usant du chauffage par le charbon comme d’auxiliaire pendant les jours les plus froids, on peutjlonner
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- . LA LUMIÈRE
- aux appareils électriques des dimensions un peu moindres.
- On a essayé diverses méthodes pour le chauffage des radiateurs. Notamment, pour l’alimentation par le courant alternatif, on a tenté d’enrouler les conducteurs sur les tubes qui forment ainsi un secondaire en court-circuit et qui s’échauffent par hystérésis et courants de Foucault. Mais le facteur de puissance est bien faible et il est impossible de supprimer les vibrations.
- On a essayé également des radiateurs à bain d’huile. Les résultats sont analogues à ceux obtenus avec l’eau, mais la capacité thermique est faible.
- On a essayé (également un système mixte comprenant un réservoir assez volumineux et une petite pompe centrifuge, on peut ainsi maintenir une température constante dans la maison après la coupure du courant.
- Dans ces conditions, les appareils peuvent être mis hors circuit!, pendant les pointes.
- Pour la production de l’eau chaude on a envisagé également divers systèmes (les principaux essais ont été faits par la General Electric Co).
- Méthode instantanée. — Dans ce système, le courant est fermé quand le robinet est ouvert, l’eau s’échauffe pendant le temps très court de son passage au voisinage des résistances. A ne considérer que la commodité du service, cette méthode est l'idéal, mais elle modifie brusquement, et à intervalles indéterminés, la charge des centrales.
- Par exemple, pour porter en cinq minutes de io° à 4o° les 115 litres d’un bain, il faut ao kilowatts. Le prix dé l’énergie, dans ces conditions, est prohibitif. Il faut toujours au moins de 6 à io kilowatts même pour de faibles quantités d’eau. Et pour ce chiffre, peu de centrales consentent un tarif acceptable.
- Cette méthode n’est donc pas à retenir.
- Système à immersion. — Ce système comporte, comme pour le système de chauffage central mentionné ci-dessus, un grand réservoir au fond duquel une résistance se trouve directement immergée dans l’eau. Le rendement est très satisfaisant.
- Mais la méthode n’est pas aussi avantageuse qu’on le croirait. En effet, le réservoir peut être à peju près vidé pour un bain ou une lessive, après quoi on peut avoir à lui demander en vain un faible volume d’eau pour la cuisine Ou un lavage.
- Par contre, cette méthode est très avantageuse
- ELECTRIQUE T. XXXV 12' Série). — N° 48.
- quand on a régulièrement besoin de grandes quantités d’eau chaude, comme dans la plupart des cas industriels.
- Système à circulation. — Dans ce cas, l’appareil chauffant est inséré dans un tuyau reliant le fond et le sommet du réservoir; une circulation s’établit par suite de la différence des densités. Le robinet de vidange est branché en dérivation sur le sommet. C’est la méthode généralement adoptée pour les usages domestiques.
- La température de l’eau fournie dépend de la capacité du réservoir et du débit de l’eau dans le tube de jonction. Les deux termes doivent être réglés l’un sur l’autre, le débit dépendant également de la température et de la résistance ati passage de l’eau dans le tuyau de jonction.
- , On règle la température en modifiant les positions relatives des éléments chauffants et du réservoir, la résistance du tuyau en changeant sa section.
- Par exemple, dans une des expériences de la G. E. Co, au bout de deux heures, la température avec tuyau étranglé était de a3° plus élevée que sans étranglement; d’autre part, on obtient une circulation réduite en élevant la résistance par rapport au réservoir.
- Chauffage continu. — C’est certainement la meilleure méthode quand la centrale peut fournir l’énergie à un taux raisonnable.
- On a pu comparer un appareil à chauffage continu consommant 75o‘ watts avec un appareil à chauffage intermittent consommant 3 kilowatts. Le rendement du premier était de 0,76, celui du second 72.
- Disposition d'ensemble de plusieurs appareils continus. — Les centrales doivent apporter une grande attention à combiner l’arrangement des appareils de manière à pouvoir les utiliser pour accroître le facteur de charge des circuits. L’importance de ce point sera mise en lumière: par l’exemple suivant :
- Une centrale alimentait 40 appareils domestiques consommant ensemble, en moyenne, 4 kw. 68, la pointe maxima étant de 17 kilowatts.
- La consommation moyenne par appareil étant de 1 000 watts, le facteur de charge passe de 27,5 à 85 ou même davantage, par l’usage d’un commutateur permettant de surveiller et de modifier l’intensité du courant fourni aux appareils et de les mettre hors circuitaux moments convenables.
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- Expériences de la G.E. Co. — On se servit d’un premier réservoir de 75 litres (üg. i A) en tôle galvanisé muni de grands éléments chauffants. On se proposait de rechercher la possibilité de se servir d’un réservoir peu volumineux avec résistance à forte consommation, et contrôle thermique ouvrant automatiquement le circuit, quand la température au sommet du réservoir dépasse la température maxima désirée.
- Ce thermostat était placé sur le tuyau de circulation monté entre les éléménts chauffants et le sommet du réservoir.
- Le réservoir et la tuyauterie étaient isolés par une couche de feutre de a5 millimètres d’épaisseur, maintenue par un grillage.
- . On examina également un second réservoir de 160 litres (fig. i B) d’un type fréquemment en usage dans les installations domestiques.
- longueur du tujau de rmcuiaten
- Longueur de CDeCÛu „ Longueur de
- Fig. i. — Schéma des tuyauteries pour appareils de chauffage à circulation.
- La température de l’eau était relevée au moyen de to thermomètres horizontaux équidistants montés suivant une génératrice du réservoir et allant jusqu’à son axe. Le tuyau de connexion était muni d’un réducteur permettant de régler le débit dans le tuyau.
- Les expériences avaient pour premier objet de déterminer la quantité maxima d’eau disponible après un temps donné, en faisant usage de quatre types d’éléments chauffants consommant respectivement 6oo, i ooo, i ooo, 3ooo watts. Le courant étaitfermé pendant un temps déterminé et on tirait une quantité d’eau telle que la tempéra-
- ture moyenne fût de 4o”C. Le résultat de ces expériences est donné par les courbes qui indiquent le volume d’eau disponible à une température donnée, pour une certaine durée de fonctionnement.
- Si l’objet du problème était uniquement de savoir combien d’eau chaude on peut obtenir en un temps donné, ces données seraient suffisantes, mais la généralité des applications domestiques se présente d’une manière toute différente.
- En général, on demande une quantité modérée d’eau chaude à divers intervalles, mais non une quantité définie en un temps donné.
- Le tableau suivant fournit une moyenne des besoins au cours d’une journée.
- Tableau III.
- HEURES GALLONS LITRES ENVIRON (')
- 7,00 1 5
- 7,i5 5 20
- 8,3o 5 20
- io,3o 2 I O
- . n,3o 2 IO
- 12,00 5 20
- i3,3o 5 20
- i5,oo 2 IO
- i6,3o 2 10
- 17^5 5 20
- 18,00 5 20
- (i) La conversion en lilres est donnée seulement à titre d'indication grossièrement approximative.
- On se conforme à ce tableau pendant deux jours consécutifs, l’énergie fournie étant constante.
- Après avoir soutiré la quantité d’eau chaude indiquée par le tableau, on soutirait une quantité supplémentaire telle que la température moyenne fût de 4o°C. Cette dernière quantité représente la quantité d’eau disponible pour bain, lessives, etc...
- Explication des courbes. —Figure 2. Caractéristiques d’échaufîementd’un élément de i ooo watts monté : (A) au fond du réservoir, avec réducteur; (B) au sommet du réservoir sans réducteur; (C) au fond du réservoir, sans réducteur.
- Figure 3. Les courbes représentent le régime
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T.XXXV (2* Série). — N* 48.
- d’une journée de 24 heures, l’eau étant tirée conformément au tableau ci-dessus. Après les cinq premiers gallons, soutirés à 6 heures, on tirait une quantité d’eau additionnelle, de façon à porter la température moyenne à /|0°C. Les courbes A et B représentent les résultats avec contrôle thermique limitant la température maxima de l’eau.
- Pratiquement, on obtient la même quantité et
- )
- Fig. ». —Courbes de fonctionnement d’un élément chnuf-funt de 1 000 watts avec réservoir type H.
- la même température de l’eau avec ou sans isolement.
- L’isolement du réservoir porte le rendement de 48,4 à 72 .% .
- Essai de chauffage mixte, — L’idée d’employer un élément chauffant de moyenne puissance, 2 à 4 kilowatts, et d’utiliser en même temps le chauffage au gaz n’est aucunement pratique pour l’usage domestique. L’expérience a montré qu’il faut plus de temps pour obtenir même un faible volume d’eau raisonnablement chaude. Ainsi, l’usage des chauffeurs électriques ne pouvant s’établir que moyennant une amélioration dans le service, cette méthode ne doit pas être retenue, bien qu’elle puisse être satisfaisante dans certains cas particuliers.
- Effets des sels dissous dans Veau. — Certaines eaux contiennent des sels en quantité telles que les tuyauteries sont obstruées en quatre mois de service normal, ce qui entraîne l’arrêt de la circulation, et la destruction des éléments chauffants.
- Dans ce cas, il est nécessaire de procéder à un nettoyage régulier, à l’acide chlorhydrique dilué.
- Isolement des appareils. — L’expérience a montré la très grande importance d’un isolement soigné des réservoirs et ides tuyaux de circulation. Suivant le soin apporté à l’isolement, les températures obtenues sont fort différentes Ainsi, on a relevé entre les températures au. sommet du réservoir des différences allant jusqu’à 15° suivant que le réservoir était isolé ou non.
- Dans une autre expérience, on obtenait, avec l’appareil isolé, une température de 86® avec 600 watts, et avec l’appareil nu, 48® avec 1 000 watts. Le rendement, est également considérablement affecté. 1
- Avec un appareil de 1 000 watts, le rendement passait de 48 pour l’appareil nu à 75, 5 pour l’isolement à la magnésie, et 85 pour l’isolement au feutre. ^
- Avec un appareil de 600 watts, le rendement passait de 27, 5 à 97, 4 pour l’isolement au feutre.
- Un bon isolant doit présenter les qualités suivantes :
- i" Haute résistance thermique.
- 2® Facilité d’application, propreté d’aspect.
- t »
- Cot/ràe Wàttl Réstrrairé^
- Â 1UA. /..) ,,
- ri 1 ri n n
- Fig. 3. — Courbes de fonctionnement pour un cycle quotidien normal.
- Température moyenne du local aa5° C
- » » de l'eau d’alimentation 3,5°.
- 4-
- Les blocs tout préparés sont plus aisés à mettre en place que les enduits ou les matières plastiques ; les différentes parties doivent être assemblées par un ciment, et couvertes d’un grillage. Toutes les fissures doivent être obstruées.
- 3° L’isolant doit être hygiénique.' Dans une cuisine, il faut éviter les matières sujettes à conserver des bactéries.
- 4® Autant que possible, l’isolant ne doit pas
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- être affecté par l’humidité et la chaleur jusqu’à 200° C. Il devrait être aussi ignifuge ou au moins incombustible.
- Le tableau suivant donne une idée des propriétés de divers isolants.
- Tableau IV.
- MATIÈRE RÉSISTIVITÉ THERMIQUE EK DEGRÉS G. PAR WATT, PAR POUCE CUBE (l POUCE CUBE s=s l6,8 CMC)
- Enduit comprimé 55o
- Magnésie à 85 % 6oo
- Amiante avec air inclus. 4oo
- Laine minérale 570
- Feutre de cheveux 79°
- Les résultats des expériences de la G. E. Co peuvent ainsi se résumer:
- Le choix, l’emplacement des éléments chauffants est très important. En général, c’est le système à circulation qui donne les meilleurs résultats.
- La circulation doit être réglable.
- L’élément chauffant doit être aisément accessible pour les nettoyages. Le réservoir et les tuyauteries doivent être isolés.
- La nature de l’isolant n’a pas très grande importance (en faisant abstraction du prix), car on peut toujours lui donner une épaisseur convenable.
- Le réservoir doit être placé aussi près que possible du robinet d’eau chaude.
- Un élément chauffant de i ooo watts, convena-
- blement disposé, avec un réservoir bien isolé, est suffisant pour une famille moyenne de cinq personnes.
- Un appareil de contrôle, permettant de surveiller les éléments chauffants, est très utile pour les centrales.
- Quant au choix entre les diverses méthodes de chauffage instantané, accumulation intermittente, accumulation continue des calories, il est à déterminer d’après les considérations particulières, mais c’est certainement l’accumulation continue qui est la plus satisfaisante, pour la généralité des cas. Ce système permet, en effet, d’avoir un coût d’installation moins élevé, et d’obtenir des secteurs des tarifs plus avantageux.
- Conclusion. — Comme on le voit par les faits exposés ci-dessus, il semble que, actuellement, les conditions soient encore peu favorables à l’extension du chauffage électrique des habitations, et à la production de l’eau chaude, bien que les résultats d’expériences laissent dès maintenant voir dans quel sens il convient de s’orienter.
- Par contre, les applications dans les divers domaines de l’industrie et du commerce sont pour la plupart possibles au point de vue technique.
- Il semble donc que, après la fin de la guerre, quand nos centrales ne seront plus absorbées entièrement par des préoccupations pressantes, elles pourront consacrer utilement, à la question du chauffage électrique, une part de leurs études et de leurs efforts, et contribuer à répandre l'usage de méthodes avantageuses propres et commodes et qu’il tiendra surtout à elles de rendre plus économiques.
- Jban Guerner.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXV(2* Série). — N*48~
- ÉTAT ACTUEL DE LA JURISPRUDENCE SUR LE PRIX DU GAZ
- PENDANT LA GUERRE
- Nous avons fait connaître aux lecteurs de la Lumière Électrique l'arrêt du Conseil d’Etat qui, s'inspirant le 30 mars 1916 des principes du droit administratif sur les concessions avait statué favorablement à l'égard des compagnies concessionnaires : cette décision, comme on se le rappelle, proclamait en substance que les contrats de travaux publics ne sont pas immuables au point que, s'il survient dans le cours de l'entreprise un bouleversement tel que les prévisions premières des parties contractantes ne puissent normalement être continuées, il doit y avoir au bénéfice de l'entrepreneur un changement dans le prix qui tout d'abord lui avait été imposé.
- Il nous a paru intéressant de donner aujourd'hui l'état des différentes décisions des Conseils de préfecture qui, soit dans lè sens admis par le Conseild’Etat, soit dans un sens en apparence différent, ont statué sur des questions de fait qui leur avaient été présentées.
- Les éléments de cette sorte de statistique nous sont donnés par le Nouvelliste de Lyon en date du 10 octobre. " j
- Avant le 3o mars 19*6, les Conseils de préfecture avaient tranché en des sens différents la question de savoir si, en présence de la hausse exorbitante du charbon, les concessionnaires d’éclairage avaient le droit d’exiger des villes, pour continuër leur fabrication, un relèvement des prix de vente.
- Les Conseils de préfecture suivants avaient donné gain de cause aux concessionnaires :
- Seine-Inférieure, 10 novembre 1915, affaire ville de Gournay, etc. —Eure-et-Loir, 14 janvier 1916, affaire Dreux. — Drôme, 17 mars 1916, affaire Montélimar.
- En revanche, d’autres Conseils avaient estimé que les contrats d’avant-guerre devaient être maintenus, savoir :
- Deux-Sèvres, 14 décembre 1915, affaire Givet.
- — Maine-et-Loire, 5 janvier 1916, affaire Saumur.
- — Haute-Marne, a5 mars 1916, affaire Saint-Dizier. — Mayenne, a8 mars 1916, affaire Laval.
- — Orne, 9 mars, affaire Alençon. — Gironde, 3o juillet 1915, affaire Bordeaux.
- D’autres enfin avaient admis la révision des Seuls contrats prévoyant par avance une variation des prix de vente dans certaines conditions : Seine-et-Oise, 10 octobre 1915, affaire Versailles.
- C’est alors qu’est intervenu l’arrêt du Conseil d’Etat, dans l’affaire de Bordeaux : il a infirmé la décision du Consëil de la Gironde et, tranchant très nettement la question de principe, il a décidé que les villes sont tenues de fournir à leurs concessionnaires d’éclairage, en consentant à un relèvement des prix de vente ou en apportant un conèours d’une autre naturelles moyens de traverser la crise extraordinaire de hausse du charbon que nous subissons. Il a invité en consé-
- quence les villes à engager des négociations amiables peur déterminer la nature et l’importance du concours qu’elles apporteraient aux Compagnies. On sait qu’à la suite de cet arrêt, la ville de Bordeaux a en effet accepté une transaction approuvée par le ministère de l’Intérieur et par un décret du 8 mai 1916 portant le prix de vente à 35 centimes, soit une augmentation de 18 centimes.
- Mais que s’est-il passé depuis cet arrêt et quel est le dernier état de la jurisprudence administrative ?
- En fait, de très nombreuses transactions amiables sont intervenues : les journaux en ont fréquemment publié les listes dont le total correspond à plus de 45° villes. Ces arrangements comportent tous un relèvement du prix de vente qui oscille maintenant aux environs de 35 centimes avec des maxima de 55 centimes (La Loupe, Vimoutiers, Coulommiers, etc.) et même de 60 centimes (Pons), et'le nombre des pourparlers en cours permet de penser que la crise sera bientôt complètement liquidée, pour les quelque deux cents villes qui restent, par des ententes analogues.
- Il y a eu cependant quelques procès plaidés depuis l’arrêt du Conseil. Les Conseils de préfecture s’inspirant, comme ils le devaient, de la doctrine du tribunal suprême, ont accueilli, en principe, les demandes des Compagnies et renvoyé -les parties à l’expertise ou à une entente amiable pour l’établissement des nouveaux prix ; en attendant, ils ont souvent accordé de piano une majoration provisoire de 5 centimes par mètre.
- Voici le relevé de ces décisions :
- i» Indre 6 mai, affaire Châteauroux et La
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- Châtre; demande déclarée* recevable; renvoi à entente amiable, sinon à expertise. A la suite de cet arrêt, La Châtre a offert (16 juillet) un relèvement de i5 centimes, portant le prix à 40 centimes, et Châteauroux (6 juillet) un relèvement de 10 centimes.
- a0 Loiret, 13 Juin, affaire Orléans. Demande déclarée recevable malgré les efforts deM. Rabier, député et avocat d’Orléans ; expertise avec mission de déterminer les prévisions possibles lors du contrat et l’écart entre ces prévisions et la situation actuelle, lequel écart déterminera le montant de l’indemnité due.
- 3® Seine-Inférieure, 6 juillet, affaire Eu. Relèvement provisoire immédiat de 5 centimes. Expertise : même mission qu’à Orléans. L’indem-nilé à déterminer s’appliquera rétroactivement à tout le temps où les prévisions maxima ont été dépassées,
- 4® Marne, 15 juillet, affaire Vitry-le-François. Relèvement immédiat de 5 centimes. Renvoi à entente amiable.
- 5® Héraulti 11 août, affaire Cette. Renvoi à entente amiable, sinon à expertise ; même mission qu’à Orléans.
- Notons cependant que quatre décisions semblent à première vue en contradiction avec la doctrine du Conseil d’Etat. Les Conseils de préfecture des Alpes-Maritimes (3 juin, affaire Cannes); de l’Hérault (affaires Montpellier et Béziers, 8 juillet) et de la Haute-Vienne (affaire Limoges, 3 août), ont en effet repoussé les demandes des compagnies.
- Mais il convient de retenir les circonstances très spéciales qui ont basé ces décisions.
- i® Pour Cannes, le cahier des charges stipulait expressément que le concessionnaire « ne pourrait sous aucun prétexte revenir sur les prix du marché consenti par lui. »
- 2' Pour Montpellier, le contrat contenait une clause spéciale indiquant que le concessionnaire se chargeait de tojis les risques prévus et imprévus.
- 3° Pour Béziers, la compagnie s’était réservé le droit, en cas d’aggravation de charges, de résilier le c.ontrat.
- 4® Enfin, pour Limoges, l’instance engagée devant le Conseil de préfecture ne visait exclusivement que l’interprétation du cahier des charges sans que la compagnie demanderesse ait cru devoir soulever le moyen ditde l’« imprévision »,
- ni invoquer à aucun momentla situation de force majeure résultant de la guerre et de la hausse des charbons, à tel point que l’arrêt du Conseil d’Etat n’a été ni cité ni critiqué parles parties qui ont été d’accord pour l’écarter entièrement du débat.
- Le Conseil de préfecture de la Haute-Vienne a d’ailleurs pris soin de signaler lui-même cette particularité très remarquable et il a semblé indiquer que si, au contraire, un concessionnaire invoquait la force majeure née de la guerre et la jurisprudence du Conseil d’Etat, il était disposé à déclarer sa demandé recevable.
- Ainsi, les quatre décisions en apparence dissidentes s’expliquent entièrement : pour la quatrième, parce que la Compagnie demanderesse n’a pas cru jusqu’ici devoir soumettre au Conseil de préfecture la question tranchée par le Conseil d’Etat; les trois autres, par des motifs spéciaux de pur fait que le Conseil d’Etat aura d’ailleurs à apprécier souverainement. Cela est si vrai que le Conseil de l’Hérault notamment, qui avait rejeté, le 8 juillet, les demandes d’indemnité des usines de Montpellier et de Béziers, n’a pas hésité à accueillir, le 11 août, celle de l’usine de Cette.
- Il est donc certain que la jurisprudence des Conseils de préfecture est, au point de vue des principes juridiques, entièrement conforme, depuis le 3o mars 1916, à celle du Conseil d’État. La Haute Assemblée aura encore à contrôler et, sans doute, à rectifier, certaines appréciations de détail sur la portée de clauses particulières de contrats de concession, mais la grande théorie de l’imprévision formulée depuis longtemps par le Conseil d’Etat en matière de travaux publics et aussi de concessions de service de transports et rappelée, le 3o mars, à propos des services d’éclairage a été appliquée sans hésitations par tous les Conseils de préfecture qui en ont été saisis/
- Toutes les juridictions administratives ont reconnu que les villes ne peuvent exiger des concessionnaires de services publics la continuation de ces services, lorsque la guerre en rend l’exécution extraordinairement onéreuse, que si elles leur offrent en même temps un concours nouveau dont l’importance doit être déterminée amiablement ou judiciairement.
- Tel paraît être à l’heure actuelle l’état de la jurisprudence.
- . Paul Bougault,
- Avocat A la Cour d’Appcl de Lyo».
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- TRACTION
- Automotrices de tramway légères avec un seul agent.
- Le problème des transports comporte diverses solutions suivant les villes ou les régions intéressées. Dans les villes, la tendance actuelle est l’utilisation des voitures à grandes capacités. Il en résulte qu’un service assuré par io voitures de 3o places circulant à 3 minutes d’intervalle l’est par 6 voitures de So places à 5 minutes d’intervalle. Pour un nombre de voyageurs transportés déterminé, cette méthode diminue le nombre de kilomètres-voitures. Cette économie peut compenser l’excédent de dépenses d’entretien d’un matériel plus lourd ainsi que de celles d’énergie correspondantes. Cette solution qui peut être avantageuse sur les lignes urbaines à trafic constant est au contraire dispendieuse sur les réseaux à trafic très variable tel les réseaux suburbains pour lesquels les heures creuses prennent une grande importance par suite de la circulation sinon à vide, du moins à faible charge, d’un matériel lourd.
- Le développement des services d’autobus a démontré que Von pouvait réaliser un matériel roulant léger et résistant. Allant plus loin dans cet ordre d’idées, les compagnies américaines ont mis en service depuis plus d’un an des automotrices légères avec un seul agent chargé à la fois de la conduite de la voiture et de la perception des places.
- A titre d’exemple de voitures de tramway à un seul homme nous citerons divers types construits en Amérique et en service depuis bientôt un an.
- Un premier type construit par l’American Car Company est une voiture à deux essieux, avec une seule plateforme, sièges transversaux, la plateforme étant sur le même niveau que le compartiment à voyageurs.
- Les caractéristiques générales de cette voiture
- sont les suivantes :
- Longueur totale................ 6m,96
- ^Largeur du compartiment....... am,a8
- Largeur totale................. am,38
- Hauteur du plancher au-dessus
- du rail..................... om.66
- Hauteur du toit au-dessus du rail. »m,97 Nombre de places assises....... ag
- Poids de la caisse.......... (kg.) i 837
- Poids du truck.............. (kg.) * 36o
- Poids de l’équipement élec- 5
- trique................... (kg.) « 060
- Poids de l’équipement de frein
- à air.................. (kg.) a8o
- Poids total... ...... (kg.) 4 537
- La voiture est disposée pour la montée et la descente des voyageurs par l’avant. Elle possède toutefois, à l’arrière, une porte de sortie de secours maintenue fermée par un verrou pneumatique qui ne permet de l’ouvrir qu’en cas d’urgence.
- L’on a adopté, pour cette voiture, la disposition avec une seule plateforme afin de diminuer le' poids. On a estimé en effet qu’une voiture équi valente, mais avec deux plateformes extrêmes aurait pesé a 7 ao kilogrammes au lieu de i 887 kilo, grammes.
- La principale objection que l’on puisse faire pour un équipement mené par un seul homme
- Fig. 1. — Automotrice légère de l’ïmerican Car Company.
- est celle de la sécurité. A cet effet, en cas d’urgence, la commande des portes, des sablières et des freins est effectuée tout à fait automatiquement par l’air comprimé à l’aide d’un dispositif spécial combiné avec la manette du contrôleur. Il convient de remarquer également que poussant plus loin l’automaticité de ces diverses manœuvres, les constructeurs ont fait en sorte que
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- la fermeture et l’ouverture des portes soient assurées en service normal par la simple jeu des manettes de commande de l’équipement.
- L’équipement électrique comprend deux moteurs G E 258 ayant chacun une puissance de 18 chevaux sous 6oo volts-, montés sur un truck Brill spécial et commandés par un contrôleur Kio.
- Fig. a; — Montage des moteurs G.E sur la voiture de la Fédéral Light und traction Cy.
- Ces moteurs sont du type ventilé et munis de pôles de commutation. L’induit est monté sur deux paliers à roulements à billes. Le poids de i 060 kilogrammes indiqué ci-dessus pour l’équipement électrique comprend les engrenages et leurs carters.
- dente, la poignée du contrôleur.comporte un dispositif tel que son abandon par le conducteur provoque automatiquement la mise hors circuit des moteurs et le fonctionnement des freins.
- Nous citerons enfin le type de voiture construit par la Southern Illinois Public Utilities Cy comportant 26 places assises et pesant avec son équipement électrique 5 440 kilogrammes. Ces voitures sont munies de freins à air comprimé. Les moteurs au nombre de deux sont du type Westinghouse « Wee ». La puissance de chacun d’eux est de 19 chevaux et leur poids de 4o5 kilogrammes (fig. 3).
- Le coût moyen du car mile pour des voitures à deux hommes était de 18,1 cents (o fr. 94 environ) en 1914. Pour des voitures à un seul homme il était de 9,73 cents (o fr. 5o environ). En 1915 ces chiffres étaient respectivement 6, 2 cents (o fr. 84 environ) et 9, 79 cents (o fr. 52 environ). Ces résultats correspondent bien aux prévisions faites par les divers ingénieurs ayant étudié l’application de ces types de voitures aux réseaux de tramways:
- On peut donc déduire de ces chiffres que l’on a pu en quelque sorte diminuer de moitié les
- Fig. 3. — Moteur Westiughouse par automotrice à un seul agent.
- La Fédéral Light and Traction Cy a également construit une voiture à un seul homme. Elle est à deux plates-formes extrêmes surbaissées et pèse environ 5 000 kilogrammes. La caractéristique principale de cette voiture réside dans les moteurs, au nombre de quatre, du type GE pour automobiles, chaque moteur attaquant une roue par l'intermédiaire d’engrenages concentriques. Comme pour la voiture précé-
- dépenses d’entretien ou doubler l’inteosité du service pour une même dépense.
- 11 ne saurait être question a priori d’appliquer ce mode d’exploitation par voiture à agent unique aux réseaux des grandes villes à arrêts nombreux et pour lesquels, en outre, les règlements exigent souvent la présence de deux hommes sur les voitures. Les avantages de ce principe sont au contraire hors de doute pour
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- les réseaux des petites villes ou pour les lignés interurbaines.
- Quel est l’avenir de ces voitures à un seul agent on ne saurait, dès à présent, le dire. Leur adoption rencontrera certainement des obstacles de la part des autorités qui objectèront la question de sécurité. Nous pourrons toutefois mentionner qu’il existe actuellement en Amérique douze villes d’une population de ooo à i io ooo habitants dans lesquelles de telles voitures sont en ! circulation et donnent toute satisfaction.
- Installations récentes de la Winnipeg Co.
- Batterie de 5 000 ampères-heure. Installations pour service de ohemins de fer et
- d'établissements industriels. — Langstaff.
- La.Winnipeg Electric Railway Co a récemment établi près de sa sous-station de Mill-Street, une installation d’accumulateurs comportant une batterie de 5 ooo ampères-heure, en vue de subvenir au service du réseau de tramways et d’améliorer le facteur de charge de la station.
- BATTERIE
- La salle de la batterie a 196 pieds de long, /|i de large, 16 de haut; aux deux extrémités sc trouvent deux autres pièces : l’une pour un ventilateur, l’autre pour le tableau.
- Les fondations sont en béton avec des pieux de 6 pieds.
- Le toit est constitué par une double épaisseur de béton avec couche d'air intermédiaire de 3 pouces, avec couches de feutre et de gravier et supporté par des colonnes en ciment armé. n
- Le sol est fait en .Iniques vitrifiées, scellées à l’asphalte.
- La salle est ventilée par un courant d’air qui passe sur des radiateurs à vapeur, et passe ensuite entre les deux couches de béton du toit en parcourant toute leur longueur. L’éclairage est assuré par des tubes logés dans le béton et des lampes étanches aux vapeurs.
- La batterie comprend des éléments Tudorde 5 ooo ampères-heure, au nombre de 286, comportant chacun 85 plaques de 185/8 pouces; les bacs en bois doublé de plomb sont supportés par des isolateurs en porcelaine avec bain d’huile.
- Toutes les connexions entre pièces de plomb
- sont faites par soudure autogène, les connexions entre éléments sont faites en cuivre recouvert de plomb.
- Un aréomètre enregistreur installé dans une cage en plomb et verre donne des indications permanentes sur la densité du bain et fait connaître au moyen d’une sonneide au machiniste du tableau si la charge a été atteinte.
- La batterie est connectée à la sous-station de Mill-Street par 10 câbles courant sous le sol de la batterie dans 10 caniveaux. Deux autres caniveaux sont occupés par divers autres câbles tels que les connexions destinées à relier trois éléments individuels à une pile de charbon régulatrice, les fils de la sonnerie et du téléphone.
- SURVOLTEUR
- Conjointement avec cette batterie, la sous-sta-tion comporte un survolteur constitué par une-dynamo à pôles auxiliaires de '} ioo ampères sous i^5 volts entraînée par un moteur d’induction de65o chevaux à 2 200 volts à 1 qo<> tours par minute.
- V
- ïig. 1. — Groupe survolteur.
- On utilise un convertisseur constitué par une dynamo a5o-65o volts, i5-5 ampères avec moteur d’induction de 6 chevaux à 220 volts pour l’excitation du survolteur quand ce dernier fonctionne avec réglage automatique.
- Pour le service de ces machines on utilise un panneau monté entre les panneaux des génératrices du chemin de fsr et celui des moteurs synchrones et comportant notamment un disjonc-
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- teur 6/000 ampères sous 65o volts iponté sur une plaque de marbre renforcé.
- FONCTIONNEMENT ET CONTROLE DE LA BATTERIE.
- La décharge de la batterie est contrôlée soit à la main, soit automatiquement.
- Dans le premier cas, on se sert d’un rhéostat à commande à main inséré dansle circuit d’excitation du survolteur et monté directement sur le panneau de contrôle de la batterie.
- Le réglage automatique est fait par le courant alternatif fourni d’autre part à la sous-station et s’opère grâce à des transformateurs de courant insérés sur une phase du côté 2 200 volts de chacun des 5 groupes de transformateurs élévateurs de la sous-station ainsi que sur une phase des barres à 2 200 volts de la centrale à turbines. Les secondaires des transformateurs de courant sont connectés en parallèle et alimentent le» primaire d’un dernier transformateur de courant, dont le-secondaire est connecté avec un éleclro monté sur le dos du panneau du régulateur de la pile au charbon.
- L’élément mobile de cet électro est relié mécaniquement au bras de levier du régulateur qui, en tournant, détermine le réglage du champ du survolteur. *
- . En cas d’accident, tel que l’arrêt de la ligne d’alimentation,la batterie est immédiatement bianchéc'Sur les barres du chemin de fer et peut alimenter les voitures assez longtemps pour permettre aux machinistes de rétablir l’alimentation *• normale de la ligne.
- Dans une ou deux occasions où la batterie a été branchée directement sur les barres du chemin de fer, on.a observé un courant de décharge de y 000 ampères.
- La batterie est normalement reliée à-la ligne et est de grande utilité pour les pointes. Le chargement se fait le plus souvent à la nuit quand les voitures sont arrêtées.
- DISPOSITIONS PRISES POUR LE SERVICE p’üNE FABRIQUE DE CIMENT.
- Là Winnipeg Electric Railway Co ayant passé avec la Canada Cernent Co un contrat pour la fourniture d’une .puissance considérable a pris les dispositions suivantes pour satisfaire à ses obligations : on prend sur la ligne principale à : 60 000 volts une dérivation ramenée à 22 000 volts J
- ÉLECTRIQUE 171
- .......'la.
- pour la transmission à la cimenterie. A cet effet, on accola à la sous-station de Mill-Street une annexe en briques sur fondation de béton contre le bâtiment principal. *
- Le rez-de-chaussée est réservé aux transformateurs, l’étage à l’appareillage. On a prévu l’emplacement pour des transformateurs monophasés au nombre de neuf, un chariot de 12 tonnes monté sur rails étant utilisé pour leur manutention.
- Les deux lignes à 60000 volts sont reliées à l’étage, à des barres fixées au plafond, et en connexion avec deux groupes de trois transformateurs de 1 000 kilovolts ampères 60 000 volts par 22 000 volts, à bain d’huile à refroidissement naturel.
- Les secondaires des transformateurs sont reliés aux barres à 22 000 volts montées sur deux poutres en ciment disposées au milieu du plafond, et sont directement connectées aux interrupteurs à huile.
- Toutes les barres sont constituées par des tubes de cuivre d’un demi-pouee de diamètre.
- « Les interrupteurs à huile à 60000 volts actionnés par relais magnétique sont réservés, deux à l’arrivée, deux aux circuits primaires des transformateurs, un aux barres. Un sixième est monté dans la sous-station de Mil! Street entre la haute tension de l’annexe et celle de la sous-station en vue d’alimenter l’annexe , en cas d’accident à la ligne de l’annexe en la connectant à la centrale.
- Les secondaires des transformateurs sont reliés aux interrupteurs par des câbles à trois conducteurs sous plomb, avec isolement au papier, disposition à la fois sûre et peu encombrante.
- Les interrupteurs sont protégés par des grillages.
- Toutes les lignes accessoires (mesures, lumière, etc.) et les boulons des isolateurs avaient été mis en place avant le coulage du ciment.
- Les barres à 60000 volts sont fixées sur des isolateurs prévus 70000 volts, montés dans des carcasses en acier remplies de ciment.
- Tous les circuits sont protégés par des relais à maximum à action différée. L’affectation des interrupteurs est indiquée par des lampes rouges, vertes et blanches. Un signal d’alarme indique sans retard à l’électricien l’ouverture des interrupteurs.
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- 175 LA LUMIÈRE
- CANALISATIONS SOUTERRAINES
- Un transport d’énergie aérien à ,aa ooo volts étant interdit par les règlements urbains, on a établi une canalisation souterraine entre les sous-stations de Mill-Street et de Saint-James (cette dernière à la limite ouest de la ville) sur une longueur de 3,25 milles. Cette canalisation comporte deux câbles à 3 conducteurs sous plomb isolés au papier et comportant chacun huit joints avec huit bouches d’accès communes ; une plaque d’amiante de i sur a, 5 pieds protège chaque joint contre les conséquences de la destruction du voisin et contre la chute de matières étrangères.
- Sur leur parpours, les câbles sont enrobés dans une couche de 4 pouces de ciment, et aux joints ils sont séparés par une murette de briques.
- Ils traversent le chemin de fer souterrain de Saint-James et la rivière Omand. Pour ces traversées, les câbles passent dans des conduites de 4 pouces franchissant la rivière sur un pont, et noyés dans le radier au passage du chemin de fer.
- Chaque extrémité des conduites comporte un joint.
- L’entrée à la soüs-station de Saint-James se fait en souterrain.
- La sous-station de Saint-James un étage en briques sur fondations de béton — contient deux groupes de transformateurs, deux.moteurs générateurs pour le chemin de 1er, deux redresseurs de courant à arc au mercure et un régulateur automatique de tension.
- Deux lignes à 2 000 volts alimentent les transformateurs; un prolongement de la ligne s’en détache pour alimenter la Canada Cernent Co et l’Agriçultural College.
- Chaque groupe de transformateurs comprend trois appareils de 700 KVA, 22 000/2 200 volts, à bain d’huile.
- Derrière le tableau est monté un parafoudre électrolytique pour la protection de la troisième ligne.
- ÉLECTRIQUE T. XXXV (2* Série). — N« 48.
- INSTALLATION DE LA FABRIQUE DB CIMENT.
- Cette dernière ligne est aérienne et montée sur des poteaux en bois de 45 pieds de haut. Les câbles sont en cuivre et montés en triangle équilatéral à l’intervalle de 3 pieds.
- A trois milles de la sous-station de Saint-James, la ligne bifurque vers ses deux dernières destinations.
- Au voisinage de la fabrique de ciment on a utilisé des isolateurs du type de 60 000 volts en raison des poussières de ciment en suspension dans l’air.
- La sous-station édifiée dans la fabrique de ciment — un étage en béton — comporte deux pièces réservées l’une aux transformateurs, l’autre au tableau. La première contient également l’équipement de la Winnipeg Railway Co ; et le second est réservé spécialement à la fabrique. La matériel du Railway comporte deux séries de trois transformateurs de 750 KVA 2a 000/600 volts, à bain d’huile, les interrupteurs à haute et basse tension et un tableau.
- Le courant est fourni à la fabrique par les barres à 600 volts qui traversent le mur de séparation.
- Enfin, la ligne à 22 000 volts qui dessert l’Agri-cultural College alimente trois transformateurs de 5oo kilovolts-ampères 22 000/2 200 volts à bain d’huile.
- Les appareils sont protégés par des parafoudres électrolytiques. '
- La fabrique de ciment dessert de plus par une ligne monophasée à 2 200 volts la commune de^ Saint-Norbert pour l’éclairage domestique des. habitants.
- La ligne souterraine a été installée par la maison Gest de New-York.
- La batterie par l’Electric Storage Battery Co.
- Les câbles viennent de la Standard Underground Cable Co.
- Les transformateurs de la Canadian C. E. Co.-
- La plus grande partie de l’appareillage de la même maison et de la Canadian Westinghouse Co.
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- 25 Novembre 1916. LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 173
- TÉLÉGRAPHIE ET TÉLÉPHONIE
- Fonctionnement d'un éclateur tournant asynchrone. — A. S. Blatterman.
- L’expérience a montré que la capacité correcte du condensateur à employer, avec un transformateur donné par la production d’ondes radio- ’ télégraphiques, est beaucoup moindre lorsqu’on emploie un éclateur tournant que dans le cas d’un éclateur fixe. La fréquence d’étincelles influe d’ailleurs à la fois sur le son et l’énergie : mise en jeu.
- Lorsqu’on dispose d’un courant primaire à fréquence élevée, par exemple 240 ou 5oo périodes, on peut employer un éclateur tournant synchrone, c’est-à-dire pour lequel le produit du nombre de dents du disque par le nombre de tours par seconde soit égal au nombre d’alternances. Les électrodes fixes sont alors calées de telle sorte que les dents mobiles viennent en regard de celles-là au moment du maximum de -voltage ; on obtient ainsi une étincelle par alternance, soit par exemple 480 ou 1000 par seconde. Le çondensateur et le transformateur sont réglés approximativement à la résonance, c’est-à-dire pour
- La vitesse est en réalité réglée pour que le circuit se trouve à i5 ou 20 % en dessous de la réso nance (par exemple j 3oo au lieu de 1 5oo tours par minute).
- Si le courant primaire est à basse fréquence (a5 à 133 périodes) on peut encore obtenir les avantages de l’étincelle musicale en employant un éclateur tournant non synchrone permettant d’avoir, non plus une seule, mais plusieurs étincelles par alternance, comme aux instants indiqués sur la figure 1.
- La condition nécessaire pour que l’étincelle jaillisse est que le voltage ait une valeur suffisante au moment où une électrode mobile se présente en face d’une électrode fixe. Si la distance d’éclatement est grande, il pourra se faire qu’une ou plusieurs dents du disque mobile
- passent devant l’électrode fixe sans donner d’étincelles, et le nombre de dents ainsi inactives sera d’autant plus élevé que le nombre total de dents sur le disque sera plus grand et la vitesse de rotation plus considérable.
- Fig. 1 et a.
- Si les instants correspondant aux positions d’éclatement, au lieu d’être répartis symétriquement dans la période comme sur la figure 1, sont décalés comme l’indique la figure 2 et que la distance explosive ait été réglée pour lé voltage 5-5 (fig. 1), celui-ci n’ayant plus à l’instant 5 que la valeur 5-5' (fig. 2) l’étincelle ne jaillira pas. Il en serait de même, quel que soit l’écartement des électrodes, si une position d’éclatement se trouvait réalisée au moment où la courbe coupe l’axe
- des abscisses, c’est-à-dire où le voltage passe paro. Dans ces derniers cas les étincelles Se produisent par groupes, ceux-ci étant séparés par un intervalle de temps double de celui entre deux étincelles d’un même groupe.
- L’expérience a confirmé que la distance d’éclatement doit être d’autant plus courte que la vitesse de rotation du disque est plus grande ; pour les vitesses élevées, l’allongement de 1/4 de millimètre de cette distance suffit pour pro-
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- LA LUMIÈRE
- duire un son très irrégulier, preuve que plusieurs dents ne fournissent pas d’étincelles.
- L’expérience générale a également fait ressortir l’influence de la vitesse de l’éclateur et de la dimension du condensateur sur la puissance et le courant dans l’antenne. Pour étudier cette influence on s’est servi d’un petit transformateur 5 ooo volts, 60 périodes et d’un disque à
- _ Cupée it* ' du condmt* PiOffA f
- ' Mtag* du tsènkrrri^iSOOOY
- rrtyvefiç* di'Cwcciïe*
- Ki-g. 4.
- i8 dents entraîné par un moteur monophasé série à vitesse variable entre 5oo et 5 ooo tours par minute au moyen d’une résistance liquide en dérivation sur l’induit (pour les faibles vitesses) et du décalage en avant des balais (pour les grandes vitesses). Un ondemètre indiquait la longueur d’onde et le décrément.
- En représentant en fonction de la fréquence d’étincelles (ou de la vitesse de rotation de l’éclateur) le courant dans le circuit oscillant et la puissance primaire, on obtint les. courbes de la figure /, qui montrent que ces deux quantités tendent vers un maximum lorsque la vitesse croît.
- Pour le vérifier, on remplace le transformateur à 5- ooo volts par un autre à i3 ooo volts et l’éclateur à 18 dents par un à 12 dents dont la vitesse pourrait être réglée avec précision entre 200 et 12 ooo tours par minute. Les trois courbes obtenues pour trois valeurs de la capacité présentent un maximum du courant à haute fréquence pour une certaine vitesse critique du moteur (voir fig. 5).
- La puissance dans le circuit oscillant est donnée par la formule :
- P = PR watts
- R (résistance à haute fréquence du circuit) =
- ___i_ À5
- - 3oo it* ^ C
- ÉLECTRIQUE T. XXXV (2* Série). — N** 48.
- X' = longueur d’onde en mètres,
- C = capacité en microfarads,
- S = décrément logarithmique (demi-période).
- La détermination du décrément à différentes
- XdùÇe du (aits&rm
- Frtyuf/tst deUncétU*
- Fig1. 5.
- vitesses montre quelques variations dans la résistance à haute fréquence du circuit oscillant. Ceci est probablement dû à un changement dans la longueur effective de l’étincelle avec les variations de vitesse, la résistance étant plus grande aux faibles vitesses. Ceci est aussi, (du probablement en partie à un effet de soufflage aux vitesses élevées. Cette méthode de déterminer la résistance d’un circuit à étincelles par les procédés habituels de mesurer le décrément et de le porter dans la formule ci-dessus ne peut être appliquée quand l’étincelle est soufflée ou quan^ sa résistance est comparable à celle du reste du circuit. Dans ces conditions l’amortissement est linéaire et non logarithmique. (J. Stone Stone, The Electrician, 8 septembre 1914 ; Proceedings of the Institute of Radio-Engineers, décembre 1914.)
- Une nouvelle série d’observations fut entreprise à différentes vitesses, en faisant varier le condensateur par degré depuis o,oo5 microfarad j usqu’à 0,02 microfarad et en maintenant la vitesse constante pendant une même expérience. Les courbes obtenues (fig. 6) présentent également un maximum du courant à haute fréquence pour une certaine valeur du condensateur.
- Toutes les courbes ci-dessus du courant à haute fréquence indiquent aussi approximative-ment la puissance enjeu dans le circuit oscillant (I2R) pourvu que la résistance ne change pas. On trouve ainsi que le rendement atteint un maximum pour une certaine fréquence d’étincelles, ce qui est évident puisque, passé cette fréquence, les watts primaires continuent d’augmenter alors que le courant à haute fréquence décroît. Dés
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- 25 lfovembre l916. LA. LUMIÈRE
- résultats semblables à ceux exposés ont été obtenus avec un transmetteur réel, en ayant soin de compenser les changements dans le circuit oscillhntdé manière à conserver la même longueur d'onde rayonnée et à éviter ainsi une variation dans la résistance de l’antenne.
- Fig 0.
- Le fait que la puissance mise en jeu, dont la
- valeur est donnée par l’expression - CVaN,peut
- 2
- décroître lorsque C ou N croît, prouve que la valeur moyenne de V est affectée par ces deux facteurs et que, entrant à la puissance 2 dans la formule, elle surpasse les variations inverses de Cou N.
- ~ Dans le cas où N reste fixe et C varie, lorsque le condensateur est réduit, il sera, pendant un temps court, soit l’intervalle entre deux positions d’éclatement du disque, chargé à un potentiel plus élevé que ne le serait un condensateur plus grand. L’énergie peut ainsi se trouver plus considérable par étincelle, bien que l’augmentation de Y se soit faite aux dépens de C. Pratiquement, la réduction du condensateur est limitée par le voltage maximum que peut donner le transformateur utilisé.
- 11 ne peut d’ailleurs être question ici des effets habituels de résonance obtenus en réglant la capacité C et l’inductance du transformateur, car l’établissement du voltage ne peut se faire comme dans le cas de la résonance puisqu’il se produit plusieurs décharges par alternance. Le fait qu’une capacité particulière (0,01 microfarad environ dans l’exemple traité) semble la meilleure, doit être dû uniquement au réglage automatique du voltage d’étincelle comme il a été exposé.
- Dans le cas où la capacité reste fixe et la fréquence d’étincelles varie, le passage de la puissance oscillatoire par un maximum s’explique comme plus haut par l’intervalle de temps plus
- ÉLECTRIQUE 178
- ou moins long entre les passages de deux dents consécutives en face de l’électrode fixe, et par suite la charge du condensateur à un potentiel plus ou moins élevé.
- Cette théorie est vérifiée par le fait que, pour une faible vitesse et un petit condensateur, l’étincelle ne jaillit pas radialement mais atteint l’électrode mobile avant qu’elle ne soit arrivée en position diamétrale avec l’électrode fixe. Cet effet est beaucoup moins prononcé à forte vitesse et avec grand condensateur.
- M. B.
- (Electrical World, 16 septembre 1916.)
- Appareil ronfleur et amplificateur de son .
- M. Alban Roberts, inventeur néo-zélandais, vient de faire une découverte intéressante et qui semble appelée à une grande utilité pratique en appliquant la résonance à la télégraphie et à la téléphonie. Dans les deux cas il s’appuie sur le principe de l’accord d’une colonne d’air renfermée dans un tube semblable à l’ancien « diapason » pour amener, dans le premier cas, la source de vibrations au ton désire, et dans le second, pour opérer, au moyen d’une somme de vibrations de résonance d’unè fréquence particulière, une large amplification des sons et exercer ainsi une fonction sélective.
- Fig. I.
- Prenant comme base la réaction familière entre un transmetteur et un récepteur téléphoniques, M. Roberts a imaginé un ronfleur dépourvu de contacts rupteurs qui émet une note musicale parfaitement claire et soutenue pendant le temps désiré. Comme le montre la figure 1, il couple en circuit, par l’intermédiaire d’une bobine d’induction C, un récepteur forme montre R et un transmetteur M avec une pile B. A cet effet, il
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- LÀ LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXV (2* Série). — V,48.
- place les deux organes récepteur et transmetteur I face à face en les séparant seulement de quelques centimètres dans une caisse cylindrique et èon-fine entre eux la colonne d’air afin de renforcer la réaction. Dès qu’on ferme le circuit, une note musicale claire est émise de la manière ordinaire. L’arrière du récepteur est en partie enlevé pour permettre d’y fixer un tube T dans lequel se meut un piston P. En faisant varier la distance entre léf diaphragme du récepteur et le piston, on varie le ton naturel de la colonne d’air sur une étendue qui n’est limitée que par la longueur du tube et les dimensions du récepteur, la fréquence natu-relle^du diaphragme du récepteur étant complètement supprimée ou surmontée par celle du diapason. Cette disposition, dont M. Roberts nous a fait la démonstration, forme un excellent ronfleur à note variable de construction fort simple qui n’absorbe que fort peu de courant. On peut greffer le circuit de transmission sur les bornes du secondaire de la bobine en dérivation avec le récepteur. Le timbre et le ton de la note s’adaptent admirablement aux besoins pour lesquels les ronfleurs sont utilisés.
- Fig. a.
- L’intensificateur ou amplificateur de son s’appuie sur le même principe et a une action purement acoustique. Il consiste en une sorte de tube T dans lequel se meut un piston P et en un ou deux tubes latéraux t terminés par des douilles, dans lesquelles peuvent s’adapter les récepteurs téléphoniques R reliés à la source d’oscillations électriques (telle que l’antenne radiotélégraphique). Sur un renflement placé à l’extrémité supérieure du tube T se rattache un dispositif de tête semblable à celui utilisé pour les explorations médicales au sthétoseope et qui consiste en tubes de caoutchouc /• débouchant dans des écouteurs e e, fixés à un ressort d’acier S.
- L'opérateur, ayant mis son appareil serre-tête en place, fait varier la position du piston dans le tube jusqu’à ce qu’il obtienne la résonance
- avec les signaux d’arrivée — ce qui se manifeste par un accroissement multiple de la puissance des sons. Point n’est besoin d’autre réglage pour procéder à la réception ; mais si on le désire on peut adapter un shunt aux récepteurs téléphoniques afin d’amortir toutes les oscillations auxquelles ils sont soumis. Il est évident qu’on peut pratiquement rendre non perceptibles celles qu’on ne veut pas renforcer, alors que la note choisie pour l’intensification reste claire ét distincte. Le dispositif constitue donc un moyen de mettre hors de l’accord les oscillations irrégulières et non désirables et de retenir seulement celles qui sont utiles. Il a l’avantage de pouvoir s’adapter à toute installation radiotélégraphique sans nécessiter aucune modification. Au lieu d’écouter directement aux récepteurs, Roberts les insère dans les douilles de l’amplificateur et s’arme de l’appareil serre-tête ci-dessus décrit. C’est donc un dispositif simple et peu coûteux qui doit trouver beaucoup d’applications, notamment en télégraphie militaire, en radiotélégraphie, etc. La figure 3 montre le
- Fig. 3.
- ronfleur relié à l’amplificateur dans leurs formes expérimentales qui est tout à fait efficace.
- Nous avons décrit le dispositif dans sa structure la plus simple ; l’inventeur a imaginé des appareils d’une autre construction pour appliquer la résonance aux deux côtés du diaphragme du récepteur, soit qu’il amortisse les signaux par des moyens mécaniques (utilisant notamment un diaphragme en iris au lieu d’un shunt électrique), soit qu’il traite électriquement les signaux reçus dans la colonne d’air résonante, etc. La possibilité d’utiliser la même ligne pour un certain nombre de points de transmission différents, sans confusion aucune, n’est pas la caractéristique là moins importante de l’appareil.
- A. B.
- (The Electrieal Review.)
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- 25 Novembre 1916.
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 177
- Communications avec les sous-marins.
- \ .
- 'Quand le sous-marin Deutschland arriva dans le port de Norfolk, toutes les dispositions étaient prises pour que son entrée ait lieu sans le moindre incident; en d’autres termes, on semblait parfaitement connaître l’heure de son arrivée avant même qu’il fasse son apparition. Il est de fait que son convoyeur, le Thomas F. Timmins l’attendait au large du' cap Henry depuis plus d’une semaine et qu’il a été mis au courant des mouvements du submersible bien avant le dimanche où il apparut. On dit même qu’un télégramme du sous-marin serait parvenu au Timmins dès le vendredi, par conséquent avant qu’il atteigne les caps de Virginie. On dit encore que, pendant le temps où le convoyeur était en attente, il surveillait attentivement les vaisseaux de guerre alliés et avisait le timonier du Deutschland de ceux qui étaient en vue. Comment cette télégraphie entre le submersible et le convoyeur pouvait-elle se faire? On a constaté qu’on ne pouvait utiliser la radiotélégraphie ordinaire par ondes électro-magnétiques glissantes quand une station était complètement plongée dans un corps aussi bon conducteur que l’eau de mer. Cependant il est fort possible que les messages du Deutschland aient été envoyés et reçus pendant que le bâtiment flottait en surface, et, dans ce cas, les appareils radioté-légraphiques normaux ont naturellement toute leur efficacité. Pourtant, il est ainsi étonnant que les messages n’aient pas été saisis par d’autres stations radiotélégraphiques voisines. Mais le plus curieux c’est qu’il paraît que le Timmins ne possédait pas d’appareils radiotélégraphiques. D’autre part, il court à Norfolk de vagues his-oires d’un « appareil mystérieux » abaissé par
- dessus le bord du convoyeur et utilisé pour communiquer avec le submersible. On parle notamment d’un instrument étrange de la nature d’un appareil télégraphique équipé de batteries puissantes et. de bobines de fil, et à ce sujet, on ne peut se défendre de songer à l’oscillateur de marine de R. A. Fessenden (*) qui fit l’objet d’un mémoire à l’Institut américain il y a environ deux ans. Les techniciens se rappellent ce dispositif analogue à un téléphone gigantesque Bell polarisé, dont le diaphragme de tôle forte vibre violemment sous l’action du courant alternatif d’environ 5oo périodes. Immergé dans l’eau, l’onde sonore qu’il produit peut être perçue à 3o milles de distance au moyen d’un récepteur téléphonique similaire renversé ou d’un dispositif microphonique. En utilisant les signaux Morse il est possible de transmettre des messages à cette distance. Quelle méthode au juste a pu être adoptée par les techniciens allemands, nous ne le saurons peut-être qu’après la guerre? Il est toutefois intéressant de considérer toutes les possibilités, étant donnés les faits qu’on a déjà constatés, et il le serait encore davantage d’apprendre si les récepteurs sous-marins du réseau « Bell » près de Norfolk ont enregistré des sons inusités vers l’heure de l’arrivée du Deutschland. Si YAmerika ou le Bremen (*) tant attendus parviennent un jour à New-London, peut-être des observateurs sous-marins de ce port auront-ils l’occasion de saisir leurs messages. A. B.
- (Electrical World.)
- (1) Voir La Lumière Electrique du 26 juin 1915, n° 1^, p. 3o5.
- (2) A noter qu’au moment où paraissait cet article du journal américain, le bruit commençait à courir que les marins britanniques s’étaient emparés du Bremen.
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- LA LUMIÈRE
- ELECTRIQUE
- T. XXXV (2* Série)
- N*4é.
- MESURES
- Mesure du temps au moyen d’un galvanomètre balistique. Paul E. Klopsteg.
- La méthode bien connue de mesure des intervalles de temps de très courte durée au moyen du galvanomètre balistique repose sur la relation qui existé entre la quantité d’électricité et l’intensité d’un courant d’une part, et, d’autre part, sur le fait que, pour des décharges instantanées, les impulsions du cadre du galvanomètre sont proportionnelles aux quantités d’électricité qui ont passé.
- C’est dans son principe la méthode décrite par Brown ('), qui utilise un pont de Wheatstone non équilibré pour appliquer les différences de potentiel aux bornes du galvanomètre. La proportionnalité observée entre les impulsions et les intervalles de temps jusqu’à trois secondes tenait évidemment à ce que le galvanomètre avait une période de 91 secondes.
- Quand on veut évaluer une durée de 6 ou 7 secondes, ou moins, avec une précision suffisante, un chronomètre, par suite des erreurs inévitables au moment de la mise en marche et de l’arrêt, ne saurait convenir. Il est hors de doute qu’une méthode permettant l’emploi d’un dispositif simple, qui donnerait l’intervalle de temps à mesurer avec une erreur moindre que quelques millièmes de seconde, pourrait, dans beaucoup de cas, être avantageusement utilisée.
- La principale objection à l’emploi, pour cet objet, d’un galvanomètre à longue période, dans lequel la décharge a cessé avant que le cadre ait subi un déplacement appréciable, est la perte de temps qiie la méthode entraîne pour l’expérimentateur obligé d’attendre que le cadre soit revenu à sa position d’équilibre avant d’entreprendre une nouvelle mesure.
- Si on emploie un galvanomètre à courte période, le courant, envoyé dans le galvanomètre pendant le temps que l’on veut mesurer, le traverse pendant le mouvement du cadre. L’auteur s’est proposé, dans les recherches que l’on va
- (') Brown, The Phys U: al Review, tome XXXIV, p. 452, 1912.
- résumer, de déduire l’intervalle de temps à mesurer de l’élongation que l’on obsérve dans ces conditions.
- Principe de la méthode. — Le galvanomètre utilisé pour ces recherches est un galvanomètre à cadre mobile, sans dispositif auxiliaire d’amortissement, le cadre étant mobile entre un noyau de fer et deux pôles magnétiques. Voici, résumée en ses grandes lignes, la méthode de calcul utilisée, pour iin amortissement quelconque :
- i° De l’équation du mouvement du cadre on déduit la position et la vitesse angulaires que prend ce cadre, primitivement au repos* t secondes après qu’un courant constant a commencé à traverser l’instrument.
- i° Ces valeurs de la position et de là vitesse angulaires sont introduites comme conditions initiales dans l’équation du mouvement du cadre, oscillant librement, pour exprimer que le courant a été interrompu à l’instant t.
- 3° L’équation qui résulte de ces considérations fournit, à la manière habituelle, l’angle de déplacement maximum. On la résout par rapport à t. Notations. — Voici les notations utilisées : t = Intervalle de temps à mesurer;
- 0 = Déplacement angulaire du cadre au temps l;
- I0 = Moment d’inertie du cadre;
- 2 f — Coefficient de proportionnalité entre le couple d’amortissement et la vitesse angulaire du cadre;
- M = n AH où « désigne le nombre de tours et A l’aire moyenne du cadre, H étant l’intensité moyenne du champ;
- = couple élastique du fil de suspension; i — courant constant envoyé dans le circuit;
- T„ = période du mouvement non amorti du cadre ;
- T = période du mouvement amorti; p = quotient de deux élongations successives; A. = décrément logarithmique; k = constante de courant du cadre ; a = impulsion du cadre pour un amortissement nul. L’indice t est relatif à l’impulsion produite parle courant «ayant traversé pendant le temps t. L’indice «est relatif à l’impulsion produite par la
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 2i> Novembre 1916.
- 178
- \ .
- ntêtné quantité ix d’électricité dans une décharge instantanée.
- fi = impulsion pour un mouvement amorti.
- Etablissement de la formule dans le cas d’un mouvement périodique amorti. — L’auteur a envisagé le cas d’un mouvement légèrement amorti et celui d’un mouvement apériodique critique. Nous résumerons seulement ici les calculs relatifs ôu mouvement périodique amorti.
- Suivant la méthode générale exposée plus haut, on pourra écrire :
- . Mi T / , , o . , Y1 \
- 0, = —J^i — e~az ^cos ot + ^ sin bxj J (
- Mi Ï7Y «2\ . , , H ,
- <j)t = — e~“T — —j sin bx —ia cos ot J. (
- Les équations (i) et (2) donnent, respectivement, la position et la vitesse angulaire du cadre au moment où le courant est interrompu. Dans ces équations, on a désigné par aét b les expressions :
- Il faut, en second lieu, calculer l’élongation que subira le cadre en vertu de la quantité de mouvement qu’il possède à cet instant.
- L’équation générale du mouvement du cadre, lorsque aucun couple permanent ne tend à l’écarter de sa position d’équilibre, est :
- mouvement du cadre change la première fois de sens au temps *
- * [»„, + <{*+ ,,) 6,1 <5>
- et que l’élongation correspondante prend la valeur
- (3,=e~ittrctg*|~0xcos(arc-T sinfarctgty) J (6)
- désignant la quantité placée entre crochets dans l’équation (5).
- On pourrait évidemment remplacer 0X, wx respectivement, par les valeurs tirées des équations (5), (1) et (2). L’équation résultante renfermerait la quantité cherchée t, la grandeur observée pT, et d’autres termes qui tous, à l’exception de t, peuvent être déterminés directement. L’équation ne serait pas explicitement résoluble par rapport à t, qui ne pourrait être obteuu que par une méthode graphique ou un développement en série comportant des approximations successives.
- Pour obtenir une formule pratique, résolue par rapport à x, on peut procéder comme on le fait dans l’établissement de la formule relative à la constante balistique dans le cas d’un amortissement faible : c’est-à-dire négliger l’amortissement dans le calcul et introduire la correction relative à l’amortissement après avoir obtenu la formule pour le mouvement non amorti.
- Ainsi, faisant f — o dans les équations précédentes, on voit que (6) se réduit à :
- 0 == e~'at (A cos bt -J- B sin Z» f) (3)
- où a et b ont les mêmes valeurs que précédemment, car il est expérimentalement possible de disposer les circuits de manière à réaliser les mêmes conditions d’amortissement lorsque la force électromotrice est appliquée et lorsqu’elle a' été supprimée. A et B sont des constantes d’intégration qu’il faut évaluer par les conditions qu’au temps t = o on ait :
- d0
- 0 = 0X et — = (1)-. d t
- L’équation devient alors
- 0 = e~at ^0X cos bt -j- T a. sin btj. (4) Par la méthode habituelle, on trouve que le
- Mf . ix x —- .2 sin —
- d’où l’on tire
- T
- T
- 10
- . h
- arc sin —. ax. 11
- (7)
- (8)
- Introduisant la correction relative à l’amortissement, pour un amortissement supposé faible, on a finalement :
- T
- T k
- — arc sin —
- 7C 21
- Px /P-
- (9)
- Précision de la méthode. — La formule (9) peut être utilisée sous cette forme, pour des mesures d’intervalles de temps inférieurs à une demi-période du cadre. -
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXV (2* Série). — N*48-
- La précision est théoriquement de o,3 % environ.
- Le facteur qui donne naissance à la plus grande incertitude dans le résultat est la constante de courant qui n’est pas la même pour toutes les déviations, à cause surtout de la non-homogénéité du champ magnétique de l’instrument et d’une imperfection toujours possible dans le nivellement. Toutefois, le champ autour du cadre placé dans sa position habituelle d’équi-libre est sensiblement uniforme dans une région qui correspond à une déviation d’environ 6 cen-
- timètres de part et d’autre de la position d’équilibre sur une échelle à 5o centimètres du miroir.
- L’auteur établit également qu’on peut utiliser le mouvement apériodique critique pour la détermination d’intervalle de même durée, avec une précision d’environ o,i %, à condition d’employer un shunt de résistance convenable pour réaliser exactement l’amortissement critique. Les calculs sont conduits de la même manière que ceux relatifs au mouvement amorti qui ont été reproduits plus haut. A. B.
- , . (The Physical Review, août 1916.)
- RENSEIGNEMENTS COMMERCIAUX
- L’activité allemande en Chine.
- Malgré la guerre, l’activité allemande n’a pas cessé en Chine. Au contraire, une active propagande y est menée, nonseulement parles commerçants allemands eux-mêmes, mais par les membres de la Légation de Pékin et les consuls disséminés dans le pays. Non contents de se préparer à la reprise des affaires après la guerre, l’Alle-mague fournit actuellement des machines aux Chinois par l’intermédiaire de maisons de Suède et des Etats-Unis possédées ou contrôlées par des Allemands. Comme exemple de la tactique sournoise qu’ils emploient pour arriver à leurs fins, nous dirons que les agents allemands racontent aux Chinois que les Alliés sont bloqués par la flotte et les sous-marins allemands et qu’en conséquence ils ne peuvent livrer ni machines ni autres produits. Le fait que des acheteurs chinois éventuels se sont adressés à des maisons alliées à propos de commandes et en ont reçu cette réponse, qu'étant surchargées de travail elles ne peuvent entreprendre de nouvelles affaires, a ajouté quelque crédit à la campagne allemande de mensonges.
- Il est hors de doute que les commerçants allemands ont les yeux fixés sur la Chine pour l’exploiter après la guerre et qu’ils ne négligent rien pour atteindre leur but. Ainsi, il a été constaté récemment qu’on apprend à des prisonniers allemands les différents dialectes chinois, et bien que le commerce de l’Allemagne avec la Chine soit à l’époque présente plus ou moins au point mort, des hommes mobilisables sont cependant maintenus là-bas pour conserver le contact et garder le marché ouvert jusqu’à ce que l’Allemagne soit de nouveau en mesure d’entrer dans ta concurrence. On est informé également de source sûre que les Allemands en Chine ont obtenu pendant la guerre des contrats suffisants pour leur assurer une bonne position commerciale quand la guerre sera
- \ -----------------------------------------------
- La reproduction des articles de la
- terminée. Ceux-ci, il est vrai, ont été enlevés par la ruse et les « pots-de-vin ».
- Un voyageur récemment de retour de Chine déclarait qu’au début de la guerre les Allemands s’abstenaient de faire des soumissions pour les marchés importants, mais que dernièrement la plupart des forts contrats sont tombés dans leurs mains. Quand est publié le programme d’une adjudication importante, ils invitent les autorités chinoises intéressées à un magnifique banquet (la plupart des affaires chinoises importantes sont traitées inter pocula, particularité qde les Allemands ont reconnue rapidement), les convainquent que la guerre sera finie dans quelques semaines, leur font un joli cadeau, et obtiennent l’autorisation d’insérer dans leur proposition cette clause que la marchandise devra être livrée un certain temps après la conclusion de la guerre européenne. La maison alliée, ignorant ce qui s’est passé, établit son prix pour marchandise .à livrer en ce moment. L’Allemand s’assure ainsi une bonne posture, attendu qu’il peut soumettre à un prix inférieur à ses concurrents, et gagne la faveur des autorités chinoises par un petit présent ou « pot-de-vin », lequel ne sort pas du tout de sa poche puisque le prix coté est supérieur à ce que serait celui d’après-guerre. Ces procédés et d’autres similaires sont employés couramment en Chine parles négociants allemands qui sont aidés, au point de vue politique, par la publication de brochures en chinois répandant les mensonges les plus fantastiques sur le compte des Alliés.
- Il est à espérer que des mesures convenables seront prises pour combattre celte propagande néfaste en Chine et que les commerçants de l’Entente se tiendront sur leurs gardes pour y déjouer les machinations allemandes telles que celles exposées ci-dessus. —M. B. (Eastern Engineering— Electrical Review lonov. 1916.)
- Lumière Electrique est interdite.
- Paris. — i.MrtmiERiF levé, 17, bue cassette.
- Le tlérant : J.-B. Nouet.
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- Tr*nf«-taajt|im« année
- SAMEDI 3 DÉCEMBRE 1916.
- Tome XXXV (2*1 sérU). N» 4e
- La Lumière Electrique
- SOMMAIRE
- H. CHIREIX. — Note sur les transformateurs employés en T. S. F..................^. 181
- Publications techniques
- Traction
- La suppression de la fumée et l’électrification
- dans les gares terminus de Chicago..... 186
- Commutatrices Westinghouse............... 188
- Enseignement technique
- Sur lés facultés techniques autonomes. —
- A. Blondel......»....................... 189
- Notes industrielles
- Le nouveau Syndicat houiller Rhénan West-phalien et les prérogatives du fisc allemand
- (Suite). — L. D......................... 194
- La standardisation et l’aide qu’elle apporte
- aux diverses industries. —C. Le Maistre. 196 Renseignements Commerciaux............. 198
- NOTE SUR LES TRANSFORMATEURS EMPLOYES EN T. S. F.
- De nombreux auteurs ont développé les équations du circuit, de charge des postes radiotélégra-phiques travaillant en résonance, en négligeant dans leurs calculs Vinfluence du courant magnétisant du transformateur. C'est pour combler cette lacune que Vauteur a écrit cette note. Jl montre en particulier combien un transformateur mal étudié peut abaisser la puissance d’un poste et comment on peut déterminer le poids de cuivre optimum pour Un circuit magnétique donné.
- Dans un article paru dans la Lumière Electrique le 16 novembre 191a, tome XX, n° 46, M. Bouvier a déjà montré l’influence des fuites et du courant magnétisant d’un transformateur imparfait sur la condition de résonance d’un circuit de charge, constitué par un alternateur débitant sur une capacité par l’intermédiaire d’un transformateur imparfait.
- Nous nous proposons de reprendre ici cette étude et de montrer principalement la correction de puissance apportée par la présence de ce transformateur imparfait, la charge se faisant toujours en résonance.
- En nous reportant à notre article publié lé 28 août igi5, tome XXX, a0 série, n° 33, nous voyons que la puissance mise en jeu au condensateur est proportionnelle à la puissance magné-
- tisante en court-circuit EIrc de l’alternateur, le facteur de proportionnalité ne dépendant que du nombre d’alternances séparant deux étincelles consécutives et de la surtension du circuit de charge.
- Dans cette étude, le transformateur était supposé parfait, c’est-à-dire, n’absorbant aucun courant à vide et sans fuites primaires ou secondaires.
- •Nous déterminerons dnc un nouveau coefficient de correction x tenant compte de l’imperfection du transformateur et nous écrirons la puissance vraie à la batterie
- P = xKEI«. (i)
- Ce facteur sera l’unité dans le cas d’un transformateur parfait,
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- 1*2 ~ LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXV (2* Séri«). —!l»4é.
- ' , ... ' ‘-yf - .
- Nous supposerons, dans ce qui suit, que les modifications que nous pouvons faire subir au transformateur n’influencent pas sensiblement le coefficient de surtensions ou du moins nous donnons la surtension et le nombre d’alternances séparant deux étincelles consécutives.
- Cette supposition est d’ailleurs logique tant que les circuits ne sont pas saturés, car si le coefficient de surtension variait, le rendement du circuit de charge varierait également (voir tableau II article du a8 août igi5); or ce rendement dépend surtout de celui de l’alternateur, et une variation dans les pertes du transformateur ne peut entraîner qu’une variation assez faible de rendement général de l’installation.
- En supposant le rendement constant, nous pourrons, comme nous le verrons plus loin, considérer le régime permanent seul, le facteur de correction tenant compte du régime variable ne dépendant que de ce rendement.
- Nous opérerons par la méthode des imaginaires et nous pourrons représenter le problème par le schéma delà figure i. Soit donc :
- Fig. i et a.
- le rapport du nombre des spires secondaires aux spires primaires ; f ”
- Ca* la capacité de charge ramenée au circuit primaire ;
- R la résistance correspondant aux différentes pertes du circuit en charge.
- Une remarque s’impose de suite. La résistance R est placée dans la figure i du côté de la capacité. On pourrait aussi bien la placer du côté de l’alternateur en lui donnant une valeur R' différente de R. Cela n’a jpas d’importance, cette résistance n’intervenant que pour déterminer le coefficient de surtension que nous considérons constant par hypothèse. . \ .
- Nous appellerons encore :
- E la tension à vide de l’alternateur;
- — la tension aux bornes de la capacité ;
- a
- I le courant traversant la capacité C«* ;
- i le courant traversant la self inductance /0 ;
- b> la pulsation de courant.
- Pour simplifier les écritures, nous ne ferons pas usage des crochets employés ordinairement pour représenter les imaginaires.
- L’équation du circuit de charge sera
- E = (L -KO <*>)(I + *) + /.“*> (*)
- avec
- 4»0 = l[R+£,W--,;^/} <3>
- En éliminant^ des équations (a) et (3) il vient
- K=R.fct£WI + [L+A+' +
- (L+*.)*,
- l^a1
- _ 1 A) L + h j •
- a2Cù) l0 J
- (4 a)
- La self-inductance de l’alternateur supposée la même en régime wattéet en régime déwatté. (Voir Lumière Electrique 16 nov. 191a, tome XX, n°46.);
- t0 la self-inductance à vide du transformateur ; la self inductance de fuites du circuit primaire ;
- — la self inductance à vide du circuit secon-a2
- daire ramenée au primaire, a représentant
- L’équation (4 a) écrite avec la notation des imaginaires représente en réalité une équation différentielle linéaire du second degré à coefficients constants. Elle est exactement de la même forme que l’équation obtenue en négligeant la présence du transformateur, les coefficients constants étant seuls modifiés. La solution générale est donc encore de la même forme et nous justifions ainsi les propositions établies au début
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- à Décembre 49lè.
- LÀ LUMIÈRE ELECtRl^UE
- sur la constance de la surtension pour un régime et un rendement donnés et sur la possibilité de ne considérer que le régime permanent.
- Si la conditionne résonance est satisfaite, c’est-à-dire si
- a2 a2l0
- v,
- ci* Go»
- t— est donné au régime permanent par a
- V2
- 4
- S • L + 4 + 4
- les équations ne contenant plus dès lors que des valeurs réelles.
- 4
- a‘
- Les selfs inductances 4> 4. —„ ne sont pas arbi-
- traires, nous poserons pour les définir
- 4 = K,4,
- -, = K ,4
- a2
- 2^0 •
- (6 a)
- (6 6)
- K! et K2 sont des coefficients caractérisant le type de transformateur choisi et ne dépendant que des dimensions géométriques.
- En introduisant les coefficients K, et K2 dans l’équation (5) et en éliminant a donné par la condition de résonance de l’équation (/i b), condition que nous supposons toujours remplie par hypothèse, il vient
- s :/sV [
- ^0
- oV/ôV [L+(i+K,)<0][(K,+Kj+K , K2)i„+(.+Ks) L] Dans le cas du transformateur parfait
- (5)
- 4 = a» 4 = o 4 = o,
- on aurait
- ' ' V 1
- ,_suv/gl‘
- Lé terme correctif de puissance s’écrira
- (£)
- X =
- [L+(,+K,)4] [
- Ki-)-Kj-+-K,Kg i-j-K2
- +k2-| .4 J
- (3)
- Nous pouvons, au moyen de mesures très simples, évaluer ces différentes quantités en supposant les résistances négligeables devant les inductances.
- Première expérience :
- L’alternateur débite en court-circuit sur lui-mcme le courant Icc» On a
- JE_
- W le
- (9)
- Deuxième expérience :
- L’alternateur débite sur le transformateur à vide le courant I«. On a
- JL=L + 4+4 (ioa)
- col,,
- 4 = L+ 4(i + K,). (loi)
- Cl) il)
- Troisième expérience :
- L’alternateur débite sur le transformateur ayant son secondaire en court-circuit le courant
- Lee.
- On a
- -®-=L+4 + —a^j (tld)
- w1|ce 1 I ^2
- 4+p
- i = L + '' + 4rTK.
- Nous désignerons par l.2CC dans cet essai lé courant (ramené au primaire) débité par le secondaire en court-circuit. (Voir fig. a.) '
- En retranchant ( 11 b) de ( io«) il vient
- (1,)
- i -4- k2 ci) Ll LccJ
- de même en retranchant (9) de (106) il vient
- +Ki> = ^'•[£-£] I'3»
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T.XXXV (2* Série). — N*49.
- De (ia) et ( 13) nous tirons les équations (14)
- i i
- (i +K,)(i + K2) =- ^----------
- ïu IIcc
- i i
- K, + Kâ -J- K,K4 — -hc
- il) I| cc
- I I
- (t -h K,) (I + K2) _ C~c K4 + K2 4- K,K2 _i_ _ jJ
- Lcc Icc
- («4 a)
- (.46)
- (.4c)
- En remplaçant dès lors les différents termes de (8) parleurs expressions trouvées en fonction des courants, on obtient finalement
- X =
- Leu - lu
- Le
- 15 a
- IJ CC
- 15 b)
- La diminution de puissance en pourcentage de la puissance maxima obtenue pour un transformateur parfait peut s’écrire
- lu , Lu
- T * ~T~
- *CC *CC
- (.6)
- L’équation (6) montre bien les deux influences qui tendent à réduire la puissance mise en jeu au condensateur, le premier terme représente l’effet du courant magnétisant, le second terme l’effet des fuites.
- Pour un transformateur parfait on aurait Iice — Le avec L =: o ou X — 1
- ce qui est évident;
- Si nous faisons varier le primaire du transfor-matëur nous agirons à la fois sur Lee et I«, ces deux quantités variant dans le même sens, l’une et l’autre.
- Si, par exemple, le èourant magnétisant augmente, le premier terme augmente, alors que le second diminue, IlCC se rapprochant de Le parce que le nombre de spires primaires et secondaires diminue.
- On comprend que les deux termes de (.6)
- doivent avoir des valeurs voisines et qu’il existe un maximum pour i — y -, si en effet un des deux termes devient très petit, l’autre devient très grand.
- Nous allons montrer que ces deux termes doivent être égaux pour avoir le transformateur optimum. !
- Si nous écrivons l’équation (8) par rapport à l0 considéré comme variable et que nous annulions la dérivée, on trouve la condition
- (
- OU
- r/0 (i -[- Kt)i2__ (. -j- Ki) (i + k,)
- L L J K, 4- K2 4* LiKj' 17 ]
- En remplaçant les deux membres de (17 b) en fonction des courants au moyen des équations (9), (i3), (14 e). "
- La condition du rapport optimum s’écrit :
- (.8 a)
- (***')
- / 1 1
- /lu Le
- lu le
- I
- 17»
- h y 1 + k2
- LJ -(, + K1)(Ki + Ka4-KiKs) l'7'1
- ou plus simplement encore
- L LeLee* (18 c)
- C’est bien la condition pour laquelle les deux termes de (16) sont égaux.
- En écrivant cette condition (16) devient
- 1
- — X“
- Le
- Nous aurons
- la relation
- donnant
- L
- pour le..
- transformateur optimum, en fonction des différents coefficients, en reprenant l’équation (14) d’où nous éliminons Lee*
- On a par exemple
- (. -f K,) (1 + K2) =
- (20)
- En somme, pour un type de transformateur
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- 2 Déeembr* 1916. LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 185
- donné il y a un primaire et un seul qui donne les meilleurs résultats.
- Etudions maintenant la correction apportée à la résonance par l’introduction de ce transformateur; la nouvelle inductance de résonance est d’après v4 b) *
- L(» + K,) + l0 (K, + K2 + K, K,)
- L -j- li -j- l0
- h
- d’où nous pouvons exprimer
- . — —
- i -j- K2 /Ln?\2 L^*7.
- 1 ”1” El \ 1 I«
- 1 "" ÏZ
- et l’expression (2a) devient
- L cc - II) r
- (26)
- au lieu de L dans le cas du transformateur parfait.
- Le facteur correctif est donc
- ('+*.)£
- L +
- -J- Kj
- (K1 + Ki + K1K1)
- L + h “h h
- (ai)
- ou en fonction des courants en nous reportant aux équations (9) à (16)
- lac - Iu I “f" E-2
- Lee 1 -f- Kl
- (22)
- Nous 11’avons pas trouvé jusqu’ici d’expression nous permettant de séparer les coefficients K, et K2 et de ramener par suite l’équation (2a) à une relation entre des courants.
- Nous trouverons cette expression en faisant intervenir le courant I2ce défini dans la troisième expérience.
- Nous aurons en effet en exprimant de deux façons différentes la tension aux bornes de l0 :
- fgU) (Lee Lee) -- Kl^o^Lee (^)
- d’où nous tirons
- (i+K2)-^-c. (24)
- *2 cc
- Cette équation et l’équation (14 a) nous donnent de même
- i — -
- (.+K,) = jî=.--------'f (*5)
- . 11cc A m
- C’est le facteur correctif d’impédance. Si nous désignons par Zp l’impédance primaire réelle de résonance on aura
- Z#> = E. -^rj—- • (*?)
- * 2cc
- Cette formule est rigoureusement la même que celle donnée par M. Bouvier {Lumière Electrique ,16 novembre 1912. tome XX, n’ 46) en remarquant que ce qu'il appelle I est devenu I4 dans nos formules et que ï2 représente ici le courant secondaire ramené au primaire du transformateur en court-circuit; l’impédance de résonance trouvée est ici ramenée au circuit primaire.
- Remarque. — L’équation (20) peut s’écrire en exprimant K, et K2 en fonction de %
- (1 H- KO (1 + K2) =
- (1 +x)2
- 4 Z
- Cette relation montre que, si l’on dispose d’un transformateur dont on connaît les coefficients K ! et K2, le facteur correctif sera donné par cette relation.
- Par exemple, si (1 -f- Kt) (1 + K2) = 1, ia5 on en déduit o,5 avec p = 0,25. Ce qui veut
- *-CC
- dire que le meilleur bobinage que nous pourrons employer sera celui nous donnant'p=o,25
- et nous ne pourrons tirer de l’alternateur que la moitié de sa puissance magnétisante.
- H. Chireix,
- Ingénieur à la Sociélé Française Radioélectrique.
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- LA LUMIÈRE ELECTRIQUE T. XXXV (2e Série). — N* 49;
- I8ô
- PUBLICATIONS TECHNIQUES
- TRACTION
- La suppression de la fumée et l'électrification dans les gares terminus de Chicago.
- L’importance de la réduction des fumées dans les grandes villes a motivé de nombreuses études dans ce but. De nombreux progrès ont été réalisés dont une grande part revient à l’emploi de l’énergie électrique, qui permet de centraliser la production dans un nombre restreint d’usines et pçrmet une réduction des fumées tout en procurant un économie de charbon par suite de sa meilleure utilisation.
- Dans cet esprit, une Commission fut formée à Chicago en ign dans le but d’examiner la possibilité de l’électrification des gares terminus des chemins de fer dans cette ville. Le rapport constate que cette électrification est techniquement possible, qu’elle procurerait des avantages aux chemins de fer, qu’une exploitation électrique offrait toute sécurité, mais que la réalisation se heurtait à des difficultés financières. Les Compagnies de chemins de fer déclinèrent l’acceptation des conclusions de la Commission alléguant que ces conclusions émanaient des seuls membres de cette dernière et par suite ne devaient pas être acceptées sans discussion.
- 11 fut finalement décidé que lWssociation de Commerce de Chicago formerait une Commission de recherches pour la suppression des fumées et l’électrification des gares terminus. Cette Commission a été constituée et vient de publier le résultat de ses travaux en un volumineux rapport.
- Une des premières questions qüe s’est posée cette Commission est la suivante : Qu’a-t-il été réalisé dans l’électrification des chemins de fer à vapeur?
- Parallèlement à l’étude de l’électrification il convenait d’examiner les 'changements qu’elle entraînerait dans l’établissement des voies par suite de la présence d’un troisième rail ou d’une ligne aérienne. La présence d’un troisième rail
- gêne la circulation du personnel, particulièrement dans les voies de triage qui, à Chicago, constituent un pourcentage important des voies à électrifier. Le troisième rail doit présenter de fréquentes coupures aux aiguillages, croisements, passages à niveau, qui, lorsqu’elles sont trop longues, doivent être doublées par une prise aérienne pour éviter des interruptions dans l’alimentation. Dans les gares terminus de Chicago, ces coupures, au nombre de 737, représentaient une longueur de 26 kilomètres à électrifier en ligne aérienne. Si l’on compte les petites coupures pouvant être franchies sans courant, on arriveau chiffre de 4 000 représentant environ go kilomètres. On a en outre reconnu que, pour des raisons locales, une longueur de voies de 120 kilomètres environ ne pouvaient pas être équipées avec les dispositifs habituels de prise de courant.
- Si l’on adopte l’alimentation en haute tension par ligne aérienne, la hauteur dont on dispose a une grande importance. La hauteur du fil doit être telle qu’il soit hors d’atteinte des agents du service des trains, ce qui conduit à l’installer à une hauteur de 7, 5o mètres environ au-dessus du niveau des rails. D’autre part, les passages supérieurs tels que ponts, viaducs, etc., au* nombre de 222 ne permettaient pas de disposer de cette hauteur de 7, 5o mètres et la réduisaient à 5 mètres.
- L’alimentation par ligne aérienne nécessite l’établissement de supports écartés de 45 à 90 mètres en alignements droits et plus rapprochés dans les courbes. Ces supports consistent en deux poteaux tubulaires ou en treillis situés de part et d’autre de la voie et-réunis par une poutrelle ou un fil d’acier supportant les fils porteurs et les fils de contact. Quel que soit le type, la ligne aérienne est disgracieuse à l’œil et gêne la visibilité en alignements droits.
- Ces diverses considérations doivent être envisagées dans le choix de la prise de qourant à
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- 2 Décembre 1916. LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 187
- adopter dans l’électrification des gares terminus de Chicago.
- Quant au matériel roulant, on a constaté que l'on avait déjà étudié et construit des locomotives pour les divers services de voyageurs, marchandises, manœuvres.'Les automotrices fonctionnant soit isolément soit en trains en unités multiples ont démontré leur valeur pour les services voyageurs à départs fréquents avec des arrêts nombreux.
- Sans entrer dans les détails nous pouvons énumérer rapidement les installations prises comme exemples :
- Le West Jersey and Seashore Railroad a électrifié récemment une de ses deux lignes de Cam-den à Atlantic-City sur une distance de io5 kilomètres. Cette installation a permis de constater les économies ét l’augmentation de trafic en résultant. L’exploitation est effectuée au moyen de trains à unités multiples. Les trains de marchandises et certains trains de voyageurs sont remorqués, sur la zone électrifiée, par des locomotives à vapeur.
- L’électrification du Long-lsland est également une des plus importantes. L’exploitation est assurée par des trains à unités multiples et ne comprend pas de trains de grandes lignes ou de marchandises; elle peut être assimilée à celle d’un réseau suburbain.
- L’électrification du New-York Central a été rendue nécessaire par suite de la fumée des locomotives sous le long tunnel d’accès à la gare Centrale. De plus, ce tunnel était arrivé à sa limite de capacité de trafic avec la traction à vapeur; elle a pu être augmentée par la substitution de la traction électrique.
- Le New-York, New-Haven and Hartford Railroad a également adopté la traction électrique pour des raisons analogues à celles ayant motivé la décision du New-York Central.
- On peut encore mentionner le Pensylvania Railroad qui a appliqué la traction électrique pour le tunnel sous PHudson.
- Ces diverses installations ont prouvé que la traction électrique était avantageuse pour le service des gares terminus, indépendamment des avantages qu’elle procure au point de vue de la suppression de la fumée.
- La Commission a étudié en détail les conditions d’exploitation afin de pouvoir déterminer j la quantité d’énergie nécessaire à l’alimentation .
- d’une gare terminus; cette question a en effet une importance primordiale ét la Commission a déterminé les nombres de miles-locomotives parcourus, de tonnes-miles transportées, de tonnes de charbon briilées, d’heures-locomotives, et l’énergie nécessaire pour l’alimentation de la gare tefminus de Chicago.
- La Commission a également étudié l’accroissement dans le développement des voies, le trafic des voyageurs et des marchandises pour les
- 10 années suivant celle de 1912. Cette estimation est basée sur les résultats des io années précédant celle de 1912. Il résulte de cette évaluation que, pour les cas envisagés par la Commission, la longueur de voie serait accrue de 31 % de 1912 à 1922, soit portée de 6 45o à 8 45o kilomètres. Le nombre de voyageurs transportés serait accru de
- 11 millions en 1912 à 15,5 millions en 1922, soit à environ 40 % . Le nombre de voyageurs de banlieue s’accroîtrait de 42 à 45 millions ou 7 % et le nombre total de voyageurs de 53 à 60,5 millions, soit 14 % • Le nombre de tonnes de marchandises transportées passerait de 8 5oo 000 à 10 140 000, soit 19 % en plus et le nombre de wagons de marchandises reçus ou expédiés de i5 à 21 millions, soit une augmentation de 41 % ,
- Afin de prévoir l’accroissement de trafic dans la gare terminus de Chicago, il était nécessaire que la Commission se base dans ses estimations sur la date à laquelle l’électrification pourrait être considérée comme terminée et qui a été fixée à 1922.
- Un autre problème était celui de savoir les limites à fixer à chaque Compagnie pour l’électrification. Il convient de remarquer que, même dans les limites de la ville, la fumée ne présente pas en tous les points les mêmes inconvénients. D’autre part, en dehors de la suppression de la fumée, l’adoption de la traction électrique peut procurer certains avantages à une gare destinée à un service suburbain.
- Tenant compte de ccs considérations et de diverses autres provenant des divers cas rencontrés, les limites de l’électrification ont été fixées sur des bases dépendant de la présence à proximité de la gare d’ateliers, de voies de garage et d’autres particularités propres à chaque réseau considéré.
- La Commission n’a pas formulé de préférence ! dans le choix du genre de courant à adopter ;
- | elle a simplement estimé le coût de rélectrifica-
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- *88 LA LUMIÈRE
- tion : i° en courant continu, 600-volts et troisième rail ; 20 en courant continu, a 400 volts et ligne aérienne ; 3° en courant alternatif, 11 000 volts et ligne aérienne.
- Le résultat de ces évaluations a confirmé que l’électrification des gares terminus de Chicago constitue un problème très important. Dans le projet, les différents réseaux seraient alimentés par deux usines génératrices ; il en serait de même pour les installations générales accessoires qui seraient communes.
- Cette estimation a été laite suivant le détail ci-dessous : [a] Usines génératrices ; b) transport de force ; c) sous-stations ; d) postes de commande ; e) ligne aérienne ; f) équipement des ponts;g) protection contre les elfets d’induction et d’électrolyse ; A) circuit de retour; i) réseau téléphonique;/) locomotives électriques, équipements à unités multiples, ateliers de réparations ; k) pièces détachées pour rechange ; l) modification des ponts et des constructions ; m) modification des lignes aériennes ; n, modification des signaux; o) déplacement du dépôt des locomotives à vapeur; p) matériel roulant inutilisable.
- La Commission a évalué à 1 370 millions de francs le coût de cette électrification en courant alternatif 11 000 volts,
- Au point de vue de la suppression de la fumée, la Commission distingue: i° la fumée visible; 20 les dépôts de fumée ; 3° les gaz contenus dans la fumée.
- On a évalué que la suppression totale des locomotives réduirait de 25 % environ la fumée totale visible. 11 convient de remarquer que la mise en service de nouvelles usines génératrices ou l’accroissement de puissance de celles existantes augmenteraient ce chiffre de 2 %, ce qui réduirait la réduction de la fumée visible à 20 % .
- Pour les mêmes raisons, les dépôts de fumée seraient réduits de 5 % environ et les gaz de 5 % également.
- Les conclusions de la Commission ont donc démontré que l’électrification des gares terminus de Chicago était une chose possible au point de vue technique, mais que ce projet se heurtait à de gVandes difficultés financières qui le rendaient à ce point de vue impraticable.
- ÉLECTRIQUE T. XXXV (2’ Série). — WM.
- Oommutatrloés Westinghouse.
- La British Westinghouse C° a publié une brochure qui donne d’intéressants détails sur les commutatrices de sa construction.
- D’une façon générale, pour les divers types de machines, la carcasse est en acier coulé et divisée en deux parties pour faciliter l’enlèvement de l’induit, elles sont toutes munies de pôles de commutation. Les bobines inductrices shunt, qui sont interchangeables, sont faites en fil de cuivre isolé au coton et entièrement imprégnées de vernis. 11 n’est pas besoin de carcasse pour supporter ces bobines, chacunes d’elles formant un ensemble solide. Chaque pôle est 'muni d’un bobinage amortisseur constitué par une sorte de gril en cuivre fixé sur l’extrémité de la piece polaire. Dans certains cas on réalise même une cage d’écureuil complète.
- L’armature est invariablement du type tambour denté constituée par des tôles poinçonnées assemblées et munie de canaux de ventilation. Les sections formant le bobinage sont en filou en ruban, isolées avec soin et imprégnées ensuite de vernis. Le montage des sections sur la masse d’induit est effectué avec le plus grand soin et l’isolement par rapport à oette masse renforcé-par du mica. Les sections sont maintenues dans les encoches par des coins en fibre le tout étant serré par des frettes en fil d’acier.
- Le collecteur est constitué, selon la méthode usuelle, par des lames isolées au mica et montées sur un manchon dont elles sont isolées par des couronnes en V. Pour éviter la possibilité d’arrachement dit mica on a soin de le gratter entre les lames jusqu’à 8 ou 10 millimètres. Les bagues sont en bronze, serrées ou boulonnées sur une carcasse en fonte clavetée sur l’arbre. Les bagues sont isolées entre elles et par rapport à la carcasse au moyen de couronnes en V on de cylindres en mica.
- Les porte-balais ont été particulièrement étudiées pour obtenir le maximum d’écartement entre l’un d’eux et le bras porte-balais suivant afin de réduire les flashes. Les balais sont munis de shunts vissés sur le bras porte-balais. Sur les petites machines les porte-balais, du type normal, sont isolés du bras à l’aide de mica, célui-ei étant boulonné directement sur la carcasse de la machine. Dans ce cas, les shunts des balais sont fixés sur les portes-balais.
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- Du côté alternatif, la console supportant les bras porte balais est fixée sur un socle sauf pour les petites machines. Sur tous les typés de ces machines l’on utilise des balais auto-lubrifica-teurs, ce qui réduit le frottement sur les bagues et par suite leur usure au minimum.
- Commutatn'ces à survolteur synchrone. — Ce type de commutatrice a pratiquement supplanté les autres lorsque l’on désire obtenir, un courant continu, une variation de tension supérieure à celle réalisable sur une commutatrice ordinaire à l’aide de réactances ou par variation de l'excitation. Gomme construction, une telle machine est analogue au type normal mais avec adjonction d’un générateur synchrone de courant alternatif ou survolteur placé entre l’induit de la commutatrice et les bagues. En faisant varier la valeur de l’excitation du survolteur, sa tension peut être ajoutée à celle du réseau ou en être retranchée, il en résulte une variation de tension, du côté continu pour le fonctionnement courant alter-natif-courant continu et du côté alternatif pour le fonctionnement courant continu-courant alternatif. Le réglage est habituellement fait à la main mais il peut l’être automatiquement.
- Les commutatrices à survolteur synchrone permettent d’obtenir en plus ou en moins une variation de tension de 15 % de la normale. Souvent la variation totale n’est pas nécessaire l’on utilise alors un transformateur à plusieurs prises, le réglage étant obtenu par réactances lorsque la machine fonctionne dans le sens courant alternatif-courant continu.
- Si l’on utilise une .commutatrice munie d’un survolteur synchrone cetie machine se comporte de diverses façons suivant son mode de fonctionnement.
- Il en résulte que la réaction d’induit varie suivant le,; mode 4e fonctionnement adopté et que
- l’action des pôles de commutation doit être en conséquence.
- Commutatnces inversées. —Lorsque les cominu-tatrices doivent fonctionner sous courant continu et débiter du courant alternatif, on les munit d’une excitatrice en bout d’arbre. Au (cas ou la commutatrice doit fonctionner successivement dans les deux sens, continu-alternatif et alterna-tif-continu, on la munit également d’une excitatrice, un rhéostat permet d’effectuer le réglage correspondant à chaque cas.
- Limiteur de vitesse. —On a disposé, sur l’arbre, un appareil limiteur de vitesse. Cet appareil est installé du côté de l’oscillateur. Il consiste essentiellement en un interrupteur fermé par un ressort et maintenu ouvert par une sorte de loquet. Un dispositif centrifuge dégage le loquet et par uite provoque la fermeture de l’interrupteurs lorsque la vitesse de la machine dépasse la limite pour lequel l’appareil est réglé.
- Après fonctionne.ment il est nécessaire de réenclancher l’appareil à la main. Le réglage se fait en alimentant la machine en courant continu et en faisant varier sa Jyitesse. L’appareil doit fonctionner pour une vitesse supérieure de io % à celle du synchronisme.
- Oscillateur mécanique, — Cet[appareil a pour but de régulariser l’usure du collecteur et d’éviter la formation de rainures sous les balais. En principe il se compose d’une bille en acier qui vient se coincer entre deux plaques l’une fixée sur le bout de l’arbre, l’autre maintenue par un fort ressort.
- , Ces plaques ne sont pas parallèles. Il en résulte que la bille se coince entre elles, ce qui provoqua < la compression du ressort dont la détente occasionne le déplacement de l’arbre et par suite du collecteur de la machine, un mouvement alter-
- natif s’établit dont on peut réglerj’amplitudë eri comprimantplus ou moins le ressort antagoniste;
- MODE DE FONCTIONNEMENT RÉGLAGE DEMANDÉ FONCTIONNEMENT « DU SURVOLTEUR EN : FONCTIONNEMENT DE LA COMMUTATRICE EN î
- Courant alternatif, courant continu. Survoltage côté continu. Générateur de courant alternatif. Partie en commutatrice et partie en moteur synchrone. Partie en commutatrice et partie en générateur courant continu.
- Courant alternatif,courant continu. Dévoltage côté continu, Moteur synchrone.
- Courant alternatif, courant 'continu. Survoltage côté alternatif. Générateur de courant alternatif. Partie en commutatrice et partie en moteur et contins.
- Courant alternatif, courant continu. Dévoltage côté alternatif. Moteur synchrone. Partie en commutatrice et partie en générateur de courant alternatif.
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- ENSEIGNEMENT TECHNIQUE
- Sur les facultés techniques autonomes.
- M. Blondel qui a déjà publié en 1901 dans notre Revue une série d’articles remarqués sur. l’Enseignement technique supérieur nous en a remis une nouvelle série accompagnée de tableaux détaillés des divers programmes et où il examine sous tous ses aspects les programmes posés actuelle-• ment par le projet de loi de M. le sénateur Goy. La Lumière Electrique commence aujourd’hui cette publication par un résumé des propositions présentées par M, Blondel à divers congrès en 1908 et 1909
- Introduction
- Sous l’influence de la guerre et des préoccupations qu’elle fait naître pour l’avenir de notre industrie, de très heureuses initiatives sont prises de différents côtés, en vue d’améliorer la formation professionnelle ,et technique des jeunes Français dé toutes classes et de tous âges.
- La loi remarquable de M. le sénateur Astier, récemment votée par le Sénat, paraît devoir notablement favoriser le développement de l’enseignement professionnel aii degré primaire. La concurrence entre les établissements rivaux des ministères du Commerce et de l’Instruction publique, qui a amené déjà les écoles primaires supérieures à développer le côté professionnel et les écoles d’industrie, et les écoles pratiques d’industrie à développer l’éducation générale, continuera à jouer un rôle utile; l’initiative privée contribuera elle-même très efficacement au progrès désiré et permettra de rattraper vivement ce retard de l’enseignement primaire technique français par rapport à l’enseignement primaire technique allemand, suisse, etc. Il nous reste à orienter dans un sens résolument agricole l’enseignement primaire des populations rurales pour reconstituer la fortune agricole de la Féance.
- L’enseignement technique supérieur a une importance quantitativement moindre, mais qualitativement plus grande que l’enseignement primaire. Il est donc naturel de se préoccuper de l’améliorer en France, soit en renforçant les institutions existantes, soit en en créant de nouvelles qui leur fassent une utile concurrence; car l’expérience démontre qu’en toute chose, et surtout dans notre pays, trop porté à la routine
- et au mandarinat, la concurrence est la condition indispensable du progrès. Il ne faudrait donc pas à ce point de vue que, sous prétexte d’améliorer l’enseignement technique, on donnât à des institutions nouvelles ou à un ministère unique un monopole, car le résultat immédiat serait d’amener la stagnation.
- C’est un des motifs pour lesquels, j’ai applaudi personnellement, il y a quelques années, très vivement dans différentes publications au progrès des Instituts techniques Universitaires, aux idées nouvelles, bien qu’incomplètes à certains égards qu’elles apportaient dans l’enseignement technique et à la concurrence féconde qu'elles faisaient aux différentes écoles d’ingénieurs.
- A la suite d’une enquête que j’avais faite en 1907, sur les écoles étrangères, j’avais été amené à proposer en France le renforcement du haut enseignementtechnique universitaire par la création de quelques facultés techniques.
- Cette proposition, bien qu’exprimée successivement dans deux Congrès, celui des Applications de l’électricité à Marseille en 1908, et celui de l’Association française pour l’avancement des Sciences en 1909, n’avait pas à ce moment rencontré de bien vives sympathies. C’est donc avec une agréable surprise que j’ai vu la même idée reprise, sous une forme d’ailleurs différente, comme on le verra plus loin, par une haute autorité parlementaire, M. le sénateur Goy, et présentée sous la forme d’un projet de loi, qui ne peut manquer de soulever devant le Parlement de très intéressantes et fécondes discussions.
- 11 n’y a pas accord complet entre les idées que j’avais exposées en 1908-1909 et celles qui trouvent leur expression dans le - dispositif du projet de loi, ni même celles que je prévois
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- actuellement sur le même sujet d’après les leçons de l’expérience acquise depuis 1909. Il me parait donc intéressant dans ce qui suit de comparer ma proposition de 1908-1909 avec le remarquable projet de loi de M. le sénateur Goy de 1914 et de justifier les solutions qui me paraissent actuellement les plus pratiques.
- f;ü- Proposition de l’auteur en 1908-1909.
- Dans ma communication à l’Association française de 1909 ('), j’exposais, comme il suit, les desiderata à satisfaire pour rendre efficace un enseignement technique supérieur dans les Universités.
- J’en reproduis ici les principaux passages en les faisant précéder de titres :
- Opportunité de créer des bacultés techniques autonomes. — « L’Université s’est honorée en prenant l’initiative de la création d’instituts tels que cjux de mécanique et d’électricité, dont le succès est déjà notable: mais ces instituts ne répondent pas encore complètement à l’idéal des ingénieurs au point de vue de la formation psychologique de leurs futurs confrères, faute'd’un corps professoral suffisamment spécialisé par ses origines et faute de ressources suffisantes; la difficulté à ces deux points de vue provient, je crois, de ce que ces instituts sont partie intégrante des Facultés des Sciences et que le personnel est par suite emprunté au corps enseignant de ces dernières, à titre temporaire et sans avantages pour son avenir.
- et Au point de vue psychologique, l’ingénieur constituant une,entité sociale différente du physicien, c’est-à-dire de l’homme de science, doit, suivant les règles de toute bonne pédagogie, être préparé à sa fonction par une formation différente, qui aura pour but de développer chez lui les qualités particulièrement utiles pour sa carrière, notamment l’esprit pratique, le jugement, l’initiative, la suite dan^ les idées, la volonté et la rapidité dans l’exécution, plutêtque la recherche de l’idéal et de la perfection scienti fiques; et enfin la conscience dans le travail.
- « Les qualités personnelles nécessaires à l’ingénieur sont non seulement des qualités d’intelligence, mais encore et surtout des qualités de
- (') Développement de l’enseignement technique dans les Universités par la création de facultés techniques (Congrès de l’Association française pour l’avancement des sciences, Lille 1909).
- caractère ; sur ce point, tous les ipgénieurs expérimentés sont d’accord, et la formation scientifique, même la meilleure, ne peut pas toujours suppléer aux insuffisances du tempérament physique et moral. De même qu’on naît poète et qu’on ne le devient pas par des études littéraires, de même on naît ingénieur, tandis que l’on !peut devenir homme d’études, historien ou chimiste de laboratoire. La science de l’éducation des ingénieurs ne sé ramène donc pas simplement à l’enseignement des connaissances scientifiques ou pratiques utiles; mais elle exige que l’on sache reconnaître parmi les jeunes candidats ceux qui ont réellement l’aptitude à une carrière d’application, les sélectionner et développer en eux ces aptitudes.
- Par conséquent, tandis que les physiciens doivent être poussés le plus loin possible dans la recherche scientifique et qu’ils ont tout intérêt à compléter leur éducation dans les!Facultés des Sciences (sauf à suivre ailleurs certains cours de sciences appliquées), les ingénieurs mécaniciens ou électriciens doivent être formés par des professeurs spéciaux (physiciens et ingénieurs) et dans des établissements technologiques Spéciaux, où l’on ait toujours en vue les applications industrielles et la formation professionnelle. Il y a lieu de s’inspirer, à cet égard, des exemples très nets de l’étranger et nettement des hautes écoles techniques dans lesquelles l’Allemagne, après échec complet de l’enseignement technique dans ses grandes Universités en i865, a trouvé les meilleurs auxiliaires de ses grands progrès industriels. »
- Je proposais donc, comme un résultat de l’expérience acquise à l’étranger, la création en France d’organismes absolument indépendants : les Facultés techniques.
- Comparaison avec les Facultés de médecine, utilité de limiter le nombre des Etablissements. — « La Technique industrielle doit, en effet, être autonome aussi bien que la médecine, qui n’est qu’une technique spéciale et que le Droit, qui en est une autre. C’est d’ailleurs la seule façon efficace d’assurer, à ceux qui se consacrent au professorat des sciences appliquées, d’une part, un recrutement étendu dans les milieux les plus compétents, d’autre part, des débouchés ultérieurs dans de hautes situations industrielles (ce qui permettra le rajeunissement fréquent des cadres) et enfin un avancement régulier et des
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- situations de fin de carrière comparables à celles des corps enseignants des Universités. »
- « C’est aussi le véritable moyen de limiter le nombre des établissements d’instruction technique supérieùr à celui des grands centres industriels, les seuls où ces établissements peuvent vivre et se développer d’une manière normale, çn offrant aux élèves et aux professeurs toutes les ressources nécessaires. Ces facultés techniques seraient constituées sur. le modèle des facultés de médecine avec des professeurs ayant l’expérience personnelle de ce qu’ils enseignent, en même temps que la tournure d’esprit scientifique, tout en confiant, comme actuellement, à des physiciens spécialistes les cours de théories générales exigeant des vues d’ensemble systématiques, et l’habitude d’un enseignement élevé, en contact avec la science pure, qui élargit mieux les horizons que l’exercice exclusif d’une profession technique. »
- . J’avais été frappé de la façon tout à fait inusitée, dont était recruté èt organisé le personnel des Instituts universitaires français, considérés comme simples émanations d’une chaire magistrale de la faculté des sciences; cette conception conduisait à faire d’un professeur de faculté un chef absolu et un professeur universel de technique, chargé de former des jeunes gens à une carrière qu’il n’avait pas pratiquée lui-même; pour remédier à ces lacunes ce professeur était amené à s’entourer d’auxiliaires de second ordre jouant un peu le même rôle que les préparateurs du cours magistral et recrutés par suite dans une catégorie inférieure d’ingénieurs.
- Je faisais remarquer les inconvénients de pareilles organisations professorales en m’exprimant à peu près dans les termes suivants :
- Nécessité d'un sacrifice budgétaire et de la création d'un corps par personnel autonome. — « Pour recruter et installer lesdites facultés, il faudrait que l’Etat fît un sacrifice annuel de quelques millions, peu élevé en raison du résultat à atteindre et du budget énorme du ministère de l’Instruction publique et qu’il admît dans la hiérarchie professorale les ingénieurs au même rang que les docteurs ès sciences comme nous le voyons dans les facultés techniques allemandes dites « Hochschulen. »
- « Le refus humiliant et injuste du titre de professeur à des ingénieurs chargés (dans des instituts cependant intitulés techniques) sous le
- nom de conférences, de cours souvent très importants, et qui jouent cependantle plus grand rôle dans la formation psychologique et professionnelle des élèves, a pour résultat :
- i° D’éoarter de cet enseignement des ingénieurs locaux de l’État et de l’Industrie qui pourraient se contenter d’une rémunération insignifiante si on les traitait bien ;
- >.° De surcharger des docteurs ès sciences pures de cours d’ingénieurs, qu’ils ne peuvent enseigner pendant les premières années, avec l’expérience ni l’autorité de la pratique acquise, et qu’ils doivent abandonner un jour pour s’occuper de soiences pures, s’ils veulent avoir un avancement.
- « L’enseignement y perd en variété et en efficacité auprès des élèves, en même temps que l’établissement lui-même risque de se trouver désorganisé par le départ d’un professeur.
- « Aucun étranger ne peut comprendre que le corps enseignant des instituts universitaires techniques soit divisé en deux castes, l’une la caste des chefs, recrutée dans les Facultés des Sciences après une forte sélection et qui seule dirige, bien qu’elle n’ait pas pratiqué le métier d’ingénieur ; l’autre, la caste des auxiliaires ou conférenciers, recrutée au petit bonheur parmi les ingénieurs considérés comme des artisans praticiens, et qui n’ont ni statut légal, ni grade, ni avancement régulier, ni droit à la retraite. »
- Recrutement des élèves. Conditions de préparation. — Je me préoccupais également des meilleures façons de recruter des élèves pour les instituts universitaires ; ma conception était alors que les instituts universitaires devaient former une élite d’ingénieurs scientifiques et qu’il fallait par conséquent renforcer beaucoup plus que dans beaucoup d’écoles étrangères l’enseignement scientifique tout en évitant de le confondre avec les études actuelles de licence qui ont été orientées, je crois, dans une voie funeste par l’organisation nouvelle des facultés des Sciences, quand on a morcelé les licences en certificats de valeur fort inégale, et rompu toute liaison entre les différents enseignements juxtaposés dans la faculté.
- Je proposais d’organiser pour les futurs ingénieurs une autre forme d’enseignement, en m’exprimant comme il suit :
- « Le système français actuel de trois années d’études, dont deux de sciences théoriques et
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- une seule, la dernière, franohement consacrée aux applications, ne donne pas à la Technique sa véritable place et risque de lancer dans la carrière industrielle des jeunes gens qui n’ont pas une vocation véritablement éprouvée et qui ne sont pas immédiatement"utilisables. La durée minima des études techniques devrait être fixée à deux années, venant après deux années préparatoires, comme -dans les écoles d’ingénieurs allemandes, italiennes et américaines et suivant l’opinion générale do tous ceux qui s’occupent d’enseignement technique dans ces pays ('), Les deux premières années d’instniotion devraient être employées, soit dans les facultés des Sciences, soit dans les lycées (en élargissant au besoin le programme actuel de mathématiques spéciales, qui est fragmentaire), à des études scientifiques d’ordre général suivant un programme analogue à celui des certificats universitaires dés sciences physiques, chimiques et naturelles et des mathématiques générales, et orientées en vue de la carrière d’ingénieur, o’est-à-dire dans une voie fort différente de la licence ès sciences pures (s) ; une première élimination des non-valeurs aurait lieu à la fin de cette période par un examen ayant pour sanction un diplôme de candidat ingénieur, comme en décerne l’Université de Liège. Deux autres années d’études dans les autres facultés techniques, la troisième serait consacrée à la technique géné-
- « (>) Quand je parle de deux années techniques et de deux anuées scientifiques, ce n’est, bien entendu, pour l’une et l’autre des deux- catégories de connaissance?, qu’une durée minima d’études et non une durée maxinia. Nos grandes écoles d’application es liment jusqu’en igi3 que, pour faire un ingénieur réellement prêt à la pratique plusieurs années scientifiques et trois années techniques séparées par des stages ne sont pas dô trop.
- « Je crois surtout nécessaire de réserver aux sujets d’élite la possibilité, comme en Allemagne et aux Etats-Unis, d’approfondir davantage leur spécialité au point de vue scientifique et technique par les études de doctorat ès sciences techniques,après un contact suffisant pris avec la pratique de leur métier pour que ces études conduisent à des conséquences vraiment utiles. »
- (3) « Par exemple, il conviendrait de réduire les spéculations de haute analyse pure au profit des conceptions géométriques qui sont lv principal outil mathématique de l’ingénieur et la mécanique rationnelle et analytique au profit de la 'mécanique technique, telle que le professent les écoles polytechniques allemandes. M. le professeur Kapp m’informait récemment que des cours de ce genre de mathématiques pour ingénieur vont être professés à l’Université de Birmingham, » j.
- ralo, c’est-à-dire aux sciences appliquées nécessaires à tous, les ingénieurs, mécaniciens aussi bien qu’électriciens, et la quatrième à la technique spéciale et professionnelle affirmée par l’exécution de nombreux projets et exercices pratiques. Ou bien, on consacrerait, comme à l’Institut de Nancy, une des deux dernières années à l’Electricité, l’autre à la Mécanique. »
- Sanction des Etudes, —- Enfin, je me préoccupais d’éviter la confusion fâcheuse que cerlains professeurs étaient amenés à fairo entre les diplômes d’ingénieur et les diplômes de licence :
- « 11 faut éviter, disais-je, de confondre un diplôme d’ingénieur (qui a le môme caractère qu’un diplôme d’architecle) avec un certificat d’études supérieures ou un diplôme universitaire, tels que les délivrent les Facultés des Sciences. Le certificat d’études supérieures n’a pour but que de constater que l’élève n’a acquis que des connaissances étendues dans une certaine branche de la Science pure ou appliquée, sans aucune garantie de ses professeurs au sujet de sa carrière ni de sos aptitudes pratiques (qu’il ne faut pas confondre aveo les aptitudes d’expérimentation en laboratoire, ce qui est absolument différent). Au contraire, le diplôme d’ingénieur implique de la part des écoles qui le délivrent une double responsabilité moralo : ce diplôme a pour but de donner aux élèves la garantie qu’ils sont aptes à faire lotir carrière dans l’industrie, avec les mêmes chances de succès que les autres ingénieurs ; il promet aux employeurs qu’ils trouveront dans le jeune ingénieur un auxiliaire capable de leur rendre des services à peu près immédiats, quelle que soit la fonction qu’on va lui confier dans l’industrie en vue de laquelle il est diplômé.
- « C’est pour ce motif qu’en Angleterre et aux États-Unis, les Facultés techniques des Universités (par exemple la Faculté toehnique de Londres) ne donnent pas des diplômes d’ingénieur, mais bien dos diplômes de licencié ès sciences techniques (bcicheler of science ni engineering). Elles considèrent que ce n’est que par l’expérience acquise que le diplômé devient ingénieur et peut recevoir ce titre des sociétés professionnelles d’ingénieurs.
- « Le diplôme d’ingénieur n’est donné dans les écoles françaises d’ingénieurs dites écoles d’application, qu’après l’exécution, pendant trois années, d’un grand nombre de projets qui pré-
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- parent l’élève à des travaux d’exécution, et après différents stages ou voyages. A l’étranger, on exige une sorte de thèse, de même que l’École centrale exige un projet de diplôme qui représente un travail considérable qui devrait permettre d’apprécier l’initiative des jeunes gens, si on exige d’eux le serment qu’ils ne se sont pas fait aider au dehors. Les facultés techniques ayant un corps professoral formé én partie d’ingénieurs toujours en contact professionnel avec l’industrie, seront beaucoup mieux à même que les Facultés des Sciences d’instituer et de surveiller utilement des travaux et des concours de ce genre; c’est le principe suivi dans toutes les écoles techniques de l’étranger. »
- Création d’un doctorat technique. — En étudiant la situation de l’enseignement technique à l’étranger, j’avais été frappé de l’effet de grande réclame réalisée en Allemagne en faveur des hautes écoles techniques parla création des docteurs ingénieurs et par le prestige que donnait à l’industrie allemande à l’élranger la présence dans ces établissements de nombreux docteurs ingénieurs,- signant de ce titre leurs publications dans les revues allemandes et étrangères. J’avais rémarqué, d’autre part, que le doctorat ingénieur existe en réalité aussi dans d’autres pays, notamment aux États-Unis, sous le nom de doctorat ès sciences d’ingénieur, et considérant que rien dans nos facultés des sciences ne peut offrir l’équivalent (je reviendrai plus loin sur ce sujet), je concluais qu’un des grands services à attendre des facultés techniques en France serait la création d’un doctorat technique; j’exprimais le vœu suivant :
- « Je souhaiterais enfin, ne fut-ce que pour permettre à nos ingénieurs de lutter à armes égales sur le marché international, l’institution, comme en Allemagne, d’un doctorat technique conduisant au titre de docteur en technologie ou de docteur ès sciences techniques pour les spécialistes qui auront exécuté une recherche originale importante, présentée sous forme de thèse devant un jury de faculté technique (*•) ; parmi
- (*) Actuellement notre enseignement technique supérieur manque de celte sanction ; les Facultés des Sciences xne peuvent accepter des thèses d'ordre technique, faute d’examinateurs compétents et en nombre suffisant pour juger. Un doctorat technique n’aura de raison d’être et de valeur que s’il est accordé par des ingénieurs éminents en sciences appliquées. ... .
- ces docteurs et après une pratique d’au moins cinq ans, seraient recrutés les professeurs desdites facultés et les privat-docents qui leur feraient libre concurrence. Le grade de docteur en technologie qui me paraît mieux choisi que celui de docteur-ingénieur, ferait pendant aux titres de docteur en médecine et de docteur en droit. »
- Décentralisation. — Il me semblait opportun défavoriser la décentralisation de l’enseignement technique, car Paris est déjà suffisamment encombré par les grandes écoles et constitue un centre d’attraction toujours trop puissant en France au.détriment de nos provinces qui n’ont pas la même individualité puissante qu’en Allemagne et aux États-Unis où règne le fédéralisme.
- « On créerait ainsi une élite d’ingénieurs, en même temps qu’on décentraliserait en France l’enseignement technique supérieur. Chaque grande région française devrait avoir ainsi sa faculté technique. Les sièges tout indiqués de celles-ci seraient, en province : Lille, Nancy, Lyon, Grenoble, Marseille, Toulouse ou Bordeaux, Angers ou Nantes. On ferait ainsi de la bonne et féconde décentralisation sans risque de surproduction excessive d’ingénieurs ».
- Cas de Paris. — Je prévoyais qu’à Paris, au lieu de constituer une faculté technique, on réaliserait simplement un consortium de grandes écoles ou un centre établi au Conservatoire des Arts et Métiers pour distribuer l’enseignement technique général non spécialisé.
- « A Paris, disais-je, sans détruire aucune des écoles existantes il suffirait, pour former une faculté technique, de réunir les écoles de spécialités, comme on L’a fait déjà.par exemple à Milan dans un consortium ayant pour centre le Conservatoire des Arts et Métiers servant de tronc commun, c’est-à-dire d’établissement d’enseignement de la technique générale préparatoire aux techniques spéciales.
- « Le corps professoral, formé de hautes sommités scientifiques (qu’on utilise bien imparfaitement aujourd’hui en leur demandant des cours du soir de vulgarisation), les laboratoires et l’organisation matérielle du Conservatoire (jouissant d’un budget annuel de 3oo ooo francs environ) seraient beaucoup mieux utilisés, au jÇpint de vue de l’intérêt général, par un ensei*
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- gnement de’ jour aux candidats ingénieurs ; de jeunes professeurs assistants seraient chargés des cours du soir.
- « Le corps professoral pourrait être complété par une partie du corps professoral actuel de l’Ecole Centrale, qui deviendrait ce qu’elle devrait être en réalité, une Ecole supérieure de mécanique appliquée et d’arts industriels spécialisés (au lieu d’une encyclopédie technique superficielle).
- « Autour de ce centre, distribuant l’enseignement technique général, seraient groupées, comme écoles de spécialisation, les écoles supérieures de mécanique appliquée, des Ponts et Chaussées, des Mines, d’Electricité, etc. (éventuellement l’École des Beaux-Arts, pour les ingénieurs-architectes); la durée des études
- générales pourrait être de une ou deux années, suivant les Ecoles.
- Conclusion. — « En résumé, les Facultés techniques pourraient, croyons-nous, jouer un rôle bienfaisant en France eti donnant à l’enseignement technique supérieur les ressources budgétaires (*), le corps professoral et les sanctions qui lui manquent actuellement et qu’il ne pourra jamais obtenir sans autonomie ».
- Telle était en résumé ma proposition de 1908 à 1909.
- (A suivre.)
- A. Blondel.
- (’) Les Instituts universitaires ne vivent actuellement que grâce à la générosité publique et à des frais de scolarité trop élevés.
- NOTES INDUSTRIELLES
- Le nouveau Syndicat houiller Rhénan West-phalien et les prérogatives du fisc allemand. (Suite.)
- En dépit des difficultés et des désaccords que nous avons signalés (1) le Syndicat houiller Rhénan Westphalien a été renouvelé, le 14 octobre dernier, à Essen, pour une période de ians, du ier avril 1917 ,au3i mars 1922.
- C’est sous la pression énergique du Conseil d’Empire (Bundesrat), qui dans les circonstances présentes, jugea nécessaire de surveiller la production, qu’avait été créé, le 14 septembre 1915, le Syndicat de transition actuellement en fonctionnement. Cette influence avait eu pour effet de rallier à l’organisation ancienne un certain nombre de dissidents et de former un groupe-ment^qui, au premier janvier dernier, réunissait 85 propriétaires avec une production totale de près de 109 millions de tonnes.
- Nous avons déjà dit comment, pour vaincre les obstacles opposés à la reconstitution du Syndicat sur de nouvelles bases, le gouvernement était intervenu, menaçant de décréter la syndicalisation d’office si l’on ne pouvait s’entendre. Là ne
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- (*) Lumière Electrique, a3 septembre 1916, p. 309.
- s’est pas limitée son intervention; le fisc prussien, propriétaire exploitant de houillères importantes, s’est assuré, en adhérant à la nouvelle combinaison, une situation prépondérante. En fait, il fera la loi au Syndicat et c’est un premier pas vers l’étatisation des houillères.
- En dehors de cet événement capital sur lequel nous reviendrons plus loin, les trois points essentiels qui caractérisent le nouveau Syndicat sont :
- 1“ L’accord réalisé entre les mines appartenant aux sociétés métallurgiques et autres, d’une part, et les simples charbonnages d’autre part;
- 20 La réunion au Syndicat de toutes les mines jusqu’ici dissidentes;
- 3° La monopolisation de la vente des charbons du bassin par absorption de toutes les organisations de vente non affiliées auparavant au Syndicat.
- Pour attirer à lui les mines indépendantes, le Syndicat a dû leur consentir des contingents élevés, il est vrai, mais cette concession est largement compensée pour lui par la suppression de toute concurrence dans le bassin. Cette suppression est d’autant plus complète que les organisations de vente qui travaillaient pour certaines de ces mines indépendantes, telles que la
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- maison Wullï, de Dusseldorf, sont entrées également dans le Syndicat. Les bureaux de vente du fisc sont, de même, incorporés dans l’organisation commerciale du Syndicat. L’une des branches de celle-ci, la Rheinische Kohlen-handel-und Reederei Gesellschaft, doit se mettre d’accord, dans ce but, avec la Rhein-und Seeschilïsgesellschaft, de Cologne, avec laquelle le fisc était lié par contrat depuis mars ou avril
- ipn.
- Le fisc sera représenté dans le conseil de surveillance de la Rheinische Kohlenhandel-und Reederei Gesellschaft et de toutes les organisations syndicales de vente et les négociants qui travaillaient pour lui seront associés à la.direction de ces entreprises.
- Le cas où ces dernières trouveraient trop modérés les prix fixés par le Syndicat pour la vente de ses charbons et se refuseraient à les appliquera été prévu. Si l’intérêt public l’exige, le ministre du Commerce de Prusse pourra, en effet, obliger les membres du Syndicat à livrer le combustible disponible — en proportion du contingent attribué à chacun — aux négociants qui, tout en étant membres des sociétés de vente, ne participent pas à leur direction.
- La précaution n’est pas inutile, puisque la combinaison nouvelle supprime toute concurrence commerciale. En fait, elle place le marché du charbon sous le contrôle direct de l’Etat prussien qui, en vertu de la place prépondérante attribuée au fisc dans le Syndicat des producteurs, pourra, comme nous allons le voir, imposer un abaissement des cours quand bon lui semblera.
- Voici, en eff et, quelle est la situation privilégiée faite au fisc prussien dans le Syndicat liouiller.
- Le contingent fiscal de charbons est fixé : à 5 millions de tonnes pour 1917, à 5700000 de tonnes pour 1918, à 6 5ooooo de tonnes pour 1919, à 66i5ooo de tonnes pour 1920 et 1921.
- Le contingent de coke est fixé à 2 000 000 de tonnes par an. Le fisc se réserve, en outre, le droit de disposer librement chaque année de 480000 de tonnes pour les services publics de l’Empire et de la Prusse, et même de dépasser ce chiffre en cas de nécessité.
- 11 y a plus : le fisc se propoèe d’acquérir la mine Hibernia, dont le contingent annuel est de 7 492 65o de tonnes de charbon, coke et briquettes, et dont il possédait déjà une partie des actions.
- Cela fait plus que doubler son contingent qui atteindra finalement à 16 587 65o de tonnes (charbon, briquettes et coke).
- Possédant une telle participation, l’Etat prussien était, pour un Syndicat en dehors duquel il fût resté, un concurrent dangereux. En adhérant à la nouvelle entente, il n’a pas aliéné èette puissance ; de concurrent certain, il est devenu concurrent éventuel en se réservant le droit de se retirer au début de chaque trimestre en prévenant au moins quatre semaines à l’avance. Il exerce ainsi une sorte de pression indirecte sur le Syndicat tandis que, dans son Conseil il conserve une action directe.
- Le fisc est, en principe, représenté dans le Syndicat parle ministre du Commerce et de l’Industrie agissant au nom de l’Etat prussien.
- Pratiquement, il le sera :
- Dans le Conseil de surveillance, par un membre nommé par la direction des mines royales de Recklinghaussen ; dans les comités permanents et extraordinaires, par un délégué de ce représentant, désigné également par la direction des mines.
- Lorsque, dans une assemblée, une minorité comportant 3o % au riioins des voix autres que celles attribuées au fisc se sera prononcée en faveur d’un abaissement ou contre une élévation des prix, le ministre aura le droit de décider en dernier ressort dans les 48 heures qui suivront le moment où le résultat du vote lui aura été communiqué.
- C’est donc bien l’Etat qui fera la loi au sein du grand cartel. Dans quel sens exercera-t-il son action? Il semble que son double droit de se retirer quand bon lui semble pour concurrencer le Syndicat, etd’intervenir pour une modération des prix, doive avoir pour effet d’empêcher le Syndicat d’abuser de son monopole formidable.
- La (îazette de Francfort du 17 octobre craint cependant que ces prérogatives soient illusoires, en raison de l’impuissance ou se trouve .l’État d’exploiter économiquement ses propres mines. Cependant, le Conseil d’Empire, qui a été la cause première dé cette fusion, aura le droit et le devoir de défendre les intérêts de la collectivité.
- En somme, c’est là une expérience d’étatisation et de socialisme qu’il vaut mieux laisser faire à nos ennemis que faire pour notre compte.
- L. D.
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- LA. LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 2 Décembre 1916.
- i '
- La standardisation et l’aide qu'elle apporte
- aux diverses industries. — G Le Maistre.
- Dans une conférence faite à la British Association sur la standardisation, M. C. Le Maistre, après un exposé de vues générales sur la question, rappelle comment fut créé l'Engineering Standards Committee, comment il est organisé et quels heureux résultats il a obtenus.
- Ce sont ces résultats seuls qui sont résumés ici.
- L’un des premiers objectifs de la Commission fut de simplifier le laminage des rails et profilés d’acier employés dans les constructions y compris les constructions navales afin de réduire, d’une part, le nombre des cylindres de laminoirs à tailler et de faciliter, d’autre part, la fabrication d’un stock pendant la morte-saison. Aujourd’hui, grâce aux travaux de la Commission, les profils de rails de tramways ne sont plus qu’au nombre de 5 alors qu’on en comptait 70. Le tonnage des rails de ce genre aux profils normaux, fabriqués dans l’exercice finissant en mars 1915 représentait 75 % de la production totale.
- Une réduction considérable a été réalisée de même sur le nombre des profils de rails pour chemins de fer.
- Le ciment Portland aux spécifications de la Commission est d’un emploi général aujourd’hui. En 19Ci, il en a été produit g5 % de la totalité du ciment fabriqué en Angleterre. 3 millions de tonnes.
- Dans ses ordonnances générales de 1909, le London County Council a spécifié que tout l’acier lamipé employé à la charpente métallique des bâtiments devrait être conforme aux règles fixées par le Standards Committee et, d’autre part, que toute la maçonnerie de brique, béton, pierfé, etc., devrait être exécutée en ciment conforme aux spécifications de cette commission.
- On estime que 60 % des matériaux servant à construire le matériel roulant des chemins de fer britanniques sont faits aux spécifications. En 1913-'1914, cinq des plus importants laminoirs d’Angleterre ont fait aux profils normaux 94 * de leur production.
- L’Amirauté a adopté les aciers normaux pour les chaudières marines, les profilés normaux pour la construction navale et, sous réserve de certaines conditions imposées par le caractère
- ÏÔl7
- spécial de cette construction, les spécifications types relatives aux moulages d’acier et pièces de forge. Elle a également décidé l’adoption des filetages fins à l’étalon britannique pour les boulons et écrous.
- Le War Office a pris la même mesure en de nombreux cas et s’est rallié aux diamètres normaux de jantes pour bandages pleins.
- Les règles du Board of Trade concernant la construction des steamers sont d’accord avec les spécifications de la Commission pour l’acier de chaudières, les pièces forgées et moulées. Le Lloyd’s Register a adopté ces spécifications ainsi que les profils normaux. La British Corporation forthe Survcy and Registry of Shipping, et le bureau Veritas les ont également incorporées dans leurs règles.
- L’Amirauté a, dans presque tous les cas, adopté en outre les spécifications relatives à la construction électrique, sauf lorsque les exigences du service ou des conditions spéciales ont imposé des modifications.
- Le Gouvernement des Indes et les Compagnies indiennes de chemins de fer, non seulement ont adopté lés spécifications relatives aux matériaux de construction, mais ont provoqué la normalisation du matériel de traction. Aujourd’hui, il existe 6 types de locomotives pour voie normale, ft types pour voie de 1 mètre et 3 autres types sont à l’étude. Depuis la publication du premier rapport en 1905. on a construit pour les Indes plus de 1 600 machines à voie normale et plus de 700 à voie de 1 mètre représentant un capital de 7,5 millions de livres sterling (190 millions de francs).
- En dépit des critiques formulées contre celte politique, une expérience pratique de 10 années a montré combien elle était sage et économique et quel avantage il y aurait à l’adopter pour les chemins de fer de la Métropole. En l’occurrence, le Standards Committee a évité ce que l’auteur appelle fort heureusement la stagnation— ennemie du progrès — en révisant périodiquement ses recommandations.
- Le Home Office recommande deux qualités de choix de fer forgé pour les chaînes et appareils de levage, qualités indiquées par la Commission. La même administration prescrit que le watlage des lampes à filaments de tungstène destinées aux automobiles soit limité au maximum donné par la Commission.
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- i9è La lumière
- Le département des routes a fait étudier les dimensions de matériaux d’empierrage.
- Au point de vue électrique, il faut noter le travail préparatoire considérable accompli dans les deux dernières années. Le plus important a trait à la normalisation de la machinerie, tâche d’autant plus délicate qu’en Angleterre on compte de 4° à 60 constructeurs, alors qu’en Allemagne et aux Etats-Unis, le nombre des grands établissements de construction est pratiquement réduit à quelques unités (deux pour les Etats-Unis).
- Des conférences tenues à Londres et à New-York entre le Standards Committee anglais et celui de l’Institut Américain des Ingénieurs Électriciens ont fixé une base pratique pour la comparaison entre les spécifications relatives aux machines électiiques construites dans les deux pays intéressés ; les règles y sont aujourd’hui en conformité suivies points essentiels.
- La Commission a beaucoup fait également dans l’une des tâches les plus difficiles — la standardisation des petites garnitures électriques — en raison de la liberté de construction. Avec le concours de l’Association des Constructeurs, mais non pas sans de grandes difficultés, on y est arrivé én ce qui concerne l’interchangeabilité des douilles et prises de courant pour usage domestique. Une spécification assurant cette interchangeabilité entre toute fiche de prise de courant de charge et toute douille, du type recommandé par la Commission des voitures électriques de l lncorporated Municipal Elec-trical Association, aiderait beaucoup au développement des voitures électriques.
- Une spécification relative aux compteurs électriques a été récemment terminée après beaucoup de travail et, bien que certaines modifications puissent y être encore demandées, on espère qu’elle serait satisfaisante tant pour le constructeur que pour la clientèle.
- Un système de symboles graphiques pour les dessins de construction électrique est à l’étude eh collaboration avec des Commissions américaine et canadienne.
- ÉLECTillQÜË t. XXXV(* Série). — N#49.
- Les ramifications de la Commission sont, comme on le voit, extrêmement étendues: en raison du commerce international, cette institution sera d’ailleurs forcée d’envisager une coopération internationale. Déjà, en fait, la sous-commission d’électricité n’estautre, sous un président différent, que la section anglaise de la grande Commission électrotechnique internationale qui rayonne sur i5 à 20 pays.
- La nature complexe du matériel électrique nécessite, au point de vue de la standardisation, une méthode différente de celle employée pour les autres matériauxde construction ou machines. C’est ainsi, par exemple, que la question de fixation de la puissance ou capacité maximum d’une machine ou d’un appareil est plus compliquée que la normalisation d’un organe mécanique où électrique quelconque; cela tient surtout au manque de précision des lois qui régissent les matériaux isolants.
- Il faut distinguer aussi entre « étalon international de qualité » et « étalon de puissance » (international rating). Le Congrès international des électriciens a adopté le|premier en 1913. à Berlin, sous la forme de limites de température admissibles pour les matériaux en usage général; cependant, ces limites ne donnent pas un moyen de comparaison directe entre machines de provenances diverses puisque réchauffement n’y est pas nécessairement le même. Quoi qu’il en soit, le fait que les électriciens américains et anglais sont d’accord sur ce point d’immense importance commerciale aura certainement une grande influence sur l’industrie électrique mondiale.
- De tous côtés, on s’organisepourl’après-guerre. La ligue allemande des associations économiques compte 60 000 membres. L’auteur exprime le vœu que tous les efforts nécessaires soient faits pour donner connaissance à l’étranger des spécifications anglaises dont quelques-unes ont déjà été traduites en français.
- L. D.
- (Communication à la British Association Section G )
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- î Décembre 1916.
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 190
- . RENSEIGNEMENTS COMMERCIAUX
- Ministère de la guerre.
- Lé président de la République'française,
- Sur le rapport des ministres de la guerre, des travaux publics et de. l’intérieur, ,
- , Vu la loi du 5 août 1914 relative à la prorogation des échéances des valeurs négociables et notamment l’article a permettant au gouvernement, pendant la durée des hostilités, de prendre dans l’intérêt général, par décret, en conseil des ministres, toutes les mesures nécessaires pour faciliter l’exécution ou suspendre les effets des obligations commerciales ou civiles ;
- Vu la loi du 3 juillet 1877 sur les réquisitions militaires, complétée par la loi du i3 juillet 1911, et notamment son article 58, ainsi que les règlements annexes ;
- Vulaloidu 15 juin 1906 sUr les distributions d’énergie et les règlements annexes ;
- Le conseil des ministres entendu,
- Décrète :
- Art. Ier. -— Dans tous les réseaux de distribution d’énergie qui desservent, soit des établissements de l’État, soit des établissements, usines et exploitations de l’industrie privée travaillant pourla défense nationale, et qui seront désignés par un arrêté du ministre de la guerre, il ne pourra être contracté de police nouvelle ou d’augmentation de police ancienne de fourniture d’énergie sans l’autorisation du ministre de la guerre.
- Art. a. — En cas d’insuffisance d’un réseau à assurer la fourniture simultanée de l’énergie nécessaire aux
- établissements travaillant pour la défense nationale, aux services publics et à la consommation privée, le ministre de la guerre est autorisé, en l’absence même de toute réquisition, à imposer à l’exploitant un ordre de priorité entre ces diverses catégories de consommateurs d’énergie, à titre permanent, ou à certaines heures de la journée, seulement, sur avis conforme du ministre de l’intérieur et du ministre des travaux publics.
- Art. 3. — Au cas où le ministre de la guerre serait amené à réquisitionner un ou plusieurs des secteurs susvisés, par application des dispositions du paragraphe 4 de l’article 58 de la loi du J juillet 1877, tous établissements, services publics et particuliers auxquels serait fournie de l’énergie devront en acquitter le prix sur la base du coût de revient à l’Etat et au prorata de la quantité d’énergie consommée par eux.
- Art. 4. — Les ministres de la guerre, dee travaux publics et de l’intérieur sont chargés, chacun en ce qui le concerne, de l’exécution du présent décret,
- Fait à Paris, le 21 novembre 1916.
- R. Poincaré.
- Par le Président de la République :
- Le ministre de la guerre par intérim,
- Lacaze.
- Le ministre des travaux publics,
- M. Sembat.
- Le ministre de l’intérieur,
- Malvy.
- Résultats d'exploitation à fin septembre 1916. Réseaux de l’Energie Industrielle et des Sociétés filiales.
- BÉNÉFICES
- RÉSEAUX DIFFÉRENCE EN FAVEUR DE
- 1916
- 1916 1915
- Bourg-d’Oisan» ; 22 464 ,20 1 080 ,85
- Drôme Nord et Sud 115 602 ,T7 8 170,81
- Est-de-Lyon. 70 399,29 65o,7i
- Haute-Auvergne 116 097 ,90 21 198,65
- Madagascar (J) 35s 53a , 17 32 434,4o
- Rhône-et-Loire i54 958 ,31 24 094,45
- Côte-d’Or i 94 621 ,18 9 072,25
- Secteur de Bretagne 44 87? ,5o 4 911,*8
- - 791 549,32 99 881.74 1 731,56
- Energie électrique de la Basse-Loire 1 3i 1 247,77 3 507 ,64
- Société d’Alais 23g 83.2 ,65 734,12
- Orléanais (') 96 463 ,35 6 397 ,87
- ' 1 647 543,77 6 397,87 4 261 ,79
- () Résultats à fin août. —
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- 200
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXV (2? Série},—N»
- Société Pyrénéenne d’Energie électrique.
- Le«ompte rendu de l’Assemblée géuérale de la Société Pyrénéenne d’Energie électrique montre que le développement de ses recettes, accusé par l’exercice 1916, s’est poursuivi avec continuité pendant l’exercice en cours ; le montant des recettes annuelles garanties s'élevait à 3876000 francs, à la date du 3o septembre contre 1 900 000 francs environ à la meme date en 1915 et celui des recettes encaissées à la somme de 3 279 000 fr.
- En présence de cette situation favorable, le Conseil a décidé au mois de juin dernier, de reprendre le paiement des coupons d’obligations et l'amortissement de ces dernières, et de procéder à une émission de bons de 6 1/2 %, qui a obtenu un accueil favorable.
- Dans le même ordre d'idées, et en prévision des travaux importants que demande encore le service des Etablissements travaillant pour la Défense Nationale, le Conseil a décidé également de*reprendre l’émission des Obligations 5 % que l’ouverture des hostilités avait arrêtée.
- Au point de vue exploitation, la Société Pyrénéenne a réalisé pendant cet exercice la jonction de ses réseaux
- —’ * *//* > •
- avec "usine de Gesse, appartenant à )a Société Méridionale de. Transport de Force. Celte liaison lui permet d’amener dans la région *de Toulouse les excédents de puissance dont dispose celle Société,
- Elle a également construit, avec le concours de la Compagnie Française des Métaux, une seconde ligne reliant Toulouse à Castelsarrasin, afin d’assurer à cettejCompa-gnie le supplément d’énergie donl elle avait besoin.
- Laproduction des usines qui avait étédea.a laooookilo-wa.tts-heures en 1914» a été portée à 29 87a a6o kilowatts-heures en 1916.
- L’augmentation d<e 7 75a a 10 kilowatts-heures, soit 3a % environ^ correspond à une plus-value de recette de 496 4^4 fr* 34, soit 29 %.
- La production des usines de la Société Pyrénéenne, ajoutée à celle des usines de Luzières appartenant à la Société des Forces motrices de l’Agoût, et de Gesse appartenant à la Société Méridionale de Transport de Force a été de 44 547 ^5o kilowatts-heures pour les neuf premiers mois de l’exercice en cours.
- Nous donnons éi-dessous le bilan au 3i décembre 1915 de celle Société.
- ACTIF
- PASSIF
- I. — Valeurs immobilisées à amortir.
- 1. Chute d’Orlu et conces-
- sions d’Oô etdeSiguer..
- 2. Usines.................
- 3. Réseaux et Postes......
- 4. installations d’abonnés...
- 5. Immeubles et terrains... ü. Outillage et mobilier... .
- 7. Participations financières
- etconcessions d’éclairage
- 8. Primes de remboursement 9 Frais de coKstitulion et
- démissisn..............
- 10. Intérêts et frais payés au tiire de premier Etablissement.....................
- II. — Valeurs
- 1. Cuisse.................
- a. Banques ................
- 3. Marchondises...........
- III. — Valeurs
- 1. Cautionnements.........
- a. Travaux et marchés en cours.................
- 3. Sommes payées sur com-
- mandes ...............
- 4. Frais ù imputer eux Exer-
- cices suivants et dépôts d’avances.............
- IV. — Comptes
- 1. Abonnés................
- v5. Débiteurs divers.......
- 1 179 a83 63 8 089 455 89
- 10 g38 a38 a5 212 a5o 5o 28 196 45-228 773 88
- 3 5i4 06G 75 645 3oo 00
- 2 117 5a8 41
- 2 636 85q 49
- ------------- 29 711 952 a3
- disponibles.
- 29 454 85 215 128 7b
- 414 77'-* 00
- ------------- G79 355 60
- engagées.
- 6 6a5 00
- 118 75* 80
- 171 660 00
- i63 3o6 42
- -------------- 461 344 22
- des Tiers.
- 65i 3i4 75 190 1^1 66
- -------------- 84* 3i
- 3c 694 078 36
- I, — Comptes du capital.
- 1. Capital actions........... 8 000 000 00
- a. Capital obligations 4 1/2 %. 8 218 oo5 00 » » 5 % souscrites .............. 9 3ia 000 00
- 3. Amortissement obligation
- 41/2 %......*............ 3a 000 00
- .—---------- a5 56a 000 00
- II. — Valeurs 1. Effets à payer............
- exigibles.
- 131 102 12
- i3i
- 202
- 12
- III. — Comptes
- 1. Coupons échus..............
- 2. Provision pour coupons
- obligations 4 1/2 % échus ier janvier igi5..........
- 3. Intérêts courus sur obliga-
- tions 5 % souscrites uu 3i décembre 1914..........
- 4. Créditeurs divers..........
- Exercice,bénéfices de l’année
- des Tiers.
- 1 i38 160 20
- 185 625 00
- 119 892 00
- 4 386 098 53 5 729 775 n‘S 171 200 5i
- 3i 694 078 36
- Paris. — imprimerie levé* \T, rue cassette.
- te Gérant : J.-B. Nouet.
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- Trante-hüItMms année
- SAMEDI 9 DÉCEMBRE 1916. Tdme XXXV (2* séria). N» 60
- ta*******Ma >!» ««»»»« >A»» ««««.«« » - » - *i-l-y-l-^fiirnrii^inAAAnAnAr>
- La Lumière Electrique
- SOMMAIRE
- CAMPANAKlS. — Sur le calcul des rhéostats de démarrage dans l’huile................ 201
- J. ESCARD. — La lutte contre les orages et la grêle par les niagaras électriques.... 207
- \
- Publications techniques
- Radiotélégraphie et radiotéléphonie Calcul dé la capacité des antennes radiotélé-
- graphiques en tenant compte de l’effet des mâts et des bâtiments. — G.-W.-O. Howe. 215
- Enseignement technique
- Sur les facultés techniques autonomes. (Suite. )
- — A. Blondel..................."...... ' 21g
- Breveta d’invention (liste)............. 223
- Renseignements Commerciaux.............. 224
- SUR LE CALCUL DES RHÉOSTATS DE DÉMARRAGE DANS L’HUILE
- %
- L'auteur a donné dans un article précédent le calcul d'un démarreur dans l'air dans Vhypothèse de transmission nulle de la chaleur par le métal. Il entreprend aujourd'hui l'étude d'un démarreur plongé dans un corps dans lequel il rayonne de la chaleur, et plus particulièrement dans le cas de boudins plongés dans l'huile.
- En nous plaçant toujours dans le cas d’un démarrage de moteur shunt ou asynchrone à couple constant et courant maximum également constant, la capacité que doit avoir l’interplot (n) reste donnée par la même relation
- C» = R PT
- par interplot peut être aussi considérée comme connue, de même que pour un démarreur à air d’après les constantes du moteur.
- Ceci étant, nous supposerons le poids total d’huile P/t partagé en portions relatives à chacun des interplots et proportionnelles à la capacité nécessaire pour cet interplot, soit
- que pour un démarreur à air.
- Supposons déterminées les dimensions générales de l’appareil qui est à prendre pour démarrer un moteur de puissance P«,, ce qui est le cas dans la pratique; on en déduira le poids P* d’huile totale qui sera une constante pour chaque type d’appareil de série. Nous pourrons également considérer comme donnée la température 0/, de l’huile, soit par une considération de non-échauf-fement exagéré de l’enveloppe, soit par celle du nombre de démarrages consécutifs ou espacés à des intervalles de temps donnés. La résistance
- (P*)« =
- P/i X
- Cn
- (•totale
- et déplus, que chaque interplot,de métal chauffe sa portion correspondante d’huile, en la portant ! de o° à 6"/i, et nous aurons ainsi chauffé toute . l’huile à 0°a.
- Tous les boudins commençant à chauffer ensemble, l’huile est en effet prise pour chaque interplot à partir de la même température supposée o°, mais aujjout du temps le premier interplot a déjà atteint sa température finale et
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- 202 LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXV (2* Série). — N« 50. •
- le second pas encore, il y a donc échauffement par conductibilité de l’interplot d’huile voisin pour lequel le courant d'huile est aussi un courant montant, l’appel commun se faisant aux régions d’huile froide. Mais étant donné que, d’une part, le deuxième interplot d’nuilë n’est plus en ce moment à la température o% mais au contraire à une température voisine de celle du premier, et que, d’autre part, une fois le premier interplot passé, son huile se refroidit par conductibilité vers les régions qui la précèdentet parcon-nexion en étant remplacée par de l’huile plus froide qui ne se réchauffe plus par un courant passant dans ces boudins, ce qui agit en sens contraire, nous supposerons que chaque tranche d’huile est chauffée uniquement par les résistances correspondantes comme si elles existaient seules.
- Equations des températures. — Nous allons écrire que la quantité de chaleur fournie par le courant échauffe, d’une part, le métal, et, d’autre part, rayonne dans l’huile, et nous supposerons qu’à l’instant t la température de chaque interplot d’huile est uniforme, ce qui supposerait une conductibilité infinie pour l’huile et pourrait paraître en contradiction avec les hypothèses précédentes, si on ne remarque pas que les premières impliquent des cloisons imperméables entre interplots. Nous négligerons les pertes par radiations de l’enveloppe et supposerons qu’à la fin du démarrage toute l’huile est à la même température.
- Etantdonné quelatempérature del’huile monte régulièrement avec celle du métal l’écart entre les deux étant alors réduit, nous appliquerons la formule de Newton pour la chaleur transmise. Soient à un instant t, G et G' les températures du métal et de l’huile pour un interplot n ayant comme poipls de métal P, poids d’huile Pa et surface latérale totale S, on aura les deux relations
- avec
- 0,24 a„RI*m . ,,, , „ .
- A =--------—----- = vitesse d échauffement du
- Pc
- métal sans radiation.
- S K
- B = —— vitesse de refroidissement du métal
- Pc
- radiant dans une enceinte qu’il dépasse de i degré.
- SK
- B' =
- Paca
- vitesse d'échauffement de l'huile
- pour i degré d’écart avec le corps qui la chauffe.
- De (i) et (2) on déduit d (G — G') _
- dt
- : A — (B -j- B') (G — 0') = A — B,(G—G')
- B. =(B +B')j
- d’où l’on tire
- - ~ log [A - B, (G - G')] ±=t + LC-X (-et pour
- t — o, G — 0' = o Ct0 = A et par suite
- A — B, (G — G') = Ae-B<* et
- 0 —0' = — (1 —
- Di
- (n
- Cette valeur portée dans les équations (1) et (2) donne
- = TT ' + li? *-*' + c"
- Jk'
- SK (G — 6') = P/jC/, ^ (I)
- [0,24 «.1RI1/» — SK (0 — G')] dt — PcrfO (II)
- ,, , j - . • , , , cfG dO'
- d ou on déduit les valeurs de— et — qui sont de
- dtdt
- la forme
- \ ^ = A-B(0-6') ‘ (.)
- <*6'
- dt
- — B' (6 — G')
- et pour t = o et G’ = o, la C,e =
- AB'
- B,*
- d’où
- et
- • A R' 1
- = (. (4)
- l6>
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- 9 Décembre 1916.
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 203
- Ces relations (3), (4) et (5) donneront les valeurs des températures au-dessus de l’ambiante du métal et de l’huile dans chaque interplot, si l’on prend t = tn et qu’on donne au poids et surface du métal, et au poids d’huile, d’autre part, les valeurs répondant à l’interplot n. Si on se donne au contraire 6 et le poids total d’huile elles serviront à déterminer 6n, dn et ln, étant donné 4 pin
- qu’on a de plus
- izd2,,
- a, 1 R, mais par suite de
- l’exponentielle elles ne permettent pas une solution directe.
- Calcul du poids d’huile par interplot. — On a vu que :
- (P*)» = P A X
- c„
- P/,x
- O-nhn
- C totale 2 anb,i
- et nous avons vu (deuxième article) que
- \p V\n-
- a„bn — (X — 1) __—
- \in
- nous calculons donc .. X"
- 1 = 2-----2 —
- Xïn X" Xîn
- (n variant de 1 à p). On a
- 2f = X
- X* 1
- K*-)
- h? — 1
- \P (X — 1 )
- et
- 2 X*n
- et par suite _ X'* — 1
- è (s-)
- I
- X»
- X'1
- X*-*
- \p (X — 1)
- X*P — X*p (X* -
- X*p— 1 X2p (Xa — I Xp +
- d’où ]’Lanhn '
- \F
- \P
- xp — 1 r
- _XP(X- 1) L1 XP(X +
- r (Xp+q-i
- «L xp(x+.(j
- VJ
- Xp+i — 1
- (XP-.)(X+I)
- et
- X
- (P*)» = P A
- Xp+i—1 -(Xp_,)(X+ij
- = P/.
- * X» _ I x—x
- (X2—1) X2p X'*
- V L ^ x —
- (XP-t) (Xp+‘—1)
- X*-»
- qui varie bien avec la capacité par interplot
- X»— 1 comme ———.
- X2'*
- Calcul du démarreur. — Supposons le démarrage fini, le nombre total de watts absorbé par le démarreur est égale à la capacité totale C, et on a, en tenant compte que
- RI*
- UI
- X (x + Gj X (1 -{- C)
- (voir première étude)
- (» +X)2
- C = P,
- 4X(i + C)
- T2a„£„;
- d’autre part, l’huile totale en absorbe il
- 0,24
- reste donc pour le métal une capacité C' donnée par
- + x;
- 4X(« +C)
- T 2a,Ai —
- P/tC/tQ'/, _ PC9 0,24 0,24’
- c’est la capacité que devra avoir la partie mêlai du démarreur, fonctionnant comme démarreur à air ne transmettant plus de chaleur, c’est-à-dire dans les conditions où nous avons étudié les démarreurs à air. Ceci correspondant pour une résistance R de rhéostat à un nouveau courant I'„t moyen donné par
- I'* =
- A m ------
- RT2o„ù„
- I'« =
- RI'„,T2a/1ù„
- On est ramené au calcul d’un démarreu à air pour un courant I',„, répondant à une nouvelle aRP,
- tension RI'
- (!+X)
- , dont toutefois nous ne con-
- naissons pas encore la température d’échauffe-ment ô,„ du métal, et pour la déterminer on opé-
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- LA LUMIÈRE ÉLËC'l R1QUÊ T. XXXV (à* Série).— N» 50 ?
- rera par essais successifs. On commencera par donner une température 0lm et on calculera avec IVi et 01)n un interplot. Avec les valeurs de dn et l,i ainsi trouvée et pour le courant réel Im, cette fois la valeur 0 — G' par la formule (3). Si là valeur de 0 redonne la valeur primitivemènt prise c’est qu’elle, est bonne, sinon on recopi-mencera avec une valeur moyenne entre les deux. Pour faciliter ce travail on tracera une fois pour
- toutes la courbe y == — et pour une valeur de B7,,
- gX 4
- on lira directement (i — e—i>l(n) en A et on aura assez facilement G—O'ffîg. i ).
- Si nous remarquons que A représente la vitesse d’échaufïement du métal sans radiation, sous le courant lm-, qui est, dans ces conditions, constante en fonction du temps
- dG __ o,if, a„R I,„2 _ dt~ Pc . —
- et que, d’autre part, le courant l'mque nous prenons est celui donné par:
- RI„/*T2a„ô„= C> = PcG
- et qui est le même que celui donné par:
- anRlm'2tn — P„cG,
- Ôn peut d’ailleurs retrouver ce résultat directement. En effet
- A =
- 0,24 ' P„c
- et nous avons vu (deuxième étude) que
- dff
- P„ =
- rn2p
- calculé pour le courant I' et avec
- m
- 6 X 4,17 cd„ . ' • •
- i1 = -----*- et G = Glm;
- P
- d’où
- 0,24a„RI'a„, X p X G 4,17 cdg G,„, I*„
- c X a„bnTRll2m dg X p t„ l'2m'
- On a, d’autre part,
- Pn = *-£aind, et Sn = vdnlHi.
- 4
- d’où
- et
- d’où
- B =
- S„K 4 Kd,J,iK 4 K
- P «G c tc d2nlndg dndgc
- S„K %dnl„K
- B' =
- (PaG*)b - (Pn)nch ’
- B, = B + B'
- v
- en notant que pour un type et un interplot donné et pour une pointe constante
- puisque, en faisant la somme appliquée à tous les interplots, on retrouve la première relation, nous voyons que la vitesse d’échaufïement sans radiation dans l’air est — pour échauffer le poids P„
- tn
- sous le courant I'm. Donc sans radiation aussi dans l’huile, O' Dm, tn I'V
- pour échauffer mais alors sous
- d’oq
- 4 K tc K
- cdg (P/i)<iC/,
- sont constants.
- Les considérations ci-dessus faciliteront les calculs pour
- 6-6' = ^(i-e—B .*);
- nous remarquons en passant que l’on peut écrire
- jb PL™
- tn I ** '
- _ an^bn BIW\/ T Ün'J b U \/ f ( I -f- X) y
- m p 1np 2X(i-)-C)
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRÏQÜË
- d Décembre 1916.
- 205
- et
- ou
- P
- Il ——
- -la£*LÊs rp„,
- m p
- cinbnT dg ^ (i -|- X)* _____ x —
- X P»
- — rfeA . K'S,
- (6a_0)I.Î33 P'hCh ’
- avec
- P«, = UI,
- ce qui pourrait donner un tracé plus simple de la dernière série de courbe (racée dans la deuxième étude en construisant les poids en fonction des puissances et les longueurs en fonction des tensions, étant donné qu’il y a proportionnalité entre poids et puissance, d’une part, et entre longueur et tension, d’autre part.
- Conditions de possibilité et choix du type. — Une fois Ç', 1' et 0 déterminé on est ramené à un problème connu pour les démarreurs à air.
- On pourra, également en déduire une comparaison au point de vue prix entre un démarreur à air prévu pour la capacité totale et température 0a et le démarreur à huile pour Ôa ^ 6.
- Choix de la température de l’huile. — Si le nombre de démarrage par jour est petit, on pourra admettre chaque fois que l’huile et le métal reviennent à la température ambiante et alors après chaque démarrage l’huile et le métal prennent des surélévations au-dessus de l’ambiante données par les formules (3), (4) et (5j. En cas contraire on doit tenir compte du refroidissement du démarreur et, eh supposant alors que l’air qui vient au contact de l’enveloppe est toujours à la température ambiante 0, nous appliquerons la formule de Dulong et Petit, soit en négligeant le terme dû au rayonnement
- dq = K'S,; (0* — 0)*.*3î dt
- d’où
- 1 i K'S„ t> .
- o,233 X (0A —0)od33 — p»ACA 1 + c*
- pour t = o 0A — 0=0'/, = température de l’huile au-dessus de l’ambiante, d’où
- K-s., r_j________________________î_i
- F";, C/; O,,33 |_(F|A — Bj'F—. J
- On pourra simplifier le travail avec une approximation suffisante comme suit. Les variables dans la formule de refroidissement étant t et 0A, on construira une fois pour toutes pour chaque type de rhéostat et avec la plus grande puissance qu’il peut démarrer, donc avecle plus grand poids de métal, la courbe de refroidissement en partant d’une valeur de ô'a supérieure ou égale à la plus
- Fig. a. .
- 0A étant fonction de t, Iv' étant distinct de K de Newto'n et Sc = surface de l’enveloppe.
- Nous supposerons que pendant ce refroidissement, qui est lent, la température du métal est la même que celle de l’huile, ce qui amène à considérer un poids transformé d’huile P'/, tel que l’on ait
- P'acaO'a = P/iC/,t)'/t -[-Pc 0
- 6'a et 6',,, étant les températures en fin de démarrage, au-dessus de l’ambiante, on en déduit
- K'Se (6A —'0)‘.«3 dt= — P'hChd*h
- grande valeur qu’on admettrait pour température de l’huile avec un démarrage unique. Cette courbe donnerait des résultats plus défavorables pour les cas des puissances plus faibles, le poids du métal étant alors plus petit. En tenant compte que la surélévation de température 6' reste celle de la formule (4) chaque fois, car on suppose qu’il n’y a pas de pertes pendant le démarrage, on pourra opérer avec des droites parallèles au lieu des courbes d’échauffement, ce qui donnerait un tracé analogue à celui ci-contre, et indiquerait ici cju’il n’y aurait que trois démarrages consécutifs possibles pour attendre le maximum admis
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXV (2* Série). —W50.
- pour 6. En opérant ainsi on néglige le refroidissement pendant la durée du démarrage. On pourrait en tenir compte approximativement ou bien en reportant 6' à partir du point A, ce qui revient à. prendre le refroidissement à partir de ô0, ou bien plus exactement en prenant ce refroidissement à partir de la moyenne 0a entre 60 et 6,.
- Remarques. — i# Si nous nous reportons aux équations (3), (4) et (5) nous voyons d’abord que 6 — 6' n’est jamais égale à zéro sauf pour t = o.
- A
- Pour l— oo ,0 — 6' tend vers D’après l’hypo-
- Ui
- thèse de pertes nulles par l’enveloppe, il est en effet impossible d’arriver à 6 = 6', car si à un constant donné on a cette égalité les watts fournis à partir de cet instant serviront d’abord à chauffer le métal qui à son tour réchauffera l’huile d’où donc une différence de température entre métal et huile. Tout se passerait d’ailleurs à partir de cet instant comme si on repartait de t = o.
- 2° Si nous regardons les équations (4) et (5) nous voyons d’une part que 6 et 6' croissent indéfiniment avec le temps, ce qui est évident, puisqu’il n’y a pas de pertes par l’enveloppe et ce qui montre que ces équations ne sont applicables que pour un temps court.
- AB'
- Si nous construisons la droite y = —— t, les
- AB'
- tangentes à l’origine étant différentes de
- B,
- pour la courbe de 6 et 6', et si nous menons les
- ,,,, , AB' . AB ,
- parallèles a distantes de vers le haut et
- Bj Bj*
- , AB' , ,
- de g-y vers le bas, nous aurons les asymptotes des deux courbes.
- 3° Si on veut tenir compte des pertes par l’enveloppe les équations seraient
- [SK (6 — 6') — S„K' (6'—0) i’23aJ dt = PhchdV
- [o,24a„RIJm—SK(8—6')—SeK'(6'—0)1’ï33J</4=Pcrf0.
- d (0 — 0')
- 4° Pour t = oo---------- tend vers zéro : les
- dt
- vitesses d’échauffement du métal et de l’huile sont les mêmes.
- Campanakis,
- (E. G. P. — E. S. G.)
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
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- LA LUTTE CONTRE LES ORAGES ET LA GRÊLE PAR LES NIAGARAS ÉLECTRIQUES
- Par les dégâts qu'ils occasionnent, les orages et la grêle méritent toute l'attention des techniciens. Les méthodes permettant de lutter con tre eux sont nombreuses, mais aucune n'est complètement efficace. Aussi les recherches en vue de la découverte ou de la mise au point de procédés et d’appareils pratiques méritent-elles d'être bien accueillies. Depuis plusieurs années, les « Niagaras électriques » sont à l'étude et semblent résoudre la question. Le travail de M. J. Escard sur cette question donne le principe de leur fonctionnement et de leur emploi.
- Parmi les grands fléaux de la nature, la grêle est certainement celui qui cause le plus de dommages à l’agriculture. Les secours pécuniaires que les pouvoirs publics accordent aux malheureux cultivateurs atteints par elle sont tout à fait insuffisants et mieux vaudrait consacrer de fortes sommes à l’étude de procédés efficaces permettant de l’enrayer que de se résigner à distribuer une poussière d’argent dont l’effet est presque toujours nul ou très peu sensible. La France perd annuellement ioo millions de francs, soit un milliard tous les dix ans. Ces chiffres suffisent pour se rendre compte des pertes dues au seul fait des chutes de grêle sur les cultures.
- La difficulté de lutter efficacement contre ce fléau provient de l’insuffisance de nos connaissances sur son origine. Jusqu’à ces dernières années, les procédés employés ont été les suivants : les canons para-grêles ; les fusées, fusées-pétards et bombes; les ballons explosibles ,'les cerfs-volants à sirènes. Ce sont des tirs dont l’effet immédiat est d’ébranler les nuages orageux et de réduire les orages à grêle à l’état de grêle molleou de pluie inoffensive. Or, il est démontré que l’action exercée sur un nuage orageux par une détonation isolée est forcément limitée et faible. Les tirs en masse ne produisent que des effets capricieux, ce qui veut dire que bien souvent ils sont insuffisants; de plus, dans un orage violent à allure cyclonique, les efforts incohérents d’artilleurs bénévoles, surpris et malmenés par un ouragan, sont fatalement impuissants. Par contre, d’après M. Violle, il semble possible de lutter avec succès contre des orages, à marche lente, attaqués métho-diquemeut en avant de la région à protéger et deles combattre, même sur cette dernière, par un tir bien conduit.
- § I. — Relation constante entre l’électricité atmosphérique et les nuages à grêle.
- On arrive ainsi à cette déduction que les tirs, par l’ébranlement qu’ils produisent dans l’atmosphère, modifient brusquement le potentiel électrique des couches inférieures de l’air et des nuages. Les conditions électriques qui président à la formation des grêlons sont alors supprimées et ainsi s’expliquerait ce fait, constaté par de nombreux praticiens et météorologistes, qu’un des premiers résultats des tirs est d’arrêter les éclairs et le tonnerre. On s’accorde du reste généralement à reconnaître que sans électricité il n’y a pas d'orage, et sans orage pas de grêle et l’on arrive à cette autre conséquence que, dans les régions atmosphériques où se forment ces trois météores, il existe entre eux une relation constante et très étroite. Des faits nombreux constatent la présence simultanée des trois phénomènes, et la contribution qu’ils apportent à l’étude de la formation des nuages orageux est importante. Nous en signalerons quelques-uns :
- Dès le commencement du xixe siècle, Volta supposait que deux nuages chargés d’électricité contraire attiraient et repoussaient alternativement les particules de glace des régions atmosphériques froides. Ces particules, d’abord très petites, se chargent de couches de glace de plus en plus épaisses jusqu’au moment où, devenues trop lourdes, elles se transforment en grêlons et tombent à terre. Le froid nécessaire à la production des particules de glace proviendrait de l’évaporation de la surface supérieure de nuages placés au sein d’une atmosphère sèche, comme cela est sans doute fréquent pendant l’été, par l’effet de la rad .tien solaire.
- La théorie de Kaemtz (i8/,o) suppose que l’air
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- LA LUMIÈRE ELECTRIQUE T. XXXV (2" Série). — N» 80.
- entraîné vers les couches inférieures, et auquel sont dues les particules de glace, amène aussi sa forte tension électrique : celle-ci s’accumule progressivement à la silrface du nuage placé à l’extrémité du tourbillon etacquiert bientôt une tension suffisante pour s’échapper en traits fulgurants vers les nuages voisins et vers le sol.
- L’ipfluence de l’électricité sur la formation des nuagesàgrêlea été démontrée en 1861 par Dufour('). Il constata que le simple passage d’üne décharge électrique dans un milieu contenant en suspension des gouttes d’eau surfondues pouvait provoquer immédiatement leur congélation. C’est sans doute à l'ébranlement causé par la décharge qu’il faut attribuer cette congélation subite analogue à la prise en masse des solutions salines siirfondues sous l’influence d’un choc.
- Sanna-Solaro émit alors l’hypothèse suivante :
- Soit un nuage orageux chargé d’électricité. Cette dernière, au moment où elle atteint sa tension maximum, s’échappe et ainsi exerce sur le nuage une réaction violente qui provoque sa contraction. Ce premier mouvement est immédiatement suivi d’une réaction contraire qui amène sa dilatation, d’où production de. froid par suite d’évaporation rapide à la surface du nuage. Il en résulte la congélation de cette dernière et même d’une épaisseur plus ou moins grande du nuage à partir de son enveloppe vers le centre.
- Si le froid n’est pas suffisant pour congeler le nuage, l’eau tombe en gouttelettes. Cela explique pourquoi les premières gouttes de plùie d’orage sont généralement très volumineuses et aussi pourquoi les forts coups de tonnerre sont immédiatement suivis de la chute de grandes quantités d’eau.
- En 1837, Elie de Beaumont, parlant d’une chute de grêle qu’il avait observée en détails, dit ceci :
- « Trois coups de tonnerre sont survenus pendant l’averse ; chacun d’eux a donné lieu à un redoublement assez marqué dans la chute des grêlons. »
- En 1848, Beudant écrivait à son tour :
- « Un coup de tonnerre éclata et presque aùssitôt le nombre des grêlons devint beaucoup plus considérable. »
- A propos d’un orage à grêle survenu en i865 dans la vallée de l’Escaut, M. Lermoyez donne les détails suivants :
- ct'De gros nuages formant des couches superposées
- (*) Comptes rendus de l'Académie des Sciences, année 1861, tome LII, p. 750.
- se montrèrent au sud-ouest et bientôt le tonnerre se fit entendre. Au-dessus de leur masse se dressait un épais cumulus dans lequel se produisait un pétillement continu d’éclairs ; en dessus, plusieurs couches dénuées de teinte sombre s’approchant du sol formaient une large base à celte sorte de pyramide. Le roulement du tonnerre était continu, mais sans intensité ni fracas; un fourmillement ininterrompu d’éclairs engendrait une espèce de crépitation sans intermittence, et les explosions semblaient se concentrer dans l’intérieur de la plus forte nuée. »
- M. Colladon signale de la façon suivante les phénomènes électriques qui, en 1875, ont accompagné un orage à grêle qui dévasta une grande partie de la vallée du Rhône :
- « Les éclairs se succédaient avec une telle rapidité que l’on comptait en moyenne deux ou trois éclairs par seconde, ce qui ferait 8000 à 10 000 par heure. Des phénomènes intenses de phosphorescence électrique ont été remarqués avant et pendant la grêle. Sur le sol, sur les animaux, sur les objets saillants, les grêlons aussi étaient phosphorescents. Une odeur d’ozone très violente a été perçue immédiatement après la grêle. Les décharges électriques incessantes se faisaient d’un nuage supérieur à des nuages immédiatement inférieurs, d’où tombait la grêle. »
- M. Colladon fait en outre remarquer que l'on n’entendait que très rarement de fortes détonations. De plus les cas de chute de foudre ont été remarquablement rares, ce qui permettrait jusqu’à un certain point de séparer les phénomènes électriques engendrant les orages de grande chaleur de ceux qui donnent naissance à la grêle.
- Bien que nous ne voulions pas multiplier outre mesure les faits qui militent en faveur de la liaison étroite des phénomènes électriques et de la grêle, nous donnerons encore la description d’une chute de grêle survenue en août 1907, à Lacédémone, en Grèce (’) :
- « Le ciel, au nord de l’horizon de Coroné, était couvert d’un nuage rond, noir grisâtre et à bords nets et dentelés. Au bout de 10 minutes on entendit un roulement de tonnérre. Une trombe de grêle à axe vertical se produisit se déplaçant sur une vaste trajectoire. De nombreux grêlons du volume d’un petit œuf de poule s’éloignaient de la trombe pour aller tomber avec force à une assez grande distance. »
- (') Voir Th. Moreux, La foudre, les orages, la grêle.
- Paris, 1913.
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- 9 Décémbre 1916. LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
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- La formation de combinaisons par l’étincelle au sein de l’atmosphère a donné l’idée à M. Duvaux de formuler une théorie de la grêle qui est la suivante :
- « L’étincelle électrique produit par son passage dans l’air des combinaisons oxygénéés de l’azote. L’éclair a généralement lieu lorsque la pluie tombe et que par cela même il trouve un milieu conducteur. Dans ce milieu èt tout le long du trajet il se fait une combinaison d'oxygène et d’azote, qui se condense et forme subitement un vide partiel sur tout le parcours de l’étincelle. L’air ambiant non atteint et qui sè trouve sur les limites de la zone atteinte se précipite dans ce vide, se détend et peut provoquer la congélation des gouttes d’eau par le froid résultant de cette détente. La grêle prend ainsi naissance et tombe plus ou moins grosse ou pas du tout suivant les zones froides ou chaudes qu’elle traverse avant d’arriver au sol. »
- Cette hypothèse, si ingénieuse soit-elle, ne nous semble pas susceptible de généralisation. Elle permet, jusqu’à un certain point, d’expliquer les petites chutes de grêle locales, mais ne saurait rendre compte des grosses averses avec gréions parfois énormes qui envahissent des étendues de terrain de plusieurs centaines d’hectares. Cela supposerait une colonne de feu disproportionnée avec ce qu'il nous est donné de connaître sur les dimensions des éclairs et les effets de l’électricité atmosphérique dans le milieu où elle agit..
- On a supposé également que les nuages orageux se composent d’un grand nombre de centres électriques très rapprochés. Il en résulterait, comme dans l’hypothèse de Yolta, la formation de gréions, ballottés et attirés vers un de ces centres, puis vers un autre par l’effet de leur tension électrique propre; leur accroissement en volume et leurs formes variées seraient en rapport avec ces divers mouvements.
- Il convient de citer aussi la théorie de Planté d’après laquelle la grêle résulterait de la congélation, dans les hautes et froides régions de l’atmosphère, de l’eau des nuages pulvérisée et vaporisée par les décharges électriques. Les vaporisations et congélâtions successives, séparées par des intervalles pendant lesquels le grêlon subit des mouvements giratoires plus ou moins prononcés, expliqueraient la structure des grêlons et l’alternance de leurs couches opaques et transparentes.
- La théorie de M. de Beauchamp, président du Comité de défense contre la grêle, peut se résumer de la façon suivante :
- Les chutes de grêle sont toujours précédées par
- un violent coup de foudre, généralement de nuage à nuage, suivi du bruissement des grêlons soudainement formés. Si un nuage chargé d’électricité à haut potentiel en rencontre ou en avoisine de très près un autre plus faiblement chargé, la foudre éclate. Autrement dit, il se produit entre les deux nuages un équilibre de tension électrique dont l’éclair est le témoin précurseur.
- Mais comment cette perte de tension du nuage fortement électrisé, cette perte d’énergie, peut-elle produire subitement un froid suffisant pour congéler l’eau atmosphérique et la transformer en grêlons?
- D’après l’auteur de cette théorie, il existerait entre l’eau liquide et l’eau solide ou glace un état intermédiaire constitué par une sorte de rosée, de buée à demi condensée ('). Cette eau flotte dans l’atmosphère et peut être plus ou moins serrée selon la densité des nuages. Or, la vapeur d’eau existe dans l’atmosphère sous l’influence de l’énergie calorifique qui vaporise lentement et continuellement l’eau de la mer et des fleuves. Lorsque deux nuages à des températures différentes se rapprochent, il y a transformation d’énergie calorifique en électricité, laquelle se manifeste par les multiples décharges qui sillonnent l’atmosphère et atteignent le sol lors des orages. Pendant ce temps, l’eau à l’état de rosée à demi condensée, ayant perdu son énergie calorifique, se congèle plus ou moins brusquement et les centres d’attraction créés par la présence de l’électricité donnent naissanee eux-mêmes à des noyaux d’où naissent les gréions. Ceux-ci prennent des formes diverses suivant les chocs et les mouvements giratoires qu’ils subissent, suivant aussi leur état d’agglutination et la vitesse des mouvements tourbillonnaires qui les entraînent dans différentes directions avant d’atteindre le sol.
- Les faits précédents ne nous font pas seulement toucher du doigt, pour ainsi dire, la liaison qui existe entre la présence de la grêle et l’état électrique du milieu qui favorise sa formation : ils nous font aussi mieux entrevoir quel peut être le moyen de lutte idéal contre les nuages orageux.
- Or, c’est un fait à peu près acquis à la science que les orages ont toujours la même marche et la même direction dans les points où ils sont le plus fréquents. En examinant les cartes des orages, on ne peut manquer d’être frappé de la régularité de
- (l) Cet état se rattache à celui qualifié de « vésiculaire » par les physiciens du xvm" siècle. Les « vésicules » sont les particules d’eau se présentant dans cet état.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE ;T. XXXV (2‘Série). — N‘50.
- SI O
- direction des lignes exprimant la marche des nuages orageux et de l’influence constante des pics montagneux. Ces constatations sont du reste d’un ordre général. Elles sont en rapportavec le régime météorologique des régions considérées et, en outre, avec le sens de rotation de la terre. C’est pourquoi, dans l’Europe occidentale et notamment en France, la direction habituelle des nuages orageux s’observe de l’Ouest vers le Nord-Est et l’Est.
- La cause étant immuable, c’esf par un procédé s’attaquant à cette dernière, c’est-à-dire à l’électricité atmosphérique et non aux. manifestations secondaires qu’elle entraîne, et qui peuvent n’être que locales, qu’on peut espérer résoudre efficacement le problème de la destruction des nuages orageux. C’est la solution -de ce dernier que visent les nia-garas électriques dont nous allons examiner le fonctionnement et l’effet protecteur contre la foudre et la grêle.
- § IL — Les niagaras électriques : premiers appareils ; principe du fonctionnement.
- L’idée d’utiliser des câbles conducteurs dirigés vers le ciel pour combattre les orages et la grêle est très ancienne. Presque de tout temps on a connu l’emploi de longues perches plantées dans les terres à protéger. On a Utilisé aussi les mongoîfières et les cerfs-volants lancés en l’air et reliés au sol par un fil métallique. Dans la seconde moitié du xvme siècle, on a employé sous le nom de paragrêles de longs mâts terminés à leur partie supérieure par une pointe de cuivre et en relation électrique avec le sol : ces appareils ont surtout été étudiés en France et en Italie.
- Dès 1750, le physicien français J. de Romas avait inventé le brontomètre, appareil destiné à préserver de la foudre. Ce fut lui qui, le premier, en 175», eut l’idée de se servir, dans ce but, d’un cerf-volant électrique. A peu près à la même époque, Franklin préconisait la multiplication des paratonnerres, non seulement pour préserver les édifices de l’atteinte de la foudre, mais aussi pour diminuer la fréquence des orages.
- En 1776, Guéneau de Montbéliard imagina un dispositif consistant en Une batterie de paratonnerres recouvrant les champs à soustraire à l’influence désastreuse de la grêle. Quelques années plus tard, Seifernheld eut l’idée de remplacer ces paratonnerres par de simples piquets de fer.
- En 1783, l’abbé Berthelon, inventeur d’un appa-
- reil désigné sous le nom d’« électrovégétomètre » et destiné à soutirer l’électricité atmosphérique au profit de la végétation, donna le principe d'un appareil, sorte de paratonnerre à pointes multiples, qui a servi de type à tous les dispositifs imaginés depuis cette époque.
- En i8t3, Gay-Lussac émet l’idée a que, si les paratonnerres étaient très multipliés sur la surface entière de la France, ils préviendraient la formation de la grêle qui, d’après les théories de Volta, parait être un véritable phénomène électrique ».
- En 1820, La Postolle, pharmacien à Amiens, imagina un paragréle composé d’un piquet de bois dont l’extrémité supérieure, pointue, était reliée au sol par une corde de paille. Thollard, professeur de physique à Tarbes, perfectionna ce dispositif en munissant le piquet d’une pointe de laiton et en introduisant une corde de chanvre dans le conducteur de paille. En 1822, il put constater que les communes de l’arrondissement de Tarbes, qui pendant sept années consécutives avaient eu à souffrir de la grêle, furent protégées à l’aide d’appareils de ce genre placés à 200 mètres les uns des autres. Des résultats analogues furent constatés près de Bologne (Lombardie), dans le canton de Vaud (Suisse) et dans les environs de Chambéry.
- Après de nombreux essais et des discussions assez violentes au sujet des résultats constatés, on installa un peu.partout des paragrêles et,en 1825,on en comptait plus d’un million, répartis en France, en Suisse, en Italie, en Bavière et sur les bords du Rhin.
- En i83o, Philibert Desvignes, propriétaire d’un vignoble à La Chapelle-de-Guinchay, chercha à perfectionner les appareils précédents en fixant, de loin en loin,dans les terres à protéger, de très grands arbres. Ces derniers, simples sapins écorcés étaient munis de tous les accessoires du paratonnerre : tige métallique effilée à la pointe, tiges conductrices de l’électricité, etc. Imparfaitement installés, ces paratonnerres modifiés ne donnèrent pas des résultats pratiques appréciables.
- En 1845, Dupuis-Deleourt imagina un « électrosubtracteur » destiné à mettre en communication permanente l’atmosphère et la terre (*) et ainsi a à prévenir l’orage et à empêcher la formation de la foudre, à garantir surtout les cultivateurs des chutes
- (*) Electro-subtracteur propre à soutirer et à mettre en jeu l’électricité atmosphérique (Brevet français n°i74o, 9 août 1845).
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- 9 Décembre 1916.
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- d’eau subites, des grêles homicides dues à des phénomènes électriques qu’il est au pouvoir de l’homme d’atteindre et de diriger ». Son instrument comprenait principalement un cylindre long et étroit garni de pointes métalliques. Ce cylindre était rempli d'hydrogène, de manière à pouvoir s’élever dans l’air à i.ooo ou i.5oo mètres d’altitude ; il était retenu captif, à l’aide d’une ou plusieurs cordes métalliques établissant à la façon des paratonnerres une communication ininterrompue entre le sol et lui. Comme matière, il était fabriqué à l’aide de toile, de soie ou de toute autre étolfe flexible caoutchoutée ou vernie.
- En 1848, C. Beckensteiner chercha à ressusciter l’électrovégétomètre de Bertholon. Sous le nom de « géomagnétifère », il utilisa un appareil destiné à la fois à soustraire à l’air son électricité et à la faire circuler dans la terre au profit de la végétation (’). « Beaucoup de tentatives ont été faites, dit-il, pour prévenir la grêle; elles ont été inutiles, soit à cause de la construction imparfaite des appareils, soit parce qu'on se flattait à tort qu’un petit nombre de para-grêles pouvait agir. Pour obtenir ce but, il faudrait qu’on en fît un usage général et qu’ils fussent surtout placés en grand nombre sur les hauteurs; et alors, en même temps qu’on obtiendrait un accroissement des récoltes, on verrait diminuer les fléaux atmosphérique! destructeurs. »
- Son appareil, fondé comme les précédents, sur le principe du paratonnerre, se compose d’une perche d'environ ao mètres de hauteur, en bois écorcë, résineux et peint à l’huile pour la rendre non conductrice de l’électricité. Cette perche est armée à son sommet d’une tige de fer cuivré de laquelle part un fil de fer galvanisé descendant jusqu’au sol pour y conduire le fluide électrique. La tige métallique placée au sommet de l'appareil se divise en quatre ou cinq branchesterminales en cuivre deao centimètres de hauteur et de 5 à 6 millimètres de diamètre. L’ensemble constitue un miliéu très conducteur qui soutire constamment et sans secousse l’électricité des nuages orageux et, par conséquent, évite les dangers des chutes de foudre.
- C’est cet appareil, légèrement modifié, que le docteur Frestier, de Saint-Etienne, et E. Chabert, directeur de l’Institut agricole de Beauvais, em-
- ployèrent avec succès, de i885, à 189!), aussi bien comme paragrêle que comme capteur d’électricité atmosphérique appliqué à la culture. L’électrocapteur Basty est basé sur le même principe.
- Tous ces appareils se rapprochent du reste plus ou moins des paratonnerres à tige courte qu’on emploie depuis plus de quinze ans pour la protection des édifices contre la foudre. Les conducteurs sont de larges rubans en cuivre rouge de haute conductibilité (3 centimètres de largeur et 3 millimètres d’épaisseur). Le physicien anglais Lodge en avait préconisé l’emploi dès i8go.
- Fig. 1. — Principales formes des pointes de niagaras électriques.
- C’est à peu près à cette époque que M. Vaussenat, directeur de l’Observatoire du Pic-du-Midi (Hautes-Pyrénées), fit placer sur cet observatoire quatorze paratonnerres. A la suite de cette installation, les orages diminuèrent à un tel point que les habitants de la commune de Campan, qui votaient prévision-nellement chaque année des indemnités de secours à distribuer aux sinistrés de la foudre et de la grêle, n’eurent que très peu d’accidents à déplorer depuis cette époque. Ce fait a été constaté chaque année, depuis 1890, par un grand" nombre de météorologistes et d’agriculteurs de la région.
- Le docteur Clément, de Lyon, avait aussi, à différentes reprises, préconisé l’emploi de paragréles électriques. En 1901, il publia plusieurs notes importantes dans lesquelles on trouvait exprimée cette idée que les paragréles doivent être placés, non sur le champ même à protéger, mais un peu en avant, du côté où viennent les orages (*). Cette idée est bien celle qui est appliquée actuellement par le
- (1) Géomagnétifère : application de l’électricité à l’agriculture (Brevet français du 6 décembre 1848). — V. également : C. Beckensteiner, Etudes sur l'Electricité (Paris, Baillière, éditeur, i85g).
- (*) Docteur Clément, Bulletin de la Société d’Agriculture, Sciences et Industrie de Lyon, 70 série, année 1901,
- t. IX.
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- LA LUMIÈRE ELECTRIQUE T. XXXV (2e Série),.— N# 50.
- bien , celle qui est appliquée actuellement par le Comité de la défense contre la grêle pour l’établissement des barrages électriques, ainsi que nous le verrons plus loin.
- « Le]moyen que je propose, dit-il, pour décharger progressivement les nuages orageux et éviter l’excès de tension électrique qui semble présider à la formation de la grêle, consiste à employer, en quantité suffisante, des conducteurs métalliques qui, influencés par les nuages, soutireraient à ceux-ci, d’une façon continue, leur énergie potentielle. Faut-il utiliser les conducteurs sous forme de pointes communiquant avec le sol, comme les paratonnerres ? Ou bien sous forme de conducteurs isolés qui se déchargeraient automatiquement par des excitateurs placés dans leur voisinage immédiat et communiquant avec la terre ? C’est à ce dernier mode que je me range ; à mon avis, il y a lieu de transformer en énergie actuelle, c’-est-à-dire en travail sous forme d’étincelles, l’énergie potentielle puisée dans le nuage par le conducteur métallique.
- L’appareil que j’appelle paragrêle électrique doit consister en une longue tige métallique, dépassant en hauteur les objets qui l’avoisinent, analogue à celle dont se servit Dalibard dans ses célèbres expériences. Mais au lieu de la terminer en pointe, je placerais à son extrémité supérieure, soit une large sphère, soit un disque de grand diamètre afin d’augmenter sa surface et, par suite, sa capacité électrique. L’extrémité inférieure serait terminée de la même façon. Tout le système serait isolé du sol et, à quelques décimètres de son pied, on établirait un excitateur métallique dont une extrémité serait munie d’une boule et dont l’autre serait en communication avec la terre. Comme l’approche de cet appareil serait très dangereuse, il faudrait nécessairement l'entourer d’une enceinte de protection.
- « On devine le fonctionnement du système. A l’arrivée d’un nuage chargé d’électricité positive, par exemple, le conducteur est influencé, l’électricité négative se porte au sommet et l’électricité positive vers la base. La charge augmentant progressivement, bientôt une étincelle éclate entre le conducteur et la boule de l’excitateur. Le conducteur se trouve ainsi déchargé d’une quantité d’électricité qu’il a soutirée du nuage ; celui-ci continuant à agir, l’appareil se chargerait et se déchargerait tour à tour d’une façon automatique, en enlevant une grande quantité d’électricité au nuage.
- <c II est évident que pour décharger rapidement le potentiel d’une masse aussi considérable que celle
- des nuages orageux, il faudrait un grand nombre de ces appareils et les répartir de distance en distance sur toute une région, en choisissant de préférence toutes les cimes, tous les points culminants. Ce n’est qu’à ce prix qu’on peut espérer obtenir un effet utile. »
- Les niagaras électriques du général de Négrier et de M. de Beauchamp, ainsi nommés parce qu’ils
- Fig. u. — Poste niagara.
- déversent de grandes quantités d’électricité dans le sol, reposent à peu près sur le principe exposé ci-dessus ; ils sont constitués par des batteries rectilignes de paratonnerres à grand débit, construits d’après les idées et les théoriès modernes sur la nature des orages (lig. i et a).
- Avant d’entrer dans de plus amples détails sur leur fonctionnement et leur installation, il convient de dire que depuis longieinps on a constaté que les obstacles naturels, les forêts en particulier, constituent des barrages ayant une grande influence protectrice contre la grêle. C’est ainsi qu’un grand nombre de localités doivent une protection presque absolue aux massifs boisés qui .les entourent. Les nuages de grêle venant heurter des rideaux boisés d’une certaine épaisseur éclatent à leur contact en abandonnant les grêlons qu’ils renferment. Un fait à l’appui de cette théorie a été observé en Bresse en 1910. Un nuage à grêle venant de la région châlon-I naise a parcouru la plaine et, partout où il a rencontré
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- des bois, les récoltes placées en arrière n’ont pas eu à souffrir; mais comme les rideaux boisés ne s’étendaient pas d’une manière continue, des bandes de céréales complètement préservées alternaient avec d’autres ayant subi les ravages de la grêle.
- Les bois constituent ainsi, lorsqu’ils se trouvent convenablement placés, des barrages naturels, analogues à des régiments de paratonnerres ou à d’énormes condensateurs ayant pour effet d'empêcher les orages d’éclater aux lieux de formation habituelle des nuages à grêle. '
- *
- * »
- Nous avons vu précédemment que, lorsqu’il n’y a pas d’électricité dans l’atmosphère, il n’y a pas de grêle. Mais, en outre, même lorsqu’il se produit dans l’air d’énormes quantités d’électricité, si l’atmosphère est saturée d’humidité, il n’y a pas non plus de grêle. C’est ainsi qu’aux îles de la Sonde il ne grêle jamais. Par contre, les régions dont l’atmosphère est à la fois très sèche et très chargée d’électricité sont particulièrement favorables à la .formation des orages à grêle.
- On peut donc agir de deux façons contre la grêle : soit en abaissant la tension électrique de l’air, soit en augmentant son degré d’humidité. Ce dernier procédé étant irréalisable dans la pratique, il ne nous reste que celui consistant à diminuer le plus possible la tension électrique de l’air.
- Pour arriver à ce résultat, il n’est point nécessaire de connaître l’origine première et le mode de formation de l’électricité atmosphérique ('). Il suffit de connaître la façon dont elle se comporte et dont elle agit au sein de l’air. Tout le problème de la lutte contre les orages par la méthode dite des nia-giras électriques repose sur celte donnée.
- Des expériences précises ont montré, comme nous l’avons vu, qu’il existe, entre le sol et les couchés élevées de l’atmosphère, des différences de
- (l) La cause la plus probable de l’électricité atmosphérique paraît être dans les mouvements de l’air. Suivant certains auteurs, ces mouvements amèneraient les molécules gazeuses à se frotter les unes contre les autres et de ce frottement naîtrait l'électricité.
- Armstrong a montré en 184a que l’électricité peut prendre naissance par le simple frottement de la vapeur d'eau contre l’air ou les matières qu’il contient en suspension; un jet de vapeur sortant d'une chaudière engendre de l’électricité, la chaudière s’électrisant négativement. Dans le voisinage immédiat .des chutes d’eau,
- ÉLECTRIQUE 213
- tension énormes. A l’observatoire de Gossop, entre Liverpool et Sheffield, on a ainsi constaté les faits suivants.
- Au cours d’expériences effectuées en 1908 sur l’état électrique de l’air, on a pu obtenir des étincelles électriques très visibles à l’aide d’un cerf-volant isolé et placé à 400 mètres environ au-dessus du sol. Le potentiel était supérieur à 100000 volts en ce point ; l’intensité était de Go millionièmes d’ampère environ (*).
- Normalement, l’air est chargé positivement par rapport au sol, la tension augmentant progressivement à mesure qu’on s’élève. Autrement dit, plus on s’éloigne de la surface terrestre, plus on se rapproche d’une source électrique idéale, d’un réservoir d’électricité de capacité énorme.
- Comme il est impossible, dans l’état actuel de la science, de faire disparaître totalement cette source puissante, il faut chercher à faciliter l’écoulement de son contenu vers le sol comme on le ferait pour un réservoir rempli d’eau et d’une capacité infiniment grande. Nous disons infiniment grande, car, en effet, celte charge d'électricité se renouvelle continuellement au-dessus de nos têtes. L’important est de supprimer les chutes brusques, c’est-à-dire, en langage électrique, les pertes de’tension subites qu’engendrent les orages.
- On arriverait à ce résultat en établissant une communication permanente entre la source électrique et le récepteur qui est le sol. L’idéal serait de pouvoir lancer et maintenir dans les nuages des ballons qui, par un guiderope conducteur, seraient en rapport constant avec une surface conductrice de la terre. Dans ces conditions, il n’y aurait jamais de décharge électrique, de coups de foudre, car la tension élec-
- lcs phénomènes statiques qui se manifestent dans les lignes présentent un caractère particulièrement aigu.
- La rotation de la terre peut intervenir aussi en facilitant certains déplacements des couches gazeuses et en augmentant leur vitesse. La température différente de ces dernières joue en outre un grand rôle dans cette formation d’énergie électrique.
- Il convient enfin de signaler l’influence du soleil, cet astre étant la source première de toutes les énergies terrestres (lumière, chaleur, etc.), de même que certains phénomènes locaux permanents ou occasionnels (tremblements de terre, éruptions volcaniques) qui modifient momentanément et plus ou moins l’état de l’air.
- (') Le cerf-volant dont on s’est servi dans ces expériences était, pour certains essais, relié électriquement au sol. Un galvanomètre placé sur le fil de conduite permettait de mesurer à chaque instant le voltage et l'intensité. ~
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- trique des nuages serait abaissée au fur et à mesure de sa formation. Mais ni ballons ni cerfs-volants ne peuvent convenir et il faut se contenter de conducteurs fixes qui accrocheront les nuages au passage et les videront pour ainsidire’de leur électricité.
- C’est ce qu’ont cherché à réaliser pratiquement et dans les meilleures conditions possibles de fonctionnement et de prix de revient, le général de Négrier et M. de Beauchamp, frappés tous deux des orages qui les avaient maintes fois surpris, le premier aux Indes, le second en France, dans le Poitou.
- Il y a une quinzaine d'années, le vice-roi des Indes, lordMinlo, fit au général de Négrier le récit des phénomènes auxquels il assistait depuis quelques ahnées au sujet de paratonnerres maintes fois foudroyés et réparés :
- « Il n’y a pas loin d’ici un monument curieux où se passent des phénomènes électriques bizarres : c’est dans le Kulab-Minar, qui consiste en une tour de pierre dure et fréquemment foudroyée. Le gouvernement anglais l’a fait réparer à grands frais pendant de longues années, lorsqu’un jour un architecte eut l’idée, pour diminuer l’intensité de la foudre, de disposer un paratonnerre constitué par de larges bandes de cuivre. Depuis qu’on a installé ces dernières, il ne se produit plus rien. »
- vYprès plusieurs constatations de ce genre, M. de Beauchamp fit installer un dispositif semblable au point le plus souvent atteint du Poitou, à Saint-Julien-l’Ars. Ce dispositif, assez perfectionné il est vrai, consistait en un grand pylône métallique terminé par un faisceau rayonnant de larges bandes de cuivre communiquant électriquement avec un cours d’eau. Ce fut le premier poste-niagara électrique installé en France.
- A la suite des heureux résultats obtenus, plusieurs villes fréquemmeni atteintes par la grêle et les orages votèrent rapidement des fonds. Les Conseils généraux accordèrent des subventions. Actuellement, les
- pouvoirs publics se sont intéressés à cette importante question et, tant au Sénat qu’à la Chambre des députés, de nombreux rapports ont fait l’éloge des résultats obtenus et élaboré un projet de défense de la France entière contre ces fléaux (*).
- Au point des chutes de grêle, ce qui frappe lé plus les agriculteurs depuis l'installation de ces niagaras, c’est la « grêle molle » qu’ils avaient rarement observée auparavant. Et, en effet, cette grêle tombe molle, friable, à peu près inoffensive. Un cultivateur de la Vienne, qui croyait sa récolte perdue après une importante chute de grêlons, fut très surpris de voir que les dégâts étaient insignifiants. Les gréions mous, quoique gros, n’endommagent pas les récoltes; ils ne rebondissent pas en touchant le sol. Les chutes de grêle en fusion, pareille à de la neige, dans des régions où on ne les avait jamais observées avant l’installation des niagaras, sont certainement dues à l’action de ces derniers.
- (A suivre.)
- Jean Escabd,
- Ingénieur civil, Rapporteur général du Premier Congrès international des Applications de l’Electricité aux Industries agricoles, Lauréat de l’Institut et de la Société d’Encourage-ment pour l’Industrie nationale.
- (4) Parmi les membres du Parlement qui se sont le plus intéressés à cette question, il faut citer M. Gomol, sénateur du Puy-de-Dôme et président du Groupe agricole du Sénat; M. Auditfred, sénateur de la Loire, et M. Le Cour Grandmaison, sénateur de la Loire-Inférieur e (Discours au Sénat, Journal officiel, séance du 20 juin 191 j, p. 833 et 855) ; MM. les députés Barderie (Discours à la Chambre des députés, Journal officiel dp 22 novembre 1911, p. 3ao5) et Claussat (Discours à la Chambre des députés, 14 novembre 1912, ire séance).
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- PUBLICATIONS TECHNIQUES
- RADIOTÉLÉGRAPHIE [ET RADIOTÉLÉPHONIE
- i __________
- Calcul de la capacité des antennes radioté-légraphiques en tenant compte de l’effet des mâts et des bâtiments. — G. W.-Ô. Howe.
- Le calcul de la capacité des antennes, considéré longtemps comme une impossibilité, est maintenant assez facilement praticable et l’auteur a indiqué {The Electrician, vol. LXXIII, page 829, 1914 et vol. LXXY, page 870, 1914) une méthode qu’il étend dans les numéros de The Electrician des 8 et i5 septembre 1916, etapplique à quelques exemples concrets. Les écarts constatés dans certains cas entre les Valeurs mesurées et calculées sont dues à l’influence des mâts et bâtiments avoisinant l’antenne, ainsi que l’auteur a été amené à l’admettre en cherchant à les expliquer.
- La capacité d’une antenne multiple à n fils parallèles dans un plan est donnée par la ^formule
- C =--------------------—---X J»-6 mfd par pied
- n (loge5—0’3l)^~loge7—B
- l = longueur de l’antenne, d— distance entre deux fils adjacents,
- /• = rayon du fil,
- B t= valeur moyenne de loge (Jn — mjm — ij
- pour toutes les valeurs de m comprises entre 1 et n.
- (Le/symbole /remployé en Angleterre signifie la somme des nombres entiers de 1 àr, et l’on se rappelle que log« /x*-= loge r (a; -)- 1) dont les
- valeurs sont données par les tables mathématiques de Dale à la page77_) Au-dessus de n = i5, B = a,44 (/i — o,67.( Pour n = aï, B = 44,7b.)
- Le potentiel moyen de l’antenne chargée uniformément de la quantité unité par centimètre de fil est égal à
- Dans le cas d’une antenne à a5 fils de aoo pieds de long, 0,1 pouce de diamètre, distants de a pieds et disposés parallèlement dans un plan vertical, on trouve, sans tenir compte de la terre
- V,„ = «87,3 C t= 1 a34 X io-6 mfd.
- L’image dans la terre abaisse V,„ à 112,3 et hausse C à i5io X io~8 microfarads.
- Comme une antenne en éventail peut être assimilée à une antenne à fils parallèles avec une valeur ded égale à o,365 fois la perpendiculaire abaissée del’extrémité d’un fil sur son voisin, on aura pour l’antenne précédente où les fils seraient réunis à leur base
- C = 1 o54 X mfd.
- La valeur mesurée est de 1640 X 10-8 microfarads.
- Une antenne en cône renversé formée de 160 fils de o,ï pouce de diamètre, 100 pieds dé long, inclinés à 3o° sur la verticale, dont les extrémités inférieures sont réunies à 10 pieds du sol et les extrémités supérieures disposées à la distance de a pieds l’uhé de l’autre sur une circonférence de 5i pieds de rayon, a une capacité de 2 68ü X 'O^8 irticrofarads, tandis que celle calculée n’est que de 1 4^3 X 10—8 microfarads.
- Le résultat ci-dessus est obtenu en supposant que lé fil circulaire de suspension est isolé. Si ce fil n’est pas isolé et a un diamètre de o,5 pouce, c’est-à-dire 5 fois celui des fils d’antenne, sa charge sera plus considérable, soit par exemple 12 au lieu de 1.
- Le potentiel en un point P (voir fig. 1) produit Par sa propre charge d’une unité par centimètre est dû : a) à la charge sur le fil au voisinage immé-diatde P,soit à celle d’un conducteur cylindrique
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- <16
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- de longueur 2 R X 81 ; b) à la charge sur le reste du cercle
- =
- JOi
- * Rrfe
- ! ô
- 2 R sin -a
- °g« 'g 7 •
- 4 I û<
- 1 .
- — — 2 log„ tg -.
- 4
- Remarquons que le fait d’enrouler le fil en cercle élève le potentiel et par suite abaisse la capacité de 6 % (dans l’exemple envisagé
- I* —
- O O
- Fig. 1.
- où — = 2450 j de leurs valeurs si le fil était rectiligne.
- Le potentiel du fil de suspension se compose encore de celui dû à la charge des fils d’antenne, de celui dû à sa propre image et de celui dû à l’image des 160 fils.
- Pour calculer l’influence du potentiel du fil de suspension sur celui calculé précédemment pour les 160 fils on se sert du théorème : Le potentiel moyen sur une surface A, dû à une charge uniformément distribuée sur une autre surface B, est égol au potentiel moyen sur la seconde surface dû à la même charge uniformément répartie sur la première surface. Si les charges ne sont pas égales dans les deux cas, les potentiels carient en raison directe de la charge.
- Dans le cas qui nous occupe, le câble de suspension par son potentiel porte la capacité totale à 1 670 X 10—6 microfarads, et même de 1 680 X 10 —6 microfarads si l’on réfléchit que, le potentiel calculé pour ce câble étant moindre
- que celui des fils du cône, la densité sur le câble doit être en réalité plus forte que celle d’abord supposée (16 au lieu de 12). Le câble de suspension accroît donc la capacité de 18 % .
- Un autre exemple encore prouve l’influence de facteurs perturbants, tels que mâts et bâtiments. C’est celui de 4 fils verticaux parallèles situés aux 4 angles d’un carré de 6 pieds de côté et ayant 110 mètres de long et 0,1 pouce de diamètre:
- Capacité mesurée = 583 micro-microfarads ;
- Capacité calculée = 478 micro microfarads ;
- Effet des mâts. — Prenons d’abord un fil simple vertical (fig. 2) ;
- l = longueur du fil ou du mât ;
- f 1 1 1
- l
- !
- 1 1
- Fig. 2.
- / = rayon du fil ; r,n = rayon du mât.
- D = distance du fil au mât.
- La formule :
- Vm = 2 (sin 1 + j - y/. + ^-)
- exprime le potentiel sur un conducteur dû à la charge sur un conducteur voisin. En remplaçant D par r elle donne la charge sur le conducteur lui-même (tableau I),.
- Le potentiel du mât dû à sa propre charge et celui dû à celle du fil se trouvent sur les courbes de la figure 3, le potentiel dû à l’image du mât est déterminé dans le premier mémoire (The Electrician, page 907). Quant au potentiel dû à l’image du fil on le trouve de la façon suivante :
- On suppose le mât et le fil de longueur double (par exemple 400 pieds au lieu de 200) et on calcule le potentiel de ce nouveau mât. Ce potentiel
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- Tableau I.
- 1 D Vm l D Vm l D Vm l D Vm
- t 0,936 i5 4 >9* IOO 8 ,62 1 3oo !3,72
- 2 i ,648 20 5,48 200 9,98 2 OOO .4,58
- 3 2,196 3o 6,27 35o 4 OOO' >5,97
- 5 2,986 40 6,81 5 00 11,81 8 000 .7,18
- 7 3,554 5o 7,26 75o 12 ,62
- IO 4,186 7-5 8 ,o5 I OOO 13 ,20
- est celui de tout ou d’une moitié du mât de /too pieds dû aux 400 pieds de fil. Comme on connaît le potentiel dû sur le mât de 200 pieds au fiî réel de aoo pieds, la différence des deux potentiels sera due à l’image du fil.
- 0 100 400 tOO $00 1000 3000 SOOO 7000 SOOO HOO
- f f
- 90 m
- Fig. 3.
- Si nous avons l — aoo pieds, /• = o,o5 pouce, rm = 6 pouces et D = io pieds, on trouve que la présence du mât a augmenté la capacité du fil de 9,3 % . L’effet de la distance D est montré par la figure 4.
- La capacité dont il est question ici est la capacité mesurée par les méthodes électrostatiques ou à basse fréquence, mais avec les mâts métalliques non-isolés et les longueurs d’onde employées généralement qui sont bien plus grandes que la longueur d’onde propre des antennes, la valeur réelle de la capacité à fréquence radiotélégraphique concorde très exactement avec celle calculée comme ci-dessus.
- En appliquant le même calcul à l’antenne en cône renversé considérée plus haut, et que l’on suppose supportée par io mâts de io5 pieds de haut, 18 pouces de diamètre et situés sur une
- circonférence de 116 pieds de diamètre, on trouve que la capacité est augmentée de i 4a3 à i 66o micro-microfarads, c’est-à-dire de i6,5 % . Un plus grand nombre de mâts l’augmenterait encore, ainsi que les fils horizontaux servant de
- * â ' *1 20 le If 32 M 00
- Distance en pieds entre fi/ et mit
- Fig. 4.
- supports. (Nous avons vu qu’un tel fil peut augmenter la capacité de l’antenne de ao % ). On se rapproche ainsi grandement de la valeur mesurée.
- Effet des bâtiments. — Considérons un fil vertical près d’un bâtiment. La surface du sol et celle du bâtiment seront des surfaces équipoten-tielles, et le potentiel du fil sera formé de 4 composantes, à savoir le potentiel dû à sa charge propre et celui du aux trois images. Ces différentes composantes se trouvent comme il a déjà été dit au moyen des tables et courbes données.
- Avec les données numériques suivantes :
- / ioo pieds r = o,o5 pouce D = 6 pieds,
- on trouve que la capacité est augmentée de 16 % par la présence du bâtiment.
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- Une antenne formée de 4 fils verticaux de 45 pieds de long, o,i pouce de diamètre, distants l’un de l’autre de 3 pieds et éloignés du mur de 3 pieds, a une capacité de 368 micro-microfarads. Si la distance au mur est réduite à i pied, la capacité devient 5oo picofarads (i picofd — i mi-cro-mfd).
- Donnons maintenant en détail le calcul de l’influence de la Tour Eiffel sur l’ântenne qu’elle supporte et qui se compose de 6 fils de 33o mètres de long, 7 millimètres de djamètre et dont la distance moyenne est de au mitres (fig. 5).
- Fig 5.
- Qn a :
- l d
- — = 15 et - — 6 3oo. d r
- D’où
- C= ———;—-----------------=5,2Xio~*mfcl p.p.
- /?(log„^ - o,31 H-log,-—B
- soit au total, abstraction faite de l’effet de la terre et de la tour, 5 6ao X io—6 microfarads.
- Pour une charge d’une unité par centimètre, le potentiel serait
- 6 X 3-3,9
- 3g, i dû à la charge propre
- 6 X 33,ooo
- = — 7,a dû à l’image dans la terre
- 37 5oo
- soit au total 31,9 donnant une capacité de
- \
- 5 6ao X = 6 900 X io~* mfd. 3i,9
- Assimilons la tour à un cylindre vertical de 3oo mètres de haut et 20 mètres de diamètre et supposons l’antenne, chargée à l’unité par centimètre de fil induisant une charge —q par centimètre de hauteur du cylindre.
- Potentiel de la tour:
- Dû à sa charge propre =—6,27 q (voir fig. 3,
- Dû à son image propre-=;-f- i,38 q (voir fig. 21 et suivantes dans le premier mémoire}>
- Dû à l’antenne =-j- 16,5 (approx.) ;
- Dû à l’image de l’antenne =— 7,0 (approx.).
- Comme la tour est mise à la terre, son potentiel est nul *
- 9,5 — 4,8pÿ = o q = i,94-
- Le potentiel de l’antenne dû à la charge induite sur la tour sera d’environ — a,5 q et celui dû à l’image de la tour i,i^soit un potentiel résultant de i,4y=2,72. Le potentiel de 31,9 trouvé plus haut se ré-duit à 29,2 et la capacité est portée à 7 540 "H picofarads. La capacité réelle mesurée est ** de 7 3oo picofarads.
- Si l’on avait admis un diamètre de 10 mètres au lieu de 20 pour le cylindre fictif l’accroissement de capacité aurait été de 7 % au lieu de 9 % .
- L’auteur termine son intéressante étude en donnant les résultats d’une série d’expériences rigoureuses entreprises avec une antenne formée de trois fils horizontaux parallèles que l’on pouvait éloigner ou rapprocher, réunir, etc.
- La valeur de la capacité mesurée ne s’est pas écartée de plus de 4 % de la valeur calculée, sauf dans le cas où les 3 fils connectés de 92 mètres de long n’étaient distants que de 7,45 millimètres (différence 8 %). L’auteur montre que par une correction appropriée dans ce cas extrême l’écart peut encore être réduit à 3 % .
- En résumé, la méthode proposée donne des résultats d’une précision supérieure à celle que l’on obtient par les mesures techniques habituelles pour les faibles capacités en jeu.
- M. B.
- (The Electrician, 8 et i5 septembre 1916.)
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- 9 Décembre 1916. LA LUMIÈRE ELECTRIQUE
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- ENSEIGNEMENT TECHNIQUE
- Sur les facultés techniques autonomes (Suite)(l).
- II. — Projet de loi de M. le sénateur Goy
- M. Blondel donne dans les pages suivantes une analyse et des extraits du projet de loi de M. le sénateur Goy, de façon à en mettre en évidence les idées caractéristiques.
- L’idée des Facultés techniques a été reprise sous une forme très brillante parM. le sénateur Goy qüi, dans la séance du Sénat du 3o juillet 1915 (2), a présenté une proposition de loi en quatre articles (qui seront reproduits plus loin), pour la création éventuelle de Facultés des Sciences appliquées par décret dans chaque Université.
- Il a fait précéder cette proposition d’un très éloquent exposé des motifs, plein de considérations philosophiques, historiques et scientifiques du plus haut intérêt et dont je citerai les passages les plus intéressants au point de vue dont je m’occupe spécialement ici, c’est-à-dire l’opportunité, le caractère, le rôle et le recrutement de l’établissement d’enseignement supérieur technique (3).
- Contact entre la science et l'industrie. — Après de hautes considérations historiques, M. le sénateur Goy insiste , sur la nécessité de lier l’industrie à la science dans, les termes suivants :
- « L’Université créatrice de l’âme nationales été encore pour l’Allemagne un puissant facteur
- (') Voir Lumière Electrique du 2 décembre 1916,
- p. 190.
- (2) Journal officiel, juillet 1916, n° 289, page 197.
- (3) Pour faciliter aux lecteurs la comparaison des idées exposées par M. le sénateur Goy avec celles d’autres auteurs et avee la discussion que je poursuivrai plus loin, j’ajouterai devant chaque passage un titre indiquant clairement le sujet qu’il traite. Les lignes de points indiquent des lacunes dans le texte reproduit ; les passages supprimés, que les lecteurs pourront trouver au Journal officiel, enlèveraient à l’exposé résumé la concision qui fait ressortir mieux les idées maîtresses.
- de développement industriel. Au courant de toutes les découvertes scientifiques, nos ennemis, au lendemain de 1871, ont eu l’idée très nette que l’industrie avait partie liée avec la science et que toutes deux agissaient réciproquement l’une sur l’autre; ils les ont associées. Dans le laboratoire de la Faculté se fait la découverte que l’industrie a pour mission d’appliquer.
- « C’est dans ses applications que la science fait œuvre créatrice, qu’elle donne vraiment à l’homme conscience de sa puissance. Mais toutes ces inventions, tous ces progrès sont la suite logique des découvertes de la science pure. Science pure et science appliquée ne peuvent être séparées l’une de l’autre; elles constituent les deux parties d’un tout, elles sont indissolublement liées, c’est pourquoi il est absolument nécessaire qu’elles soient enseignées ensemble, en harmonie.
- « C’est le contraire qui se fait en France où, en régie générale, le savant et l’industriel sortis d’établissements d’enseignement différents n’ont aucun contact l’un avec l’autre. Pendant longtemps le savant aurait cru se disqualifier en prenant un brevet et l’industriel ne voyait en lui qu’un gêneur capable de l’obliger à changer ses méthodes de production, à réformer son outillage. Ce que cherchait l’industriel français, ce n’était pas de mieux faire, mais de maintenir stables ses moyens de production. Le progrès scientifique ; il le craignait à cause des dépenses d’argent et d’activité cérébrale qu’il impose. Savants et industriels vivaient séparément sans se connaître, sans s’appuyer. C’est pourquoi notre industrie suivait d’un pas boiteux celles
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXV (2e Série). — N# 50.
- des autres pays où la science et les arts techniques sont étroitement unis. »
- Nécessité de joindre aux Universités un enseignement technique supérieur.— « Si donc, comme j’ai essayé de le démontrer, sciences et arts techniques vont de pair, il faut que l’enseignement technique supérieur, tout au moins, soit l’aboutissant logique de l’enseignèment scientifique général. Il doit trouver son plein développement dans nos universités; il est nécessaire que le jeune homme qui se destine aux applications de la science connaisse d’abord la science dont les applications ne sont que la conséquence de son développement. L’Université seule est capable de donner ce double enseignement. »
- Rôle analogue des Facultés de médecine. —«La Faculté de *méd*ecine fait à la fois des savants et des praticiens et souvent aussi des médecins qui sont à la fois et des savants et d’excellents praticiens. C’est cette association de la pratique et de la science qui a fait et fait encore la gloire de l’école française.
- « Nos étudiants apprennent l’anatomie, l’histologie, la physiologie, la pathologie pour utiliser ces sciences au lit du malade. Si le médecin ne connaissait que la clinique, il ne serait qu’un vulgaire empirique ; s’il n’avait que des notions de science pure, il oublierait le malade dont les réactions ne sont pas celles que l’on obtient dans un laboratoire. »
- Ci itique des Instituts universitaires actuels. — « Enfin nos Facultés des Sciences elles-mêmes ont compris la nécessité de cette association de la pratique et deladhéorie. La Faculté des Sciences i de Paris a son Institut de chimie appliquée. La Faculté des Sciences de Grenoble a son Institut d’électrochimie. Les Universités de Lille, de Nancy, de Toulouse, ont marché dans la même voie.
- « Toutes ces institutions de ces Facultés des Sciences sont éparses, établies sans vue d’ensemble, insuffisantes pour assurer de grands progrès à notre industrie nationale. Ce sont des annexes de nos Facultés où se donnent à la fois un enseignement général et un enseignement -technique non spécialisé. A l’Institut de chimie appliquée de la Faculté des Sciences de Paris, on enseigne la chimie générale et la chimie industrielle; mais ce qui manque ce sont des
- chaires de spécialisations : chaires pour l’étude des fermentations, pour celle de la synthèse des matières colorantes, des parfums artificiels, de l’acide azotique par l’éleclrochimie, etc.
- « Dans ces instituts, l’enseignement est incomplet, sans liaison avec celui des Facultés des Sciences, placé en sous-ordre. Les titres délivrés sont loin de jouir de la notoriété des diplômes des Facultés etd’avoir leur importance. La sélecr tion s’y fait à rebours, les meilleurs élèves suivant exclusivement les cours des Facultés. »
- Création de Facultés techniques régionales. — « Ce qu’il faut, c’est permettre par une loi, à chaque université, de créer une Faculté des Sciences appliquées qui se rapportent le plus à l’industrie de la région. Il serait impossible, en effet, sans rester dans le général et le vague, d’enseigner tous les arts techniques dans une de ces Facultés. Mais il serait possible par le choix des matières de l’enseignement donné dans chaque université, choix fait de telle sorte qu’il soit varié, différent, sans chevauchement, d’arriver à pouvoir établir en France un enseignement supérieur technique embrassant la totalité des sciences appliquées. »
- Insuffisance des autres établissements d'enseignement technique. — « L’enseignement technique universitaire s’impose d’autant plus que cet enseignement technique supérieur est totalement insuffisant en France. Il est actuellement réparti entre plusieurs ministères. Le Ministère des Travaux Publics a ses écoles des Ponts et Chaussées et des Mines qui rentrent plus ou moins dans le cadre de cet enseignement. L’Institut agronomique est le centre élevé des études pratiques d’agriculture. Ce n’est pas à proprement parler une école technique. Restent les deux établissements qui dépendent du Ministère du Commerce : le Conservatoire des Arts et Métiers et l’Ecole Centrale.
- « Je n’étonnerai personne en disant que le premier de ces établissements est sans action sur la vie industrielle du pays. Il aurait pu devenir, si l’on avait été fidèle à l’esprit qui a présidé à sa' fondation, un établissement de tout premier ordre, une sorte de Collège de France des sciences appliquées. Il n’est, aujourd’hui, par son enseignement élémentaire, qu’une sorte d’école primaire supérieure. Il n’a pas de véritables élèves. Les cours qui s’y donnent, comme les collections
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- d Décembre ldi6.
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
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- qu’il possède, retardent de quelques dizaines d’années sur l’état de l’industrie. Tout y est vieux: maison, laboratoire, collections, .enseignement. On y fait l’histoire des sciences appliquées dans le passé, rien n’y est vivant, actuel. »
- Critique de l'École Centrale et des élèves des Grandes Écoles. — « L’Ecole Centrale des Arts et Manufactures a un glorieux passé. Fondée à une époque où les arts techniques étaient moins développés qu’aujourd’hui, moins spécialisés et diversifiés, elle a pendant de nombreuses années, suffi aux besoins de l’enseignement technique industriel. Mais, aujourd’hui, elle est insuffisante.
- « On peut lui reprocher de recruter ses élèves au concours et d’en limiter le nombre à un chiffre trop peu élevé.
- « L’enseignement y est, au moins la première année, d’ordre purement général, et même plus tard, quand il se préoccupe de l’application des sciences à l’industrie, il manque de spécialisation, il est plus propre à faire des ingénieurs civils, des directeurs de travaux publics, des constructeurs de lignes de chemins de fer, que de véritables usiniers. Dans la vie courante, les chefs d’industrie préfèrent souvent les élèves sortis des écoles des arts et métiers, moins pourvus d’instruction générale, mais plus capables d’utiliser leurs mains.
- « En chimie, l’Ecole Centrale ne s’occupe guère que de travaux pratiques d’analy6e chimique ; on n’y fait aucun travail de synthèsb.
- « Enfin le grand défaut de cette école est de créer comme l’École polytechnique l’esprit de caste chez les ingénieurs qui en sortent. Leurs yeux sont fermés comme leurs oreilles pour tout ce qui ne vient pas d’eux. Leur supériorité leur paraît tellement sûre qu’ils n’ont que mépris et indifférence pour les hommes qui se sont formés ailleurs. »
- Critique des agrégés des Facultés des Sciences. — « Nos Facultés des sciences à l’heure actuelle ne sont guère peuplées, en ce qui concerne tout au moins nos étudiants français, que d’hommes qui se destinent à l’enseignement secondaire et qui n’ont d’autre ambition que de devenir agrégés. J’ai dit combien était funeste pour l'esprit le travail forcé qu’exige le coilcours. Aussi n’est-il pas étonnant que, devenus professeurs, ces
- hommes fatigués par des années de préparation, las d’avoir étudié et répété toujours les mêmes choses, perdent en général toute activité scientifique. Ils se bornent à préparer leurs cours élémentaires de lycée. Ils habitent le plus souvent de petites villes, sans ressources intellectuelles, leur situation est faite, leur carrière est toute tracée, l’avancement vient automatiquement, leur titre d’agrégé les suit et les protège leur vie entière. »
- Recrutement et sanction des études des Facultés techniques à créer. — « Ces Facultés auraient des élèves régulièrement immatriculés qui devraient justifier pour leur entrée du diplôme de licencié ès sciences ou de la possession d’un certificat d’études supérieures. Elles délivreraient à fin d’études un doctorat ès sciences appliquées, divisé en autant de branches qu’en comporte l’enseignement dans la mesure du possible.j
- « A côté de ces élèves, elles recevraient des élèves libres auxquels il pourrait être délivré un certificat d’aptitude ou d’assiduité. »
- Avantages de le suppression de tout concours à Ventrée des Facultés techniques. — « Elles auraient ce grand avantage sur nos établissements d’enseignement industriel ou supérieur, de se recruter par examen et non par concours. Au point de vue de ses résultats le concours est condamné. Il élimine plus de jeunes gens de valeur qu’il n’en favorise. Il ne fait appel qu’aux qualités secondaires de l’esprit : la mémoire, la facilité d’élocution, le sang-froid, sans parler du hasard qui y préside en maître. Il affaiblit le cerveau du jeune homme qui s’y prépare en le soumettant à une gymnastique forcée. Il est immoral parce que le favoritisme, la protection, y jouent un grand rôle. 11 est antidémocratique, parce qu’en cas d’échec il ne permet pas aux étudiants pauvres de se représenter à nouveau. Il exclut et pour toujours, des carrières adaptées à leurs esprits, des jeunes gens de vingt ans qui ont eu le malheur de ne pas réussir du premier coup et qui sont ainsi frappés pour toute leur vie d’une sorte de tache originelle. Et quand ce concours se répète comme celui de l’agrégation plusieurs fois jusqu’à trente ans passés pour le même individu, il crée chez ce dernier une mentalité toute spéciale. Le candidat~dèvient
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- par la force des choses une véritable bibliothèque vivante, incapable de penser par lui-même, ayant perdu tout esprit d’originalité. » Critique générale de tout concours. — « Le concours est la cause de la diminution de notre production scientifique, me disait un jour M. Appel, M. Roux, le directeur de l’Institut Pasteur, partage le même avis, et M. Tissier, professeur à l’Ecole de Médecine de Lyon, aime à répéter que le concours est l’anticorps qui immunise l’esprit contre toute idée originale. »
- Caractère de l’enseignement des Facultés techniques. — cc L’enseignement y serait surtout pratique puisque les étudiants auraient déjà reçu avant d'y entrer l’instruction générale nécessaire. Il aurait pour but de former des industriels à haute culture scientifique, à l’esprit ouvert au progrès, dégagés ,de tout misonéisme, capables de diriger l’industrie française.
- « Ces Facultés seraient, en un mot, mais avec plus de tendance à la spécialisation, ce qu’est l’École des Mines ou l’École des Ponts et Chaussées. »
- a L’enseignementtechnique universitaire supérieur aura non seulement pour conséquence, par la formation d’industriels de haut vol, d’augmenter notre puissance économique, mais encore par une répercussion heureuse et féconde de donner un essor heureux à notre production scientifique.
- « Une nouvelle catégorie d’élèves viendra s’asseoir sur les bancs de nos Facultés des sciences, jeunes gens qui se préparent à la technique par une étude approfondie de la science générale. Sortis de l’Université, perpétuellement à l’affût de recherches nouvelles, ils continueront à avoir avec elle des rapports nombreux. Reconnaissants à nos savants de leurs découvertes, de leur enseignement, ils les aideront dans leur tâche et dans leurs expériences. L’usine elle aussi deviendra un grand laboratoire. »
- Proposition de loi
- « Article premier. — Il pourra être créé par décret dans chaque université une faculté de sciences appliquées destinée à l’enseignement
- supérieur des arts techniques et des applications delà science à l’industrie. Dans les petits centres universitaires, les facultés des sciences pourront, être transformées en facultés des sciences appliquées.
- « Art. a. —Les nouvelles facultés feront partie de l’université dans le ressort de laquelle elles fonctionneront. Elles seront soumises aux mêmes règlements, posséderont les mêmes droits et prérogatives que les autres facultés tant qu’il n’y aura pas été dérogé parle règlement d’administration publique prévu par la loi.
- « Elles délivreront le diplôme de docteur ès sciences appliquées. Ce diplôme pourra être divisé en plusieurs branches.
- « Art. 3. — Un règlement d’administration publique, établi après avis du Conseil supérieur de l’instruction publique, déterminera les conditions de création et de fonctionnement de ces facultés sous la réserve expresse que ces nouvelles facultés recruteront leurs élèves réguliers parmi les licenciés ès sciences ou les titulaires de certificats d’études supérieures; que leur enseignement sera adapté aux industries de la région où elles se trouveront ; que les professeurs seront choisis sans conditions de diplôme, d’après leurs titres scientifiques et leur valeur industrielle et qu’ils ne pourront enseigner que pendant un temps limité.
- « Art. 4. — Les instituts de sciences appliquées, ressortissant des facultés des sciences, seront transférés aux nouvelles facultés dont ils feront partie intégrante. » 1
- Ce'projet de loi se différencie des propositions antérieures par la multiplicité des Facultés techniques (une par Université), par la spécialisation régionale, par le recrutement exclusif des élèves parmi les licenciés ès sciences, par la suppression des petites Facultés des Sciences et par la durée limitée du professorat et le choix absolument libre des professeurs. Les moyens de réalisation sont entièrement abandonnés au Pouvoir exécutif.
- Dans ce qui suivra, je me propose d’exposer diverses réflexions que suggèrent les idées exposées par M. le sénateur Goy et de préciser la solution en tenant compte de ces reflexions.
- (A suivre.)
- A. Blondel.
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- 9 Décembre 1916.
- BREVETS D’INVENTION
- Liste des brevets français relatifs à l'électricité délivrés du 27 juin 1916 au 8 août 1916.
- 48o 5i i. — a3 décembre igi5. — Société Anonyme Westinghouse. — Perfectionnements dans les systèmes de commande des machines dynamo-électriques.
- 480 51.9. — 27 décembre 1915. — Hunt et Société dite Sandycroft. — Perfectionnements aux machines dynamo-électriques.
- 480 520. — 27 décembre 1915. — Hunt et Société dite Sandycroft. — Perfectionnements aux machines dynamo-électriques à courant alternatif spécialement établies pour tourner-à une vitesse de synchronisme.
- 480 526. — icr février 1916. — Torner. — Perfectionnements dans les transformateurs.
- »
- 21 septembre 1915. — Bignon et Rousset. — Perfectionnements aux magnétos d’allumage.
- 3 janvier 1916. — Ventenat. — Dynamo sans collecteur.
- 9 novembre igi5. — Société Paul Caillet, Henri Cail-let et Cie. — Système de connexion pour isolateurs électriques.
- ai janvier 1916. — Masôn. — Perfectionnements aux dynamos d’allumage.
- 18 janvier 1916. — Société Westinghouse. — Perfec-
- tionnements dans les interrupteurs pour circuits électriques. 4
- 19 janvier 1916. — Pettersen (K.) Société Brandon. — Perfectionnements aux ' compteurs de courant électrique.
- 21 janvier 1916. >— Société Anonyme pour l'éclairage électrique des véhicules. — Perfectionnements aux tableaux de distribution.
- 24 janvier 1916. — Van Deventer. — Perfectionnements relatifs aux condensateurs électriques.
- 480 775. !— 26 janvier 1916. — Smith. — Dispositif applicable à la téléphonie ou autres arts similaires.
- 480 816. — 3i janvier 1916. — The relay Automatic téléphoné G®. — Système de téléphone automatique ou semi-automatique.
- 480 8o3. — 3 mai 1915. — Société Française des électrodes. — Procédé pour réduire la résistivité des électrodes en charbon.
- 480 776. — 26 janvier 1916. — De Ferranti. — Perfectionnements aux transformateurs électriques.
- .480 777. — 26 janvier 1916. — De Ferranti. — Perfectionnements relatifs aux appareils électriques employant un isolant d’huile.
- 480 799. — 29 janvier 1916. — Fantini. — Déclancheur électromagnétique.
- 480 802. — 3 mai 1915. — Société Française des électrodes. — Dispositif pour raccorder, bout à bout, les électrodes en charbon.
- 480 819. — 3i janvier 1916. — (S.-A.) — Procédé et four de.fusion pour la fabrication d’un corps cohérent ductile en tungstène ou en un métal se comportant d’une manière analogue.
- 480 807 — 11 août igi5. — (U.-S.). Light et Heat corporation. — Perfectionnements dans les machines dynamo-électriques.
- 480 854. — 4 février 1916. — Naamlooze Vennootschap
- DE NeDERLANDSCHE THERMO TELEPHOON M AATSCHAPPIJ. --
- Procédé de transmission sans fils des ondes électriques pour la télégraphie ou la téléphonie.
- 480 856. — 4 février 1916. — Naamlooze Vennootschap
- DE NkDERLANDSCHE THERMO TELEPHOON MaATSCHAPPIJ. ---
- Fabrication de conducteurs de chaleur pour téléphone thermique à l’aide de fils obtenus d’après le procédé Wollaston.
- 480 857/480 858. — 4 février 1916. — Naamlooze Vennootschap de Nederlandsche the mo telephoon Maatschapij — Téléphone thermique.
- 480. 862. — 27 juillet 1915. —! Bethenod. — Perfectionnements aux magnétos applicables à l'éclairage des voilures.
- 480 878. — 7 février 1916. — Dufaux. — Machine électrique à très grande vitegse.
- 480 888. — 8 février 1916. — Marsollier. — Perfectionnements apportés aux dispositifs de connections électriques.
- 480 838. — Ier février 1916. — Duron. — Lampe électrique à puissance variable.
- 480 885. — 8 février 1916. — Weinmann. — Lampe électrique de poche.
- 480 8g5. — 19 janvier 1916. — Grob, — Aimant double.
- 480 912, — 8 février 1916. — Baumann. — Pile sèche perfectionnée.
- 480 897. — 17 avril 1915. — Bresson — Dispositif de prise de courant plus particulièrement pour_distribu-teurs électriques.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXV (2« Série), -?ÏN#$0.
- 480 855. — 4 février 1916. — NaAmlooze Vennootschap
- DK NeDERLANDSCHE THERMO TELEPHOON M A ATSC11 A1>I J. -
- Fabrication de conducteurs de chaleur en forme d’arc placés librement debout pour téléphone thermiquè.
- 481 x 17. — 4 mars 1916. — Société Anontme Wksting-house. — Perfectionnements dans les trolleys.
- 481 n3. — 3 mars 1916. — Lecomte. — Appareil por. .
- tatif servant à mesurer la résistance des métaux.
- 481 096. — Ier mars 1916. — Mason. --Perfectionnements relatifs aux dynamos d’allumage.
- 481 100. —: Ier mars 1916. — Morse. — Perfectionne- ;
- ments dans les machines dynamo-électriques.
- 481 059. — 21- septembre igi5. — Thordarson. — Bo- ' bines de transformateur.
- 481 071. — 26 février 1916. — Gilles. — Condènsateur 1 ou soupape électrolytique. !
- 481 093, — Ier mars 1916. — Ticharde. — Perfectionnements dans la fabrication des matières isolantes électriques et similaires. !
- 481 io3. — 2 mars 1916. —Société Aktiengesellschaft Brown, Boveki et G°. —Dispositif tampon pour réseau triphasé suivant le principe du tamponnemont en parallèle au moyen d’une dynamo tampon à courant continu.
- 481 108. — 3 mars 1916. — The Leeds et Northrup C°. — Appareil de mesure électrique.
- 481 112. — 3 mars 1916. —Société Aktiengesellschaft Brown, Boveri et C°. — Dispositif destiné aux pôles auxiliaires des commutatrices.
- 481 oy4- — 28 février 1916. — Pike, — Perfectionnements aux charbons pour lampes à arc et à leur pros cédé de fabrication.
- RENSEIGNEMENTS COMMERCIAUX
- Transit, en Suède, des marchandises destinées à la Russie.
- La Chambre de Commerce russo-française a été saisie à maintes reprises, de protestations contre la lenteur du transit, à travers la Suède, de marchandises destinées à la Russie ou à la France, et contre les prétentions des maisons d’expédition qui exigent des provisions élevées, parfois sans fournir de justification et sans surveiller, comme il conviendrait, les intérêts de ceux qui s’en remettent à elles.
- Il lui a paru, en conséqnence, qu’il serait utile de posséder à Stockolm un représentant qui, d’une part, activerait dans la mesure du possibie l’aboutissement des formalités indispensables et des transports et, d’autre part, contrôlerait les expéditeurs, en les empêchant de majorer leurs notes au delà des limites raisonnables.
- La Chambre a. donc pourvu à une organisation qui est dès à présent, en état de fonctionuer. L’usage en est naturellement réservé uniquement à ses membres. Ceux d’entre eux qui désireront en profiter, devront payer une cotisation mensuelle (que l’on peut, pour plus de commodité, èffectuer d’avance pour plusieurs mois, si on le désire) fixée à Rbs 5o. Cette somme est destinée à garantir, en toute occurrence, la marche du service;elle serait remboursée en tout on partie aux intéressés, au prorata de leurs versements, lorsque cesseront les opérations, si l’actif de cette caisse le permettait. Les personnes recourant aux services d'e celte organisation auront à supporter une faible redevance proportionnelle à la valeur des marchandises.
- Le taux de cette redevance, destinée à couvrir les frais faits pour prémunir les participants contre les inconvénients signalée, a été fixé, pour le moment à 1 0/0 de la valeur de la marchandise. Ce pourcentage est suscep-
- tible de modifications suivant les circonstances, la Chambre ayant toujours en vue qu’il s’agit pour elle de rendre service à ses adhérents et non de s’assurer un bénéfice.
- Toute la correspondance,relative aux transports par la Suède devra être adressée à Pétrograd, 21 Morskaya, au siège de la Chambre, qui se chargera de la transmettre à son bureau en Suède avec les instructions y relatives.
- Les intéressés, en fournissant toutes pièces nécessaires, devront indiquer les quantités, poids brut et net, nature valeur d’assurance de la marchandise, le nombre et les marques des colis, les noms et adressés de l’expéditeur et du destinataire, ceux du transitaire qui doit, prendre charge de 1» marchandise à l’entrée en Russie. Ils devront également désigner le lieu de provenance, l’itinéraire, lieu où se trouvent actuellement les envois et la douane de sortie en Suède, ainsi que leur lieu de destination. Il est nécessaire de • dire également si des démarches ont déjà été laites, auprès de qui elles l’ont été et, généralement, de fournir toutes indications que seront jugées utiles.
- ADJUDICATION
- L’administration des chemins de fer de l’État a l’intention de procéder à l’acquisition et à l’installation d'un poste H. T. et de trois groupes convertisseurs de 400 kw à l’usine génératrice de Saintes.
- 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 (8“), les mardi et vendredi, dé i5 à 17 heures,jusqu’au 22 décembre 1916.
- La reproduction des articles de la Lumière Electrique est interdite.
- Paru. — IMl'IU.MEKIà LEVÉ, il, RUE CASSETTE.
- Le Gérant : J.-B. Nouèt.
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- rrcnte-bultlèm* anaée SAMEDI 16 DÉCEMBRE 1916. Tome XXXV (2* série). N» 51
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- \
- La Lumière Electrique
- • SOMMAIRE
- J. BETHENOD. — Sur l'emploi des audions comme générateurs auto excitateurs....... a a 5
- J. ESCARD. — La lutte contre les orages et la grêle par les niagaras électriques^Fin). 229.
- Publications techniques
- Hydraulique et stations centrales
- Sur la. détermination de la vitesse de propagation a dans les conduites forcées indus-
- trielles. — C. Camichel.................... 236
- Aménagement, entretien et conduite de la
- chaufferie d’une centrale de 100 000 kw. . . . 237
- Electrochimie et électrométallurgie
- Procédés direct et indirect de fabrication de l’acide azotique. — E. Kilbuiw Scott......... 240
- Le progrès de la fabrication du fer électrolytique...................................... 241
- Enseignement technique Sur les facultés techniques autonomes.(Suite. )
- A. Blondel............................ 242
- Renseignements Commerciaux.............. 248
- Adjudications........................... 248
- SUR L’EMPLOI DES A U DION S COMME GÉNÉRATEURS AUTO-EXCITATEURS
- considérations théoriques sur Vamorçage des audions employés considérations conduisent à des conclusions conformes aux
- L'auteur développe quelques comme générateurs auto-excitateurs. Ces résultats expérimentaux.
- Dans une précédente étude (), après avoir développé quelques considérations générales sur les courbes caractéristiques et sur les conditions de stabilité des régimes, nous avons établi, à titre d’exemple d’applications, les conditions de l’amorçage de l’arc shunté par un circuit oscillant.
- Le but de la présente note est de montrer comment, au moyen de la même méthode, l’on peut analyser l’amorçage des audions employés comme générateurs auto-excitateurs ; comme on le sait, un tel usage se répand actuellement de
- (*) Cf. J. Bethenod. Sur les courbes caractéristiques et les conditions de stabilité des régimes, La Lumière Electrique, tome XXXV (a« série), n° 42, 14 octobre 1916,
- p. a5 et suivantes.
- plus en plus en T. S. F., tant à la réception comme générateurs auxiliaires pour déceler les ondes entretenues (hétérodynes), qu’à l’émis-.sion.
- Considérons donc le montage indiqué, figure i (*); il est facile du reste de ramener à ce montage un grand nombre de variantes proposées par divers physiciens ou ingénieurs, depuis deux ou trois ans, et nous l’avons chois-comme base de la présente étude comme permettant la plus facile analyse des phénomènes d’amorçage. Désignons par :
- E, la force électromotrice de la pile intercalée dans le circuit de la plaque;
- (4) Cf. The Electricien, 3i juillet 1914, p. 702 et le brevet français n® 467 747, Cg. 6.
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- p, sa résistance;
- U, la différence de potentiel entre le filament et la plaque;
- u, celle entre le filament et la grille;
- I, le courant qui traverse la plaque ; i, celui qui circule dans le circuit grille-filament;
- E
- Fig. i.
- R, L, la résistance et la self-inductance de la bobine faisant partie du circuit oscillant;
- r, l, celles de la bobine intercalée dans le circuit grille-filament;
- M, le coefficient d’induction mutuelle entre lesdites bobines;
- J, la fraction du courant 1 qui ne passe pas par le condensateur C du circuit oscillant.
- On peut écrire immédiatement :
- E = u+P[ + L^ + nJ + M|
- Nous disposons déjà de trois équations pour déterminer les cinq inconnues Al, A i, AJ, AU et A u. Deux nouvelles équations sont fournies par les courbes caractéristiques de la lampe employée comme générateur cathodique; on peut écrire en effet
- i = f{ U, u) et
- I = F (U, u),
- les fonctions /et F pouvant être déterminées au moins par l’expérience.
- Ainsi posé, le problème envisagé est à peu près insoluble dans toute sa généralité; toutefois, si l’on se borne à étudier le début du régime d’amorçage du générateur, les accroissements qui constituent les inconnues du système (i) peuvent être considérés comme des quantités très petites. Suivant une idée émise par M. Marius Latour (’), à propos de la théorie des amplificateurs utilisant également les lampes à trois électrodes (audions), on peut alors développer en séries les expressions de A/ et Al en fonction des accroissements A u et AU des variables, et s’arrêter aux deux premiers termes dans ces développements. On obtient ainsi les relations
- A i — AjAm -}- OjAU )
- Al = ajAU -(- atAw )
- les coefficients a étant constants et homogènes à une admittance (2). Le système (a) joint au système (i) permet de déterminer complètement les conditions d’amorçage du générateur cathodique. Nous poserons symboliquement à cet effet (3) :
- /
- , , , di di
- = “+'' + ' a + u7,
- L^ + RJ + m1 C dt 1 1 dt
- Les équations aux accroissements sont donc (‘
- d
- dt
- = «>,
- c’est-à-dire :
- O = AU 4- pAI + L ^ + RAJ + M ~ etc etc
- dùii d AJ O = Au + rM + l — M — etc ctt
- Al — AJ c?AJ dM
- —-*=L^r+R4J + Mïr-
- /
- (*) Cf. The Electrician, i" décembre 1916, p.280.
- (!) En utilisant la notation des dérivées partielles, on peut écrire :
- Zi Zl
- ^ ) 0 U a3~Z\j'
- Zl
- a* — *Ü’ a* Zu
- (’) Voir notre article précité.
- (3) Voir notre article précité.
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- 16 Décembre 4916. LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- On obtient ainsi un système de trois équations homogènes en AJ, Au, et AU :
- O = (Lw -f- R) A J + (P°t + Ma,ta). Am -j- \
- -f- (i 4" pUj —f' M&-,(*)] AU J
- O =» Mü>AJ+(i-j-ra,+Ja,o))Aui-(ra24-/«2t>j)AU I O = Lu> -f- AJ -f- ^Ma,w— ^|a« | W
- après élimination, au moyen du système (a), des variables Ai et AI. Pour que ces trois équations homogènes soient compatibles, il faut et il suffit que le déterminant des inconnues
- R-|-L ta
- D=
- Mm
- i+RCw-t-L.Cw2
- p—f- M
- i rcti —j-fuiti)
- MCa,w2-a4 MC«2to2 — a%
- soit nul; ceci conduit, en réalité, à une équation du troisième degré en to, dont la résolution permet, en principe, d’analyser complètement les conditions d’amorçage du générateur constitué suivant le schéma de la figure i. Le degré de l’équation L> = o apparaît immédiatement lorsque l’on développe le déterminant. Les termes en to1 s’évanouissent en effet dans ce développement, et en opérant celui-ci suivant les éléments de la première colonne, l’on obtient :
- D = (R -(- Lo))'[MCa2it>2 — a\ -{- r (ata2 — a,tfs)
- , -|- loi (a4a2 — a,a3)] — Mw [pMC (a4aa — alai)o>1 ct4 — MCfl,u>2 —j-- (u2n4 — cqct3) Mw] —(— (i —|— RCw -f- LCo)2) [pr (aKa3 — ata3) -f- ploa (a2a4
- — a,a s) — i — p«3 — Majii) — ra, — fa,ü»].
- L’équation caractéristique du générateur est ainsi :
- O = (i—A2) (a, —ps) CL/ws + [LC + a,C(R/ t -f- rh) -f- pa3LC — s (i =—A2)L£—p«C(£R J -f- L/-)] w2 4 [®3L -f- (a4 4 a2) M ’-j- la{ (
- -f- RC ( i -f- rat) -f- pa3RC — s fRf -f- rL) I 1
- — p Is — RCp/s] w -]- i —|— r ci i 4“ Rû3 i
- -j- p«3 — Rsr — prs, '
- en posant :
- A2 =
- M2
- Tl
- et
- S — Cl^Cla Ct^Oi •
- L’équation D = o est donc bien du troisième degré en w, comme l’équation caractéristique générale déterminant l’amorçage de l’arc chantant (*) De même que cette dernière, elle peut se prêter à une discussion algébrique, et une telle discussion, appliquée simultanément aux deux équations en question, fera l’objet d’une étude ultérieure. Pour l’instant, nous nous contenterons de rechercher les conditions qu’il faut remplir pour que le système de la figure i devienne le siège d’oscillations entretenues, étant entendu que l’amplitude de ces oscillations ne dépasse pas une très petite valeur.
- Suivant une méthode déjà exposée (*), il suffit pour cela que l’équation (4) admette les racines purement imaginaires w = ±/£2 (£2 étant réel) ; ceci revient à écrire que l’équation (4) peut se mettre sous la forme
- (o,2 + Q2) (Pw + Q) = o. (5)
- En identifiant les coefficients des termes de même degré en w des équations (4) et (5), l’on obtient les quatre égalités :
- (1 — A2) [a, — ps) CLl — P LC 4- a,C(R£ 4 rL) 4- pa,LC — *(1 — A2)L/
- — psC (/R 4 Lr) = Q <7j L 4 (—j—^*2) M-j-fli /4PL( i 4m,)4pa3RC
- — s (R/ -p ,-D) — pts — RCprs = Q2P
- 1 4 rai 4“ Da3 4 Pa3 — Rs>’ — Prs — D2Q.
- Ces égalités déterminent immédiatement Q2, P et Q, et l’élimination de ces-trois inconnues établit la condition cherchée, c’est-à-dire la condition qu'il faut remplir pour que la proposée admette deux racines purement imaginaires.
- Le plus souvent, les a et les résistances /•, R et p sont suffisamment faibles pour que les égalités se réduisent sensiblement à
- (1 — A2) a,CL J = P'
- LC = Q'
- dfL 4 4” ai) M “P 4" dc
- 1 = Q2Q'.
- (*) Voir notre article précité, Lumière Electrique «lu 14 octobre 1916, p. 3o, équation (19).
- (2) Ibid., p. 3i, note 1.
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- Sous cette formé très simple, et d’ailleurs généralement suffisamment approchée en pratique, les égalités du système (6') conduisent immédiatement aux conclusions suivantes :
- i° La deuxième et la quatrième de ces égalités donnent la relation
- Ainsi donc, la fréquence des oscillations engendrées spontanément par le générateur à lampe établi suivant le schéma de la figure i est pratiquement égale à la fréquence propre du circuit oscillant fermé LC; ce résultat est conforme à l’expérience, aussi longtemps que la fréquence n’est pas trop élevée (’).
- 2° La condition à remplir pour qu’un régime
- (') Si la fréquence est très élevée, l'on ne peut plus négliger, comme nous l'avons fait, l’elTet des capacités parasites, notamment de celles qui existent entre les divers éléments, grille, plaque et filament, de la lampe. Bien entendu, la prise en considération de ces effets de capacité complique encore beaucoup les équations (i).
- en sin Qt puisse subsister s’obtient sous la forme
- asL -|- (fl* -f- a2)M -(- fl,/ -f- RC = (i — A3)a,/,
- soit
- a3L -(-• (a* + «a) M -f R C = — Aafl,/. (8)
- r
- Or, d’après les relevés expérimentaux, le coefficient fli est positif ; en conséquence, l’égalité (8) ne peut être satisfaite que si le coefficient M est fini et négatif ; ce résultat est encore confirmé par les essais.
- 3° La troisième racine de l’équation caractéristique a pour valeur approchée
- P' (i — /r3) a,/
- Cette racine étant toujours négative,! le régime entretenu en sin Qt peut seul persister lorsque l’égalité conditionnelle (8) est remplie.
- J. Bethbnod.
- ERRATUM
- Dans la Note sur les transformateurs employés en T, S. F. de notre collaborateur M. H. Chireix, pages i8i-i85 de notre numéro du a décembre 1916, les corrections suivantes doivent être apportées :
- Page 181, 2° col. 6e ligne à partir du bas, lire : •/,
- — 182, irc — 4° ligne à partir du haut, — : surtension S,
- — 182, i,l! — i,,,! ligne au-dessous des figures, — : L la self-inductance,
- — 182, in! — 2° ligne à partir du bas, — self-inductance de fuites,
- — i85, iTR — 7e ligne à partir du haut, — : l0 (K, -j- K2 -f- K,K2),
- — 3° ligne avant la fin, — : = 0,25,
- *cc
- au lieu de : x.
- — : surtensions.
- — : La self-inductance.
- — : self-inductance à vide.
- : /„ (K, + K3 + K,K2),
- b ,
- : f* ~ °>25.
- — i85, 2e
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- LA LUTTE CONTRE LES ORAGES ET LA GRÊLE PAR LES NIAGARAS ÉLECTRIQUES (Suite)
- Cet article, qui fait suite a celui paru dans le numéro du 9 décembre, concerne spécialement l'installation des postes niagaras et des barrages électriques paragrèles. Il renferme en outre des données sur les résultats obtenus avec les appareils actuels et indique les perfectionnements à apporter aux installations existantes.
- 1III. — Installation, conduite et entretien des postes niagaras.
- Il résulte de ce qui a été établi précédemment que ce qu’on recherche à réaliser avec les postes niagaras, c.e sont des paratonnerres à grand débit. En temps ordinaire, l’appareil agit comme simple conducteur et, en temps orageux, par sa surface.
- On conçoit que les dispositifs puissent varier suivant l’altitude, la fréquence des orages observés antérieurement, la présence ou l’absence d’édifices élevés, etc. Néanmoins, leur construction et leur installation doivent se conformer à certaines règles, d’après les lois qui régissent les courants électriques et leur mode de propagation.
- D’après A. Turpain, pour obtenir de bons résultats il faut, non seulement utiliser un métal à conductibilité élevée, mais aussi éviter avec le plus grand soin, le long du conducteur, les obstacles qui s’opposeraient à la propagation des courants de forme particulière qu’y font naître les décharges atmosphériques. La surface importe beaucoup plus que la section.
- Il faut avant tout éviter la production des phénomènes de self-induction ('). Dans ce but, le conducteur ne doit présenter aucun coude, aucune sinuosité. Comme dans la pratique il est souvent impossible de les éviter totalement, on cherchera seulement à les atténuer en plaçant la prise de terre du conducteur au pied même de son appui. Les résultats défectueux auxquels ont abouti plusieurs postes pendant certaines grandes périodes d’orages sont certainement dus à la présence de coudes brusques néces-
- (') Les études concernant les effets produits par les oscillations électriques rapides ont conduit, en effet, les physiciens à considérer les coups de foudre comme étant le plus souvent des décharges oscillantes à très courte période.
- sités par des prises de terre (nappes d’eau) plus ou moins éloignées du poste : ces coudes étaient parfois au nombre de quatorze pour un même poste.
- Il convient également de rapprocher le plus possible les postes et de les placer aux plus hautes altitudes pour éviter que les nuages orageux puissent les franchir. Plusieurs manifestations d’un genre spécial peuvent du reste se produire suivant la puissance électrique accumulée dans les orages.
- En général, l’écoulement de l’électricité des nuages vers le sol se fait sous forme d'aigrettes. Ces dernières sont presque toujours invisibles. Si elles apparaissent nettement le jour, et à plus forte raison la nuit, c’est que l’appareil possède un débit insuffisant par rapport à la quantité d’électricité à écouler. Si le fait se produit très rarement, il n’y a pas lieu de s’en inquiéter, car il s’agit simplement d’un orage exceptionnellement violent, et le nuage attaqué par le poste sera ensuite neutralisé par les postes suivants du barrage. Si les aigrettes sont fréquentes, le poste est certainement insuffisant pour la tension habituelle des nuages orageux au point considéré. Il y a lieu alors d’y remédier, d’abord par un essai du poste, c'est-à-dire par une vérification des contacts, de la résistance propre du poste depuis le sol jusqu’au sommet,' de la prise de terre, de la résistance du sol, etc.
- Les coups de foudre sur les postes indiquent, comme les fortes aigrettes, que le débit est insuffisant. Un coup.de foudre dans le voisinage des postes indique généralement un défaut de communication avec le sol, l’électricité cherchant toujours à franchir les espaces qui lui offrent le moins de résistance : le coup de foudre indique que la résistance a été moindre à l’endroit considéré qu’en passant par le poste. 11 convient d’y remédier immédiatement, car le poste n’aurait alors aucune raison d’être ; il serait même plus dangereux qu’utile. C’est la prise de
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXV (2* Série). — H* 51.
- terre ou une mauvaise conductibilité du sol qui en sont cause dans ce cas (* (I)).
- Il est encore impossible de donner la valeur exacte du coefficient de rayon d’action des postes niagaras. Il varie, en effet, non seulement avec la tension électrique (variable elle-même) de l’atmosphère, mais aussi avec l’altitude et les conditions climatériques du lieu considéré. De nouvelles études sont nécessaires pour élucider ce point important de la question. Pour l’instant, il y a lieu de multiplier le plus possible les postes afin d’augmenter la conductibilité du milieu destiné à faciliter l’écoulement de l’électricité dans le sol.
- D’après les résultats déjà obtenus, on admet cependant qu’un poste niagara de 3o à 4o mètres de hauteur peut protéger une surface s’étendant sur un rayon de quatre à cinq kilomètres environ à droite et à gauche et en aval de la direction du vent qui amène généralement les nuées orageuses, et de 5oo mètres à i kilomètre en amont, c’est-à-dire 'contre le Yent.
- ¥ ¥
- Ce principe étant posé, pour l’établissement d’un poste paragrêle sur pylône, campanile d’église, flèche d’église, etc., il est nécessaire de fournir, au Comité de défense contre la grêle (2), la feuille de la carte d’Etat-Major au i/5ooooeen y indiquant remplacement de l’édifice. Pour l’établissement d’un barrage complet avec plusieurs postes placés dans des endroits judicieusement choisis, il faut fournir une ou plusieurs feuilles de la carte du Ministère de l’Intérieur à i/ioooooe, en indiquant sur ces feuilles l’emplacement exact des surfaces cultivées à protéger.
- Pour déterminer ces dernières (fig, 3), on indique leur centre O et, d’après les renseignements fournis par les agriculteurs et les personnes autorisées de la région, on marque aussi la direction principale AO du vent amenant le plus généralement les orages.
- (*) V. Violle. Sur les inconvénients que pourrait causer aux appareils des postes et télégraphes le voisinage de certains paratonnerres spéciaux dits « niagaras ». — Rapport présenté à l'Académie des Sciences (séance du 17 lévrier 1913), au nom de la Commission des Paratonnerres.— Voir également Revue scientifique, 29 mars 191.3, p. 385.
- \*} Du Beauciiami*. Renseignements nécessaires pour rétablissement de postes, paragréles ou de barrages électriques (Comité de défense contre la grêle, Paris, 1912).
- En France, c’est le sud-ouest dans la majorité des cas. On indique ensuite les directions extrêmes BO et CO du vent amenant exceptionnellement les orages ('). Le secteur BOC représentera ainsi l’aire des vents orageux ou rhumb des orages pour le centre de culture considéré O.
- On indiquera de la même façon les rhumbs des orages B'O'C', B''0,'C", etc,, d’après les centres O',O”, des surfaces à protéger dans une même région, où les cultures sont morcelées.
- On constituera ainsi une série de directions AO, A'O', A"0”, dont la résultante générale UV sera
- Fig. 3. — Schéma de l’installation d’un barrage électrique.
- sensiblement perpendiculaire à la base XY d’établissement du barrage électrique destiné à protéger • les surfaces de centres O, O', O".
- Ces données permettent d’étudier l’emplacement exact des postes que l’on disposera à 3o ou 40 mètres de hauteur et à 10 mètres au moins au-dessus des plus hauts arbres, de façon qu’ils puissent accrocher les nuages orageux quelles que soient leur direction et leurs ondulations par rapport aux sinuosités du terrain. Chaque poste paragrêle du barrage, établi sur ces données, sera lui-même le foyer d’une courbe, et cette dernière, enveloppante de toutes les courbes, englobera la surface à protéger par le barrage.
- Il est évident que les dispositions varieront suivant les régions. Selon les cas, le barrage sera dis-
- (I) La ligne AO, qui indique la direction habituelle des vents orageux, n’est pas obligatoirement la bissectrice de BOC; elle s’en écarte plus ou moins jusqu’à se rapprocher des directions extrêmes èt même à se confondre avec elles suivant que les vents de l’ouest ou du sud-est prédominent pour amener les orages dans la direction considérée. Il y aura même des cas où les orages pourront être ramenés exceptionnellement pâr un vent du nord-est après avoir accompli un trajet
- semi-circulaire, suivant l’orientation des vallées, de cours d’eau formant couloirs ou le voisinage de forêts produisant des remous.
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- poàé sur une ligne droite ou sur une courbe ondulée, ou encore suivant un carré ou un rectangle à côtés rectilignes ou curvilignes. De même, les postes pourront être alignés ou alternés en quinconce.
- § IV. — Résultats obtenus avec les installations existantes.
- Il existe actuellement en France cinq barrages qui sont, par ordre d’ancienneté : ceux de la Vienne, de la Dordogne, du Beaujolais, de la Gironde et de la Loire-Inférieure.
- Le barrage de la Vienne comprend actuellement six postes. Au cours des orages plus ou moins violents qui ont éclaté sur Poitiers depuis l’installation, très peu de chutes de grêle ont été signalées dans la zone protégée par ces derniers, alors qu’auparavant les rives du Clain et de la Boivre étaient souvent saccagées par la grêle.
- Le niagara électrique çle Saint-Julien-d’Ars est le plus ancien de tous, car il date de 1899. Pendant ces quatorze dernières années,il y a eu des orages d’une rare violence. Quelquefois, on a vu des aigrettes; une seule fois un coup de foudre est tombé sur l’appareil. Le dernier rapport général contient les détails suivants :
- « Avant l’établissement du poste électrique, le territoire de la commune de Saint-Julien était fréquemment endommagé par la grêle. Les ravages de 1882 et i885, particulièrement graves, sont restés dans la mémoire de tous les habitants. L’extension donnée cKaque année aux vignobles aggravait notablement les dégâts habituellement constatés. Après l’établissement du poste, en 1899-1900,165 phénomènes électriques ont été brusquement et sensiblement modifiés.
- « Depuis treize ans, il n’y a eu aucun dégât causé par la foudre; la grêle n’a pas produit de ravages appréciables. Dans toutes les communes voisines, la nocivité des orages a été constatée comme auparavant. Le phénomène de la grêle molle a été une vraie surprise; la grêle désélectrisée tombe, en effet, à l’état de gouttes pesantes et froides, d’une innocuité complète. »
- Le poste de Chauvigny, établi sur le clocher de la Ville-Haute (monument historique), a fonctionné d’une manière également très satisfaisante. Celui de PaiZay-le-Sec, construit par le général de Négrier, en vue des premières expériences sur les parag-rêles électriques, fut brisé en 1911 par un cyclone d’une rare violence et entièrement renversé sur le sol. Le
- général de Négrier, ayant terminé ses expériences, était décidé à ne plus le rétablir lorsque la Municipalité de Paisay-le-Sec le pria instamment de le faire remettre en place eu égard aux services qu’il avait rendus précédemment.
- Le poste de Saint-Savin-sur-Gartempe est établi sur le clocher de la basilique de. Saint-Savin, qui a 100 mètres ènviron de hauteur. Les dégâts en 1912 ont été nuis.
- Le poste de Chitré, installé en 1912, a déjà donné des résultats. Sa zone de protection paraît être très nette : c’est une sorte de parabole ayant pour axe la direction du vent et pour foyer le poste lui-même.
- Dans le Beaujolais, il a été démontré qu’il fallait une première zone de postes, une ligne dite de couverture, comprenant une dizaine de postes. Ces derniers empêcheront la formation de la grêle, et celle-ci, déjà formée dans des nuages complètement détendus, fondra et tombera sans causer aucun mal. Une série d’avant-postes servira à attaquer les nuages de grêle dès leur formation, car il faut prévoir qu’il y en a plus en avant des points dangereux. Ces emplacements, qui sont en quelque sorte théoriques, varieront nécessairement, là comme partout en France, suivant la nature du terrain.
- Actuellement, il existe vingt-deux postes répartis sur les cinq cantons d’Anse, Beaujeu, Belleville. Le Bois-d’Oingt et Villefranche. La première ligne d’avant-postes comprend trois niagaras; la deuxième ligne, trois également;les postes de couverture sont au nombre de onze; il existe enfin cinq postes de complément.
- Les résultats obtenus en 191.8 dans le Beaujolais, par l’emploi des niagaras électriques n’ont pas été ceux que l’on espérait, les barrages s’étant très mal comportés; ils semblent, en effet, n’avoir arrêté ni fait dévier presque aucune chute de grêle.D’après le rapport officiel (*), plusieurs postes ont même été durement frappés. Des aigrettes lumineuses, l’absence ou la diminution' du tonnerre au-dessus des niagaras ont bien été parfois observées, mais les dégâts occasionnés par la grêle n’ont pas été supprimés. Il a seulement semblé à quelques observateurs qu’ils avaient été quelquefois atténués dans le voisinage immédiat des postes.
- Si l’on rapprpche ces résultats négatifs de ceux, très satisfaisants, constatés officiellement dans la
- (!) J. Chatillon. Rapport sur la campagne de a913, de l’Association du Beaujolais contre la grêle avec les niagaras électriques.
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- Dordogne et la Vienne avec les mêmes appareils, on est conduit tout naturellement à penser que le fonctionnement de ces derniers subit l’influence des milieux. D’aprcs MM. Brun et Condeminal, qui ont suivi de près les expériences faites dans le Beaujolais avec les niagaras, le fonctionnement de ces derniers varie nécessairement avec le degré de conductibilité du sol, variable elle-même suivant la nature des terrains et leur richesse en eau souterraine. Or, dans le Beaujolais, le sol, granitique en général, y est dur, rocailleux, compact et les nappes d'eau y sont rares et peu abondantes. De plus, une bonne partie des sommets et des hauts plateaux qui forment le massif montagneux de celte région très accidentée est à peu près dépourvue de végétation forestière. On arrive ainsi à la conclusion suivante:
- Le principe essentiel des niagaras consistant à puiser par influence dans le sol et à renvoyer ensuite dans l’atmosphère la quantité d’électricité de signe contraire nécessaire pour neutraliser l’électricité des nuages et rétablir l’équilibre entre elles, ces appareils ne pourront trouver leur application efliçace dans les terrains secs qu’autant qu’on aura recours à des dispositifs permettant de remédier aux insuffisances naturelles. C’est ce qui a été fait jusqu’à présent dans le Beaujolais. Pour obtenir ce résultat, il est indispensable, en effet, que tout nouveau projet d’installation de barrage électrique soit précédé d’une élude complète, et sur place, des conditions géologique, hydrographique et orographique des points où doivent être installés les postes.
- Si l’on passe en revue les principaux orages qui, en igi3, ont atteint le Beaujolais, on est quelque peu surpris du rôle presque nul des niagaras au cours de cette année. Pendant là série d’orages du 27 mai, la grêle, pendant vingt minutes, est tombée en grande abondance, sèche et dure et du volume d’une grosse noisette, jusque sur le niagara de Régnié et tout autour de ce poste. Par contre, lors de l’orage du 22 juillet, vers le niagara de Thion, couvert d’aigrettes lumineuses* les éclairs ont semblé converger et les nuages s’en écarter. Le ier septembre, presque au centre du barrage, les nuages venus de la direction de Pommiers ont déversé de la grêle en assez grande abondance sur Une faible étendue avec pertes très appréciables.
- Ce qu’il y a de plus pénible à constater, c’est le chiffre de dégâts occasionnés dans le Beaujolais en 1913 comparativement aux années précédentes et avant l’organisation de tout système de défense. Ainsi, pendant la période 1891-1900, qui a précédé
- la défense à l’aide des canons et fusées, les pertes annuelles étaient, en moyenne, de 7 millions de francs. Pendant la période 1901-1910, qui correspond à l’emploi des canons et à leur perfectionnement, les perles n’ont été, en moyenne, que de 2,5 millions. En 1913, elles ont été de 10 millions, surpassant ainsi de 3 millions celles des années‘OÙ n’existait aucun système de défense.
- Cela explique pourquoi il a été impossible de se procurer des fonds en vue d’effectuer certaines améliorations réclamées parle Comité d’étude de Paris à la suite des premières expériences de 1912 et de la vérification des postes par le laboratoire central d’électricité. ,
- Doit-on maintenant imputer c.es'mauvais résultats aux difficultés naturelles de la région beaujolaise ou au système lui-même ? C’est ce qu’il est encore difficile de dégager des expériences tentées jusqu’à ce jour. Dans son rapport de 1912, M. Chatillon a du reste signalé, de son côté, l’intérêt qu’il y aurait à se prémunir, dans le tracé définitif de la ligne de défense, quelle que soit la méthode employée, non seulement contre les orages venant habituellement du sud-ouest et de l’ouest, mais encore contre les orages venant du sud-est et qui ne seraient, la plupart du temps, d’après lui, que des retours d'orages.
- Dans cet ordre d’idées, la ligne principale de défense du Haut-Beaujolais demanderait a être complétée, à l’une de ses extrémités, au sud-est et peut-être aussi à l’extrémité opposée, c’est-à-dire au nord-ouest, par quelques installations complémentaires dont les emplacements seraient choisis avec le plus grand soin, pour obvier à ces dangereux retours d’orages.
- Tous les cultivateurs de la région beaujolaise sont d’accord sur le point suivant :
- La zone dangereuse des orages s’étend du sud-est au nord-est en passant par l’ouest. Les orages de grêle venant du nord-est ou de l’est sont tout à fait exceptionnels, et il ne paraît pas qu’il y ait lieu de s’en préoccuper, en ce qui concerne une organisation défensive du Beaujolais, quel que soit le moyen de défense adopté.
- D'autre part, de nombreuses observations locales, faites au cours de ces dernières années et depuis qu’il est fait usage dans le Beaujolais - du canon et de la fusée paragré'le, tendraient à faire admettre que la plupart des orages qui éclatent sur la région venant du sud-est ou du nord-ouest ne sont que des retours dorages, suivant l’expression de M. Chatillon, ou plus exactement des déviations dorages/
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- ces dernières seraient causées, soit par l’action du tir, soit par la nature particulièrement accidentée du massif beaujolais. Sous l’action des vents inférieurs qui se forment et se développent dans les nombreux couloirs naturels (cols, gorges, vallées), les nuées orageuses en se rapprochant du sol peuvent se diviser et prendre des directions momentanément divergentes, pour venir se rencontrer et s’entrechoquer ensuite à un débouché commun, déterminant alors la chute de grêle meutrière ou la trombe d’eau dévastatrice.
- Ce phénomène atmosphérique, souvent observé, indique suffisamment le rôle considérable des couloirs naturels, dont nous venons de parler, dans la formation et la direction des orages de grêle, et l’importance qu’il convient d’attacher au choix judicieux des postes de défense, qu’il s’agisse de canons ou de niagaras, en regard de ces points dangereux.
- La vallée de la Saône, qui limite à l’est le massif beaujolais et dont la direction, de Lyon à Ville-franche, est sensiblement sud-est nord-ouest, contribue aussi pour sa part, par suite des courants aériens qui s’y forment, à la déviation des orages venant du sud-ouest ou de l’ouest.
- En ce qui concerne Paris et ses environs, on a installé en 1911 sur la tour Eiffel deux niagaras électriques à titre d’essai. Le ministère de l’Agriculture, le Conseil municipal de Paris et le Conseil général de la Seine ont subventionné le projet d’une somme globale de 11 000 francs pour en faciliter l’installation. Celle-ci comprend, sur chacun des arcs en croisillons qui supportent la dernière terrasse de la coupole terminale delà tour, un ruban de cuivre électrolytique surmonté, sur chaque arc, de quatre pointes en forme d’Y renversé : c’est le diffuseur. Du diffuseur partent quatre rubans de cuivre qui suivent les piliers et descendent sur toute la hauteur de la tour, soit 3oo mètres, depuis le sommet jusqu’au sol. Arrivés au sol, ils se bifurquent pour se rendre dans les tuyaux de canalisation qui amènent l’eau à l’ascenseur et dans des puits de 10 mètres de^profon-deur spécialement forés.
- A la fin de l’année 191a, le brigadier chef des gardiens de la tour Eiffel annonça aux membres du Comité d’étude du poste que celui-ci avait parfaitement fonctionné toute l'année et qu’il n’y avait plus à la tour, ni grêle, ni coups de foudre. Ces derniers se renouvelaient plusieurs fois par an avant l’installation du poste.
- Etant donnés ces résultats, le Comité de défense contre les orages et la grêle prévoit la construction
- de deux nouveaux paragréles destinés à protéger la région parisienne : l’un sur le Panthéon et l’autre sur la basilique de Montmartre.
- M. de Beauchamp estime que Paris et sa banlieue n'auront plus ainsi à souffrir des grands orages ; la grêle ne tombant plus que sous une forme bénigne sera impuissante à occasionner des ravages sérieux.
- A l’étranger, le mouvement en faveur des niagaras électriques est au moins aussi considérable qu'en France : de l’Himalaya aux Andes, de la Russie au Transvaal, presque partout on étudie l’installatiQin possible de barrages. En Argentine, un niagara électrique de 55 mètres de hauteur a été récemment inau guré dans la province de Mendosa, au pied des Andes. Quatre autres postes sont actuellement en construction.
- *
- « *
- La protection de tout le sol français contre les orages, à l’aide des niagaras électriques, a fait également l’objet de plusieurs projets. Mais avant de les exécuter il est indispensable que les orages soient méthodiquement repérés sur la carte pour toutes les régions, et qu’on connaisse leur direction, leur intensité et leur fréquence. M. de Beauchamp estime
- Kig. 4. — Barrages électriques en projet sur le sol français.
- qu’on pourra alors organiser autour de tout le territoire une ligne de barrages ayant pour but de vider d’électricité tous les nuages à leur entrée en France et de les rendre aussi inolïensifs que possible.
- Celte ligne (fig. !\) commencerait à la frontière espagnole de la Bidassoa et défendrait d’abord une
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- partie de la chaîne pyrénéenne ; elle s’étendrait le long des côtes de l’Océan, de manière à barrer la direction sud-ouest, qui est la plus dangereuse. Dans les Pyrénées on installerait différents postes pour barrer les cols et on en placerait aussi sur les pics les plus habituellement atteints par les orages (4).
- Sur les côtes, on utilisera les phares, les sémaphores, les postes de télégraphie sans fil, les clochers des églises ; au besoin on installera des mâts spéciaux et on rapprochera les postes.
- On peut ainsi espérer que tous les nuages qui pénétreront en France à une faible hauteur, c’est-à-dire les plus dangereux, seront déchargés de leur électricité. Cependant les nuages supérieurs pourront à nouveau électriser les nuages inférieurs. En outre, les nuages, par leurs mouvements, produiront certainement de nouvelles quantités d’électricité et, au bout d’ùn chemin plus ou moins long, pourront devenir dangereux à nouveau.
- Les barrages intérieurs, complétés et étendus à mesure des besoins, seront installés en travers de la direction générale. Les frais d’installation seront du reste très faibles comparativement aux sommes versées chaque année anx sinistrés de la foudre et de la grêle. Les niagaras électriques fonctionnent en effet sans aucune surveillance ni entretien. Il est probable qu’on arrivera peu à peu à réaliser de nouvelles économies, d’abord par la suppression des pointes dorées au mercure ou en platine, ensuite par la fabrication en grand des lames, des prises de terre et autres accessoires dont la production ne s’effectue encore, pour ainsi dire, que par unités.
- D’après les nombreuses observations qui ont été faites dans ces derniers temps sur les météores électriques, la marche des nuages orageux et l’enregistrement des phénomènes auxquels ils donnent lieu, il est possible de prévoir dès à présent les perfectionnements à apporter aux paragrêles électriques pour qu’ils présentent toute leur efficacité.
- D’après M. Turpain, tant pour pouvoir installer en nombre des paragrêles à grand débit que pour assurer la rectitude des conducteurs, il y aurait lieu de choisir comme appuis de ces derniers les plus hauts arbresj plantés de préférence sur les points culminants des régions à protéger. Le conducteur (*)
- (*) On sait que, dans les régions très montagneuses, la production d’électricité atmosphérique est beaucoup plus intense qu’en plaine. Les reliefs et aspérités occasionnent dans les masses d’air des déplacements considérables et, par conséquent, produisent beaucoup d’électricité.
- sera toujours disposé en ligne droite depuis le sommet de l’arbre choisi jusqvi’au pied ; pour posséder la surface nécessaire, il pourra être- constitué par deux fils de cuivre parallèles entre lesquels une mince bande de laiton de 3o à l\0 centimètres de largeur sera tendue.
- Il convient d’insister particulièrement sur la nécessité de constituer des prises de terre idéales, des perd-fluides, en un point parfaitement conducteur; l'eau courante est ce qui convient le mieux. A défaut d’eau courante, on peut creuser assez profondément le sol, de manière à atteindre la région humide où s’alimentent les racines ; au besoin, la prise de terre peut être complétée par des lames de zinc ou de cuivre entourées de coke et enfouies dans le sol assez loin de la surface (1).
- Ces dispositifs peu coûteux pourraient être placés de 5oo mètres en î>oo mètres ou à une moindre distance, suivant la fréquence et l’intensité des orages. Gomme leur altitude serait toujours assez peu élevée, on pourrait leur adjoindre de loin en loin quelques paratonnerres à grand débit, placés siir les cimes élevées.
- En résumé, les conditions essentielles de l’efficacité des paragrêles électriques, quels que soient les dispositifs adoptés, sont les suivantes :
- i° Avoir un grand débit électrique de manière à décharger les nuages orageux, et, pour cela, être constitués par des conducteurs à grande surface, sans coudes et aussi rectilignes que possible;
- a0 Posséder une prise de terre la plus rapprochée possible des postes, au pied même des appuis quand le terrain le permet, de manière que le conducteur suive une ligne droite de son sommet à son entrée effective dans le sol. On évitera ainsi les phénomènes de self - induction et les manifestations diverses propres aux courants d’origine atmosphérique;
- 3° Multiplier le plus possible les postes, surtout dans les régions qui sont le plus souvent victimes
- (') D’après M. Violle, les précautions à prendre pour la canalisation du fluide électrique au moyen des niagaras sont de même ordre que celles concernant l’installation des paratonnerres. Pour ces derniers, on se contente généralement d’amener la lige de descente dans un puits sans se préoccuper de la manière d’être de ce puits qui peut constituer une véritable bouteille de Leyde, c’est-à-dire emmagasiner de l'énergie électrique au lieu de la dissiper. Une mare d’eau limitée par un terrain plus ou moins conducteur est souvent très médiocre comme prise de terre. Ce qu’il faut, c’est une surface conductrice énorme, une terre de résistance presque nulle.
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- d'orages locaux et fréquemment ravagées par la grêle (*).
- Conclusion.
- V
- Lorsque le grand problème de la destruction des nuages orageux sera un fait accompli, un non moins grand problème s’imposera à l’attention des savants et des agriculteurs. Cette énorme quantité d’électricité accumulée dans le sol devra un jour être utilisée au lieu d’être simplement dissipée dans les couches conductrices de la terre.
- On sait en effet que l’électricité, dans certaines conditions d’intensité et de voltage, agit sur la végétation d’une façon très favorable en hâtant la germination et en augmentant le rendement des cultures, ainsi que les doses d’éléments utiles (sucres, matières azotées, etc!), contenus dans les plantes. Les recherches d’un grand nombre de savants français et étrangers, Armand Gautier, Paulin, Lazerges, Lagrange et Basti en France, Lodge et Newman en Angleterre, Lemstrüm en Suède, Pilsoudsky en Russie, Kôvossi en Hongrie, Giglioli en Italie, etc., ont montré que l'électricité naturelle ou artificielle est susceptible d’être employée avec succès en agriculture.
- (') Il convient d’apporter un soin particulier à l’installation des lignes électriques (téléphonie, télégraphie, transport de force) placées dans le voisinage des niaga-ras. En se tenant à a5 mètres de distance de ces derniers, on sera toujours suffisamment à l'abri des influences possibles de ces appareils sur les lignes aériennes. La conductibilité acquise par l’air par ionisation sous l’action de l’électricité émise par les niagaras (aigrettes) est très faible, quelle que soit leur capacité.
- L’utilisation de l’électricité atjnosphérique au profit de la végétation résoudrait aussi un double problème: celui de la disparition des orages (foudre, grêle) et celui de l’accroissement du rendement des récoltes.
- Lorsque cette importante question sera résolue, l’exploitation de l’atmosphère constituera une véritable industrie. Depuis plus de dix ans déjà, on utilise régulièrement l’oxygène et l’azote de l’air pour la fabrication de l’acide nitrique et des engrais nitrés. D’autre part, l’air liquifié produit à bon compte ces deux éléments à l’état presque pur. Enfin les mouvements atmosphériques, les courants aériens, les vents sont capables de faire mouvoir les machines. Il existe actuellement en Europe et en Amérique des Centrales, électriques qui produisent uniquement leur électricité par ce procédé, à l’aide de moulins à vent soigneusement établis.
- Ces différentes applications présentent d’autant plus d’intérêt que l’atmosphère est un champ d’exploitation ouvert gratuitement à tous et qui permet ainsi la réalisation pratique de problèmes économiques importants. Lorsque l’agriculture saura en tirer tout le parti qu’elle a le droit d’en espérer, elle entrera certainement dans une nouvelle phase d’activité qui sera pour elle une source inattendue de progrès et de richesse.
- . Jean Escard,
- Ingénieur civil, Rapporteur général du Premier Congrès international des Applications de l’Electricité aux Industries agricoles, Lauréat de l’Institut et de la Société d’Encourage-ment pour l’Industrie nationale.
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- PUBLICATIONS TECHNIQUES
- HYDRAULIQUE ET STATIONS CENTRALES
- Sur la détermination de la vitesse de propagation a dans les conduites forcées industrielles. — C. Camichel.
- La détermination de la vitesse de propagation a dans les conduites forcées est une question fondamentale ; or toutes les expériences connues paraissent, donner une vitesse de propa gation notablement supérieure à la valeur théorique, calculée d’après les formules de M. Allievi ; je me proposé de démontrer, dans cette note, que cette contradiction provient de la méthode expérimentale employée et qu’elle disparaît si l’on opère avec des précautions convenables. Il est facile de citer des exemples de cette différence entre la vitesse de propagation théorique et la vitesse expérimentale.
- Les expériences de l’Ackersand ont donné une période expérimentale inférieure de 4,7 % à la période calculée. La hauteur de chute était 720 mètres.
- Pour la chute du lac Fully, de 1 65o mètres, la valeur théorique de la période est i5 sec. 97, comme l’a calculé M. de Sparre, tandis que la valeur expérimentale trouvée par M. Boucher est i3 sec. 5.
- Les expériences, que j’ai faites à l’usine de Soulom (hauteur de chute ia5 mètres) avec M. Eydoux, nous ont donné un résultat analogue ; la période propre d’oscillation de la con-duite a été 1 sec. 36, tandis que la période théorique était 1 sec. 46.
- Mais, en revanche, en appliquant, avec M. Eydoux, la méthode (*) de la dépression brusque à cette conduite, nous avons trouvé une vitesse concordant avec la vitesse théorique.
- Pour expliquer la différence entre la valeur de la période propre trouvée expérimentalement et la valeur théorique de la période, je propose de faire intervenir la constitution de la conduite,
- (*) Comptes rendus, tome CLXT, igi5, p. 412:
- en tronçons pour lesquels la vitesse èt le diamètre diffèrent; on lira avec intérêt les travaux récents de M. de Sparre (*) et de M. Eydoux (*) sur cette importante question.
- M. de Sparre a étudié le coup dé bélieT dans une conduite formée de dçux sections pour lesquelles la durée de propagation est la même; il
- , . 0.I o V * ,
- considéré des périodes 6 = — = —,, l et /' étant
- a a'
- les longueurs, a et a’ les vitesses pour lès deux sections. Il a établi une formule générale qu’il a appliquée à la conduite de Fully. Cette formule,
- o B
- Ç„ = (— 1 13o,6--------------, avec - = 37°33',
- cos • o
- donne le coup de bélier Ç., (à la fin de la nitae périodes)
- valeur adoptée en partant de la formule d’Allievi.
- En utilisant cette formule, dans le cas d’une fermeture de 4 secondes, j’ai trouvé les périodes suivantes :
- i5s,2 i4s,2 i3s,a i4%2 i 3®, o i4‘,a i3s,4
- En excluant .la première période pendant laquelle a lieu la férmeture, la moyenne des six périodes est i3 sec. 73, qui diffère peu de la période observée directement par M. Boucher, i3 sec. 5. La période théorique est i5 sec. 9.
- On voit donc que la période théorique se trouve supérieure à la période expérimentale et que la différence observée entre la période de l’oscilla-
- (') Congrès de la houille blanche de 1914 (Rapport sur les expériences de /Verènon).
- (2) Comptes rendus, tome CLXIII, 1916, p. a65.
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- tion et la période théorique de la conduite s’explique complètement par la structure de la conduite, formée de tronçons pour lesquels le diamètre et l’épaisseur diffèrent.
- On peut en conclure que, pour la détermination, dans les conduites forcées des usines, de la vitesse de propagation a, il est inexact d’utiliser, comme on l’a fait jusqu’ici, l’observation de là période d’oscillation, et qu’il est nécessaire d’employer un procédé faisant intervenir une perturbation de courte durée, par exemple la méthode de la dépression brusque. L’utilisation du robinet de vidange des conduites permet, en général, l’application de cette méthode avec la plus grande facilité.
- (Comptes rendus des séances de VAcadémie des Sciences. Séance du 23 octobre 1916.) ,
- Aménagement, entretien et conduite de la chaufferie d'une centrale de 100 000 kilowatts.
- La principale station centrale de l’Edison Electric Illuminating C° de Boston, connue sous le nom de L. Street Station (Boston-Sud — la station est établie sur le port même de Boston —) fournit l’énergie à un territoire de plus de 700 milles carrés, comprenant la plus grande partie de l’est du Massachusetts.
- La puissance totale des groupes électrogènos est d’environ 100 000 kilowatts.
- Nous décrivons ci-après quelques-unes des particularités de la chauffA’ie de cette centrale.
- La chaufferie comprend quarante-huit chaudières Babcock et Wilcox,dont huit sont munies de grilles automatiques Roney et les quarante autres de foyers automatiques Murphy. Les Roney sont mus électriquement, les Murphy par moteurs à vapeur.
- Deux tours de déchargement à moteurs à vapeur prennent directement dans les bateaux le charbon qui est déchargé par un transporteur à courroie dans le parc, de. 60 000 tonnes de capacité, adjacent à la centrale. Du parc, le charbon est repris par deux grues roulantes sur voies d’un yard et transporté par un autre transporteur à courroie jusqu’aux soutes de la chaufferie.
- On peut noter ici que la centrale n’a pas jugé nécessaire l’installation de silos. La capacité du
- parc correspond à environ quatre semaines de marche.
- La voie comprend une bascule automatique enregistreuse qui permet de peser le combustible. C’est à cet endroit qu’on prélève les échantillons pour analyse en vue d’un contrôle régulier des combustibles. Les bascules ne sont d’ailleurs utilisées que lors des essais de vaporisation.
- Des soutes, le charbon descend par gravité jusqu’aux foyers.
- Alimentation en eau. — Pour empêcher les incrustations, on a simplement monté sur chaque corps des turbo-pompes alimentaires de petits entonnoirs cylindriques qui permettent de mélanger continuellement à l’eau une certaine proportion de composition Dearborn chaude.
- A vrai dire, ce moyen est un peu rudimentaire,
- . et il reste nécessaire de nettoyer les chaudières à peu près tous les mois.
- Inspection des chaudières, notamment des tubes. — De fréquentes inspections des tubes inférieurs des chaudières permettent de suivre de près les circonstances de la formation des incrustations et de contrôler l’état des tubes. Du reste, en plusieurs années, on n’a eu sur les quarante-huit chaudières que quelques tubes à changer. Tous les mois, les réservoirs sont soigneusement lavés, et l’eau changée.
- On procède tous les deux mois à cette opération qui se fait en commençant par les tubes inférieurs et en remontant tant qu’on trouve des incrustations. En général, on n’a pas à dépasser la première rangée. On mesure, s’il y a lieu, l’épaisseur du tartre.
- En général, d’ailleurs, il n’y a lieu que de contrôler le soin avec lequel les impuretés sont enlevées.
- Tous les ans, une inspection intérieure est faite par la Compagnie d’assurances.
- Avant cette inspection, les chaudières sont ouvertes et minutieusement examinées par l’ingénieur chef de service. Les tuyauteries sont lavées, les tubes et collecteurs de vapeur soufflés et les collecteurs de boue des tambours nettoyés. La chaudière est alors essayée à la pression hydraulique, ce qui permet de mater les fuites pendant l’arrêt. On dispose sur les valvesdes cales rouges qui indiquent qu’on n’y doit pas toucher, les valves d’aval et d’amont sont également calées. On enlève enfin des collecteurs le tartre qui a résisté au soufflage.
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- Les bouchons des collecteurs sont enlevés ainsi que les divers couvercles des réservoirs, notamment ceux des trous d’homme.
- En plus des bouchons de collecteurs de la dernière rangée des tubes, on enlève un bouchon à chaque rangée sur le devant, et deux par rangée sur l’arrière. On va jusqu’au sommet si c’est utile.
- On débouche enfin les surchauffeurs.
- Nettoyage des tubes et des montures. — On opère de la manière suivante;. La veille de l’opération, au soir, l’ingénieur arrête la liste des hommes appelés à y prendre part, liste comportant pour le nom de chaque ouvrier celui de son compagnon, la composition de l’outillage alloué et la chaudière À laquelle il est affecté.
- Les outils sont remis à l’ouvrier marqués de son numéro sur la liste. Si quelques questions sont posées, on y répond dès ce moment autant que faire se peut.
- De cette façon, le lendemain matin, on ne perd pas un instant en se mettant au travail.
- Si quelque accident se produit à l’outillage, comme la rupture d’une lampe baladeuse, il est aussitôt enregistré.
- Le nettoyage d’un générateur demande d’une manière générale trois équipes de nettoyeurs pour le foyer, travaillant deux par deux, et trois équipes de souffleurs pour les tubes, travaillant également par deux.
- Les ouvriers des foyers nettoyent les grilles et les murettes, et s’assurent que tous les passages pour le charbon sont tels que le chargement se fasse régulièrement ; le foyer doit être remis pour ainsi dire à l’état neuf.
- Les maçonneries sont généralement recouvertes d’un mâchefer durci qui nécessite l’usage du pic, avec la précaution de ne pas entamer la brique. Si le mâchefer n’est pas épais, il peut donc être préférable de le laisser s’accumuler, d’autant plus que la maçonnerie se détruit assez rapidement.
- Le mâchefer peu épais qui tend à obstruer les grilles est également enlevé.
- Les ouvriers chargés des tubes se servent de jets de vapeur et de longs ringards pour enlever les dépôts et la suie.
- Il ne suffit pas de nettoyer les tubes avec la vapeur, la chaudière étant arrêtée, car les passages entre les tubes s’obstruent souvent.
- Il est alors nécessaire d’effectuer un nettoyage,
- la chaudière en marche. On së sert a cet effèt d’une lance à jet de vapeur qu’on fait passer pendant le fonctionnement de la chaudière, dans des ouvertures pratiquées dans les montures, en veillant à ce que le jet de vapeur ne frappe pas directement la surface des tubes. Même avec ce procédé, il arrive parfois que le dépôt dé suie soit tel que le passage des gaz devient impossible.
- Dans l’organisation à la fois méthodique et rigoureuse de ce travail de manœuvres, on reconnaît bien les préoccupations directives de l’industrie moderne des Etats-Unis : utiliser le mieux possible le temps et la valeur d’ouvriers dont les salaires sont toujours élevés. Ce sont ces préoccupations qui, pour des travaux plus réguliers, plus constants et plus précis, ont amené la naissance et la généralisation des travaux de Taylor et de ses émules.
- Après le nettoyage, l’ingénieur pénètre dans la chaudière et procède à une minutieuse inspection de tous les défauts, examinant en particulier les circonstances qui pourraient déterminer la mise hors service momentanée dp la chaudière. L’ingénieur est ainsi toujours informé de la condition de chaque unité et peut prédire avec une grande exactitude les services qu’on est en droit d’attendre.
- De plus, toutes les chaudières sont inspectées extérieurement, souvent et sans avertissement, car l’examen intérieur est fait après que l’on a pu mettre les choses en bon état.
- Une attention spéciale est toujours donnée aux tubes de sorte que ceux qui présentent une obstruction ou d’autres défauts soient changés sans retard. Les résultats des inspections mensuelles et annuelles sont soigneusement enregistrés et utilisés non seulement pour la surveillance des chaudières, mais encore en vue d’études d’ordre économique.
- Compteurs et enregistreurs. — On utilise des compteurs de vapeur en vue de comparer le travail des différents chauffeurs, mais à vrai dire ces appareils ne seraient pas assez exacts pour permettre des mesures d’évaporation .
- S’il se produit un vide dans la couche de combustible, ou si le feu est mal surveillé, le contremaître d’une rue de chauffe peut ainsi déterminer quelle chaudière est responsable, sans avoir recours à la surveillance directe des feux par les portes de foyers. Il en résulte un régime
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- plus régulier de la chauffe et une économie de temps et de combustible.
- On utilise, d’autre part, des appareils enregistreurs Bailey qui indiquent à tout instant pour chaque chaudière le débit de vapeur, le volume d’air passan£jlans le foyer et l’épaisseur de la couche de combustible. Ces appareils donnent des résultats suffisants pour les essais.Un doseur d’anhydride carbonique enregistreur est également monté sur une des cheminées.
- Les moindres détails de . fonctionnement doivent être surveillés par les chauffeurs. Les incidents sont signalés à l’ouvrier chargé de l’alimentation en eau de la rue de chauffe. Ce dérnier est tenu pour responsable et rend compte au contremaître et à l’ingénieur. D’ailleurs, toute la responsabilité de l’extérieur des chaudières ne tombe pas sur les 'ouvriers, car les contremaîtres sont en surveillance constante, et, à l’occasion, vérifient les tuyauteries.
- Toutes les réparations sont faites sous la surveillance personnelle de l’ingénieur et aucun travail, si minime soit-il, n’est censé achevé sans son approbation.
- Les ouvriers ne doivent quitter la place qu’une fois que la pression est remontée à un certain chiffre.
- Les injecteurs sont essayés trois fois par semaine durant l’heure de midi.
- Fonctionnement à l'heure des pointes. — La pratique de l’Edison C° est de pousser ses chaudières à l’heure des pointes, évitant ainsi d’avoir en marche normale, du matériel inutilisé. Il faut observer cependant que les chaudières sont chargées chacune à i ooo kilowatts, et qu’à cette charge, même pour une courtè durée, le rendement des chaudières et des foyers baisse rapidement. Comme l’accroissement de puissance exclusivement obtenu par le tirage forcé serait insuffisant pour la charge, il est nécessaire d’avoir recours en partie, à des chaudières de réserve.
- Il faut noter que les foyers Murphy travaillent surtout avec tirage naturel, et que ce n’est que pour une forte surcharge qu’on utilise le tirage forcé.
- Ce dernier moyen n’est d’ailleurs utilisé que dans les extrêmes, et parce que la perte due au tirage forcé devient alors moindre que celle due à la marche forcée des chaudières.
- G.
- (The Eleclrician, 20 octobre 191C.)
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- ÉLECTROCHIMIE ET ÉLECTROMÉTALLURGIE
- Procédés direct et indirect de fabrication de l’acide azotique. — E. Kilburn Scott.
- L’auteur est d’avis que trois facteurs ont fait croire aux Allemands que l’heure propice'pour la guerre était arrivée : a) le succès du gyro-com-pas permettant la direction exacte des vaisseaux de guerre et sous-marins ; b) le succès de la navigation aérienne, en particulier des zeppelins; c) la fabrication des nitrates en partant de l’air, ce qui les rendait indépendants des nitrates du Chili.
- De fait avant In guerre les puissances centrales, les plus gros importateurs de nitrates chiliens, en consommaient deux fois plus que les Etats-Unis et six fois plus que l’Angleterre. Maintenant la fixation de l’azote de l’air leur permet de se procurer les éléments de leurs explosifs en dépit du blocus.
- La fabrication de l’acide azotique en partant des nitrates nécessite l’emploi d’un poids d’acide sulfurique concentré bien supérieur à celui des nitrates traités. Cet acide est perdu à l’état de sulfate etaussi pour 3o % qui restent mélangés à ceux-ci pour constituer le « gâteau nitrique » que l’on évacue. Les frais de fabrication se composent donc du prix d’achat des nitrates (i i livres sterling par tonne avant la guerre et 17 maintenant), du coût de transport, d’assurance, etc., sans compter les frais nationaux de surveillance par la marine de guerre, enfin du prix des pyrites et du soufre pour la production d’acide sulfurique.
- Les procédés qui découlent de l’emploi de l’azote atmosphérique, outre qu’ils rendent le pays indépendant de produits recueillis à 8 000kilomètres, ont l’avantage, surtout en ce qui concerne le procédé direct, de ne demander que des corps abondamment répandus et coûtant peu ou même rien.
- Dans la méthode électrique directe, on insuffle de l’air à travers la flamme d’un arc à haute tension.. lise produit de l’oxyde azotique qui devient du peroxyde d’azote par refroidissement. Mis en présence de l’eau dans des tours d’absorption, il
- donne de l’acide azotique. Les matières nécessaires sont l’air et l’eau, et l’usine peut être installée n’importe où l’énergie électrique est à bon marché.
- Le procédé indirect est la combinaison de neuf opérations faites en trois usines différentes : i° Fabrication de carbure de calcium au four électrique en partant de la chaux et du coke. Mouture du carbure en vase clos dans une atmosphère inerte. iv Chauffage du carbure placé en couches séparées par du papier ondulé dans des cornues munies en leur milieu d’un crayon de charbon parcouru par un courant électrique ; admission pendant 18 heures d’azote obtenu au moyen d’air liquide (il se produit de la cyana-mide calcique). Refroidissement. Mouture de la cyanamide obtenue. 3° Traitement de la cyana-mide par la vapeur surchauffée, ce qui donne de l’ammoniaque; passage de celui-ci avec de l’air sur un catalyseur formé de platine chauffé à une certaine température, ce qui, par combinaison de l’ammoniaque avec l’oxygène de l’air, donne de l’acide azotique. Le degré de cet acide est à peu près le même que celui de l’acide obtenu par la méthode directe.
- L’auteur préconise ensuite la fabrication du nitrate d’ammoniaque qui est le meilleur engrais chimique, en partant du gaz d’éclairage.
- L’énergie électrique nécessaire à la fabrication de l’acide azotique est fournie par des groupes à gaz et l’ammoniaque s’obtient comme sous-produit de la distillation. Des installations de ce genre, par exemple celle énorme de Bitterfeld en Allemagne, donnent d’excellents résultats, et c’est une erreur de croire que les fours électriques ne peuvent être alimentés que par de l’énergie hydro-électrique. Cette erreur est entretenue par ceux qui ont des intérêts dans les gisements, le transport et le traitement des nitrates du Chili et veulent jeter le discrédit sur les procédés utilisant l’azote de l’air.
- L’auteur termine en décrivant le four triphasé Kilburn Scott qui présente sur les fours monophasés l’avantage d’une charge mieux équilibrée et d’une plus grande continuité de fonctionne-
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- ment, et d’un meilleur rendement. Les trois électrodes présentent la forme d’un cône renversé dans l’intérieur duquel jaillit l’arc. Elles sont refroidies par un courant d’eau et.la partie sujette à usure en est facilement remplaçable. Elles n’ont pas besoin d’être réglées constamment et peuvent être placées à la distance qui convient le mieux pour le passage de l’air. Les arcs sont amorcés par un flux d’étincelles à haute fréquence que l’un fait jaillir au sommet du cône. L’enveloppe extérieure en briques n’est pas en contact avec la flamme et ne nécessite pas de renouvellement fréquent. Le couvercle du four est constitué par une chaudière à vapeur qui sert à refroidir l’oxyde azotique pour le fixer en peroxyde. La vapeur est employée à produire l’électricité pour le four, ce qui donne une récupération de i5 %.
- M. B.
- (The Electrician, 17 novembre 1916.)
- Le progrès de la fabrication du fer électrolytique.
- La Société Le Fer a mis définitivement au point ses procédés brevetés d’affinage de la fonte et de production du fer et de ses alliages par Voie électrolytique.
- Rappelons que les premières recherches pour la fabrication du fer pur par électrolyse de solutions de sels ferriques ont été celles de Muller et de Burgess, elles n’eurent pas de suite industrielle. Plus tard Fischer en Allemagne, les Langheim-Pfànhauser Werke, en Suisse, Boucher et là Société Le Fer en France poursuivirent
- leurs essais avec des cuves d’éleçtrolyse de plus en plus grandes pouvant absorber jusqu’à 20000 ampères.
- Le fer ainsi obtenu est un métal tout à fait différent du fer ordinaire comme aspect et propriétés. Au point de vue magnétique, il est doué d’une hystérésis très faible et d’une grande perméabilité, qui le rendra précieux pour la construction des moteurs et des transformateurs; au point de vue mécanique, il possède une résistance élevée et un allongement considérable.
- A Grenoble, les Établissements Bouchayer et Viallet ont commencé la fabrication de tubes en fer électrolytique de mètres de longueur, 100 à 200 millimètres de diamètre et 1 mm. 5 d’épaisseur, résistant une fois recuit à des pressions considérables. Ces tubes sont employés dans l’industrie pour des usages très divers : conduites d’eau, de vapeur, d’air comprimé. Ils donnent toute satisfaction et leur utilisation n’a révélé aucune critique. Comparé à la fonte, un tube de fer électrolytique a la même résistance à la pression qu’un tube de fonte d’épaisseur vingt fois plus forte.
- La fabrication en grand des tubes sera probablement pratiquée par les Établissements Bouchayer et Viallet, qui bénéficient d’une option de lâ Société Le Fer. La fabrication des tôles minces semble devoir être entreprise par les Fonderies et Forges de Sainte-Marie et Gravigny. Les tubes de fer électrolytiques sont appelés à remplacer avec succès les tubes dé fer emboutis et étirés dont l’Allemagne, avec les trop fameux Mannesman!), avait jusqu’ici le monopole.
- [Echo des Mines et de la Métallurgie.)
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- ENSEIGNEMENT TECHNIQUE
- Sur les facultés techniques autonomes (Suite) (*).
- III. — Le contact entre la science et l’industrie
- Dans ce qui suit M. Blondel expose les différents aspects du problème de la liaison entre la science et Vindustrie, et montre en particulier la nécessité de la recherche scientifique dans l’industrie et de Venseignement de la méthode scientifique.
- I. —r Depuis la guerre, une campagne active se produit dans les-milieux scientifiques en faveur de ce qu’on appelle le- « contact entre la science et l’industrie », je demanderais d’ailleurs qu’on se préoccupât aussi du contact entre la science et les autres citoyens, et l’on a cherché de différents côtés à préciser les motifs pour lesquels ce contact n’est pas suffisant en France, sauf dans certaines industries, telles que les industries électrique et mécanique où il existe depuis longtemps d’une manière complète. M. II. Le Chate-lier a fait remarquer avec raison qu’il existe peu de pays où l’industriel, qui travaille pour la transformation des matières, notamment dans les usines chimiques et analogues, ait aussi peu. qu’en France le souci de se tenir en contact avec les professionnels de la Science.
- M. Goy, avec beaucoup d’universitaires, croit que tout le mal provient de ce que l’enseignement technique supérieur en France n’est pas considéré comme l’aboutissant logique de l’enseignement scientifique général. Il partage l’opinion que les applications de la Science ne sont jamais que le développement de celle-ci, que les inventions sont simplement la suite logique des découvertes de la science pure ^), que par conséquent tout le mal vient de ce que le savant et Y industriel sont sortis d’établissements d’enseignement différents. C’est réduire a priori la question à l’enseignement supérieur .
- Il y a certainement une part de vérité d’ordre général que je me garderai de contester dans ces considérations, mais il serait fâcheux de leur
- (') Voir Lumière Electrique du i décembre 1916, p. 190, et du 9 décembre 1916, p. '119.
- (2) Il y a des réserves à faire sur ce point.
- attribuer une valeur trop grande. On serait conduit ainsi, par exemple, à exclure de la carrière industrielle tous les jeunes gens qui n’auraient pas pu passer par l’enseignement scientifique supérieur, et par conséquent, tous les ingénieurs d’Arts et Métiers qui forment une part essentielle de notre solide armature industrielle et qui nous rendent des services signalés.
- J’ai connu cependant plusieurs ingénieurs des Arts et Métiers qui connaissaient et pratiquaient à merveille la méthode scientifique, tandis que j’ai connu également des licenciés ès sciences qui étaient incapables de rendre des services du même genre dans l’industrie, et bien des polytechniciens et des centraux qui ne connaissaient que le raisonnement a priori. Cela tient à ce que pendant trop longtemps on a donné, en France, aussi bien dans l’enseignement scientifique, que dans l’enseignement technique supérieur, une part généralement trop considérable et disproportionnée aux mathématiques pures, par rapport aux sciences d’observation et à l’expérimentation, qui seules forment un jugement pratique et sain. Il convient de se préoccuper, pour l’avenir, d’établir la juste balance entre les différentes sciences dans la formation de l’esprit.
- Des chimistes éminents tels que M. Guntz ont déjà protesté contre l’abus des mathématiques pour les chimistes. Mais il ne faut pas non plus tomber dans l’excès opposé et prétendre former des chimistes scientifiques sans avoir habitué leur esprit à la précision par une certaine pratiqué des mathématiques. Ici, comme en toutes choses, la vérité se trouve dans le juste milieu.
- II. — D’ailleurs, en ce qui concerne la formation des ingénieurs, on exagère trop à mon avis
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- la prétendue séparation qui existerait en France entre les Ecoles d’ingénieurs et les Sciences, car, en fait, la plupart de nos Ecoles d’ingénieurs ont parmi leur corps professoral des hommes de Science, souvent même des membres de l’Institut ; tel est le cas, par exemple, de l’Ecole Centrale, de l’École Polytechnique, de l’Ecole des Ponts et Chaussées et de l’Ecole des Mines; même des écoles d’ingénieurs de province, telles que l’École d’ingénieurs de Marseille, de Lille, Lyon, etc..., comptent des professeurs de Faculté dans leur corps professoral.
- D’autre part, des professeurs techniques font bien souvent de la vraie science, comme M. Jourdain faisait de la prose; c’est le cas, par exemple, des professeurs de résistance des matériaux des mêmes Écoles.
- On ne saurait admettre à ce point de vue comme justifié le conseil qu’ont donné quelquefois des professeurs de l’Université aux ingénieurs àpécialistes d’avoir à s’abstenir de traiter les questions ayant un caractère scientifique; ils ont oublié ainsi que c’est à des ingénieurs qu’on doit la création de la plupart des sciences appliquées et les plus importantes recherches dans ce sens, et quelquefois même la création de certaines sciences pures, telles que la Thermo-’dynamique et l’Optique physique, où rayonnent les noms des ingénieurs Sadi Carnot, Cla-peyron, Fresnel, etc., pour ne citer que les plus illustres.
- Et ne sont-ce pas aussi les Ingénieurs qui ont créé les méthodes spéciales à la technique ? Par exemple, la statique graphique, l’hydraulique, la théorie de l’élasticité, et l’électrotechnique, la thermodynamique elles-mêmes ont pour origine les travaux des ingénieurs, et sont encore à l’heure actuelle perfectionnées en tous pays, surtout paroles ingénieurs. Cela s’explique aisément, puisque c’est dans la pratique même de leur art qu’ils puisent constamment les éléments de ces progrès, qu’ils y trouvent l’occasion de créer ou de développer les méthodes nécessaires aux applications qu’ils exécutent.
- III. — Cependant, il ne faut pas pousser trop loin l’idée que la science pure et la science appliquée sont directement liées; en effet, bien qu’en principe la science appliquée soit dépendante des progrès de la science pure (contrairement à ce qui avait lieu dans l’antiquité où la
- technique devançait la science pure), il en est de ces deux catégories de la science comme de deux armes différentes dans les combats militaires; l’expérience démontre que le contact ne doit pas être établi directement, mais par un organe intermédiaire qu’on appelle Valent de liaison. De même, entre la science pure et la technique, il faut un « agent de liaison « qu’on appelle Y ingénieur. A vouloir se passer de ce dernier, les savants et les industriels feraient fausse route : le savant, en jouant à l’ingénieur, se déclasse et risque, d’autre part, d’entraîner, par défaut d’esprit pratique ou d’expérience, les industriels dans des aventures aboutissant à de lourdes pertes pécuniaires, et c’est pourquoi l’industriel se méfie du théoricien, (donc du savant, toujours considéré comme tel); par contre l’industriel qui veut se mettre à faire de la science pure perd son temps, faute de l’éducation préalable nécessaire, et de la méthode scientifique qui demande à être acquise comme on le dira plus loin.
- U faut donc admettre en principe, je crois, que, en général, le savant ne doit pas agir directement sur l’industriel non technicien, mais sur l’ingénieur. Le savant agira sur l’ingénieur en participant :
- i° A des travaux de recherches techniques comme conseil scientifique, rôle que jouent de nombreux savants en Allemagne.
- i° A la formation de l’ingénieur dans les établissements d’enseignement destinés à ces ingénieurs et en ayant soin d’exposer aux élèves les principes de la science qui peuvent leur être utiles, sous une forme appropriée, au développement non pas de la science, mais des applications qu’ils sont destinés à en faire.
- Il importe essentiellement que ce genre d’enseignement soit fait dans un esprit différent de celui des Facultés des sciences et se préoccupe constamment des applications ; il doit rechercher l’efficacité maxima sacrifiant, s’il y a lieu, la rigueur à l’intuitivité des démonstrations, à leur simplicité et à leur clarté, et en employant de préférence les méthodes les plus concrètes et qui rentrent le mieux dans la mentalité des ingénieurs; c’est ainsi, par exemple, que l’enseignement des mathématiques pour les ingénieurs doit être dirigé dans un sens moins analytique et plus géométrique que l’enseignement mathématique des Facultés de sciences.
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- 3° Les enseignements scientifiques de degré plus élevé, qui seraient donnés de préférence dans les Facultés de sciences, à titre d’enseignements scientifiques complémentaires à ceux des ingénieurs qui voudront développer leur bagage de sciences pures et qui auront la tournure d’esprit et les connaissances préalables suffisantes pour profiter de ces enseignements. Ces derniers devraient d’ailleurs être distincts des enseignements scientifiques normaux de ces Facultés; le savant doit en effet se garder de confondrè l’ingénieur avec un homme de science, et admettre que la mentalité de l’ingénieur doit être une mentalité de réalisation et non de spéculation théorique.
- IV. — On est trop souvent porté à croire que le contact entre la science et l’industrie dépend uniquement de l’enseignement et à en faire une question de pédagogie, d’ailleurs incomplètement comprise comme on le verra plus loin.
- En réalité, l’ingénieur ou l’industriel, une fois sorti d’une école technique ou même d’une Faculté des sciences, perdra rapidement le contact avec la science s’il ne se livre pas à un travail personnel continu parla lecture de revues et par la recherche delà documentation ; la science fait, en effet, des progrès continuels et l’ingénieur, d’autre part, oublie assez vite ce qu’il a appris dans des cours hâtifs, s’il ne revoit pas constamment les principes à l’occasion des applications nouvelles. Mais au fur et à mesure qu’il prend une part de responsabilité plus grande dans les affaires, son attention est obligée de se détourner des matières scientifiques et techniques, au profit des questions commerciales, administratives, financières, etc.; il faut donc qu’il soit aidé dans sa recherche de documentation.
- A cet effet, toute entreprise industrielle bien organisée devrait comprendre, comme en Allemagne, une bibliothèque et un ingénieur scientifique chargé| de la tenir au courant, de dépouiller toutes les revues périodiques et de présenter à la Direction des résumés périodiques sur les nouveautés scientifiques et techniques, ayant un rapport direct ou indirect avec l’objet de l’activité de ladite maison et de signaler les plus intéressantes à appliquer.
- Si l’importance de la maison ne comporte pas un service spécial aussi complet, les dirigeants
- devraient prendre un ingénieur conseil scientifique ou un savant technique, chargé de jouer vis à-vis d’eux le même rôle.
- D’autre part, la presse technique et les sociétés techniques doivent contribuer pour une large part à l’œuvre de documentation nécessaire à l’industrie dont elles s’occupent.
- On connaît le rôle extrêmement important que joue en Allemagne à ce point de vue la Z. V. û. I. (’) (Zeitschrift des Vereines Deut-scher Ingenieure), tirée à près de 3oooo exemplaires, et qui contient non seulement l’analyse des articles les plus importants de la Presse internationale, la chroniquè des brevets, mais des articles de revues sur les questions d’actualité et sur les recherches subventionnées par cette Société.
- En France, divers essais ont été faits pour réaliser un programme analogue; on ne saurait trop louer à ce point de vue les efforts de la Société d’Encouragement pour l’industrie nationale, qui a subventionné et publié dès recherches remarquables servant à la collectivité industrielle, notamment sur les alliages, l’unification des pas de vis, et des monographies technologiques remarquables sur les conditions de travail et de rendement des divers engins mécaniques; on connaît, d’autre part, les communications bibliographiques de portée générale publiées par deux associations françaises (s). Mais il me semble que toutes ces documentations pèchent en général par une généralité trop grande, par rapport aux moyens dont on dispose et que la spécialisation qui s’est faite de plus en plus dans l’industrie doit entraîner également une spécialisation dans la documentation. Au lieu de vouloir étendre par conséquent celle-ci à tout l’ensemble des arts de l’ingénieur, comme la Z. V. D. /., il paraît ,plus pratique que des organes spécialisés publient chacun respectivement la documentation utile à leur spécialité et aux autres techniques qui y jouent un rôle accessoire important.
- C’est dans cet ordre d’idées que la Revue Générale d'Electricité, qui va prendre la succes-
- (') Cf. Paul Lecler, dans la Revue Electrique «lu ior juillet 1916.
- (2) En particulier, l’Association de documentation bibliographique présidée par M. Bertin et dirigée par M. J. Garçon renseigne très complètement sur les progrès de la chimie, de la métallurgie, etc.
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- sion de la Lumière Électrique et de la Repue Electrique à partir du icr janvier, publiera la documentation scientifique, technique et industrielle complète utile aux électriciens.
- V. — Le moyen le plus efficace d’établir le contact entre les sciences et l’industrie serait de décider les grands industriels de toutes les spécialités à établir et à entretenir à leurs frais des laboratoires de recherches, comme le font les grandes sociétés américaines et allemande^; certaines de celles-ci en Amérique dépensent des centaines de mille francs et même des millions chaque année. Bien entendu on ne peut pas demander un effort semblable a l’industrie française qui, en général, est beaucoup trop morcelée par suite de notre caractère individualiste souvent excessif. La première condition à remplir pour instituer des grands laboratoires privés serait de réaliser des fusions permettant d’agglomérer les entreprises plus puissantes avec les entreprises plus faibles.
- Cette concentration serait particulièrement désirable dans les industries mécaniques et électriques où le morcellement est plus prononcé. Mais, en attendant, il serait bon que les petités sociétés distinctes pussent, soit se mettre d’accord pour entretenir en commun un organisme de recherches, soit confier leurs recherches à des laboratoires indépendants bien dirigés et bien outillés et parfaitement discrets, et impartiaux, tels que le laboratoire central d’électricité, au lieu de leur demander seulement dés étalonnements.
- A ce point de vue, on doit féliciter l’Académie des sciences de l’heureuse initiative qu’elle vient de prendre e'n demandant la création d’un laboratoire national de recherches physiques et mécaniques qui pourra prêter son concours aux industriels, et en dressant le programme de ces laboratoires.
- Un rapport très intéressant et compétent a été établi sur ce sujet par M. Le Chatélier qui est à la fois un savant et un ingénieur éminent, et il est à souhaiter que l’on suive cette suggestion et que les pouvoirs publics fassent l’effort financier nécessaire pour la création et l’entretien de ce laboratoire national.
- Ce dernier ne rendra cependant pas inutiles les laboratoires privés, car c’est dans le sein même de l’industrie qu’il faut faire vivre la
- méthode scientifique ; beaucoup de sociétés existantes même de petite importance pourraient actuellement, au prix d’un effort financier encore acceptable, entretenir un ingénieur scientifique ou un auxiliaire scientifique dans un petit laboratoire suffisant pour les recherches courantes et pour celles qu’on désire garder secrètes (souvent à tort d’ailleurs) sur les sujets intéressant la fabrication (1). Bien entendu dans les industries chimiques, ce n’est pas un, mais plusieurs ingénieurs ou assistants scientifiques qu’il faudrait entretenir; d’ailleurs on peut les avoir à un prix moins élevé, et leur utilité se fait plus immédiatement sentir dans la fabrication. Les meilleurs auxiliaires scientifiques seraient de jeunes docteurs ès sciences physiques ou chimiques, désireux de se mettre, pendant quelques années, en contact avec l’industrie; ils formeraient une excellente pépinière pour lq professorat des instituts techniques. Ce sont ces jeunes docteurs qui font la force des laboratoires des usines allemandes.
- Pour tirer parti de ces laboratoires privés il faut des chefs d’industries capables d’en comprendre l’utilité, le fonctionnement et les résultats. C’est donc dans le monde dirigeant qu’il convient de faire pénétrer tout d’abord les idées scientifiques et le respect, des compétences ; vouloir donner à l’industriel un grand nombre d’auxiliaires scientifiques, avant de lui avoir appris à s’en servir, c’est un peu mettre la charrue avant les bœufs; c’est pourquoi je préconiserai plus loin avec insistance l’organisation plus complète des écoles de perfectionnement et de spécialisation pour ingénieurs à spécialisations générales (3).
- (*) Les laboratoires de recherches ne sont pas de simples laboratoires de contrôle des matières premières et de la fabrication, comme chaque usine doit en posséder; ils exigent un personnel plus scientifique et un matériel plus eomplet, mais qu’on peut cependant réduire pratiquement à un petit nombre d’appareils essentiels.
- (2) Ces écoles pourraient être complétées utilen ont par des cours de perfectionnement, faisant connaître en un mois aux industriels qui vidndraient les suivre à Paris les derniers progrès de l’industrie d’une manière analogue à ce que réalise l’Allemagne pour les médecins à l’école de perfectionnement de médecine organisée il y a quelques années à Berlin et qui est complétée par un musée constamment renouvelé par les constructeurs eux mêmes des appareils les plus nouveaux.
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- VI. —Il y a quelques années, on a cru avoir résolu le problème de la liaison entre la science et l’industrie par la création dans les Facultés de sciences de chaires de sciences appliquées; mais parlefait même que ces dernières ne portent que sur des spécialités, et que les cours professés, s’adressant au grand public, ont un caractère de vulgarisation scientifique et ne sont pas complétés par des exercices pratiques (sauf dans les Instituts, qui sont autre chose que les Facultés des Sciences), cet enseignement ne forme pas réellement « l’esprit scientifique » des industriels ; il est d’ailleurs confié trop souvent à des professeurs qui n’ont aucun contact avec l’industrie ('). Il y a donc lieu de chercher encore autre chose.
- M. II. Le Chatelier a appelé depuis plusieurs années l’attention sur l’intérêt que présenterai! un enseignement de ce qu’il appelle la « science industrielle », en entendant par là une sorte de synthèse de l’application de la science à l’industrie indépendante de la technique proprement dite et préoccupée plutôt de l’enseignement de la méthode scientifique et de la pratique des recherches expérimentales. L’an dernier, il a pris l’initiative de proposer la création près l’Université de Paris d’un enseignement complet de ce genre, à l’usage ‘des personnes qui ne recherchent pas les titres scientifiques, ni un diplôme d’ingénieur, mais qui veulent se familiariser avec les méthodes scientifiques, soit pour compléter une instruction trop théorique antérieure, soit pour se préparer a un rôle do, chef d’industrie. Le programme de ces cours spéciaux s’étendrait sur deux années d'études et comporterait des cours de démonstration et des exercices de laboratoire sur la mécanique, la physique, la chimie et l’électricité. Ces travaux pratiques ne porteraient que sur une dizaine de manipulations types pouvant présenter le maximum de rendement éducatif.
- Une organisation de ce genre est certainement possible dans une grande Faculté des Sciences comme celle de Paris et je souhaite
- (') Bien entendu ‘je ne parle pas du tout en ce moment des enseignements de Sciences appliquées donnés dans tous les Instituts chimiques, éleclrotech-niques et mécaniques, où l’expérimentation joue au contraire un rôle essentiel et fort bien compris, sauf qu’ils manquent, comme je le dirai plus loin, de cours spécialisés de Logique et Méthode scientifique.
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- vivement qu’elle puisse être réalisée à bref délai, car elle pourrait rendre les plus grands services aux deux catégories de personnes dont nous venons de parler.
- L’expérience montrera si l’on trouvera un nombre suffisant d’élèves assez désintéressés pour s’astreindre à suivre pendant un an ou deux un enseignement de ce genre, exigeant une présence continuelle à la Faculté, sans pouvoir obtenir comme sanction de secours un diplôme d’ingénieur; à notre époque où l’on est avant tout préoccupé de la rémunération à obtenir pour son travail, il est à craindre que les jeunes gens désireux de se préparer à l’industrie, préfèrent suivre les cours d’un institut, ou d’une école pratique libre, dont les examens ne sont as très difficiles et donnent lieu à un diplôme, l!':::i!re part, les chefs d’industrie sont généralement trop occupés pour pouvoir suivre régulièrement des exercices pratiques.
- La solution excellente ainsi préconisée, même si elle réussit à Paris, ne pourrait donc pas sans doute avoir le même succès en province. Mais on pourrait la simplifier de façon qu’elle fût plus ao cessible à un grand nombre de personnes, en créa nt dan s chaque Faculté des Sciences, à la place d'an cours de sciences appliquées supprimé, un cours de méthode scientifique expérimentale, appliqué à l’industrie, au commerce et même à l’art militaire, pour attirer les auditeurs appartenant eux-mêmes à l’industrie, au commerce on à l'armée. Ce cours public ne nécessiterait de là part des auditeurs qu’un minimum de connaissances scientifiques et aurait un caractère plutôt philosophique ; il serait appuyé d’expériences de laboratoire faites par le professeur et ses assistants et que les auditeurs pourraient répéter eux-mêmes au laboratoire.
- N’ayant aucune prétention d’enseigner une science appliquée en particulier, ni par conséquent de former des techniciens ce cours n’encourrait pas les critiques d’insuffisance et d’inefficacité faites plus haut; il aurait un but plus général et plus facilement réalisable, celui d’apprendre, à tous les représentants un peu éclairés des carrières mentionnées plus haut, le rôle dp la science dans la vie moderne, et la nécessité de faire pénétrer partout la méthode scientifique fondée sur l’observation, l’analyse et l’expérience.
- On est surpris de voir combien en France on
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- semble encore ignorer cette méthode qui n’est cependant pas nouvelle, puisque c’est celle de l’Anglais François Bacon, précisée par nos grands philosophes Descartes et Pascal ; il a fallu que cette méthode nous revînt d’Amérique avec le nom de Taylor et l’appui de nombreuses applications heureuses faites par cet éminent ingénieur et par ses élèves dans toutes les branches de l’activité industrielle pour que nous apprenions son existence. Il est aujourd’hui facile de reconnaître, dans les principes fondamentaux énoncés par Taylor, l’application géniale des quatre règles formulées par Descartes dans son célèbre Discours de la Méthode (deuxième partie) et qui sont les conditions générales indispensables à toute recherche scientifique.
- Quand on le créera, le cours de science industrielle, ou de méthode scientifique' appliquée à l’industrie, quel que soit le nom qu’on préfère lui donner, ne sera sans doute pas aussi facile à professer qu’un cours d’électrotechnique théorique (pour lequel un professeur de physique connaissant l’électricité théorique peut trouver tous les éléments nécessairesdans les nombreuxouvrages ou articles publiés parles ingénieurs ou les physiciens spécialisés). Mais au contraire il exigera une véritable formation préalable des professeurs, mais n’en aura que plus d’intérêt et plus de mérite. Les professeurs devraient suivre d’abord pendant quelques semaines à la Sorbonne une sorte de cours normal (qui serait dirigé par M. Le Chalelier), illustré par de nombreuses visites à des établissements industriels pour éclaircir les relations entre la science et l’industrie ; ce cours normal devrait ensuite être complété par un stage industriel d’un ou deux semestres dans différentes industries analogues à celles de la région où le professeur se propose de faire son cours. Faute de cette préparation spéciale, le cours risquerait de rester « académique » et à côté du sujet véritable.
- Mais supposons que l’on ait entraîné un certain nombre de professeurs à dominer ce sujet
- de la science industrielle et à s’y intéresser; ils pourraient avoir chacun dans leur ville universitaire un rôle fécond, en appelant autour d’eux les chefs d’industrie et leurs auxiliaires principaux, en les initiant aux méthodes scientifiques, à la méthode Taylor, à la philosophie des sciences appliquées ; en leur indiquant la.bibliographic des ouvrages et revues qu’ils auraient àconsulter ; en les aidant à organiser des laboratoires et à choisir leur personnel scientifique (car les chefs d’industrie ne savent pas toujours choisir convenablement leur personnel eux-mêmes) et en leur apprenant enfin à en utiliser complètement les résultats. C’est ainsi que les Facultés des Sciences pourraient, sans empiéter sur l’enseignement technique, se mettre en contact avec l’industrie, éclairer celle-ci et et en même temps donner à quelques-uns de leurs professeurs l’occasion d’entrer ensuite dans le cadre permanent du corps enseignant des instituts techniques comme on l’exposera plus loin.
- VII. — Toutes les réformes proposées postulent d’ailleurs, comme je l’ai expliqué précédemment dans cette « revue, une réforme préalable dans l’organisation de notre grand corps scientifique national. l’Académie des Sciences, par ce qu’on pourrait appeler « l’adjonction des capacités », c’est-à-dire par la création d’au) moins une section d'Economie industrielle, faisant pendant à la section existante d’Economie rurale et représentant dans les délibérations de l’Académie la science industrielle de même qu’est déjà représentée la science agronomique. On a reproché souvent aux savants de ne pas sortir de la Tour d’ivoire pour prendre contact avec l’industrie; il semble donc rationnel d’ouvrir aux industriels scientifiques la porte de la -tour. L’accueil fait à cette proposition sera la pierre de touche du désir des savants d’établir réellement la liaison avec le monde industriel et de mieux connaître la mentalité de ce dernier.
- A. Blondei..
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- RENSEIGNEMENTS COMMERCIAUX
- La Chambre de Commerce russo-française de Pétrograd et le concours qu’elle peut prêter aux industriels français.
- La Chambre de Commerce russo-française dont le siège est à Pétrograd, ai, rue Morskaya, et qui possède des Sections dans les principales villes de Russie, a été créée, il y a quelques années, dans le but de développer les relations économiques entre la France et la Russie et de faciliter les affaires aux commerçants et aux industriels. Afin de remplir la tâche qu’elle s'est ainsi assignée, elle est sortie du cadre un peu théorique auquel semblait l’attacher son titre et a résolument assumé un rôle pratique qui en fait un véritable Office du Commerce français eu Russie et réciproquement.
- Grâce au concqurs qu’ont bien voulu lui prêter diverses organisations à la tête desquelles se sont placées les Chambres dé Commerce de Lyon et de Paris, elle est en mesure de :
- Tenir les producteurs au courant des besoins du marché.
- Documenter sur les articles, susceptibles de vente.
- Envoyer tous détails qui lui sont demandés.
- Fournir les données utiles sur les adjudications.
- Dresser des listes d’acheteurs dans chaque spécialité.
- Etablir le contact entre les offres et demandes qui lui sont adressées.
- Indiquer des voyageurs et représentants qualifiés
- Procurer des interprètes pour visiter la clientèle.
- Mettre un local à la disposition des voyageurs pour montrer leurs échantillons.
- Traduire les correspondances, catalogues, etc.
- Distribuer les catalogues.
- Prêter un concours actif en matière juridique et contentieuse.
- Transmettre et appuyer, auprès de la douane et des autorités, les requêtes, réclamations, etc.
- Publier un annuaire de l’exportation française en Russie.
- Organiser un musée d’échantillons, etc., etc.
- La Chambre de Commerce suit en outre, avec la plus grande attention, toutes les questions d’ordre général ayant trait aux rapports économiques des deux pays et publie un bulletin mensuel qui tient ses membres au courant de tous les faits intéressants pour eux.
- Au moment où la lutte contre le commerce allemand demande à être conduite en Russie avec une énergie particulière, le concours d’un pareil auxiliaire est inappréciable. On ne saurait donc trop encourager les maisons qu’intéresse le marché russe à entrer en relations avec la Chambre de Commerce russo-française et à recourir â ses services.
- ADJUDICATIONS
- Le maire de Toulouse informe les entrepreneurs et ingénieurs spécialistes qu’un concours est ouvert en vue de l’aménagement d’une usine hydro-électrique, sur la Garonne, à Toulouse, comportant une dérivation du fleuve sur une longueur approximative de io5 mètres,
- La reproduction des articles de la
- une chute variable de 3 mètres à 3ma5 et un débit maximum de ia5 mètres cubes par seconde.
- Les concurrents trouveront, dans les bureaux de M. Pendaries, ingénieur en chef du département de la Haute-Garonne, 4> rue de la Madeleine, à Toulouse, avec un avant-projet sommaire dressé par les soins de la Ville, le programme du concours et les autres pièces qui devront être annexées au marché à intervenir (devis descriptif, cahiers des charges divers, cahier des clauses et conditions générales, etc.). Ces documents seront consultés sans déplacement de pièces.
- L’ingénieur en chef, directeur des travaux, adressera simplement aux entrepreneurs qui lui en feront la demande un exemplaire du programmé du concours.
- A titre de simple indication, il est expliqué que les travaux du premier lot consistent dans l’ouverture du canal d'amenée, l’établissement des murs de soutènement et de revêtement, là construction d’un seuil en rivière, d’un radier en béton, la construction d’un pont en béton armé d’environ 48 mètres de portée et de 10 mètres de largeur, d’une passerelle de même portée e de 2 mètres de largeur, des bâtiments de l’usine et a4utres ouvrages accessoires. La dépense prévue s’élève approximativement à la somme de i.iôo.ooo francs.
- Les travaux et fournitures nécessaires à l’équipement hydro-électrique de l’usine, savoir turbines, alternateurs, transformateurs, machines excitatrices, pont-roulant, tableau, etc., font l’objet d’un concours ou de marchés de gré à gré spéciaux. Durée maximum d’exécution des travaux, imposée aux concurrents, huit mois.
- Le ‘concours sera considéré comme ouvert par le fait seul de la publication et de l’affichage du présent avis dans la commune de Toulouse. Il sera clos le mardi 2 janvier 1917, à dix-sept heures.
- AVIS DE CONVOCATIONS D’ASSEMBLÉES
- Le 13 décembre. Carel Fouché, 55, rue d’Amsterdam, à 14 h.
- Le 21 décembre. Compagnie d’Electricité de Marseille, 54, rue La Boétie, à i5 h. 3o.
- — Forces hydrauliques du Rhône, 3g, boulevard Malesherbes, à 14 h. 3o.
- Le 22 décembre. Compagnie générale d’Electricité, 54, rue La Boétie, à i5 h. 3o.
- — Omnium Français d’Electricité, 157, boulevard Pereire, à 14 h. 3o.
- Le 23 décembre. Eclairage par le gaz et l’Electricité, 17, avenue Dauinesnil, à 14 b. 3o.
- — Anciens établissements Weyher et Richemond, 5a, roule d’Aubervilliers, à Pantin, à 10 h.
- ï.e 27 décembre Moteurs à gaz et d’industrie mécanique, i35, rue de la Convention, à i3 h. 3o.
- — Compagnie générale d’Eclairage de Bordeaux, 10, rue Blanche, à 10 h.
- Le 28 décembre. Société intercommunale d’Eclairage, la, rue d’Aguesseau, à i5 h.
- L,e 29 décembre. Compagnie de gaz et d’Electricité du Limousin, 12, rue d’Aguesseau, à 11 h.
- Lumière Electrique est interdite.
- Paris. — imprimerie Levé, 17, rue cassette.
- Le Gérant : J -B. Nouet.
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- SAMEDI 23 DÉCEMBRE 1916.
- Ton* XXXV (2* aéria). N» 62
- Tnito-halUlmt année
- La Lumière Electrique
- SOMMAIRE
- A. BOUTARIC. — L’émission d’électricité par - les corps incandescents..................... 249
- À. S. MILHOOD. — La réception des machines éleciriques; l’épreuve des isolants d’après les règlements américains.................... >56
- P. BOUGAULT. — La houille blanche et le Parlèment.................................... 261
- Publications techniques
- Stations centrales
- Utilisation des suffloni de Toscane à la produc-
- tion de l’énergie électrique............... 266
- Divers
- L’allumage par étincelle électrique........ 267
- Brevets d’invention (liste)............... 268
- Renseignements Commerciaux................ '268
- L’ÉMISSION D’ÉLECTRICITÉ PAR LES CORPS INCANDESCENTS
- Un grand nombre de travaux ont été consacrés, ces dernières années, à Vétude de Vémission d'électricité par les corps incandescents. Ces recherches, effectuées tout d’abord d’un point de vue exclusivement théorique, ont d’ailleurs donné lieu à des applications techniques sur lesquelles l'attention des lecteurs de La Lumière Electrique a maintes fois été appelée. Dans l’article que nous publions ci-dessous M. Boutaric expose l'ensemble des principaux faits connus et théories générales que l’on a. proposées pour en rendre compte.
- Un métal incandescent peut émettre des électrons négatifs de masse très faible et des ions positifs d’un ordre de grandeur comparable aux atomes. Quand on élève la température Vémission électronique croit beaucoup plus rapidement que l’émission positive, en sorte que, pour une température suffisamment élevée, celle-ci devient négligeable vis-à-vis de la première ; d’autant plus, que Vémission des ions disparait graduellement, comme si elle tirait son origine d’une substance occluse qui, en s'échappant, entraînerait de Vélectricité positive.
- Les deux émissions négative et positive sont successivement envisagées par M. Boutaric, après un court chapitre d’introduction destiné à rappeler l’historique des phénomènes ‘envisagés. Dans chaque cas, M. Boutaric étudie la variation du courant avec la force électromotrice, avec la température et avec la pression de Vatmosphère gazeuse qui entoure le filament.
- Le problème relatif à l’émission d’électricité par les corps incandescents est un de ceux qui a suscité, dans ces dérnières années, un très grand nombre de travaux.
- Ces recherches qui pouvaient sembler, a priori, ne présenter qu’un intérêt théorique ont donné lieu à des applications pratiques dignes d’attirer à un très haut degré l’attention des techniciens (‘).
- (() Le lecteur qui désirerait connaître quelques-unes des applications techniques de l’émission d’électricité
- Nous nous bornerons à indiquer, dans cette brève étude, les faits fondamentaux qui paraissent le mieux établis, renvoyant le lecteur qui désire-
- par les corps chauds pourra consulter les études suivantes :
- Dans The Electrician :
- De Forest, Theaudion detector and amplifier (t. LXXII,
- p. 285, 1913) ;
- Reïsz, A new method of magnifying electric currents (t. LXXII, p. 726, 1914); “
- Langmuir. The pure électron disebarge and it* appli-
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- LA LUMIÈRE ELECTRIQUE T. XXXV (2* Série). — K* 52.
- raitdes renseignements plus précis à l’excellente monographie qu’a publiée récemment Sir O. W. Richardson (* ), un de ceux qui ont le plus brillamment contribué à accroître nos connaissances dans ce chapitre nouveau de l’électricité.
- I. — Considérations générales et historiques.
- Du Fay (a), dès 1733, constatait que l’air devient conducteur au voisinage des corps chauds. La première étude systématique du phénomène est due à Edmond Becquerel (3) qui lui a consacré, en i853, un mémoire important : « Les résultats exposés dans ce travail, conclut Becquerel, mettent en évidence la propriété que possèdent les gaz de livrer passage aux courants électriques lorsqu’ils environnent des électrodes métalliques parfaitement isolées et que leur température est suffisamment élevée. Les gaz acquièrent cette faculté à la température du rouge naissant, et, à partir de cette limite, ils transmettent d’autant mieux l’électricité que leur température s’élève plus haut ; ils livrent alors passage même aux plus faibles courants électriques que l’on puisse produire à l’aide d’un couple de petite dimension. » Il envisage même que les faits observés pourraient conduire à admettre,« que les électrodes métalliques portées à la température du rouge laissent détacher des particules matérielles alors que l’excès de tension électrique est très faible, et que ces particules établissent une circulation continue d’électricité ».
- Les expériences de Becquerel, contestées par Wiedemann, furent reprises par Blondlot (*) qui établit que, entre deux électrodes au rouge, le pas-
- cations in radiolelegraphy and telephony (t. LXXV, p. 240, igi5) ;
- Armstrong, Some recents developments in tlie audion reeeiver (t. LX.XVI, p. 798, 1916);
- Dans The Phy sic al Review :
- Coolidge, A powerful Roentgen ray tube with a pure électron discharge (t. II, p. 4°9, igi3);
- Hull, A powerful source of constant ' high potential (t. VII, p. 4o5, 1916);
- Mac Kay and Ferguson, Arcs in gases between non vaporizing électrodes (t. VII, p. 4>o, 1916}.
- (') O. W. Richardson, The émission ofelectricity from hot hodies, Longnians, Green and Co, London.
- (2) Du Fay, Mémoires de VAcadémie, 1733.
- (3) Becquerel (Edmond), Ann. de chim. et de phys., 3° série, t. XXXIX, p. 355, i853.
- (*) Blondi.ot, C. R,, t. XCII, p. 870, 1881 et l. CVI, p. 283, 1887.
- sage de l’électricité a lieu même pour une force
- I ' ♦
- électromotrice de —— de volt.
- 1 000
- Guthrie (*) montre ensuite qu’une boule de fer au rouge placée dans l’air peut conserver une charge négative mais non une charge positive ; à des températures plus élevées, la différence disparaît, et la perte de charge s’effectue rapidement pour les deux électricités.
- Elster et Geitel (a) ont consacré une longue série de recherches aux actions électriques provoquées par les solides incandescents. Leur méthode consiste à chauffer des fils métalliques de nature différente au moyen d’un courant électrique et à examiner le potentiel acquis par une électrode voisine. Avec un fil de platine chauffé dans l’air, à la pression atmosphérique, ce potentiel, d’abord positif, augmente avec la température, passe par un maximum à la température du rouge, décroît ensuite et tombe presque à zéro au rouge blanc. Aux basses pressions les résultats sont analogues, sauf qu’après la température pour laquelle il s’annule le potentiel devient négatif et prend des valeurs négatives croissantes avec la température. Les fils se comportent donc comme s’ils avaient tendance à émettre de l’électricité positive aux basses températures et de l’électricité négative aux températures élevées;'à une certaine température intermédiaire, la perte est la même pour les deux électricités, en sorte que le potentiel acquis par l’électrode est égal à celui du fil porté au rouge.
- Branly (3) a employé une méthode inverse. II mesure la déperdition électrique d’un conducteur isolé placé au voisinage d’un corps chaud, et confirme ainsi les résultats obtenus sur le platine par Elster et Geitel. Il constate également que les oxydes de plomb, d’aluminium, de bismuth, se comportent d’une manière opposée à celle des métaux étudiés : dans l’air, à la température du rouge, ils perdent une charge' négative et non une charge positive.
- Dans les lampes électriques, Edison a observé un phénomène analogue aux précédents, qui peut
- (*) Guthrie, Phi/. Magn., 4e série, t, XLVI, p. 257,. 1873.
- (2) Elster et Geitel, Ann. der. Phys., t. XVI, p. ig3, 1882; t. XIX, p. 588, i883; t. XXII, p. 123, 1884; t.XXVI.p. 1, 1885 ; t. XXXI, p. 109, 1887; t. XXXVII, p. 315,1889; Vien. Ber., t. XCVII, p. 1175, 1889.
- (3) Branly, C. R., t. CXIV, p. i35i, 1892.
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- 23 Décembre 1916. LA LUMIÈRE
- s’expliquer par la perte d’électricité dont est le siège le filament de carbone négatif, même dans le vide le plus parfait.
- La théorie des ions. — La théorie des ions, suggérée par les découvertes de Roentgen et de Becquerel et mise au point par J -J. Thomson, a pérmis d’expliquer tous les faits connus relatifs à la décharge dans les gaz et d’en découvrir un grand nombre. Il est vite apparu que les faits signalés ci-dessus n’étaient pas sans analogie avec les phénomènes présentés par les gaz ionisés, d'où l’hypothèse d'une certaine action du métal porté au rouge sur le gaz environnant, action qui entraîne l’ionisation de celui-ci.
- La conductibilité électrique des gaz qui ont séjourné au voisinage des corps chauds présente de grandes analogies avec celle des gaz ionisés sous l’influence des rayons de Roentgen ou de Becquerel. Ainsi, le courant qui s’établit entre deux électrodes plongées dans le gaz, croît avec la force électromotrice appliquée, d’abord assez vite, puis de plus en plus lentement et tend vers une limite (courant de saturation).
- Signalons cependant quelques différences importantes.
- Les propriétés du gaz dépendent beaucoup de la température du filament : au rouge naissant, le gaz décharge un conducteur chargé négativement, mais demeure sans action sur un conducteur positif ; pour des températures suffisamment élevées, le gaz décharge avec une égale facilité des conducteurs des deux signes. D’où il faut conclure qu’à basse température les ions émis par le métal sont tous positifs, tandis qu’à des températures plus élevées les ions des deux signes sont présents et dans des proportions sensiblement égales.
- La théorie électronique. — La théorie électronique suppose la présence, dans les conducteurs, de corpuscules négatifs ou électrons dont les mouvements sont analogues à ceux qu’on attribue aux molécules gazeuses dans la théorie cinétique. L’existence d’un champ électrique dans le conducteur a pour effet de superposer au mouvement désordonné de ces électrons un mouvement dirigé suivant le sens de la chute de potentiel et dont la vitesse moyenne dépend de la grandeur du champ électrique : le mouvement dé ces électrons constitue le courant électrique.
- L’énergie du mouvement calorifique des électrons libres dont nous venons d’envisager l’exis-
- ÈLECTRIQUE
- tence augmente avec la température. Il est pos" sible qu’à une certaine température cette énergie soit suffisante pour entraîner les électrons à l’extérieur du conducteur. Dans ces conditions le conducteur devient capable d’émettre de l’électricité négative (*).
- L’émission d’électricité négative par les corps chauds apparaît donc comme très analogue à l’émission de molécules que donne l’évaporation d’un solide ou d’un liquide : c’est en quelque sorte une évaporation d’électricité.
- L’émission d’électricité positive aux températures relativement basses semble procéder d’un tout autre mécanisme.
- II. — L’émission d’électricité négative par les corps chauds.
- Etude expérimentale des courants d’ionisation. — Le dispositif expérimental le plus couramment utilisé pour l’étude des courants d’ionisation produits par les corps chauds est représenté sur la figure i.
- Le filament à étudier Â, supporté par des fils plus gros B et C, est fixé au centre d’une élec-
- trode cylindrique E constituée par une feuille ou mieux une toile métallique que supporte le conducteur F; Le tube H permet de faire le vide dans l’ampoule D qui renferme l’ensemble du dispositif.
- Dans toutes les expériences relatives à l’étude des courants d’ionisation, il est de la plus grande importance, non seulement de vérifier minutieusement la pureté chimique des substances utilisées, mais encore de s’assurer que des traces de
- (') A remarquer que la théorie ne convient que pour l’émission d'électricité négative.
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- LÀ LUMIÈRE ÉLËCi R1QÜE T. XXXV (2e Série). — N# 54.
- gaz ne sont pas mises en liberté dans l’ampoule au cours de l’expérience. Pour cela, le meilleur moyen consiste à faire un vide aussi poussé que possible dans l’ampoule en même temps qu’on en chauffe les parois et qu’on porte le fil A à l’incandescence au moyen d’un courant électrique.
- En outre, pour chasser toute trace de gaz de l’électrode cylindrique E, il est bon de la soumettre au bombardement intense de rayons cathodiques obtenus en portant A à un potentiel élevé.
- L’échauffement du filament A s’effectue au moyen d'un courant électrique. Il est hors de doute que les champs électrique et magnétique que ci’ée le courant doivent influer sur le.mouvement des ions. Mais les effets semblent négligeables tant qu’on ne fait pas appel à de trop fortes intensités.
- La plupart des phénomènes auxquels donne naissance l’émission d’électricité par les corps incandescents sont sensibles aux moindres variations de la température du filament. Aussi il est essentiel de maintenir constante cette température.
- Pour cela le filament constitue un des bras d’un pont de Wheatstone qui est actionné par la batterie destinée à réchauffement du fil. Le dispositif utilisé pour la mesure du courant thermoionique qui va du filament A au cylindre E est indiqué schématiquement sur la figure i.
- A T
- K, L et M sont les trois autres résistances qui constituent les branches du pont.
- La plus grande partie du courant d’échauffe-nffent est fournie par la batterie P ; le système de rhéostats Q, R, S permet d’atteindre une grande précision dans le réglage.
- Le filament A devant être porté à une température élevée, il est nécessaire de le faire traverser par un courant intense. Aussi la résistance de la branche M doit-elle êtré du même ordre de grandeur que celle de la branche A et susceptible d’être traversée par un courant intense sans donner lieu à un échauffement exagéré.
- Si les résistances des branches K et L sont très grandes par rapport à celles des branches M et A, tout le courant passera pratiquementpar M et par A et les branches K et L ne risqueront pas de s’échauffer trop fortement, même lorsque le pont fonctionne.
- Par suite des courants intenses qui circulent dans les branches A et M, l’ensemble du dispositif constitue un indicateur de température extrêmement sensible. Pour faire les observations à température constante, le pont étant préalablement réglé, on maintient le galvanomètre au zéro en agissant sur les résistances Q, R, S.
- L’évaluation du courant thermo-ionique s’effecr tue en reliant le cylindre E au point V du circuit d’échauffement par l’intermédiaire d’une batterie U, de l’interrupteur T et d’un appareil de mesure C. La batterie U a pour but de chasser les ions à travers l’intervalle AE. La nature de C dépend de la grandeur des courants à mesurer : pour des courants intenses on peut utiliser un galvanomètre ordinaire ou même un milli-ampèremètre; mais avec les faibles courants qu’on obtient à basse température, l’emploi d’un électromètre s’impose.
- Pour l’évaluation de la température des filaments, différentes méthodes peuvent être employées. Lorsque la résistance du filament en fonction de la température est suffisamment bien connue (platine, tungstène) la mesure de la résistance du filament fait connaître la température. On peut utiliser également un couple thermo-électrique; mais son emploi devient difficile dans le cas de filaments très fins par suite de la diminution locale de température qu’il entraîne.
- Théorie de i.'émission des électrons par les corps chauds. — i° Considérations thermodynamiques. — Considérons un corps solide, dont la tension de vapeur soit négligeable, contenu dans un récipient où l’on a fait le vide et maintenu à la température T. Des électrons seront émis par
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- LÀ LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- le corps solide dans l’espace libre. En vertu de leur agitation thermique ces électrons tendront, d’autre part, à retourner v*Srs le corps solide, Finalement il s’établira un état d’équilibre dans lequel le nombre des électrons qui retourneront au corps solide, dans un certain intervalle de temps, sera égal au nombre des électrons émis, Désignons, à ce moment, par n le nombre d’électrons contenus dans ! centimètre cube de l’espace libre et par p la pression qu’ils exercent,
- Qn peut, par voie thermodynamique, établir une relation entre la pression p exercée par ces électrons et la température absolue T de l’ençeipte,
- Soit 9 le volume de l’enceinte. Si l’on adapte au récipient qui limite cette enceinte un cylindre muni d’un piston, on peut, par le jeu de ce piston, provoquer des changements qui modifieront l’entropie S du système. En désignant par <I> la variation de l’énergie du système qu’entraîne le passage d’un électron du corps solide vers l’enceinte, on a :
- d S = ^ [d [n v<l>) -j- p dv\ ; (i )
- ce qu’on peut écrire,
- i t r , d«<in . .
- + ^-^7 + ~dfdl
- et d’où l’on tire,
- d n <1>
- dS _ d v)t T ÔS\ t» à n <ï>
- dï
- p -f- /t<I> -f- 0
- de
- 1
- S\ v à n <ï> Ï7 u~ T "Tt
- (=*)
- (3)
- à* S
- Egalons les deux valeurs de - %rT, que fournis-s dcdT 1
- sent les équations (a) et (3), on obtient : rVdP
- dT
- P + n®,
- (4)
- en tenant compte de la relation —— = o.
- df>
- La pression p des électrons contre le piston est égale à celle qu’exercerait Un gaz parfait qui posséderait par unité de volume le même nombre de molécules :
- : nkT ;
- (5)
- k désignant la constante des gaz calculée pour un électron.
- 453
- Portons cette valeur de p dfrtis l’équation (4), O n a :
- dn
- n
- «I>
- HT
- c/T;
- (6)
- d’où :
- CV * I T
- « = Ae J *** ; .(7)
- la constante A étant indépendante de la température.
- On obtient ainsi une relation entre le nombre d’électrons par unité de volume et la variation d’énergie qu’entraîne l’émission d’un électrpn par le corps solide.
- Or, d’après les principes de la théorie cinétique des gaz, le nombre N' des électrons qui atteignent, pendant l’unité de temps, l’unité d’aire du corps solide est
- w = n i /™ (8)
- V ïît/n v '
- (m désigne la masse d’un électron),
- D’autre part, lorsque l’équilibre est réalisé, le nombre N dgs électrons émis doit être égal au nombre N' des électrons captés. D’où :
- . T* e
- I
- T
- «b
- /PF*
- d T
- (9)
- Des considérations thermodynamiques, dans le détail desquelles nous ne ppuvons entrer ici, permettent d’établir entre <J> et T la relation approchée
- d U» k dT ~ y — 1 ’
- Y désignant le rapport entre les chaleurs spécifiques dés électrons à pression constante et à volume constant : d’où l’on tire,
- = T, (ii)
- Y “ i
- . , . 5
- ce qui dévient» pour Y^jj»
- <ï> = 4>0 -)- - k.
- a
- Désignons enfin par e la chargé électronique
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- Là LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXV (2* Série). — N° 52.
- élémentaire. Le courant de saturation i = Ne prend, pour cette valeur de <f>, la forme :
- / 4>o
- i = Nï = BTle (12)
- B et <1>0 étant des constantes indépendantes de la température.
- a0 Considérations cinétiques. — La théorie cinétique classique fournit une relation simple entre le nombre des molécules par unité de volume en deux points quelconques d’un système à température uniforme et le travail nécessaire au déplacement d’une molécule d’un point à l’autre. Appliquant cette relation au cas envisagé, on en déduit, en désignant par nt le nombre d’électrons libres par unité de volume à l’intérieur dp corps chaud :
- JL
- n — nte *T. ( 13)
- Combinant ce résultat avec celui que donne la relation (8.)‘ entre lé nombre N d’électrons émis par unité de temps et le nombre n contenus dans l’enceinte extérieure au corps chaud, lors de l’équilibre, le courant de saturation par unité d’aire devient :
- i — Ns — /ij£
- TV
- JL
- Aï
- (>4)
- Si nu et <1* sont indépendants de la température cette expression est de la forme
- « 4>n
- • imA/Te-** (,5)
- Si «1 est proportionnel à T! et que <I> soit indépendant de la température, l’expression de i devient :
- i = A,T*e_fT. (16)
- Les relations (12) et (16) sont identiques.
- Les différents calculs dont nous avons indiqué le principe supposent que les mouvements des électrons dans le métal obéissent aux lois de la dynamique classique. Cette hypothèse conduit à certaines difficultés : ainsi, les propriétés optiques des métaux donnent à penser que le nombre des électrons libres est très grand ; si
- tous ces électrons possédaient l’énergie cinétique que leur attribue la théorie cinétique, la chaleur spécifique prendrait une valeur bien supérieure à la valeur expérimentale. La variation générale de la chaleur spécifique des métaux est en contradiction avec l’hypothèse d’un nombre considérable d’électrons libres, si ces électrons obéissent aux lois de la dynamique classique.
- Quelques-unes de ces difficultés disparaissent en substituant à cette dynamique le groupe d’hypothèses qui sert de fondement à la théorie des quanta dont on sait les applications intéressantes aux lois du rayonnement, aux propriétés des corps aux très basses températures, à la photo-électricité et à la structure atomique.
- Dans cette théorie, l’équation (i3) devrait être considérée, non comme absolument vraie ainsi que le veut la dynamique classique, mais simplement comme la limite vers laquelle tend une expression plus générale quand la température devient suffisamment élevée.
- Relation entre i.e courant et la force électro-motrice sous différentes tressions. — Les premières recherches effectuées avec un dispositif analogue à celui de la figure.1 ont donné pour la relation entre le courant et la force électromécanique des résultats indépendants de la nature du filament pourvu que celui-ci ait été chauffé préalablement pendant un temps assez long(').
- Pour de faibles valeurs du voltage et sous des pressions de l’ordre de grandeur.de la pression atmosphérique, le courant est proportionnel au voltage, mais, à mesure que le voltage augmente, l’accroissement relatif du courant va en diminuant et tend vers une valeur nulle (saturation). Le nombre des ions issus du filament, par seconde, a donc une limite finie.
- Dans l’air, aux faibles températures,le résultat précédent 11e se vérifie que pour des filaments positifs; il n’y a pas de courant appréciable lorsque le filament est chargé négativement. Aux températures élevées, les résultats deviennent analogues quel que soit le signe du filament.
- Sous des pressions de quelques millimètres de mercure,les variations du courant avec la température sont entièrement différentes. Pour un
- (') Mn Clelland, Camb. Phil. Proc., t. XVI, p. 296; 1901.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- ZOO
- filament négatif, il n’y a aucun indice de saturation : le courant croit en général plus vite que la différence de potentiel. Les effets observés sur un filament positif sont représentés sur la figure i : pour des voltages intermédiaires, il semble qu’une saturation soitatteinte ; en réalité, le courant augmente ensuite à nouveau pour un accroissement du voltage.
- Volts
- lfig. 3.
- McClelland a montré que ces divers phénomènes pouvaient s’interpréter en admettant que les ions libérés à la surface du filament sont capables, sous l’influence accélératrice du champ électrique, de produire de nouveaux ions par leur choc contre les molécules neutres. Dans le cas des ions positifs, cet accroissement de courant dû à l’ionisation par choc ne commencerait à faire sentir son action que pour une différence de potentiel de aoo volts entre les électrodes. L’existence d’une saturation apparente pour des potentiels plus faibles montre que tous les ions mis en liberté sont alors captés par le cylindre et qu’il n’y a pas à ce moment de courant sup-
- plémentaire dû à l’ionisation par choc. — L’absence de saturation pour les fils négatifs conduit à penser que l’ionisation par choc prend naissance avant que soit atteint le voltage pour lequel apparaîtrait la saturation : aussi la partie ab de la figure 3 est-elle absente.
- Une étude plus complète de la relation entre le courant, la pression et la force électromotrice, dans le cas des fils négatifs a été faite par Wilson ('). Pour les pressions élevées aussi bien que pour les pressions très faibles, le courant est indépendant de la force électromotrice, sauf pour les plus faibles voltages. Dans le premier cas, les molécules sont si rapprochées les unes des autres que le libre parcours des ions esttrop faible pour leur permettre d’acquérir l'énergie nécessaire à l’ionisation par choc. Dans le second cas, il n’y a pas de molécules qu’ils puissent rencontrer. L’ionisation par choc se produira dans un intervalle intermédiaire de pressions dont l’étendue dépend de la différence de potentiel appliquée. En fait, si l’on maintient le filament à un potentiel constant et qu’on augmente graduellement la pression à partir de zéro, le courant ira d’abord en croissant, passeia par un maximum, puis décroîtra.
- (A suivre.)
- A. Boutabic,
- Chargé d'un cours complémentaire d’Electricité Industrielle à l’Uni* versité de Montpellier.
- (4) Wilson, Phil. Trans. A, t. CCG1I p. ^43; 1903.
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- LA LUMIÈRE ELECTRIQUE T. XXXV(2» Série). — N*52.
- LA RÉCEPTION DES MACHINES ÉLECTRIQUES,
- SUR L’ÉPREUVE DES ISOLANTS D’APRÈS LES RÈGLEMENTS AMÉRICAINS
- Après avoir indiqué les tensions d'essai imposées par les règlements américains de /'American Institnte of Electrical Engineers,l’auteur les compare à celles qui sont fixées par les deux groupements français, /'Union des Syndicats de l’Electricite et les Associations des Propriétaires d’Appareils à Vapeur. Il conclut que les épreuves américaines sont mieux appropriées aux conditions de fonctionnement des divers appareils ou machines.
- Les règlements américains relatifs à la réception des machines électriques diffèrent complètement des règlements français. Il a été dernièrement question de modifier les « Instructions de l’Union des Syndicats de l’Electricité » — suivies en France par la plupart des constructeurs,— qui ne donnent pas dans certains cas une garantie suffisante et qui par ailleurs imposent des conditions trop dures.
- Au point de vue de l’épreuve des isolants, on confond souvent la résistance d’isolement avec la résistance diélectrique des isolants. La première est sujette à de grandes variations suivant la température, l’état d’humidité et de propreté de l’ambiance ; quand elle tombe au-dessous d’une certaine valeur il paraît inutile .de faire l’essai diélectrique.
- Les règles des «Associations des Propriétaires d’Appareils à Vapéur », qui sont les plus sévères de celles1 appliquées en France, distinguent cependant les essais de surtension des essais d’isolement. En pratique, ces derniers devraient toujours précéder l’épreuve des isolants.
- D’après les règlements de Y American lnstitute of Electrical Engineers, la résistance d’isolement d’une machine à sa température derégime ne doit pas être moindre que celle donnée par le rapport :
- Voltage aux bornes
- —---------r—-------- —------------ en mégohms.
- Puissance indiquée en h. V A -f- i ooo
- Cette formule s’applique seulement aux appareils secs, des valeurs aussi élevées ne peuvent être atteintes pour des appareils à bain d’huilé.
- Des essais de résistance d’isolement doivent, autant que possible, être faits avec une tension continue de 5oo volts; en tout cas la résistance d’isolement variant avec la tension, il est néces-
- saire de spécifier nettenjent celle qui est employée quand elle est différente de 5oo volts.
- , L’ordre dés grandeurs des valeurs obtenues par cette règle est donné dans le tableau suivant:
- Tableau I.
- Résistance d'isolement des machines.
- TENSION DE LA MACHINE ioo KYA MÉGOHMS i ooo KVA io ooo KVA
- IOO 0 ,0() o ,<>5 _
- I OOO ° >9* o ,5o o,°9
- 10 OOO ' 9 >1 5 ,o 0,9!
- IOO ooo 5° 9,1
- * 4
- En ce qui concerne l’épreuve des isolants, les règlements américains indiquent pour la mesure de la tension l’emploi d’éclateur dont il n’est fait aucune mention dans les règlements français.
- Ils distinguent deux sortes d’éclateurs : les éclateurs à aiguilles et les éclateurs à sphèresi
- Ces instruments, une fois étalonnés au voltmètre, peuvent donner des indications suffisamment exactes en pratique.
- U éclateur à aiguilles peut être employé avantageusement pour des tensions de io à 5o kilo-volts, Yéclateur à sphères pour les tensions supérieures.
- Le premier est composé essentiellement de deux aiguilles à coudre supportées axialement à l’extrémité de tiges conductrices qui ont au moins deux fois la longueur de l’intervalle des pointes a. Il doit y avoir autour de l’instrument, un champ libre d’un rayon d’au moins deux fois cet intervalle.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
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- La distance d’éclatemefit des étincelles dans l’air entre les pointes d’aiguilles à coudre n° oo pour différentes tensions sinusoïdales efficaces sont données par le tableau suivant :
- Tableau II.
- Tensions d'éclatement d’étincelles pour des éclateurs à aiguilles
- (à25°C etlôO millimètres de pression barométrique)
- K1LOTOLT8 EFFICACES MILLIMÈTRES Kl LOVOLTS EFFICACES (millimètres
- IO «« ,9 35 5i
- 15 «8,4 40 6a
- ' ao 25 ,4 45 75
- 25 33 5o 9°
- 3o 4«
- Les valeurs qui sont données supposent un degré hygrométrique égal à o,8.
- U éclateur à sphères est du type employé couramment dans les laboratoires ; il comprend essentiellement deux sphères métalliques montées à l’extrémité de deux tiges pouvant se déplacer axialement. Les tiges ne doivent pas avoir un diamètre de plus d’un cinquième du diamètre des sphères. Les colliers métalliques à travers lesquels elles coulissent doivent être aussi petits que possible et ne doivent pas, pendant les mesures, venir plus près de la sphère que la longueur maxima de l’intervalle.
- (Par intervalle on entend le plus court chemin entre les deux sphères).
- Aucun corps étranger ne devra être plus près de l’intervalle que deux fois le diamètre des sphères.
- La courbure des sphères employées doit être mesurée très exactement à l’aide d’un sphéro-mètre. Elle ne devra pas varier de plus de o, i % .
- Dans l’emploi de ces éclateurs des soins doi-
- Tableau III.
- Tension d'éclatement pour des éclateurs à sphères (à 25°6’ et 760 mm de pression barométrique.)
- DISTANCES EN MILLIMÈTRES
- KILOVOLTS SPHÈRES DE 62,5 MM SPHÈRES DB 125 MM SPHÈRES DE a5o MM SPHÈRES DE 500 MM
- i sphère les 2 sphères i sphère les a sphères i sphère les a sphères i sphère les a sphères
- è la terre isolées à la terre isolées à la terré (isolées à la terre isolées
- ID 4 ,3 4,3
- 20 8,6 8,6
- 3o l4,1 «4,i
- 4 o «9>a 19,2 «9,« «9>«
- 5o 25,5 25,0 ,4 34 ,4
- 6o 34,5 32 3o 3o 39 39
- 7° 46,0 39i5 36 36 35 35
- 8o 62 49 ,0 4a 42 4« 4« - 4« 4«
- 9° 6o,5 49 49 46 45 46 45
- ioi) 56 55 52 5i 52 5i
- 120 79 >7 7« 64 63 63 62
- I/Jo 108 88 78 77 74 73
- 160 15o I 10 9a 9° 85 83
- 180 138 «°9 106 97 95
- 200 128 123 108 106
- 220 15o «41 I 20 117
- 2/tO 177 160 i33 i3o
- 260 210 180 148 «44
- 280 a5o ao3 i63 158
- 3oo a3i 177 171
- 320 a65 «94 187
- 34o * 214 204
- 36o a34 221
- 38o a55 289
- 4 00 276 257
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- vent être pris pour que les corps conducteurs formant une partie du circuit ne soient pas situés d’une façon telle que les champs diélectriques soient superposés. Dans le cas où l’uné des sphères est mise à la terre le point d’éclatement doit être au moins à 5 fois le diamètre de la sphère au-dessus du sol.
- Le tableau III donne les distances d’éclatement entre différentes sphères pour des tensions efficaces sinusoïdales.
- L’éclateur à sphères est plus sensible que l’éclateur à aiguilles pour des variations instantanées de tension. L’éclatement peut être obtenu en diminuant lentement l’intervalle à tension constante* ou bien en élevant lentement la tension pour un intervalle fixe.
- Il est essentiel de nè pas produire d’autres arcs à proximité de l’instrument pendant son fonctionnement, car ils peuvent affecter le résultat obtenu.
- La tension d’éclatement pour un intervalle donné décroît avec la pression atmosphérique. Elle décroît également quand la température augmente. Il y a donc lieu d’introduire un facteur de correction suivant la densité de l’air.
- Les règlementsaméricains envisagent la « densité relative de l’air » définie par le rapport :
- 0,392 b a73 + F •
- b étant la pression atmosphérique en milli-, mètres ;
- t étant la'température en degrés centigrades; et donnent d’après les valeurs de ce rapport un tableau indiquant les différentes valeurs du facteur par lequel il faut diviser la tension obtenue.
- Dans le tableau IV l’on remarquera que, pour les valeurs au-dessus de 0,9, le facteur dè correction ne diffère pas beaucoup de la densité relative de l’air.
- Lorsque l’on fait l’épreuve des isolants de machines électriques, toutes les précautions doivent être prises contre la possibilité de décharge dans les circuits. Une résistance non inductive d’environ 1 ohm par colt doit être introduite dans le circuit de l’éclateur. Si l’essai est fait avec un pôlesrelié à la terre, cette résistance devra être introduite dans le circuit de l’autre ; si aucune n’est reliée à la terre, la moitié de la résistance devraêtre introduite de chaque côté. Dans tous les cas cette résistance devra être aussi près que
- Tableau IV.
- Facteurs de correction de la densité de l'air pour éclateui s à sphères.
- DENSITÉ RELATIVE DE L’AIR DIAMÈTRE DES SPHÈRES EN MILLIMÈTRES
- 6a,5 ia5 a5o 5oo
- 0 ,5o 0 ,547 0,535 0,527 0,519
- 0,55 0 >5g4 o,583 O ,575 0,567
- 0 ,60 O ,640 0,63o 0,623 0,615
- o,65 0 ,686 0,677 O ,670 0,663
- 0,70 0 ,732 0,724 0,718 0,711
- 0 ,75 0 >777 0,77! 0,766 °>759
- 0,80 0 ,821 0,816 0 ,812 0,807
- o,85 0,866 0 ,862 O 00 •>o 0 ,855
- 0,90 0,910 0 ,908 0,906 0,904
- 0 ,95 0 ,956 0,955 _.° >9^4 o,952
- I ,00 I ,O0O I ,0O0 I ,000 I ,000
- 1 ,o5 1,044 1 ,o45 1 ,046 1 ,048
- 1,10 1 ,090 1 ,092 « ,°9'* 1 ,096
- possible de l’éclateur et loin de la machine en essai.
- Cette résistance amortit les oscillations à haute fréquence au moment de l’éclatement et limite le courant.
- Il est recommandé d’employer pour ces résistances un tube d’eau, et non du charbon dont la résistance devient trèsbasse aux tensions élevées.
- Quand la machine à essayer a une faible capacité et ne demande pas un courant de charge qui déformerait la forme de la courbe de tension, l’éclateur doit être réglé pour la tension d’essai. Ce réglage est fait avec l'appareil d’essai déconnecté; celui-ci est ensuite branché et, avec l’éclateur environ 20 % plus écarté, il doit donner la tension correspondant au premier essai. Cette tension doit être maintenue pendant l’intervalle de temps déterminé.
- Quand la machine à essayer a une grande capacité et que le courant de charge peut déformer d’une façon appréciable la courbe de tension, un premier réglage doit être fait avec l’éclateur mis au point pour la tension d’essai et l’appareil connecté en parallèle avec l’éclateur.
- En faisant les essais de claquage de grands isolateurs de porcelaine de sortie de transformateurs, il peut se produire des oscillations qui causent une décharge prématurée de l’éclateur. La tension mesurée semble alors trop élevée. L’intervalle de l’éelateur doit être beaucoup
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- allongé et la tension augmentée jusqu’à ce qu’il se produise un arc.
- Les tensions d’épreuve qui seront appliquées pour définir le bon isolement des machines dépendent de leur espèce et de leur dimension, de leur tension normale, de la nature du service auquel elles doivent être employées, et des surcharges mécaniques et électriques plus ou moins grandes auxquelles elles peuvent être assujetties. Les tensions et autres conditions, qui sont indiquées par les règlements américains, ont été déterminées et doivent être adoptées dans la majorité des cas toutes les fois que des raisons spéciales n’en justifient pas une modification.
- Les essais doivent être faits avec la machine complètement montée, et dans aucun cas avec les parties non assemblées. La machine doit être en bon état et les essais à haute tension effectués avant que la machine soit mise en service. L’épreuve des isolants ne doit pas être faite quand la résistance d’isolement est diminuée par l’humidité; elle doit être faite à la température de régime et toujours à l’usine, sur les machines neuves, à moins qu’il en soit spécifié autrement.
- Les tensions d’essai sont successivement appliquées, d’une part entre chaque circuit, et d’autre part entre les circuits et la terre.
- Les enroulements polyphasés sont considérés comme un seul circuit. Tous les enroulements des machines, excepté celui en essai, sont alors reliés à la terre.
- La fréquence du circuit d’essai ne doit pas être inférieure à celle de l’appareil essayé, et la courbe de tension doit se rapprocher autant que possible de la sinusoïde. Il est spécifié, en tout cas, que l’essai doit être fait avec une tension alternative ayant une valeur maxima égale à y/a de la tension efficace.
- La durée d'application de la tension est de 60 secondes.
- La valeur des tensions d’épreuve est fixée d’après la règle suivante :
- Pour tous les appareils normaux, la tension doit être de deuc fois la tension normale, plus 1 000 volts.
- Cependant il faut noter les exceptions ci-dessous :
- Les appareils à courant alternatif au-dessus de 3oo volts, et qui sont mis [en permanence à
- la terre, doivent être essayés à 2,7! fois la tension normale plus 1.000 volts.
- Les transformateurs dont les tensions primaires ne dépassent pas 5 000 volts et dont les enroulements secondaires sont branchés directement au circuit des consommateurs doivent être essayés à 10000 volts entre le primaire et le secondaire, ce dernier étant réuni à la masse; les enroulements secondaires à a fois le voltage normal plus iooo volts.
- Les autolransformateurs de démarrage doivent êlrc essayés à la même tension que les appareils auxquels ils sont connectés.
- Les appareils domestiques ne consommant pas plus de 660 watts et prévus seulement pour un fonctionnement sur des circuits ne dépassant pas a5o volts doivent être essayés à 900 volts, excepté toutefois dans le cas des appareils de chauffage qui doivent être essayés à 5oo volts à la température de régime.
- Les appareils employés sur des circuits ne dépassant pas a5 volts, tels que les appareils de sonnerie, doivent être essayés à 5oo volts.
- Les bobines inductrices des alternateurs doivent être essayées à 10 fois la tension d’excitation, mais en aucun cas à moins de 1 5oo volts ni à plus de 3 5oo volts.
- Les bobines inductrices des machines synchrones qui sont démarrées par des circuits à courant alternatif doivent être essayées comme suit :
- a) Quand elles sont démarrées avec inducteur en court-circuit, la tension d’essai doit être définie comme cell® des bobines inductrices des alternateurs.'
- b) Quand elles sont démarrées avec inducteur en ciriuit ouvert, elles doivent être essayées à 5boo volts.
- c) Quand cependant toutes les bobines inductrices sont en série lors du démarrage, les machines doivent être essayées à 5 000 volts pour une tension d’excitation inférieure à 275 volts et à 8 000 volts pour une tension d’excitation de 275 à 750 volts.
- Les enroulements secondaires des rotors des moteurs d’induction doivent être essayés à deux fois leur tension induite plus 1 000 volts par tension induite; on entend la tension entre bague à circuit ouvert pour rotor calé avec tension normale appliquée au primaire.
- Quand le sens de rotation d’un moteur d’in-
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- duction à rotor bobiné doit être renversé à pleine vitesse en inversant les connexions primaires, la tension d’épreuve doit être de quatre fois là tension normale plus i ooo volts. Les interrupteurs et les appareils de contrôle au-dessous de 600 volts doivent être essayés à deux fois un quart la tension indiquée plus a 000 volts.
- Lorsqu’un certain nombre de pièces d’appareils sont assembléës elles doivent être essayées avec une tension i5 % plus basse que la plus basse tension adoptée pour chacune des pièces individuelles. Dans certains cas on peut essayer les transformateurs en induisant la tension prévue dans leurs propres enroulements — au lieu d’employer un transformateur d’essai séparé.
- Les règlements américains de YAJ.E.E. différencient donc les nombreux cas et indiquent des épreuves mieux appropriées aux conditions de fonctionnement des divers appareils ou machines. Les tensions d’épreuve sont en général plus élevées que celles imposées par les règlements français : mais la durée d’application est moins longue.
- Pour les tensions courantes de 100 à 1 000 volts, par exemple 200 volts, les tensions d’épreuve à appliquer à chaud sont :
- D’après les instructions de YU.S.E., /|Oo volts pendant 3o minutes (jusqu’à 5 000 volts, le double de la tension normale) ;
- D’après les règles des A.P.A.V., 1 200 volts pendant 5 minutes (de 100 à 1 000 volts, 1 000 volts en plus de la tension normale) ;
- D'après les règlements américains de YAJ.E.E. 1 400 volts pendant 1 minute (deux fois la tension normale, plus 1 000 volts).
- Ces chiffres concernent les moteurs normaux, employés couramment sur les réseaux français, courant [alternatif triphasé n 5/200 volts, courant continu 1 io, 220, 440 volts.
- On voit par là que la conception de ces essais est tout à fait différente suivant les groupements techniques qui les ont indiqués; les uns recommandent 1 application des tensions relativement basses pendant une longue durée, les autres, l’application momentanée de tensions élevées.
- Nous avons rassemblé dans le tableau V les tensions d’épreuves recommandées par les deux principaux groupements français et le plus important des groupements américains pour des machines ou appareils de tensions normales supérieures à 1 000 volts.
- Tableau V
- TENSIONS A APPLIQUER
- NORMALE U. S. E. (30 minutes) A. P. A. V. (5 minutes) A. I. E, E. (i minute)
- De le double de la 2 fois la tension le double de la tension
- 1 000 à 3 000 tension normale normale normale-f-J ooov.
- 4 000 8 ooo 7 5oo 9 ooo
- 5 000 10 OOO 8 800 11 ooo
- 6 000 I I OOO 10 200 t3 ooo
- 7 OOO 12 OOO I I 7OO i5 ooo
- 8 ooo i3 ooo 13 3oo 17 ooo
- 9 ooo 14 ooo 14 800 19 ooo
- 10 ooo i5 ooo 16 3oo 21 ooo
- • l2 ooo 18 ooo 19 3oo 25 ooo
- i5 ooo 22 500 24 ooo 3i ooo
- 20 OOO 3o ooo 31 ooo 41 ooo
- 2 5 ooo 37 5oo 38 ooo 5t ooo
- 3o ooo 45 000 45 ooo 61 ooo
- Les essais imposés par les règlements américains sont véritablement des essais de « claquage » pouvant révéler un défaut d’isolation, plus efficacement que les épreuves de longues durées à tensions moins élevées. Les règlements français imposent, il est vrai, d’autres épreuves, c’est pour les instructions de YU.S.E. une épreuve à froid d’une durée de cinq minutes sous une tension i,5 fois environ plus élevée que celle indiquée au tableau Y, c’est pour les règles des A.P.A.V, un « deuxième essai destiné à éprouver l’isolation intérieure des enroulements », d’une durée de cinq minutes à chaud, sous une tension d’essai produite (génératrice) ou absorbée (moteurs, commutatrices, transformateurs) par la machine elle-même.
- En ce qui concerne les épreuves indiquées par les Instructions de YU.S.E., la durée d’essai de trênte minutes est beaucoup trop longue, et n’est presque jamais respectée' par les constructeurs. Elle a, du reste, le grave inconvénient de soumettre momentanément l’isolant à une fatigue exagérée et d’occasionner une modification de sa constitution physique cjui diminue sa résistance diélectrique. Quant à l’essai à froid, il ne donne aucune sécurité pour le fonctionnement normal.
- A.-S. Milhoud,
- Ingénieur de la Compagnie Française . Thomson-Houston,
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- 23 Décembre 1916.
- LA HOUILLE BLANCHE ET LE PARLEMENT
- Il a été à plusieurs reprises question de la houille blanche pendant ces derniers mois à la Chambre des Députés ; et la question des concessions à accorder avec subvention s’étale dans la loi de finances du 20 septembre 1916 dont l’article x3 est ainsi conçu :
- « Est autorisée, dans la limite des crédits ouverts à cet effet, la participation financière de l’Etat à l'établissement d’usines hydrauliques, appelées à vendre de l’énergie et devant faire l’objet d’une concession de travaux publics.
- « Les conventions jointes aux aclcs de concession sont passées après avis du ministre des Finances. Elles détermineront les conditions dans lesquelles s’exercera le contrôle de l’Elatet devront comprendie des clauses imposant un partage des bénéfices. Ces conventions seront publiées au Journal officiel.
- « Les concessions sont accordées par une loi, lorsque les travaux d’appropriation de la force comportent le détournement des eaux de leur lit naturel sur une longueur de plus de 20 kilomètres, mesurée suivant ce lit, ou lorsque la puissance brute dont l’usine pourra disposer à l’étiage dépasse i5.ooo kilowatts.
- « Lorsque les concessions seront accordées sur des cours d’eau non navigables ni flottables, elles ne pourront l’être qu’après avis conforme du ministre de l’Agriculture. »
- D’autre part, dans les discussions sur divers sujets, on a parlé à la Chambre de la nécessité d’augmenter la production des kilowatts et on a exprimé d’une façon générale des regrets sur notre pénurie, ce qui se comprend admirablement, puisque nous sommes tributaires des pays étrangers pour une quantité extrêmement importante de charbons importés par eux : personne n’ignore qu’en 19x2 notre emprunt à l’Angleterre a été de 9000000 de tonnes, ^l’Allemagne de 6 000 000, à la Belgique de 3 000 000, soit 18 millions au total, chiffre tristement et respctable.
- Si fondés que soient nos désirs de nous libérer de cet esclavage par l’extension de notre production en houille blanche, nous voudrions nous demander en toute franchise si, vraiment, un pays
- commé la Fiance qui, jusqu’à présent, a su aménager plus de 600000 chevaux, et en consacrer 70000 aux fabrications de carbure de calcium, de produits azotés et chlorés, doit être considéré comme incapable d’augmenter son effort dans l’état actuel, si vraiment il est utile pour l’y décider de reprendre complètement la législation actuelle, s’il n’y aurait pas un moyen consistant àlui donnerdes facilités rapides — de ces facilités qui s’imposent en temps de guerre — pour amener à elle les capitaux nécessaires et hâter l’aménagement des 3 millions de chevaux à l’étiage et des 8 millions de chevaux en eaux moyennes qui constituent notre richesse encore inexploitée.
- Un rapide aperçu juridique et historique nous paraît nécessaire.
- I
- Nos rivières se divisent en deux catégories bien distinctes : les unes appartiennent au domaine public, parce qu’elles sont navigables ou flottables, plus exactement parce qu’elles ont été déclarées telles par une ordonnance royale en date de 1835 ; on sait, en effet, qu’à cette date, afin de connaître à,qui appartiendrait le produit de la pêche dans les cours d’eau, et afin d’appliquer pratiquement la loi de 1829 qui avait attribué ce produit à l’Etat pour les rivières navigables et flotiables, et aux riverains pour les autres, on résolut de faire un classement des premières : cela donne par opposition celui des secondes qui sont celles de droit commun : il suffit qu'une rivière ne se trouve pas mentionnée dans le tableau annexé à l’ordonnance de x835, pour être une rivière non classée, appelée quelquefois rivière privée, parce qu’en 1804 le code civil, dans son article 644, a attribué l’usage de l’eau aux riverains, sauf, en cas de discussion entre eux, à faire préciser leurs droits réciproques par le tribunal civil : si bien que la catégorie des deux rivières date en réalité de 1804 : l’ordonnance de x835 n'est intervenue que pour mieux préciser par une nomenclature le principe posé et déjà depuis longtemps appliqué.
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- LA LUMIÈRE ELECTRIQUE ‘ T. XXXV (2* Série). — N° 52.
- Les rivières publiques ne peuvent fournir une chute qu’avec une autorisation de l’Etat, et même avec une concession, si les représentants de l’État l’exigent, car il est parfaitement juste que le maître de la chose n’en laisse disposer qu’avec le régime juridique qui lui convient : il n’est pas douteux que tout ce qui fait partie du domaine public ne peut donner lieu à une aliénation perpétuelle et n’est susceptible que d’une jouissance temporaire au profit de l’élu de l’administration compétente. Mais si, au point de vue juridique, personne n’a le droit de se plaindre, on ne saurait nier cette vérité évidente : la première catégorie est honteusement en retard dans la fourniture des kilowatts que l’on pourrait attendre d’elle ; cela tient à ce que, pendant longtemps, très longtemps (peut-être même, à l’heure ou nous écrivons ces lignes, celte idée est-elle encore ancrée dans quelques intelligences de fonctionnairè), on a considéré que tout ce qui est administratif ne peut être détourné du but que révèle l’étiquette sous lequel il est répertorié. Les eaux navigables, disait-on, sont faites pour porter les bateaux, les eaux flottables pour véhiculer les trains de bois; pourquoi l’Etat laisserait-il mettre des barrages sur ces cours d’eau que Pascal paraît avoir appelés à perpétuité « des chemins qui marchent » ? A-t-on le droit d’en faire des « eaux qui tombent » ?
- Ne nous plaignons pas trop pour les rivières flottables : la Durance, qui est la plus célèbre de toutes, s’est prêtée d’assez bonne grâce à laisser conduire ses eaux à d’admirables stations hydro-électriques'qui répandent la lumière et l’énergie sur tout le littoral méditerranéen ét rendent, dans les tristes temps que nous traversons, d’admirables services à la défense nationale.
- Mais il a fallu un temps infini pour que les administrations intéressées fassent sur les cours d’eau navigables le sacrifice de leurs théories ; aujourd’hui nous avons l’entreprise de Jonage qui a nécessité le concours de deux lois ; et il a fallu la guerre actuelle pour que nous ayons vu naître définitivement des décrets restés pendant bien longtemps en état de gestation : celui de la basse Isère, signé le 25 octobre 1914, parle président de la République sur la proposition de M. le^ ministre des Travaux publics Sembat, et celui du Drac inférieur signé le 11 avril 1916. Certes, ce n’est pas sans effroi qu’en parcourant ces textes officiels on y lit des dates dont le rap-
- prochement est terrible : la première ligne du décret de la basse Isère commence par ces mots :
- « Vu les demandes présentées aux dates des 29 août 1899... » ; et nous avons dit que la dernière contient la signature et la date du 23 octobre 1914 ! Un espace de 15 années entré la première ébauche de formalités ètle point terminus de cette instruction laborieuse !.. Le décret du Drac inférieur est plus modeste dans les écarts qu’il nous révèle : il n’y a que 6 ailées d’intervalle entre le dépôt de l’avant-proj et et la signature; néanmoins, il est encore long d’attendre du 7 février 1910 au 11 avril 1916 ; et quand la date si espérée arrive, on se trouve en pleine crise dite de la hausse des matières premières, si bien qu’on peut se demander quelle sera, non pas la bonne volonté des promoteurs, mais l’étendue de leur capacité financière. L’État ouvrira-t-il sa bourse sous forme de subvention ? Se contentera-t-il d’une expression de regret ? Ne dira-t-il même rien du tout?
- Et encore, si l’on a aujourd’hui au moins un papier officiel, c’est parce que les autorisations de ces dérivations ou plus exactement les concessions de travaux publics auxquelles elles ont donné lieu, n’ont pas attendu qu’une législation nouvelle ait vu le jour : le ministère compétent a compris qu’il n’avait pas besoin d’une loi spéciale pour préparer un décret et le présenter à la signature du Président de la République ; il y a assez de lois aujourd’hui et il est plus difficile de savoir se servir à temps de celles qui existent que d’en créer une nouvelle.La loi qui a été appliquée est celle du 17 juillet 1870 et est ainsi conçue :
- « Tous grands travaux publics... canaux, canalisations des rivières entrepris par l’État avec ou sans subsisde du trésor, ne pourront être autorisés que par une loi..., un décret impérial rendu en la forme des règlements d’administration publique et également précédé d’une enquête pourra autoriser l’exécution des canaux de 20 kilomètres de longueur. En aucun cas, les travaux, dont la dépense doit être supportée en tout ou en partie par le tribunal ne pourront être mis à exécution qu’en vertu de la loi qui crée les voies ou moyens ou d’un «frédit préalablement inscrit au chapitre du budget. »
- Or la dérivation de la basse Isère et du Drac inférieur est loin d’avoir 20 kilomètres : elle rentre donc dans la catégorie de celles qui peuvent être autorisées par décret. La loi du
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- 27 juillet 1870 n’a pas établi une différence au sujet de l’utilisation de cesdérivations : il importe peu que le canal établi desserve la navigation ou des besoins de force motrice ; la loi a simplement limité sa longueur par des chiffres précis pour empêcher qu’on enlève la rivière à son cours normal sur une portée par trop exagérée.
- Il faut en tout cas féliciter le ministre des Travaux publics d'une initiative heureuse, profondément utile; et le mot « initiative » n’est pas trop fort, puisque les ministres des Travaux publics, qui avaient précédé celui qui a contresigné le décret, s’étaient contentés à leur passage dans les Alpes d’admirer le paysage et de regarder l’eau qui passait sous le pont de Claix.
- Au surplus, si cette opération de la concession de force motrice donnée par décret a pn paraître aventureuse à quelques esprits timorés, elle est aujourd’hui légalisée par la loi de finances dont l’article il est transcrit en tête de cet article:
- « Les concessions sont accordées par une loi lorsque les travaux d’appropriation de la force comportent le détournement des eaux de leur lit naturel sur une longueur de plus de :10 kilomètres mesurée suivant ce lit ou lorsque la puissance brute dont l’usine pourra disposer à l’étiage dépasse i5ooo kilowatts » ; c’est dire bien nettement que, pour les autres, un décret suffira. Enfin la loi n’a rien oublié, pas même le côté financier, encore qu’il fut peut-être [inutile de le rappeler, puisque la loi du 27 juillet i87oavait déjà déclaré que les subventions pourraient être données d’après un crédit ouvert préalablement au chapitre du budget ; mais elle a repris très nettement cette théorie dans les termes suivants : « Est autorisée dans la limite des crédits ouverts à cet effet la participation financière de l’Etat à l’établissement d’usines hydrauliques appelées à vendre de l'énergieet devant faire l'objet d’une concession de travaux publics » ; elle l’a même complétée en disant : « Les conventions détermineront les conditions dans lesquelles s’exercera le contrôle de l’Etat et devront comprendre des clauses imposant un partage de bénéfices. «
- Tout est donc bien prévu: l’Etat peut donner de l’argent ; il peut prévoir sa rémunération; il peut s’associer aux bénéfices à provenir de l’entreprise qu’il facilite. Espérons gue ce n’est point trop tard et que toutes ces mentions de la loi nouvelle, loin de rester lettre morte, seront : une semence féconde pour l’aveoir.
- II
- Néanmoins, nous voudrions nous poser et résoudre, sans aucun parti pris, la question de savoir si l’on ne pourrait pas faire mieux encore, et si l’on ne pourrait pas donner aux industries naissantes sur les‘rivières publiques une plus grande facilité.
- Nous sommes de ceux qui pensent que le rôle de l’État, quand il veut aider l’industrie, n’est pas tant de lui promettre des fonds, que de faire tomber devant elle ces obstacles qui constituent les difficultés les plus terribles et qui s’appellent les formalités administratives. L’Etat 11e ferait-il même que se rendre plus arcessiblé, qu’il serait dans son droit de demander en retour une rémunération, d’abord parce qu’il est, en ce qui concerne les rivières publiques, sur son propre terrain, ainsi que nous l’avons expliqué plus haut, et enfin, parce qu’il nous a habitués à des manières tellement opposées au bon accueil, qu’on le paierait volontiers pour constater un changement de visage.
- Quand on lit la loi de finances, on voit qu’elle est cantonnée en réalité dans la sphère des dérivations ayant pour but la vente au public de l'énergie.
- Et cela se comprend dans une certaine mesure, puisqu’il s’agit de déclarer d’utilité publique la concession à intervenir.
- Or d’après les principes actuels du Conseil d’Etat, pour qu’il y ait « utilité publique », il faut que le but vers lequel tend l’entreprise soit utile à toute une région, ou au moins à une agglomération extrêmement importante : on peut exproprier pour un chemin de fer, pour un canal, pour un tramway même.urbain etc... C’est en cela que les mots déclarations d'utilité publique ne . sont point du tout synonymes de « mise en œuvre d’une richesse nationale » : pour obtenir, dans notre législation existante, le précieux décret qui permettra l’expropriation, c’est-à-dire l’installation d’un canal ou d’une tubulure sur les terrains privés, il ne suffit pas de faire valoir aux administrations compétentes que, plus on augmentera la production des kilowatts par la houille blanche,plus 011 diminuera l’importation, dont nous gémissons tous, du charbon étranger. L’utilité publique n’est attachée qu’au caractère : de l’œuvre entreprise et de sa répercussion immé-I diate sur fa région dans laquelle elle doit avoir
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- lieu. Est-il besoin de dire que, dans ces conditions, il n’y a aucune difficulté à obtenir le décret quand l’entreprise doit, au moyen de tarifs avantageux pour les populations, donner à celles-ci une électricité qu’elles emploieront avec bonheur sous forme de lumière ou d’énergie.
- Mais la loi de 1916, dans son article 13, ne permettrait pas d’obtenir la déclaration d’utilité publique, pour créer une usine d’électrochimie ou d’électrométallurgie, si intéressante que soit une œuvre de cette nature pour les intérêts généraux du pays tout entier. Du reste, tous les décrets déjà parus, tant pour la basse Isère que pour le Drac inférieur, prévoient des tarifs maxima pour le courant pris à l’usine à la tension résultant de sop régime: ils ne sont donc relatifs qu’à des distributions d’énergie.
- Eh bien ! on peut se demander si, dans l’état actuel, il n’y aurait pas lieu d’ouvrir la porte un peu plus large aux besoins de jour en jour plus impérieux de l’industrie ; on peut, sur ce point, avoir des vues différentes; mais il n’y a qu’un propos qu’il est interdit de tenir et c’est précisément celui que l’on entend le plus fréquemment répéter : il n’est pas permis de dire que l’on ferait une œuvre nouvelle et révolutionnaire en facilitant, même pour une entreprise privée, l’accès des industriels dans les propriétés particulières moyennantune.juste et préalable indemnité.
- En effet, il s’agit de mettre en œuvre une richesse nationale : aujourd’hui c’est l’industrie qui doit exploiter cette richesse, hier c’était l’agriculture ; mais la richesse est toujours la même : elle consiste dans l’abondance de nos eaux nationales, dans leur fécondité, soit qu’on les consacre à l’irrigation, soit qu’on utilise leur pente à la création de la force motrice.
- Or, à une époque où l’agriculture avait toutes les faveurs du Parlement, parce qu’il était sur ce point nécessaire de lutter contre la concui’-rence étrangère, on n’a point hésité à faire la loi du 39 avril 1845 sur les irrigations, permettant à un propriétaire de grever d’une servitude d’aqueduc, le fonds situé entre la source et la terre qui lui appartiennent et qui, sans cette loi, étaient destinées à rester l’une et l’autre improductives; et commeil est souvent nécessaire,pour amener à un champ l’eau d’un cours d’eau, d’appuyer un barrage sur une rive appartenant à un tiers, on a créé la loi du 11 juillet 1847,
- relative à une servitude d’appui ; enfin, comme il existe des terres perpétuellement submergées qui n'ont aucune valeur, on a permis, par la loi du io juin i854, la servitude dite de drainage permettant l’emplacement de canaux d’évacuation dans les propriétés privée*.
- Est-il besoin de faire remarquer que ces entreprises ne peuvent revêtir le même aspect que les œuvres dites d'utilité publique, puisqu’elles n’ont, pour la région où elles sont faites, aucun avantage immédiat ; si je féconde ma terre, en traversant le fonds voisin, je ne puis pas dire que je fais une œuvre utile à une région considérée ; même le village où je me trouve ne s’apercevra guère de la mutation que j’ai opérée d’une terre, inculte parce qu’elle avait soif, en une terre fertile parce que je l’ai abreuvée,
- Seulement, si l’on répète, et c’est ce qui est arrivé sur une très vaste échelle, la mise en valeur ou l’assainissement de différentes parcelles, on produit la richesse nationale, parce que l’agriculture d’une nation n’est en réalité que la résultante des fertilisations de toutes les parcelles susceptibles d’être cultivées.
- Et pour bien distinguer le caractère de Ventre-prise publique (qui, théoriquement, entraîne toujours la dépossession) de la simple servitude créée pour la fertilisation des terres, les lois précitées ont confié non pas au jury, mais au tribunal civil, la fixation de l’indemnité à allouer au fonds grevé.
- Mais il faut encore remarquer que, dans un projet de loi quia été très longuement discuté à la Chambre des députés et au Sénat en 1915, sur les usines hydrauliques du domaine public, il a été admis (article 8) que toutes les usines concédées auraient le droit d’occuper les propriétés nécessaires à l’appui des ouvrages de retenue ainsi qu’à l’établissement des canaux souterrains d’adduction ou de fuite, conformément aux dispositions des projets régulièrement approuvés par l’administration, à la charge d’une juste et préalable indemnité... Les indemnités, qui pourraient être dues de ce chef, sont réglées par les juridictions compétentes d’après le chiffre de la demande.
- Cela, en réalité, n’est que l’application à l’industrie, en 1913, de la loi de 1845, purement agricole : ert on tiendra compte que, dans ce projet de loi, les usines peuvent être concédées non pas seulement pour la vente de l’énergie au
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- public, mais même pour tous usages, pourvu qu’elles aient une puissance brute en étiage de plus de 200 kw.
- Peut-être même si cette disposition du projet de loi avait été convertie en loi, et si elle était appliquée aux entreprises destinées aux usines faites pour vendre de l’énergie, on trouverait aujourd’hui plus de souplesse et plus de facilité pour leur création.
- A cela, on me répondra peut-être : quelle différence voyez-vous entre une servitude créée par le tribunal civil et une expropriation ? En temps de guerre, n’avons-nous pas une loi nouvelle qui nous permet en matière d’expropriation d’aller très vite? Ne vous donne-t-elle pas tous apaisements ?
- Nous sommes heureux d’avoir l’occasion de préciser la différence considérable des deux hypothèses.
- Ce n’est point une chose facile que d’obtenir Y expropriation ; la loi de 18/j i fait la distinction très nette entre les trois périodes qu’il faut franchir pour arriver à s’installer sur le terrain d’autrui. Tout d’abord, il faut que l’utilité publique soit déclarée par décret; la période qui précède ce décret s’appelle là période purement administrative : elle comprend les enquêtes faites dans toutes les communes qui peuvent au moins théoriquement avoir des objections à formuler, et comme chaque enquête doit être précédée d’une notification, d’une publicité, comme chacune d’elles doit durer un certain temps, il faut toujours considérer que la moindre étude administrative d’un dossier comporte des mois et des mois.
- Enfin le décret est rendu : il faut saisir le tribunal d’un jugement dit d’expropriation, qui prononce le désaisissement du propriétaire au profit de l’administration compétente, les droits de propriété se trouvant convertis en un droit de créance qui porte sur l’indemnité à fixer. C’est alors que la troisième période commence : réunion du jury d’expropriation pour arbitrer la somme à payer.
- Nous reconnaissons volontiers que cette dernière formalité n’est pas toujours nécessaire
- lorsqu’une tractation amiable intervient entre l’auteur de l’entreprise et le propriétaire; mais, à elles seules, les deux premières périodes sont suffisamment dures à franchir; et l’on remarquera qu’elles s’imposent nécessairement, n’y eût-il qu’un seul propriétaire à dompter, car, jusqu’à la fin, on ignore quelles seront ses intentions; tandis qu’au contraire si le concessionnaire, nanti d’un cahier des charges étudié une fois pour toutes par le Conseil d’Etat, trouvait dans son titre de concessionnaire le droit d'imposer par'Je tribunal civil la juste et préalable indemnité au propriétaire intermédiaire, comme en matière d’irrigation, il serait extrêmement facile, et, en tout cas, beaucoup plus rapide d’obtenir le droit de passage avec la fixation de la somme qui doit en être la contre-partie.
- Que l’on ne dise point que la loi du a8 mai 1915 a beaucoup diminué la durée de la procédure, il faut en effet, même actuellement, que le décret d’utilité publique soit rendu, et aucun article du texte ne diminue les formalités nécessaires avant son apparition, la simplification ne commence qu’à ce moment; le préfet envoie l’ampliation au procureur de la République qui requiert du tribunal la nomination d’un expert pour faire les formalités de description et d’évaluation; la prise de possession par l’autorité occupante peut avoir lieu et le paiement de l’indemnité définitive ne sera fait qu’après l’expiration des hostilité^.
- Mais nous répétons que la formalité la plus longue qui consiste dans le décret de déclaration d’utilité publique ne sera en rien diminuée.
- Quoi qu’il en soit, l’état actuel de la législation, en ce qui concerne les chutes d’eau à créer, sur les rivières publiques, pour fournir à des tarifs déterminés la force motrice peut se résumer de la façon suivante : au moyen d’un décret d’utilité publique, on peut placer un barrage sur une rivière classée; on peut, par le jury d’expropriation, faire fixer l’indemnité due aux propriétés particulières dont on occupe le terrain; on peut, au moins, théoriquement, obtenir une subvention de l’État.
- Paul Boucault,
- Avocat à la Cour d’Appel d« Lyon
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- PUBLICATIONS TECHNIQUES
- STATIONS CENTRALES
- Utilisation des suTfioni de Toscane
- à la production de l’énergie électrique.
- Le prix du charbon qui, en Italie, atteint a5o francs la tonne dans les villes de l’intérieur, excite l’ingéniosité de nos alliés en vue du meilleur emploi de la force hydraulique ; il a même rendu possible une installation à laquelle un industriel avisé avait pensé depuis longtemps, mais dont la réalisation sur une grande échelle eût été, probablement, indéfiniment ajournée si la guerre n’éta'it survenue.
- Lé prince Ginori-Conti, président de la Società Boracifera di Lardercllo, avait été le premier à essayer, dès 190'J, d’utiliser la vapeur surchauffée des suffioni de Toscane à la production de force motrice. Leurs seules applications industrielles ou domestiques étaient, jusqu’au début de ce siècle, la production de l’acide borique et du borax et le chauffage des habitations du village de Larderello.
- En 190'î, le prince Ginori-Conti utilisa un fort suffione pour actionner un petit moteur rotatif d’abord, puis une modeste machine à piston attelée à une dynamo d’éclairage. Celle-ci fournissait la lumière à une partie des ateliers de préparation du borax. En même temps, cet industriel faisait forer des puits de 3o à 5o centimètres de diamètre, descendant de 90 à i5o mètres au-dessous du niveau du sol et traversant la roche dure pour atteindre la source de vapeur. Celle-ci s’échappe des forages à une pression de 2 à 3 kilogrammes, exceptionnellement de 5 kilogrammes et à des températures de i5o à 190° C. Depuis plusieurs années, le débit n’a pas varié et tout nouveau forage n’a aucune influence sur ses voisins pourvu qu’il en soit distant d’au moins i5 rnètres.
- Le débit d’un tel puits est de i5 000 à a3 000 kilogrammes de vapeur à l’heure, et représente une énergie de 1 000 à 2 000 chevaux théoriques. La région de Larderello serait ainsi susceptible de fournir des milliers de chevaux-vapeur.
- Res expériences pratiques poursuivies depuis 1906 sur une machine à vapeur ordinaire de 40 chevaux recevant directement la vapeu£..natu-
- relle donnèrent de bons résultats quant au fonctionnement mécanique. On constata cependant quelques inconvénients du fait de l’attaque des parties en fer par les borates et par les gaz — hydrogène sulfuré et traces d’acide sulfurique, — contenus dans la vapeur.
- On se servit donc de cette dernière pour chauffer l’eau d’une chaudière multitubulaire qui, à son tour, donnait de la vapeur à la pression de 2 kilogrammes. Celle-ci, surchauffée, alimentait une turbine de 3oo chevaux marchant à condensation et directement accouplée à un générateur triphasé. Le courant était distribué aux usines, ainsi qu’aux villages voisins de Larderello.Cette installation,qui fonctionnait parfaitement depuis plusieurs mois au moment de la déclaration de guerre, a été le point de départ d’une nouvelle centrale électrique de 3 groupes turbo-générateurs Tosi de chacun 3 000 kilowatts marchant à la vapeur surchauffée à i,5 kilogramme de pression.
- La vapeur est produite dans des chaudières verticales multitubulaires de construction spéciale, dont les tubes sont en aluminium pour le meilleur rendement thermique et la plus grande résistance à la corrosion par la vapeur naturelle des suffioni. La température de cette dernière est ramenée de 180° à 1200 par son passage dans les chaudières après quoi elle sert aux ateliers de préparation du borax. La vapeur de la chaudière est surchauffée à i5<>° par son passage dans des tuyaux en aluminium baignés dans la vapeur naturelle. L’installation est munie de condenseurs à surface et de réfrigérants..
- Le courant triphasé est produit à 4 5oo volts, 5o périodes, et la tension relevée à 30 000 volts par un transformateur à huile. C’est à ce voltage qu’il est dirigé vers Florence, Leghorn,Yoltjrra, Grosseto et d’autres petites villes de Toscan e, pour servir comme force motrice dans les ateliers de munitions le jour et en partie à l’éclairage de nuit.
- La premier groupe turbo-générateur est en fonctionnement depuis janvier 1916, le second depuis avril; le troisième vient d’être installé.
- (Engineering. ^novembre 1916).
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
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- DIVERS
- L'allumage par étincelle électrique. —
- J. D. Morgan.
- Parmi les ingénieurs, il existerait, selon l’auteur, deux opinions opposées quant à l’influence de l’intensité de l’étincelle électrique sur l’inflammation de la charge dans les moteurs à gaz.
- Au dire des uns, il suffit que l’étincelle ait assez de force pour enflammer le mélange gazeux, et toyte augmentation de l’énergie de l’étincelle est sans influence sur la vitesse de combustion des gaz, comme sur la pression maximum obtenue.
- D’autres sont d’avis que cette vitesse et cette pression sont, au contraire, modifiées par le plus ou moins d’énergie de l’étincelle.
- Mais que signifient les termes « forces » et « énergies » en parlant d’une étincelle électrique ? L’auteur a proposé l’expression « incen-divité», mais sans pouvoir la définir nettement. Pour étudier la question en éliminant un certain nombre de facteurs nécessaires, l’auteur a opéré, non sur des moteurs, mais dans une [chambre d’explosion de volume constant, l’étincelle jaillissant au centre. Il a, de plus, recherché un mélange gazeux (gaz d’éclairage) donnant des explosions de vitesse modérée, plus exactement enregistrées à l’indicateur de pression que les explosions plus vives ou plus lentes.
- Les expériences ont été faites en utilisant les appareils suivants de mise de feu :
- a) Magnéto haute tension ;
- b) Bobine d’induction avec commande par cause de l’interrupteur (primaire à n Y) ;
- c) Bobine d’induction avec interrupteur à vibration (primaire à 4 V), aoo vibrations par seconde ;
- d) Appareil à condenseur Lodge, avec .interrupteur à vibration (primaire à 8 Y), 70 vibrations par seconde.
- Ces appareils sont les types les plus employés en pratique. Les quantités de chaleur dégagées par étincelles ont été mesurées par l’auteur pour chacun d’eux et sont respectivement de :
- a) 0,01 joule par étincelle à no t. par min.
- o,o3 — — 1 000 —
- b) 0,02 — — 80 —
- 0,001 8 — — 1 000 —
- c) 0,000 5 — —
- d) 0,026 — —
- Le diagramme s’est trouvé identique dans tous les cas, tant en ce qui concerne la vitesse de combustion que la pression maximum des gaz. De là résulte évidemment que, pourvu que l’étincelle soit Capable de produire l’inflammation, tout accroissement de « l’incendivité « est sans effet sur la puissance développée dans le moteur. La conclusion est conforme aux résultats des essais faits par ailleurs sur des moteurs.
- L’auteur remarque que si, en certains cas, on a obtenu d’un moteur à explosion une augmentation de puissance en remplaçant le système d’allumage par un autre donnant de plus fortes étincelles, cela tient uniquement à ce que, ce faisant, on a diminué le nombre des ratés.
- Pratiquement, les faits acquis relatifs au phénomène de mise de feu par étincelle unique agissant en un seul point se résument en deux propositions :
- i° Pourvu qu’une étincelle donnée soit suffisante pour produire l’inflammation du mélange gazeux, tout accroissement de l’incendivité ne peut affecter la puissance fournie par l’explosion ;
- y.0 Quand le mélange gazeux varie de lapropor-‘ tion correspondant à l’explosivité maximum vers les limites supérieure et inférieure, le degré d’incendivité que doit posséder l’étincelle augmente.
- Un problème connexe de la question étudiée est celui de la détermination de l’étincèlle minima, qui dépend (elle-même de la mesure de la puissance de l’étincelle ; ces deux questions ne sont pas elles-mêmes résolues. La seule méthode satisfaisante pour mesurer cette puissance de l’étincelle est la méthode thermique. Elle consiste à échauffer un volume donné de gaz jusqu’à établissement d’un régime d’équilibre où la chaleur reçue estégale à celle rayonnée par le récipient. On peut ainsi, d’après le nombre d’étincelles, mesurer la chaleur dégagée en joules par étincelle. Mais, pour déterminer l’inflammation, la chaleur n’intervient pas seulement par sa quantité ; sa qualité, c’est-à-dire sa température entre également en jeu. On le prouvé par une expérience simple qui consiste à employer, pour source d’énergie, une même magnéto fournissant
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- LA L UMIÈR E - É LE CT RI £ ü E, T. XXXV (2 e Sérié). .-**** 52,
- une étincelle tantôt directe, tantôt par l’intermédiaire d’un condenseur. La magnéto étant réglée de manière que l’étincelle directe soit trop faible pour provoquer l’explosion, on constate que l’étincelle du condenseur est,assez puissante pour cela; cependant, les mesures -calorimétriques donnent, dans le premier cas, une quantité de chaleur non inférieure à celle du second, et parfois même de ioo % supérieure.
- tJn autre fait constaté, c’est que l’inflammation d’un mélange explosif semble être une action cumulative, car on peut régler un dispositif de telle manière qu’un mélange gazeux donné ne s’enflamme pas par l’action d’une étincelle unique, mais prenne feu après jaillissement
- d’une série d’étincelles, série d’autant plus courte que l’étincelle aura plus d’énergie. Cela n’a qu’un intérêt spéculatif et non pratique, l’explosion dans les moteurs devant résulter d’une étincelle unique.
- L’opinion scientifique tend à considérer l’inflammation par étincelle comme une action résultant de. conditions à la fois thermiques et I ioniques. L’auteur suggère la proposition de, l’électroscope comme instrument de mesure de « l’incendivité », à la place de l’appareil calorimétrique. En effet, l’électroscope est plus sensible à l’étincelle du condenseur qu’à l’étincelle, directe de la magnéto, dans le cas précité. L. D.
- {Enginering, 3 novembre 1916.
- BREVETS D’INVENTION
- Liste des brevets français relatifs à l’électricité délivrés du 9 août 1916 au 29 août 1916.
- 481 241. — 21 mars 1916. — The Sperry Gyroscope C°. — Perfectionnements relatifs aux systèmes régulateurs de voltage pour circuits électriques.
- 481 2Ô6. — 9 juillet igi5. — Ateliers de construction du Nord et de l’Est. — Système de traction électrique.
- 481 3i6. — 27 mars 1916. — Marconi’s Wirkless Tele-graph C°. — Appareil pour contrôler la vitesse d’une: machine.
- 481 260. — 16 novembre 1914. — Girardeau. — Dynamo, d'éclairage et d'allumage.
- 481 261. — -29 janvier 1915. — Girardeau. — Nouvel ensemble formé d’un conjoncteur-disjoncteur et d’une génératrice à courant continu.
- 481 262. —, 24 mars 1915, —1 Aktierolaget Ljungstroms
- Angtrubin. — Perfectionnements aux aimants de champ rotatifs à grande vitesse de rotation.
- 481 268. — 27 août 1915. — Société d’Electricité Nilme-lior. — Méthode poùr le réglage de l’excitation des machines électriques.
- 481 3o3. — 24 mars 1919. — Société A. Ges Brown Boveri and C°. —Procédé et dispositif pour la protection de génératrices électriques.
- 481 3i4. —- 27 mars 1917. — Société Westinghouse. — Perfectionnements dans les dispositifs de protection de circuits électriques.
- 481 299. — 24 mars 1916. — Hunter. — Procédé de fabrication de culots de lampes électriques à incandescence.
- 481 319. — 27 mars 1916. — Arno. — Générateur électrique de la chaleur accumulant la.chaleur produite.
- 481 3i3.— 27 mars 1916. — Société Westinghouse. — Perfectionnements dans les machines dynamo-électriques.
- RENSEIGNEMENTS COMMERCIAUX
- Ministère des travaux publics, des transports et du ravitaillement.
- Le président de la République française,
- Sur le rapport dû Ministre des travaux publics, des transports et du ravitaillement,
- Décrète :
- Article premier. — M. Frantzen (Paul-Herman), ingénieur ordinaire de ire classe au corps des mines, est nommé directeur des mines, au Ministère des travaux publics, des transports et du ravitaillement, en rem-pla-ceménl de M. Weiss, inspecteur général au corps des mines, mis à la disposition du Ministre.
- Art. 2. — Le Ministre des travaux publics, des transports et du ravitaillement est chargé de l'exécution du présent décret qui sera inséré au Journal officiel.
- Fait à Paris, le 16 décembre 1916.|
- . R. Poincaré.
- Par le Président de la République :
- Le Ministre des travaux publics, des transports et du ravitaillement,
- Herriot.
- La reproduction des articles de la Lumière Electrique est interdite.
- Paris. — imprime me levé, 17, rue cassette.
- Le Gérant : J.-B. Nouet.
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- Trinfi'haltlème année
- SAMEDI 3Û DÉCEMBRE 1916. Tome XXXV (2* série). N»S3
- SOMMAIRE
- A. BOBTÀEIC. — L’émission d’électricité par les corps incandescents (Fin). .............. 269
- P. BOÜGAULT. — La houille blanche et le ,Parlement (Fin)....................... ..... 277
- Publications techniques
- Télégraphie et téléphonie
- La transmission télégraphique en « Duplex » système « Squier ». — Louis Cohen. ....”.. a83
- Etude théorique sur l’audion. — Marius Latour.................................... 289
- L’ÉMISSION D’ÉLECTRICITÉ PAR LES CORPS INCANDESCENTS [Fin)
- Nous donnons la fin de l'étude de M. Boutaric sur l’émission d'électricité par les corps incandescents qui, ainsi que l'auteur l'avait signalé au début de son article, présente un intérêt tout partie culier pour les recherches sur les tubes à trois électrodes ou audions. Dans le début de cet article, fauteur après un historique de la question avait décrit le dispositif expériniental utilisé habituellement pour l'étude des courants d’ionisation et établi la théorie des phénomènes ; il avait examine les relations entre le courant et la force électromotrice sous différentes pressions. Le cas de l'émission d'électricité positive est ensuite analysé dans cette dernière partie.
- II. — L’émission d’électricité négative par les corps chauds [Fin).
- Variation de l’émission électronique en fonction de la température. — De nombreuses recherches ont eu pour objet d’étudier comment l’émission électronique dépend de la température. Les résultats obtenus ne sont pas .toujours très concordants. Ils indiquent tous, néanmoins, ûne croissance extrêmement rapide de l’émission en fonction de la température. Ainsi, dans une expérience faite sur un filament de sodium, un accroissement de température de 217*0. à 427° C. a fait passer le courant électronique de 1,8 X io“9 ampères à i,3X io-s ampères; une élévation de température à peine supérieure à 200* a suffi pour rendre le courant 101 fois plus grand.
- Les substances diffèrent surtout entré elles par
- (1) Voir Lumière Électrique du »3 décembre 1916, P-M9«
- la valeur de la température pour laquelle l’émission devient appréciable. Pour la plupart, un galvanomètre sensible ne décèle aucun courant au-dessous de iooo° G.
- Des considérations théoriques nous ont indiqué deux formules possibles pour exprimer les variations du courant d’ionisation avec la température:
- _ b
- i = AT‘e T (1)
- _rf
- i — GT’e f (a)
- qui deviennent, en prenant les logarithmes vulgaires des deux membres,
- log I — i log T =. log A — (.')
- log j — i log î = log C — —“7p. M
- Si la variation de l’intensité en fonction de la
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXV(2* Éérl#). —R»Bâ.
- température estbien exprimée par la relation (i),
- les valeurs expérimentales de log i — - log T
- a
- doivent varier linéairement en fonction de Tableau I.
- SUBSTANCES OBSERVATEUR A, 6
- Carbone. Richardson. io3t 7,8 .IO4
- * Deininger. 4,68. io2s 5,49 —
- Latigmuir. 1,49. ioas 4,87 —
- Platine. Richardson. 7,5 . I02S 4,g3 —
- Wilson. 6,0 .10“ 6,55 —
- Wilson. 1,17. IO2’ 7,25 —
- Richardson. 5. io*8 6,78 -
- Deininger. 3,o6. IOaS 6,1 —
- Hprton. 1,6 .ioas 6,1 —
- Wilson. 2 . LO*1 2,8 —
- Langmuir. 2,02. IO31 8,0 —
- Schlichter. 7,2 IO28 5,ii
- ' Tungstène. Langmuir. i,55. io26 5,25 —
- K.K. Smith. 3,o . io27 5,47 —
- Tantale. Deininger. 2,7 .IO*1 4,42 —
- Langmuir. 7,45. I02ii 5,o
- Molybdène. Langmuir. ^S.IO211 5,o —
- Nickel. Schlichter, 2,9 .IO2» 3,4 —
- Calcium. Horton. 1,1 . IO23 3,65 —
- Sodium. Richardson. IO31 3,i6 —
- Si c’est, au contraire, la formule (2) qui exprime cette variation, les valeurs expérimentales de log i — a log T varieront linéairement en fonction de
- Il semble donc, pour choisir, qu’il n’y ait qu’à porter sur un graphique, en fonction de ,-jj„ les
- valeurs expérimentales des log i - log T d’une
- part, les valeurs expérimentales de log i — 2 log T d’autre part, et à voir quelles sont celles qui se disposent suivant une droite.
- En réalité, dans les deux cas, on obtient sensiblement une droite. En sorte que les deux formules représentent Tune et l’autre, suffisamment, les résultats de l’expérience. On adopte, de préférence, la formule (1) pour l’unique raison, semble-t-il, qu’elle est la première en date.
- Lè Tableau I donne, d’après Richardson ('),
- les valeurs des constantes qui entrent dans l’équation (1). En réalité àù lieu de A on a
- A
- indiqué les valeurs de Ai =5= pour * îs= 4,8 X.io—10
- U. E. S. en sorte que les constantes donnent directement la variation du nombre des électrons émis : '
- N = AtTre T‘
- On voit d’après le Tableau que les différentes valeurs obtenues pour une même substance diffèrent entre elles beaucoup plus que ne semblë-raient l’indiquer les erreurs possibles sur les mesures.
- En réalité, la détermination expérimentale dés constantes d’émission constitue un problème extrêmement complexe surtout à cause de l’in_ fluence qu’exercent sur le courant d’ionisation les moindres traces, dans l’atmosphère ambiante, d’un très grand nombre de gaz, ainsi que certaines impuretés du métal étudié.
- Influence des gaz sur Vémission électronique. — L’influence des gaz sur l’émission électronique semble parfois très capricieuse. Avec le platine, par exemple, l’émission garde la même valeur, pour une température déterminée, dans l’air, l’azote et la vapeur d’eau, sous de très faibles pressions ; elle s’accroît au contraire énormément par la présence de traces d’hydrogène, de mercure, d’anhydride phosphorique.
- L’effet accélérateur de l’hydrogène a été constaté également sur le palladium et le sodium. Il est à remarquer que le platine, le palladium et le sodium se ressemblent par l’extrême facilité avec laquelle ils dissolvent l’hydrogène et se combinent à lui. Par contre, Langmuir (*) a signalé que l’hydrogène diminue notablement l’émission du tungstène, ce qu’il attribue d’ailleurs à l’action de la vapeur d’eau produite par des actions secondaires, plutêt qu’à l’hydrogène lui-même.
- Signalons à ce propos les avantages que présente le tungstène pour les expériences relatives à l’émission électronique. C’est le corps le plus réfractaire que Ton connaisse : il fond à 3270° C. et sa volatilité est faible aux températures les plus élevées. Aussi peut-on le chauffer à une température élevée pendant un temps suffisant pour
- P) Langmuir, Phys.Rev,, t. II, p. 463 ; igi3.
- (*) Richardson. The émission of electriciiy front hot bodies, p. 69.
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- éliminer toutes les impuretés sans qu’il subisse des pertes considérables. Aux températures éle- : vées, il permet d’obtenir des oourants électro- ; niques extrêmement intenses. Ainsi, Richardson a observé une perte thermo-ionique de 0,4 ampère . sur un filament fin dont l’incandescqnce 11e 1 nécessitait qu’un courant de 0,8 ampère; dans 1 ces conditions, la densité du courant thermoionique atteignait 4 ampères par cm2 de la surface d’émission. D’autre part, à cause de l'emploi j du tungstène pour la confection des filaments des lampésàinoandescpnoe,sespropriétésélectriques ' et rayonnantes aux températures élevées ont été soigneusement étudiées. Enfin, il joue le rôle d’agent purificateur en formant avec les princi- ; paux gaz, sauf les gaz inertes, des composés qui ; sont, ensuite volatilisés et vont se déposer sur ; les parois de l’ampoule.
- Tous les gaz essayés, sauf l’argon, réduisent le courant de saturation du tungstène (il est probable que les autres gaz inertes se comporteraient comme l’argon). Parfois certains gaz chimiquement actifs semblent accroître l’émission du tungstène, mais ce n’est Là qu’une apparence due à ce que la saturation n’a pas été atteinte ; dans ces conditions les ions positifs mis en liberté par l’ionisation par choc dans le gaz ‘peuvent permettre de s’approcher davantage du courant de saturation, pour une différence de potentiel donnée.
- Emission électronique de quelques cônes composés. — La propriété que possèdent un certain nombre d’oxydes d’émettre des électrons a été mise en évidence pour la première fois par Wehnelt (') : en étudiant les potentiels de décharge entre électrodes de platine dans un tube à vide, il constata qu’une couche, même très mince, de certains oxydes, par exemple, des oxydes de calcium, de strontium et de baryum, réduisait notablement le potentiel de décharge; cette réduction existe encore, quoique moins sensible, pour des oxydes de magnésium, de zinc, de cadmium, d’yttrium, de lanthane, de thorium et de zirconium. Au contraire, les oxydes debérylium, d’aluminium, de thallium, de titane, decérium,de fer, de nickel, de cobalt, de chrome, d’uranium, d’étain, de plomb, de bismuth, d’argent, et de cuivre, n’exercent (aucune influence.
- (^.Wehnelt, Phil. Mag, tome X, p. 88 ; 1905.
- L’émission des oxydes alcalins sujt des lois analogues à l’émission des métaux : les oourbes qui représentent la variation du courant en fonction du voltage ont la même allure ; elles indiquent l’existence d’une saturation pour des pressions faibles aussi bien que pour des pressions élevées et révèlent la présence d’effets dus à l’ionisation par choc pour des pressions intermédiaires de l’ordre du millimètre.
- L’émission des cathodes de Wehnelt—cathodes métalliques recouvertes de chaux ou de baryte — a été l’objet de nombreuses recherches à cause des applications pratiques dont elles peuvent être l’objet comme sources de courant» électroniques intenses. Ces courants prennent d’ailleurs des dimensions linéaires réduites si le fragment d’oxyde déposé sur le métal est très petit. Enfin ces cathodes sont chimiquement stables en présence de la plupart des gaz ordinaires et peuvent fournir des courants électroniques intenses et relativement constants.
- L’émission d’électrons sous l’action de la chaleur ne se limite pas aux oxydes et aux corps simples. Elle semble appartenir à toutes les substances qu’on peut porter à des températures suffisamment élevées. En particulier, les sels suivants : Ca la, Sr I3, Ba I2, Cd I2, Ca F2, G«Br2, Mm C/2, Fe Cf3 émettent des électrons à des températures relativement basses.
- Les indurés alcalino-terreux sont remarquables par l’émission intense qu’ils fournissent à des températures relativement basses. On a pu obtenir, par l’emploi d’un fragment d’iodure de baryuin.recouvrant à peine quelques millimètres carrés d’une lame de platine, un courant de 1 milliampères pour une température si basse que la lame de platine était à peine visible.
- «
- Sun LA CAUSE DE l’ÉMISSION ÉLECTRONIQUE. - On
- a parfois attribué à une action chimique l’émission d’électricité qui s’observe dans les corps chauds. 3
- Il semble bien, en effet, dans certains cas, que l’action chimique d’un gaz sur un solide puisse déterminer une émission d’électrons. Des expériences de Haber et Just (‘) ont montré que l’action sur les métaux alcalins, leurs amalgames et leurs alliages, de l’oxygène, de l'acide chlo-
- (*) Haber et Just, Ann. der Physik, t. XXXVI, p, 3o8; 1911.
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- -tfife LA LUMIÈRE
- ï'hydriqu®, de l’hydrogène phosphore, de la vapeur d’eau et de quelques autres vapeurs chimiquement actives, provoque une émission considérable d’électrons. (Encore certains auteurs ont-ils prétendu qu’on se trouve, même dans ce cas, en présence d’une émission thermique déterminée par l’accroissement-local-.de là température dans la couche superficielle, accroissement provoqué parla chaleur que dégagel’action chimique.)
- L’activité d’une cathode recouverte de chaux a été attribuée à la recombinaison du calcium et de l’oxygène mis en liberté électrolytiquement par le passage du .courant.
- D’une manière analogue, l’émission par le carbone a_été attribuée à une action chimique entre le carbone.ét des traces d’impuretés gazeuses, sans que les expériences qui ont servi à étayer cette hypothèse soient absolument convaincantes.
- En réalité, il semble bien qu’on n’ait jamais établi avec certitude que l’action chimique soit la cause directe et immédiate de l’émission d’électrons. Et même, certaines expériences de Richardson (4) paraissent indiquer que l’émission du tungstène dans un bon vide est une propriété atomique et ne peut pas être attribuée à des actions chimiques ou secondaires entre le tungstène et des traces d’impuretés ; d’après Richardson, ces expériences excluent l’hypothèse d’une activité chimique comme cause de l’émission par cette substance.
- Nature des ions négatifs émis par les corps chauds. — Pour étudier la nature des ions négatifs émis par les corps'chaûds, J.-J. Thomson (2) £
- a mesuré le rapport — cjp leur charge électrique e à leur masse m.
- Un filament rectiligne du métal C disposé de manière à pouvoir être chauffé par un courant électrique qui le traverse est disposé parallèlement et immédiatement en face d’un plateau dé métal A avec lequel une des extrémités'du filament est reliée électriquement. Un second plateau isolé, B, parallèle à A, est mis en communication avec les quadrants d’un électromètre.
- Oh établit entre les deux plateaux une certaine
- (<) Richardson, Phil. Mag, t. XXVI, p. 345 ; I9i3.
- (a) J.-J. Thomson, Phil. Mag, t. XLVIII, p. 547 » *899*
- ÉLECTRIQUE- T. XXXV (2* Série). — M* 5$.
- différence de potentiel qui produit Un chamji-électrique d’intensité X.
- Les plateaux et le filament sont enfermés dans un tube de verre où l’on fait le vide' jusqu’à cè que la pression du gaz soit assez faible pour que le libre parcours moyen des molécules gazeuses soit supérieur à la distance entre les plateaux. Dans ces conditions, l'influencé: des molécules gazeuses sur le mouvement des ions peut être négligée.
- On dispose le tube dans un champ magnétique H dont la direction est parallèle au filament. Les ions issus du /filament sont ainsi soumis à l’action d’un champ électrique constant perpendiculaire aux plateaux et d’un champ magnétique constant parallèle à la longueur dû filament. -
- Si l’on prend comme plan x — o le plan dii plateau A, et comme axe des z une direction parallèle au champ magnétique Hj Thomson établit . que les coordonnées xet y, au temps t, d’une particule électrisée issue du plan x = o à l’instant t — o avec une vitesse nulle, sont données par les équations :
- 7 r- [; - '» (s H<)] M
- (s *)]•. w
- L’élimination de t entre ces équations donne celle de la trajectoire : c’est une cyclôïde située dans un plan perpendiculaire au champ moyen.
- La plus grande distance d que puissent parcourir les particules à partir du plan x — o est
- y~
- d —
- m X s H2'
- (3)
- Dans ces conditions, c’est-à-dire le fil coïncidant avec la partie antérieure du plateau A, le courant reçu par le plateau B dépend de la valeur
- , , X X . .. . , td
- du quotient —. Si rr- est inferieur a —, ^ H2 H2 îm
- aucun
- des ions issus du filament n’atteindra le plateau
- B. Si, au contraire, ~ dépasse----, tous les ions
- H2 a m
- atteindront B. Il existe donc une valeur critique
- X
- de jj- pour laquelle le courant qui va de A à B H2
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- 3Ô Décembre 1Ô16. LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE „ ~ 273
- passe brusquement de o à une valeur maxima : désignons la par . On a évidemment
- (4)
- Pratiquement, le courant ne subit pas une variation aussi brusque' que l’indique cette théorie.
- X
- Pour de très petites valeurs de —, le courant
- est Sensiblement nul ; il prend naissance pour
- .X . .
- une certaine valeur de ==-, croit avec cette
- H*
- dernière, d’abord lentement, puis de plus en plus vite, puis à nouveau lentement, de manière à s’approcher asymptotiquement du maximum final correspondant aux grandes va-X
- leurs de jp. Cette divergence entre la théorie et
- l’expérience doit sans doute être attribuée à ce que les ions ne sont pas émis avec une vitesse nulle : on a pu établir, en'effet, que ces vitesses au départ varient dans un large intervalle.
- Bien que la variation de la courbe qui repré-
- sente le courant d’ionisation en fonction de
- X
- H2
- ne soit pas brusque, ce qui diminue la précision
- de la méthode de mesure de -, les valeurs obte-
- m
- nues sont suffisamment exactes pour permettre d’établir la nature des ions négatifs.
- Les expériences de Thomson fournissent
- — = 8,7 & io6 U.E.M.,
- m 7 • 7
- valeur du même ordre que celles antérieurement obtenues par Wiechert pour les rayons cathodiques, par Lenard pour les rayons de Lenard et par Thomson pour les ions qui s’échappent des métaux sous l’influence de la lumière ultraviolette.
- On sait que le quotient — relatif à l’atome
- m
- d’hydrogène dans l’électrolyse vaut 9 649 U.E.M. Or, un certain nombre d’expériences permettent d’établir que la charge e transportée par ces ions est la.même que celle d’un atome monovalent dans l’électrolyse. On peut en conclure que les ions négatifs envisagés sont des particules de
- masse très inférieure à celles des atomes chimiques. Autrement dit, les corpuscules négatifs issus des corps chauds sont les électrons négatifs qui entrent dans la structure de tous les atomes chimiques.
- Par une méthode différente Richardson (’) a trouvé
- - = 1, 45.101 U.E.M. m
- pour les ions négatifs émis par le platine, et
- — = 1,49.101 U.E.M. m
- pour ceux qui s’échappent du carbone.
- III. — L’Émission d’ions positifs par les corps incandescents.
- Les expériences anciennes de Guthrie, d’Elster et Geitel ont établi l’existence d’une émission d’ions positifs par les métaux chauffés dans le vide, tout à fait indépendante de la présence d’une atmosphère gazeuse.
- Variation de l’émission en fonction du temps. — Elster et Geitel ont mis en évidence le caractère transitoire du phénomène : quand on chauffe pour la première fois un métal dans le vide, à température constante, l’émission positive, notable au début, va en diminuant progressivement. En sorte que le phénomène en question semble caractériser quelque propriété exceptionnelle des métaux vierges de tout échauffement dans le vide, mais non le métal lui-même.
- La forme de la courbe de décroissance du courant en fonction du temps varie d’un échantillon à l’autre. Elle dépend aussi de la température. La figure 4 en donne l’allure générale : le courant i décroît rapidement au début, puis de plus en plus lentement et s’approche asymptotiquement d’une valeur i0. La variation de fpeut être représentée par l’équation ;
- i—4 = Ae-*1
- A et A désignant deux constantes.
- Cette équation pourrait s’interpréter dans
- (*) Richardson, Phil. Mag., t. XVI, p. 740; 1908.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXV (2* Série), — N»&
- l’hypothèse que les ions transportant la portion i — j'q du courant proviennent de la décomposition de quelque substance présente dans le blâment, le taux de l’émission étant proportionnel à la quantité de substance.
- Souvent la variation en fonction du temps est plus complexe que ne l’indiquent l’équation (i) èt la courbe de la figure 4 : la chute rapide du
- Temps en minutes Fig. 4.
- début est suivie d’une nouvelle croissance et d’un maximum, après quoi se produit la diminution lente et régulière. Un exemple de ce type est représenté sur la courbe de la figure 5. Cette
- Fig. 5.
- variation est semblable à celle qui s’observe dans certains phénomènes radioactifs et peut être interprétée d’une manière assez analogue par la présence, dans le métal, de deux substances susceptibles de se décomposer en donnant des ions.
- Variation du courant avec la force 'élbctbo motrice. !— Les expériences faites pour mesurer les courants fournis par-des forces élëctrbmo-trices différentes entre un fil incandescent positif et une cathode convenable, dans le vide, montrent que la relation entre le courant et la différence de potentiel est très complexe. " .
- D’après Richardson et Sheard, le courant, pour un filament neuf de platine, augmente quand on fait croître le potentiel de o à 5 volts et passe par un maximum vers 5 volts; il diminue ensuite légèrement, puis croît à nouveau, et demeure proportionnel au potentiel entre 40 et 400 volts. Parfois la diminution indiquée, après la différence de potentiel de 5 volts, ne s’observe pas. L’augmentation entre 40 et 400 volts disparaît graduellement à mesure qu’on continue à chauffer.
- Réactivation d’un filament ayant été longuement chauffé.— Un filament métallique quia perdu la propriété d’émettre des ions positifs par suite d’un long chauffage dans le vide peut être à nouveau activé de différentes manières :
- i° Par distillation. Si au voisinage d’un filament A ayant perdu, par un long chauffage, la propriété d’émettre des ions, on dispose un filament B que l’on chauffe après l’avoir électrisé positivement, A demeurant froid, le passage d’un courant thermo-ionique de B vers A redonne au filament A la propriété d’émettre des ions par un nouvel échauffemcnt. Tout se passe comme si l’émission était due, au moins en partie, à une substance qui distillerait d’un métal sur l’autre.
- a0 Sous l’influence d’une décharge lumineuse. On réactive le filament en le disposant dans un tube qui renferme un gafe sous une faible pression et dans lequel on fait passer une décharge lumineuse. L’effet est maximum lorsque le filament est voisin delà cathode. Il devient inappréciable sitôt qu’il en est à quelques centimètres. Il disparaît également lorsqu’on dispose entre le' filament et la cathode un obstacle solide, ce qui semble indiquèr que l’activation se produit grâce à une émanation cathodique.
- 3° Par l’immersion du filament dans un gaz sous une pression élevée. Klemensiewicz (*) a constaté qn’un filament recouvre son activité par immersion dans une atmosphère d’hydrogène,
- (*) Klemensiewicz, Ann. der Physik, t. XXXVI, P. 79e. *9*1•
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- d’azote du d’oxygène sous une pression de 5o à ioo atmosphères et à une température voisine de aoo° C. D’où U conclut que l’ionisation initiale d’un filament neuf est due aux gaz occlus.
- Variation de l’émission avec la température. — Les courants thermo-ioniques fournis par les ions, positifs suivent la même loi que les courants d’électrons :
- 4 _b i — AVe T.
- La valeur.du coefficient b relative à l’émission positive est généralement plus faible que celle qui correspond à l’émission électronique.
- Tableau IL
- N SUBSTANCE e VALEURS DE — m (en U.E.M, PÀ.R GR.) VALEURS DE M (0 = 16)
- Platine., ,. . 36i 26,8
- Palladium 317 3o ,5
- Cuivre 34 2 28,3
- Argent. 322 3o ,0
- Nickel 35? 27,1
- Osmium. 395 24,5
- Or 206 418 47 ->-23,1
- Fer. . 726 ->- 457 13,3 -v 2 i, 1
- Tantale 186 376 52 25,7
- Tungstène 2 3o 42,1
- Laiton 336 28 ,8
- Acier ... 322 3o ,0
- Nickel-chrome 3p5 24 ,5
- Carbone 332 29,!
- Si donc les deux émissions pouvaient être comparées à la même température, on constaterait que l’émission négative croît plus rapidement que l’émission positive. En sorte que, la décroissance de l’émission positive en fonction du temps mise à part, il y a une nouvelle cause qui contribue à rendre l’émission positive négligeable vis-à-vis de l’émission négative aux températures élevées.
- Charge spécifique et poids atomique électrique des ions. — Les mesures de la charge spécifique — des ions positifs permet de connaître m
- ÉLECTRIQUE . 4 47»
- une grandeur qui lui est liée et qu’on peut appeler le poids atomique électrique M des ions. On l’obtient en divisant la charge spécifique d’un élément monovalent de poids atomique unité, soit 9649 U. E. M., par la charge spécifique — de l’ion envisagé.
- Le Tableau II résume quelques résultats obtenus par Richardson et Hulbert (').
- On voit que les ions ne sont ni les atomes ni les molécules des éléments auxquels ils se rapportent. Pour des poids atomiques allant de 12 (carbone) à 192 (platine) les valeurs de M demeurent comprises entre 20 et 3o.
- L’analogie entre les valeurs obtenues semble indiquer que la majorité des ions provient de quelque impureté commune à tous les métaux. L’impureté ne peut être de l’hydrogène, ni un gaz léger de poids atomique inférieur à 20, car les valeurs de M sont trop élevées. Les iops pourraient être des atomes électrisés de sodium ou de potassium, ou des molécules électrisées d’argon, d’oxygène, d’oxyde de carbone.
- De nouvelles expériences plus précises ont fourni des nombres tous voisins de 40, en sorte que les seules substances dont la présence soit vraisemblable, sont K -j- == 39, 1, Ar = 39,9 et Ca -J- = 40,07.
- Quantité d’électricité émise. —Comme l’émission d’un filament neuf, chauffé à une température constante, finit par s’annuler, il y a une quantité déterminée d’électricité mise en jeu dans ces conditions.
- Neuf filaments, chacun de 5 centimètres de long et de 0,01 centimètre de diamètre, chauffés à des températures diverses comprises entre 6oo° et 8oo°-C. ont mis eh liberté io~5 coulombs.
- Un ruban de 0,01 centimètre de largeur, de
- 1 centimètre environ de longueur, pesant o,o55 grammes et chauffé jusqu’à 700° a fourni
- 2 X 10—6 coulombs.
- Le rapport de la masse de matière mise en liberté sous forme d’ions à la masse de platine chauffée est de l’ordre de io -7.
- Emission d’ions par les sels chauffés. — Les propriétés électriques remarquables des sels chauffés ont été mises en évidence pour la pre- (*)
- (*) Richardson et Hulbert, Pliil. Merg., t. XX, p. 545.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXV (2e Série).—K*53
- mière fois par J.-J. Thomson (*) qui avait constaté un accroissement très notable de la conductivité entre des électrodes de platine dans un creuset chauffé contenant de l’air sous la pression atmosphérique, par la présence de quelques sels : Kl, KC1, NH*C1, NaCl.
- Vers la même époque, Arrhénius a constaté un accroissement de la conductivité de la flamme d’un bec bunsen par l’introduction de différents sels.
- Les recherches récentes auxquelles a donné lieu le phénomène ont été conduites de la manière suivante : on dispose le sel sur un fil ou une étroite bande de platine constituant une électrode ; l’autre électrode, maintenue froide, entoure la première. Dans la grande majorité des Cas on n’observe un courant que si le sel chauffé est électrisé positivement.
- Les courants obtenus semblent devoir être attribués à l’émission d’ions soit, directement, par le sel chauffé, soit par l’électrode sous l’influence de la vapeur saline.
- Quand on chauffe un sel dans le vide ou dans Une atmosphère gazeuse, sous pression cons-
- (*) J.-J. Thomson, Pkil. Mag., t. XXIX, pp. 351, 44 ï ; 1890.
- tante, le courant de saturation, pour une différence de potentiel suffisamment élevée, varie avec le temps. Il croît d’abord rapidement, passe par un maximum, après quoi la décroissance suit une loi exponentielle
- i = Ae~
- analogue à celle qui régit la décroissance de l’émission initiale dans un métal incandescent et qui peut également s’interpréter en admettant que l’émission est due à la décomposition d’une substance contenue dans le sel.
- La variation avec la température, quoique compliquée, parfois, par la présence de réactions chimiques, peut être exprimée par une loi de la forme N
- ( = Afe T
- r
- analogue à celle qui régit la variation avec la température des autres courants thermoioniques.
- A. Boütaric,
- Chargé d'un couri complémentair-d'Electricité Industrielle à l’Ünie yersité de Montpellier.' :
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- 277
- LA HOUILLE BLANCHE ET LE PARLEMENT {Fin){t)
- Dans notre précédent article, nous avons examiné là question des chutes d’eâü établies ou à établir sur les rivières publiques, c’est-à-dire celles qui sont créées par la dérivation des cours d’eau classés, appartenant à l’Etat. Nous avons fait remarquer combien le nombre des aménagements faits à cette heure était restreint; exprimons encore nos regrets de n’avoir pas vu exécuter avant la guerre des projets considérables qui ont, comme à plaisir, dormi dans les cartons, et d’être condamnés, dans notre riche pays de France, à entendre parler de la pénurie de la houille blanche !
- Nous voulons aujourd’hui consacrer les lignes qui vont suivre à la question des cours d’eau non navigables, ni flottables, que l’on peut regarder sans émotion douloureuse, parce que ceux-ci ont largement contribué et contribuent largement encore à la défense nationale. A peine les expériences de Marcel Desprez étaient-elles faites en 1883, que l’activité de nos industriels et de nos ingénieurs se jetait sur'Ies cours d'eau et que de nombreuses chutes se créaient de toute part, en Savoie, en Dauphiné,, dans les Pyrénées. Le motif de cette rapidité dans les décisions prises et dans leur exécution se trouve dans ce fait que l’industriel, qui a créé une chute même avec des peines inouïes, se sent absolument chez lui, dès qu’il est arrivé à la fin de ses efforts et sait qu’il peut évoluer à son aise, soit pour distribuer la force qu’il produit, soit pour la consacrer à l’électrochimie ou à l’électrométallurgie : il crée des hypothèques et fait appel au crédit, trouve les facilités qui lui sont nécessaires, parce que, si sa course au départ à été difficile, elle le conduit à un résultat que tout le monde petit apprécier : une propriété perpétuelle de la nature, tangible, une richesse qui restera toujours le gage des créanciers s’ils existent, et des actionnaires dès que les dettes seront payées.
- Ce n’est pas que la constitution des chutes soit, en elle-même, une chose facile, et ceux-là seuls s’en doutent réellement qui ont pratiqué le (*)
- métier d’hydraulicien autrement que dans les livres, et les conceptions théoriques. Cette constitution comprend trois étapes, qui sont les suU vantes.
- 11 faut, tout d'abord, obtenir? dans la section considérée, entre le point de dérivation elle point de restitution de l’eau, l’abandon des riverains à leur droit d’eau ; l’article 644 du Code civil donne au propriétaire des rives un droit d’usage à l’eau qui court dans le lit de la rivière; maintes fois ce droit a été mis en œuvre par les agriculteurs et par les petits usiniers désireux d’avoir une force motrice pour les taillanderies, les moulins, les martinets et les forges ; ce que l’industriel doit faire avant tout, c’est de s’assurer que, dans l’avenir, les propriétaires, dépossédés en fait de leurs droits, ne viendront pas les réclamer en nature, et l’obliger à rompre son barrage pour laisser couler l’eau en face des fonds échelonnés à l’aval.
- Ce que l’hydraulicien achète aux riverains asséchés, c’est plutôt la promesse qu’il ne lui sera rien réclamé à l’avenir, bien plus qu’un droit actuel et réel, puisqu’il n’est pas encore utilisé ; c’est surtout la certitude qu’il ne se formera pas contre lui une coalition de riverains, créant un groupement de leurs droits épars, pour opposer au total des riverainetés acquises par lui la masse . de leurs droits additionnés. Indiquons immédiatement que cette opération n’est plus périlleuse, ni difficile, ni même très dispendieuse aujourd’hui. Les droits de riveraineté sont devenus une marchandise courante dans les régions de montagne, et les propriétaires, sentant que, s’ils ont des prétentions énormes, ils décourageront les industriels, se laissent aborder sans trop de susceptibilité préconçue. Sans doute, il y a toujours un récalcitrant qui, en pratique, oppose de telles prétentions que, si elles étaient acceptées, l’industriel donnerait à un seul tout ce qu’il a refusé aux autres. Mais ce récalcitrant a trouvé dans la jurisprudence une juste limite à ses appétits ; depuis longtemps, au moins depuis 1901, l’arrêt Bergès de la Cour de Grenoble (qui a fait école puisqu’il a été reproduit dans plus de
- (*) Voir Lumière Électrique, a3 décembre 1916, p. 261. ,
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- n*78
- LÀ LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. ÏXXV (2° Série). —* H°53.
- io décisions de tribunaux divers) déclare que le riverain asséché ne peut demander la rupture du barrage d’amont ; : il doit, en vertu de l’article 645, réclamer seulement à l’aval du barrage ex+S-* tantle volume d’eau qu’il pourra utiliser en tenant compte de l’utilité des opératiohs qu’il projette, et si, des deux côtés du barrage, on se heurte à des utilisations aussi intéressantes, on répartit le . volume en proportion de la longueur des riverai-netés acquises. Des transactions heureuses sont souvent nées de cette jurisprudence qui, jusqu’à aujourd’hui; n’a rencontré qu’un accueil favorable.
- La deuxième étape présente une difficulté plus • sérieuse.
- Il s’agit d’obtenir le droit de passage sur les , propriétés privées ; est-il besoin de dire que, comme nous l’avons exposé dans le précédent article, les industriels ne peuvent faire valoir ni la déclaration d’utilité publique —. qui n’est accordée que parcimonieusement — ni les lois de 1845 et de 1847 sur les servitudes d’aqueduc et d’appui qui sont malheureusement réservées à l’agriculture ; il faut donc que les pionniers de la chute entreprise obtiennent de haute lutte les droits de tréfonds (puisque le propriétaire du sol est, en vertu de l’article 55a du Code civil, le propriétaire du sous-sol), ou les droits de superficie, pour pratiquer un tunnel, pour placer une tubulure métallique ou entreprendre un canal à ciel ouvert. Malgré l’obstination du paysan, malgré l’entêtement de certains conseils municipaux, malgré les difficultés inhérentes à certaines qualités de propriétaires (femmes dotales, ..mineurs, etc.), par des prodiges de diplomatie l’industriel peut pénétrer sur ces terrains jalou- ; sement fermés ; mais de toute évidence, c’est dans cette étape que se rencontrent les diffi-. cultés les plus graves, et que les sommes les plus grosses ont été le plus follement dépensées. Appliquer à cette mise en œuvre de notre richesse nationale les lois précitées, qui, pour l’irrigation, permettent moyennant une juste et préalable indemnité le droit d’aqueduc et d’appui, ce serait faire une œuvre utile : sans doute, elle ne tentera pas beaucoup l’esprit des parlementaires, car ce n’est qu’une œuvre modeste, comme les Ouvres réellement profitables, et elle 11e ressemble en rien au bouleversement retentissant d’une législation ancienne; le député qui l’entreprendrait n’aurait que l’honneur d’être consi-
- déré comme un ami véritable de l’industrie et de l’exploitation bien comprise d’une richesse nationale; il n’ÿ trouverait pas matière à un projet de loi compliqué.
- La troisième opération est celle des autorisations administratives; personne n’ignore que, sans être propriétaire des cours d’eau privés, l’Etat a sur eux un pouvoir de contrôle, afin qué l’on ne porte pas atteinte aux intérêts généraux dont il u la garde. Ce pouvoir a été maintes et maintes fois affirmé par la loi du 22 décembre 1789, janvier 1790 (section III, article à), par laquelle les administrations des départements reçoivent la mission expresse de veiller à la conservation des rivières et de prendre les mesures nécessaires; par la loi du 12-20 août 1790 (chapitre II) qui confie aux administrations l’étude des moyens de procurer le libre cours des eaüx, la loi des 26 septembre, 6 octobre 1791 (titre II, article 16) sur le niveau à imposer aux retenues; l’arrêté du 19 ventôse an VI (article 9) sur l’établissement des ponts. Tous ces textes sont en quelque sorte renouvelés, et en tout cas précisés par le chapitre II du second titre de la loi de 1898. Le premier article de ce chapitre 8 de la loi contient lui-même une définition du rôle de l’administration : « L’autorité administrative est « chargée de la conservation et de la police des « cours d’eau non navigables et non flottables. »
- Ces fonctions de l’administration compétente s’exercent de deux façons : d’une part, elle peut procéder par voie de réglementation générale pour tout un cours d’eau (article 9 de la loi du 8 avril 1898), en répartissant par exemple, entre l’industrie et l’agriculture, les périodes d’utilisation. Ces règlements s’imposent alors à tous les usagers, à tous les riverains présents et futurs: d’autre part, elle intervient d’une façon beaucoup plus fréquente dans les autorisations individuelles, en prescrivant la hauteur des retenues, pour empêcher que les barrages relèvent le plan d’eau en refoulement sur les artifices des usagers d’amont, en indiquant les quantités nécessaires à l’aval pour empêcher la production de marais, faire la chasse des égouts, s’il y a une agglomération importante, etc...
- Lorsque ces étapes sont franchies, l’industriel a le repos d’esprit qui seul permet, en dépit de toutes les théories, aux entreprises naissantes de trouver le crédit qui leur est nécessaire. Il ne faut pas chercher ailleurs la cause de la faveur
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- persistante que, malgré les déboires des commencements, les usines hydro-électriques n’ont cessée de rencontrer et, cependant, les débuts n’ont point été avantageux pour beaucoup de sociétés. Qui ne se rappelle combien d’usines d’acétylène ont dû s’arrêter parce qu’elles travaillaient à perte au commencement de leur exploitation, si bien qu’à cette époque un humoriste a pu dire qu’elles représentaient avantageusement la catégorie « des usines fermées » ? -Combien de sociétés importantes de distributions d’énergie ne donnent point encore de dividende, bien que la date de leur création remonte à une époque plus que décennale : si l’on a fait confiance même à des entreprises d’un enfantement aussi laborieux, c’est que l’évolution industrielle est une chose: sûre, mais lente et que, quand un avenir perpétuel est assuré, les capitaux même l<ps plus avides de rémunération savent se discipliner, jusqu’à laisser le temps faire son œuvre; et permettre notamment des transformations successives.
- III
- Est-ce utile d’ailleurs de s’insurger contre la législation existante? Si on admet l’affirmation pour un instant et par hypothèse, il semble bien que sur un point au moins, tout le monde sera d’accord; quand une législation a donné un résultat précis, palpable, disons même considérable, elle demande et exige à bon droit qu’on ne la touche qu’avec grande précaution et même une certaine crainte; on peut appliquer alors la règle qu’un des partisans les plus en vue de la refonte d.e notre législation fiscale a énoncée et a fait imprimer au sujet des quatre contributions directes : « Elles sont mauvaises dans leur principe et dans leur répartition, mais elles sont bonnes par le produit de 5oo millions qu’elles donnent à l’Etat; et il ne faut pas y toucher avant de savoir si l’édifice par lequel on les remplacera ne sera pas plus riche en promesses que fécond en résultats. »
- Supprimer les catégories des rivières non navigables et des rivières publiques, proclamer que ces deux catégories ont amené un antagonisme entre ces deux ministères, celui des Travaux publics et celui de l’Agriculture, dire que l’eau est aussi bien courante dans une rivière appelée
- publique que dans une rivière non classée, proclamer qu’à ce titre elle doit être une richesse nationale aussi bien en amont qu’en aval de la limite aujourd’hui fixée, c’est évidemment s’inspirer d’une unité de vue, d’un plan harmonieux sur le papier. C’est encore plus beau en théorie de vouloir faire profiter l’État, au bout d’un certain temps, des ; travaux établis sur les deux sortes de rivières, et, à cette fin, de décider qu’il n’y en aura plus qu’upe appartenant au même maître ; mais les profanes se disent avec des vues plus terre à terre : «|Ce n’est pas l’État qui donnera l’argent nécessaire aux aménagements coûteux des tunnels et.des tubulures, ni aux équipements dispendieux des usines électriques; les lois sont plus faciles à faire que les capitaux à trouver et ce que la mise en valeur de notre richesse nationale demande avant tout, c’est d’être actuellement facilitée », caron doit probablement s’apercevoir aujourd’hui que ce qu’il faut en France, c’est, avant tout produire utilement; or, produire utilement> ce n’est pas créer un commerce de luxe, c’est faire sortir du sol ou du sous-sol, de la forêt ou du torrent, tout ce qui est indispensable à la vie du pays : le blé, le charbon, le bois, la force motrice ; cette vérité économique qui s’est étalée dans toutes les revues et gazettes lues par l’industrie, est arrivée même jusqu’aux oreilles des fonctionnaires les plus haut placés : le Journal officiel du 9 décembre 1916 ne contient-il pas la publicité d’une demande de concession de mines, portant dans le département de l’Isère sur une superficie de 59 kilomètres carrés?
- .1 e ne réclame donc qu’un droit qui est celui-ci : qu’il me soit permis d’avoir au moins une timidité révérentielle en matière de changement de législation.
- Ceci posé, qu’il me soit encore permis d’examiner les quelques idées qui ont été émises sur la domanialité de certaines rivières et la non-domanialité de certaines autres.
- Beaucoup se sont contentés de proclamer : « C’est absurde », et comme il est facile de choisir des hypothèses, on a dit : « Prenons une rivière, le Drac par exemple; au-dessus duPont-de-Claix, il est non flottable; à un mètre en aval de ce pont, il devient flottable; or, en réalité, aucun train de bois n’a jamais flotté depuis plus de trente ans, pas plus en amont qu’en aval.dudit pont » ; et comme les citations d’exemples sont
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- contagieuses, chacun apporte son petit spécimen de la même absurdité : par exemple, l’Isère est navigable depuis son entrée, dans le département auquel elle donne son nom ; or, même près de son embouchure dans le Rhône, de quelle « navigation » est-elle vraiment susceptible?
- Et certes, nous ne saurions sourire d’un pareil étonnement; sans doute, les catégories ne se révèlent point par le simple état actuel des lieux, mais bien plus par des considérations historiques, par des conventions si l’on veut, mais des conventions qui sont si vieilles qu’elles ont amené des constitutions de véritables droits.
- Et, d’abord, le droit incontestable de l’État sur la pleine propriété des rivières navigables et flottables; et cette attribution remonte à la plus haute antiquité, parce que c’était l’apanage du pouvoir royal et déjà l’ordonnance de François Ier du 3o juin 153g disait que le domaine de la couronne est sacré et ne saurait tomber « es mains des hommes », et comme Louis XIV, qui avait en matière d’étatisme des idées outrancières, tenait essentiellement à bien définir ce domaine, il rendait deux ordonnances, l’une du mois d’avril i634 et l’autre du mois d’août 1669, déclarant que la propriété de tous les fleuves et rivières portant bateau de leurs fonds, sans artifices et ouvrages de mains, fait partie du domaine de la couronne, à moins de titres valables, etc.
- Nous n’avons pas besoin de dire que ce principe est jalousement conservé par toute notre législation... même la plus moderne; car il a fallu en 1910 s’occuper d’une rivière des Pyrénées qui, ayant perdu tout caractère de flottabilité, avait été déclassée par le Conseil d’État, afin que des projets industriels ne fussent pas entravés par les lenteurs administratives dont nous avons ci-dessus parlé : l’arrêté de déclassement a suscité les colères du ministre des Travaux publics et du ministre des Finances, qui ont fait inscrire, dans la loi des Finances du 8 avril 1910, un article d’après lequel les rivières classées comme publiques ne pourraient - être à Vavenir déclassées, sans l’intervention d’une loi.
- Telles sont les premières affirmations de l’ina-liénabilité du domaine public qui s’est appelé, jusqu’à la réunion de l’Assemblée Nationale, le domaine « royal » et ensuite le domaine « national » ; et c’est ce domaine comprenant, ainsi qu’il a été, dit, les cours d'eau navigables, que visait l’Assemblée Nationale dans son décret
- du 22 octobre et i61’ décembre 1790 où elle disait :
- « i° Que le domaine public a formé, pendant plusieurs siècles, la principale et presque l’unique ressource de la richesse nationale et qui a longtemps servi aux dépenses du gouvernement ; que, livré dès le principe à des dépra-dations abusives et à une administration vicieuse, ce domaine précieux sur lequel reposait alprs la prospérité de l’État, se serait bientôt anéanti, si ses pertes continuelles n’avaient été réparées de différentes manières et surtout par la réunion de biens particuliers des princes qui ont successivement occupé le trône.
- « 1° Que le domaine public dans son intégrité et avec ses divers accroissements, appartient à la nation ; que cette propriété est la plus parfaite que sl’on puisse concevoir, puisqu’il n’existe aucune autorité supérieure qui puisse la modifier ou la restreindre ; que la faculté d’aliéner, attribut essentiel du droit de propriété, réside également dans la nation ; et que, si dans des circonstances particulières, elle a voulu en suspendre pour un temps l’exercice, comme cette loi suspensive n’a pu avoir que la volonté générale pour base, elle est de plein droit abolie, dès que la nation, légalement représentée, manifèste une volonté contraire. »
- Tout autre était la catégorie de rivières non navigables ni flottables ; dans l’ancien droit, elles ne faisaient pas partie du domaine public.
- S’il est un principe, dans le droit antérieur à 1789, qui soit vraiment indiscutable, c’est bien le suivant : la propriété des cours d’eau non navigables ni flottables appartenait soit aux riverains, soit au seigneur haut-justicier; les petites rivières (on pourrait même dire, les ruisseaux) étaient laissées aux propriétaires des rives et les cours d’eau les plus importants étaient l’apanage des seigneurs suzerains. Loyselfdans les Instituts coutumiers, livre II, titre II, nos 5 et 6) le dit textuellement, et plus tard, Pottier (Traité du domaine public n° 164) le répète catégoriquement : sans doute ce serait un peu ingrat de demander au lecteur de se reporter à des ouvrages aussi anciens,' qu’il ignore peut-être : mais, comme les droits de la propriété seigneuriale ont été autrefois cédés aux auteurs de certains propriétaires bien vivants actuellement, et comme ce droit de propriété ne saurait être enlevé aujourd’hui à ces derniers, les tribunaux
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- ont eu maintes fois à affirmer le principe que nous venons d’indiquer : il suffirait d’ouvrir les arrêts de la cour de Cassation du 17 juillet 1866 (Dalloz 1866, I, 3gi affaire Grimardias), l’arrêt de la cour d’Appel d’Amiens du 4 août 1875 (Dalloz 1877, II, 188 affaire de Lübersac) et l’arrêt, de la cour d’Appel de Grenoble du 7 août 1901 (Dalloz 190a. Il, 22a, affaire Bergès). Sans doute, les seigneurs n’utilisaient point, par leurs nobles mains, les eaux, des rivières ; ils les donnaient à bail, sous cette forme particulière de qûati'e-vingt-dix-neuf années, que l’on appelait l’em-phytéose et l’albergement, moyennant une redevance.’annuelle qui était le loyer ; et le roturier apportait son travail, faisait le domaine « utile», en payant au capital de l’époque la somme qui était convenue, la longue durée du contrat lui permettant les amortissements, et lui assurant la perspective du domaine « familial » tel qu’on le comprenait alors.
- Le 4 aoiït 1789, les privilèges féodaux furent abolis, mais à leur place on n’édifia aucun monument législatif et on laissa les choses dans leur état, les concessionnaires continuant à jouir des eaux comme force motrice ou comme irrigation, se dispensant seulement par un sentiment bien hqmain de payer la redevance aux seigneurs qui, d’ailleurs, dans la plupart des régions, avaient émigré.
- La loi du 26 septembre-6 octobre 179», attribuant à la nation les biens des émigrés, resta purement théorique à l’égard de ceux qui utilisaient l’eau des petites rivières: la seule loi,bien précise en fait, est celle édictée en pleine période révolutionnaire le 10 juin 179I, dont l’article 9 est particulièrement à retenir : l’esprit de la présente loi, y est-il dit, n’étant pas de troubler lès possessions particulières et paisibles, mais seulement de réprimer les abus de la puissance féodale et des occupations, elle excepte des dispositions des articles précédant toutes concessions,... partages ou autres possessions depuis et au delà de quarante ans jusqu’à l’époque du 4 août 1789, en faveur des possesseurs actuels ou de leurs auteurs.
- Plus le temps s’écoulait, plus se solidifiait et se confirmait la possession des riverains, possession gratuite évidemment, qui les dédommageait des inconvénients toujours graves d’un voisinage des torrents quelquefois dangereux : de plus, comme la plupart du temps c’étaient les riverains
- qui avaient établi les ouvragés d’utilisation, le Code civil au moment de sa préparation se trouva dans une situation assez difficile : fallait-il refaire à l’égard des riverains, déjà mis pour la plupart en possession, la reconstitution de la féodalité par une attribution des cours d’eau au pouvoir public ; le législateur ne l’a certainement pas voulu, et voilà pourquoi les riverains ont été nantis par l’article 644 du Code civil de l’attribution d’un droit d’usage sur les eaux des rivières non navigables : le discours du tribun Gillet au Conseil d’Etat (voir Locré, tome VIH, pages 4o3 à 406) est nettement en ce sens.
- Ce droit d’usage a été conservé par les riverains depuis 1804, date de la création du Code civil : ceux-là même qui étaient albergataires avant 1789 ont conservé dans toute son intégralité le bénéfice de leurs anciens titres : si bien que le droit dit de riveraineté est un patrimoine absolu qui s’ajoute à la propriété foncière de la rive, eta même été fortifié et augmenté par toutes les lois subséquentes ; la loi sur la pêche du i5 avril 1829 a attribué le droit de pêche au riverain jusqu’à la ligne médiane de la rivière, s’il n’est propriétaire que d’un seul côté, et sur toute la largeur de la rivière, s’il est propriétaire des deux rives : bien entendu, la loi attribue à l’Etat et à l’État seul le droit de pêche, si la rivière est navigable: c’est même pour bien déterminer à qui appartiendrait le produit de celte pêche qu’a été en fait rédigée l’ordonnance de i835, donnant' la nomenclature, ne varietur, des rivières qui à ce moment étaient navigables ou flottables, véritable charte des rivières publiques. Cette ordonnance a fixé les points de navigabilité ou de flottabilité : car toute rivière même navigable comme la Seine commence évidemment, dès sa source, par être non navigable ni flottable.
- Et si l’on nous demandait à qui a particulièrement profité l’attribution aux riverains de la riveraineté des cours d’eau non publics, nous ne serions pas longtemps embarrassé pour répondre : c’est aux communes qui déjà étaient attributaires des forêts traversées par ces cours d’eau ; et seuls savent les bénéfices qu’elles ont su en tirer et qu’elles en espèrent encore ceux qui ont eu à traiter avec elles.
- Nous n’hésitons point un instant à dire — dussions-nous encore commettre une répétition — que c’est là un état de fait qui commande la réflexion.
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- Beaucoup de Sociétés ont déjà faitdes dépenses énormes pour augmenter leur puissance et ont traité avec des communes, d’autres sont en voie de tractation : pourra-t-on dire que ceux qui, se basant sur la législation existante depuis plus de cent ans ont fait des sacrifices considérables, seront amenés à un état tel qu’ils auraient mieux fait de ne se préoccuper de rien, puisque leur argentaura été déboursé en pure perte ? Peut-on dire aux communes (qui espèrent beaucoup encore) que l’État devientimmédiatement et d’un seul trait de plume le maître absolu de la chose qui depuis iao ans leur appartient en propre.
- III
- Certes nous 'comprendrions encore que si l’industriel ne peut arriver à ses fins sans recourir à l’Etat, si notamment il demande le bénéfice de l’expropriation publique pour vaincre les résistances des propriétaires riverains, on lui donnât en retour l’obligation de faire un très gros sacrifice vis-à-vis de l’État, qu’il le prit même comme associé dans une certaine mesure puisqu’en
- somme la toute-puissance publique est un apport comme un autre et doit se payer: qu’on dise à l’Etat de donner son concours sous forme de concession, qu’on lui attribue dans les bénéfices une part telle qu’il n’aura point à le regretter, .d’autant plus qu’il ne participera jamais aux pertes : cela pourrait se comprendre.
- Et voilà pourquoi on peut ne pas trouver étrange que la loi de Finances du a8 septembre 1916 ait dit, même aujourd’hui : « Lorsque lés concessions seront açcordées sur des cours d'eau non navigables ni flottables, elles ne pourront l’être qu’après avis conforme du ministère de l’Agriculture. » Pour avoir une concession il faut la demander et si le concessionnaire la demande, l’État a le droit de prévoir dés conditions de compensation en sa faveur ; mais cela ne fait que mieux ressortir la situation bizarre d’une disposition qui, pour aider l’hydraulique, commencerait à la dépouiller du patrimoine qui lüi appartient, et sur lequel elle a su évoluer poiir son honneur et gloire.
- v , Paul Bougault,
- Avocat à la Cour d’Appel de Lyon.
- I
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- PUBLICATIONS TECHNIQUES
- TÉLÉGRAPHIE ET TÉLÉPHONIE
- La transmission télégraphique en « Duplex » système « Squier ». — Louis Cohen.
- Le problème de la télégraphie par câble a été beaucoup négligé ces dernières années. Peut-être estimait-on que les méthodes et les appareils télégraphiques employés jusqu’ici pouvaient encore suffire à une époque où toutes les autres branches de la technique électrique étaient en pleine progression. Peut-être des causes multiples se sont-elles opposées au développement de la technique télégraphique ; le cas échéant il ne serait pas téméraire d’affirmer que l’obstina -tion mise à n’utiliser que les courants directs a été le principal obstacle. Pour s’en convaincre il suffit de constater que les récents progrès, en matière de science électrique, ont été effectués sur le domaine des courants alternatifs, lesquels n’avaient pas encore trouvé leur application en télégraphie.
- C’est au Col. Squier qu’était réservé le soin de faire cette application. A peine peut-on encore à l’heure actuelle apprécier dans leur plénitude tous les mérites de la méthode du Col. Squier, qui, outre sa grande valeur intrinsèque, est aussi appelée â stimuler le développement de l’art télégraphique et à l’aider à franchir de rapides étapes. Constatons toutefois que la plupart des phénomèùes, dispositifs et appareils étudiés dans les autres branches de la technique électrique se rètrouvent encore dans le système de télégraphie Squier.
- Jusqu’à ce jour, on solutionnait le problème de la transmission en « duplex » en faisant usage d’un câble artificiel pour équilibrer la résistance et la capacité du câble réel. Pour l’installation des longues lignes sous-marines le câble artificiel est un élément important. Mais outre que sa construction demande de grands soins, son prix de revient est considérable. Le système « Squier » n’exigeant plus ce câble artificiel élimine de ce fait un facteur de perturbation des plus influents.
- Nous allons examiner ci-après deux méthodes nouvellés de transmission en « duplex » sans câble artificiel, susceptibles, par conséquent, d’intéresser les ingénieurs de câbles.
- PREMIÈRE MÉTHODE
- La figure i représente notre première niéthode. Nous avons ici un circuit de transmission et un circuit de réception indépendants I et III, rattachés chacun au câble par les transformateurs Mj et M,t et reliés électriquement ensemble par le circuit intermédiaire II et les transformateurs M» et M3. En voici le fonctionnement : le courant originaire du circuit de transmission I est envoyé
- mrocrosi
- Première méthode.
- sur le câble par le transformateur Mi et fait naître par induction une force électromotrice dans le circuit de réception III sous l’action du transformateur M4; mais le circuit de transmission développe une autre force électromolricc dans le circuit de réception par le circuit intermédiaire II. On verra qu’on peut établir les constantes électriques de manière que ces deux forces électromotrices se neutralisent complètement ; on leur donnera donc la même grandeur en les opposant exactement en phase. Mais afin d’empêcher, que les troubles électriques du
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- LA LUMIÈRE ELECTRIQUE T. XXXV (2*,Série).— N* 53.
- transmetteur ne viennent affecter le récepteur par suite d’un défaut de parfait équilibre, on a soin d’insérer dans le circuit de réception un circuit fermé L3 Cs, qu’on ascordç avec la fréquence du courant de transmission. On verra que l’effet de ce circuit fermé sur ce dernier courant équivaudra à l’insertion d’une très haute résistance dans le circuit de réception.. Pour toute autre fréquence, la résistance effective du circuit fermé n’égalera que la résistance ohmique de la bobine. Il est évident qu’avec une telle dispositipn le courant local de transmission n’aura aucun effet sur le récepteur local.
- Si nous envisagepns maintenant la réception, nous allons voir que les conditions sont différentes. Admettons que le courant provenant de la station correspondante ait une fréquence autre que celle du transmetteur local, et supposons que le circuit fermé Li C( du transmetteur local soit accordé sur la fréquence du courant de réception ; le circuit local de transmission agira alors à l’instar d’une haute résistance secondaire et le câble, dans ce cas, se comportera comme un circuit primaire. Les signaux d’arrivée n?y développeront, par induction, qu’un très faible courant et le circuit de réception n’en recevra pas du circuit intermédiaire IL Par conséquent le courant de réception s’écoulera sur le câble et n’agira sür le circuit de réception que par le transformateur M4. Nous réaliserons ici cette nouvelle condition que le courant de transmission influencera le câble sans affecterle récepteur local, alors que le courant d’arrivée agira sur le circuit de réception sans affecter le circuit de transmission. Il est évident qu’une combinaison de circuits identique faite à l’autre extrémité de la ligne nous permettra de recevoir et de transmettre simultanément dans les deux postes correspondants. Il reste maintenant à établir les rapports mathématiques qui permettront de démontrer d’une manière plus concluante la réalisation pratique des conditions ci-dessus.
- Supposons que dans la figure 1 I représente le circuit de transmission, II un circuit intermédiaire reliant électromagnétiquement les circuits de réception et de transmission et III le circuit de réception. Nous allons indiquer par des sym-bolesv les constantes de ces circuits et les courants qui les animent. Ainsi nous désignerons par O l’impédance terminale du câble et le courant qui le parçourt. Supposons qu’une force
- électromotrice sinusoïdale soit imprimée au circuit de réception, nous aurons pour les trois circuits I, II et III les trois équations ci-après :
- (a) ZiU -f- MjyWjIo -|- M2y<j>il2 = E 1
- (b) z2I2 -J- M3 7wJj -|- = o >. (1)
- (c) z3l3 -f-.M3yb>|I2 -f" M*ywil0 = o )
- En ce qui concerne le câble lui-même nous
- aurons l’équation suivante :
- V0 4- M|'/u>|I< -|- M*>)2I3 = o . ;. (aj
- dans laquelle V0 représente le voltage du câble en un point au-dessus de l’impédance terminale. Mais on verra immédiatement que le rapport entre le voltage et le courant à l’extrémité du câble sera donné par l’équation
- V0 = - I
- m
- (3)
- dans laquelle m
- , , . /RC»
- a + /) \/—
- et R et C
- représentent la résistance et la capacité du câble par unité de longueur. Si, nous substituons la valeur de V0 de (3) dans l’équation (a) nous obte-
- nons :
- -f- — ^ là 4- MjjrwiTi -J- — o. (4)
- Les équations (1) et (4) nous donnent quatre équations permettant de déterminer rapidement les valeurs des courants des quatre circuits. Pour nos besoins il nous suffira de déterminer seulement les valeurs de I0 et I3, c’est-à-dire d’établir l’effet du courant du circuit de transmission par rapport au câble et au circuit de réception.
- Eliminons R de (i«) et de (1*), ainsi que de (1*) et de (4), nous aurons conjointement avec l’équation (ic) les trois équations suivantes :
- MiM,M11I0-HM1aw1, + Zi2a)Ii4-2iMa./»iIs 1
- = — EMS>„ J
- -j-— ^1°—4" (M1M3w12 V (5)
- — MsM4(dt2)I3 = o. 1 M4/M1I0 -}- Mjywtljî -)- z3I3 = o. *
- Eliminons maintenant I2 de ces équations.
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- nous obtenons pour I0 et I3 les deux équations ci-après :
- AI0 + BI3 = — E ZaM,Mawa* — DI0 -f EI3 = o (6) dans lesquelles
- A=ZaMjïM2>/ü)13-(-MaJü)1^Z0-f-^^ (M2*w, *
- -f-ZiZa)
- B=Z1Z1M1M,a>i*-4-(M,*M1*+ZlZ1)(M,M,«i»
- D=M,M3u1* (zo -f- ^ + ZjMaMjM^w,2
- M2M4ü)12)+Z2Z3M1/(«)1.
- Introduisons la valeur I0 de la seconde équation (6) dans la première équation nous aurons :
- (l7 + B)l3 = _EZsM,Ms<‘>,S' (8)
- ou :
- T _ — FZ.MtM.w^D ,_4
- h~ . AF-fBD ’ ^9)
- Maintenant, admettons que nous puissions
- arranger les constantes de manière que :ï
- M, = Ma M3=-^M;
- io)
- c’est-à-dire à faire en sorte que les transformateurs M3 et M4 soient reliés pour développer par induction une force électromotrice de phase opposée dans le circuit de réception, et réglons les valeurs des constantes de l’impédance terminale du câble et de l’impédance du circuit intermédiaire II de manière à satisfaire au rapport
- valeurs imaginaires séparément nous aurons :
- LjW, •— LpW( —
- Ra =R0 + \
- Et enfin substituons les valeurs de (io) et de (ii) dans les équations (7) nous obtenons :
- A = ZjMj/wj -f- Z,Za)
- B = MjMtiOj* (aM.W -f- Z,Z2)
- D = o
- F^Mjo), (a.M,* w,2 + ZaZ3).
- Il est évident que puisque D —- o la valeur de I3 (le courant du circuit de réception) telle que la donne l’équation (9) sera aussi zéro, c’est-à-dire la condition désirée, ce qui fait que le courant de transmission n’affectera pas le circuit de réception. '
- Or, si nous voulons supprimer toutes les perturbations possibles pouvant résulter d’un défaut de parfait équilibre dans les rapports des transformateurs ou entre les constantes des équations (11), nous allons insérer un circuit fermé dans le circuit de réception que nous réglerons sur la fréquence du courant du transmetteur local. Si donc nous distinguons par L3, C3, R3 l’inductance, la capacité et la résistance de ce circuit fermé, la formule suivante nous donnera l’impédance du circuit :
- 2 _________L3y<>)i -f- r3___
- (1 — L3C3(i»i2 -4-</R3G3ü>1'
- ____________________________
- a (1—L3C3(i)1ï)-j-R3*Gïa(i)1s
- . . L3Wi —— L32G3(j)i* — R3*C3ut'
- + J a(I —LÆiVf-HVC.W'’
- V'
- /
- R
- 2 G wi
- If
- («0
- Z2 — z0 -f- —,
- m
- ou 1
- Lj/id, Ra — L0i/o)t —f— R0 -f-
- R
- <
- + +
- w,
- Pour la résonance 1 — L3C3u)32 = 0, nous aurons :
- 1 , *
- Z = : + 7Ï
- R3C32Wi! /CjWj’
- (4)
- La résistance effective du circuit fermé pour la vitesse angulaire û)t sera alors :
- Reff
- RoC,2to.2
- 3^3 ^1* ___
- (.5)
- Puis équilibrons les valeurs réelles et les
- I
- I
- Elle est fonction de la capacité et de la fré-
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-
-
-
- La LUMIÈRE ÉLECTRIQUE t. XXXV (3* Série).
- quence ainsi que de la résistance ohmique. Qn pourra donc l'avoir très grande avec une faible capacité. .
- Pour ihieqx illustrer la description, considérons les constantes suivantes :
- Zi Zi, ce qui simplifiera l’équation ci-dessus de la manière suivante :
- M4yt>)2Zjs M32(022 + Z2Z3
- V :
- (>9)
- R3 = 5oohms,
- R«ff = -----
- 5o X io~
- approximativemént.
- Ç3 — io mf. o), = aie X .10
- i
- x 4^ X 100
- sss 5o 000 ohms
- Il est clair que tout courant qui persistera dans le circuit de réception par suite d’un défaut de parfait équilibre devra se trouver complètement balayé par la haute résistance du circuit fermé, Afin que l’opération soit concluante, il importera d’obtenir une extrême exactitude de l’accord et d’abaisser le plus possible la résistance de la bobine d’induction,
- Pour le courant du câble nous aurons, en appliquant l’équation (6) puisque I3 = o,
- Nous pourrons encore, si on le désire, insérer un circuit fermé accordé avec la fréquence n* dans le circuit intermédiaire II, ce qui augmentera aussi la grandeur de Z2. L’équation (19) se réduira alors à
- »3 --- ----ÿ---- lo
- £>3
- En accordant le circuit de réception dans son intégralité avec la fréquence /i2, son impédance deviendra tout simplement la résistance R3 et nous aurons
- __MJwa , ~ Ra
- (21)
- E Z2M1M2ü>28 A
- FMJWt
- 4- z,z2
- (16)
- Si nous voulons maintenant déterminer l’effet du courant de réception sur le récepteur, il suffira d?établir le rapport entre I0 (courant du câble provoqué par les signaux d’arrivée) et la valeur correspondante de I3 (courant du récepteur). Supposons que la fréquence du courant d’arrivée soit n2=. ià2/o.%, nous aurons pour les trois circuits I, II et III, les trois équations ci-après :
- Z,I, M2yw2I2 -f- M,/(i)2I0 == o J z2l2 -j- M1/w2I1 -j- M3yw2I3 — o >. (17)
- Z3I3 -f- M2</io2I2 -f- M*/m2I0 = o )
- Eliminons I, et I2 des trois équations ci-dessus nous obtenons une nouvelle équation établissant le rapport entre I3 et I0 comme suit :
- 3 z,m3w + MMiW + Z,z2jv
- Si nous insérons un circuit fermé dans le circuit de transmission accordé sur la fréquence x2, l’impédance du circuit pour cette fréquence sera très grande et nous pourrons de ce fait négliger M,2(o,2 dans l’équation (18) par comparaison avec
- Il est évident, d’après ce qui vient d’être exposé, que le courant de transmission n’affectera pas le récepteur, alors que le courant d’arrivée n’agira que sur le circuit de réception et qu’une très faible partie de son énergie sera absorbée par les autres circuits.
- Il reste maintenant à observer l’effet des phénomènes passagers quelconques pouvant résulter de notre système de circuits. Rappelons-nous d’abord que la méthode Sqüier fait usage d’un courant alternatif non interrompu. La transmission s’effectue grâce à la variation des amplitudes des différentes demi-périodes; cette variation résulte de la modification de l’impédance qui a toujours lieu aux moments mêmes ou le courant s’écoulant dans le circuit a une valeur égale à zéro.
- Supposons maintenant que nous avons un courant s’écoulant dans un circuit ayant une inductance, une capacité et une résistance (L, C, R) et qu’il se produit un changement subit dansées conditions du circuit qui y fasse naître un courant passager. Si nous désignons par I„ et V„ le courant passager et le voltage du condensateur correspondant^ nous pourrons démontrer que les expressions pour I„ et Vu seront :
- Iu — £—“t A cos B t -f- B sin B t, - - -
- v m~cv!,;+b^a sin (BM')-P cos (B*~tf1))
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-
-
-
- Sft fitcembr» 1*16 LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE ^ $87
- dans lesquelles
- _ R . /R___R'
- ~ ÏL'^ “ V lC 4L®
- ‘ang <P = p-
- • Admettons maintenant que les valeurs constantes des courants et des voltages de condensateurs correspondants après et avant le changement soient désignés par tlt, I2s, Vu et V2s, nous aurons
- i E • ,
- l,s r= — sm lût,
- 4i
- - E .
- I2s = — sin 0)t
- Z2
- ,r — E
- Vji = -—*— cos lût
- CwZ, —-E Cul
- cos o) t.
- 1*3)
- Or, à l’instant où la modification a lieu, nous devons avoir :
- ItS — Ijjj -f- L Vts = V2s + Vu
- (24)
- Puisque la modification a toujours lieu au moment où la valeur du courant est zéro, nous avons Ils = I2s = o, et par conséquent la valeur de lu à t = o est aussi zéro; d’où A = o. De la seconde équation de (24), nous obtenons ài=o
- ou
- E
- GwZ,
- E B cos a
- CwZ2 ^ C'v/aî_-j- p*
- Al =
- 0)6 0 (a® + P«)
- (2.5)
- Négligeons a2 qui est petit comparé à ps, nous aurons
- B = - AI (*6)
- 0)
- dans laquelle Al représente la différence des intensités du courant avant ét après la modification de l’impédance du circuit. Si nous substituons maintenant la valeur de B de (26) dans (22), nous obtenons la valeur du courant passager
- ’/
- . 1
- B
- (à
- Ale—sin B J.
- (27)
- Nous aurons alors, en outre (lu courant alter-natif constant, un courant oscillant libre de fré-* quence $/a %. Qr, nous avons vu par l’équation ( i1 ) que l’équilibre du récepteur, eu égard à l’effet du transmetteur local est une fonction de la fréquence. Nous devons attendre par conséquent, si (3 diffère de w,, un défaut de parfait équilibre pour le courant passager, bien que l’effet serait
- très petit si L0 w, est grand comparé à 4 / —.
- y aLw,
- Mais pour nous garder de toute perturbation dans le récepteur provenant de la cause ci-dessüs, il nous faut faire l’une des deux choses suivantes : ou bien régler les constantes de manière que la période libre du système en tant qu’entier soit exactement la même que la période de la force électromotrice inculquée, ou bien insérer un circuit fermé supplémentaire dans le circuit de réception et le mettre en résonance avec la fréquence du courant oscillant libre pour balayer ainsi tous les effets résiduels dus au défaut de parfait équilibre du courant passager.
- DEUXIÈME MÉTHODE ,
- La figure a montre une autre méthode de transmission en duplex sans l’aide d’un câble artificiel. Dans cette disposition le courant de transmission se divise au point de bifurcation a
- Fig', a. — Deuxième méthode.
- et se dirige en sens opposé vers les primaires des transformateurs Mi et M2, faisant naître une force électromotrice de phases opposées dans l’enroulement secondaire appartenant au circuit de réception. De même que dans la méthode précédente, il convient de se garder de perturbations dans le récepteur par suite d’un défaut
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-
-
- $83
- LÀ LUMIÈRE ELECTRIQUE T. XXXV (à* Série). — N» $3.
- de parfait équilibre. A cet effet, on insère un circuit fermé (L3, C3) dans le circuit de réception qu’on accorde avec la fréquence*du courant du’ transmetteur local. Nous avons expliqué plus haut là fonction de ce circuit. D’autre part, pour les signaux d’arrivée, le courant s’écoule dans le même sens par les primaires des deux transformateurs Mi etM2 en développant une force électromotrice de même phase dans le circuit de réception. Il faut supposer aussi que les fréquences des courants de départ et d’arrivée sont différentes, en sorte que le circuit bouclé (L3, C3) n’offre pas une grande impédance au courant d’arrivée. Avec un dispositif semblable à l’autre extrémité du câble) nous pouvons obtenir une transmission simultanée dans les deux sens. Il reste à démontrer les rapports mathématiques entre les constatâtes électriques qui permettent de réaliser la condition de parfait équilibre.
- Supposons que Zn représente l’impédance du circuit de transmission, Z, et Z2, les impédances des transformateurs M, et M2, et Z3 l’impédance totale du circuit. Nous désignerons aussi par des symboles correspondants les courants des différents circuits. Nous aurons alors les trois équations suivantes :
- Z0I0 + ZJ, + Vi + Mj/tolj K )
- ZoL -|- Z2I2 -f- Mj/(i)I3 = E > (28)
- Z,I3 -j- Mj/wl, -j- M2y'(*>I2 =0 )
- dans lesquelles Y, et It représentent le potentiel et le courant au terminus du câble. L’équation (3) ci-dessous donne le rapport V2/I3 :
- dans laquelle R et C figurent la résistance et la capacité respectivement par unité de longueur de câble.
- Mais nous avons aussi le rapport :
- lo “ L H- h-
- Faisons entrer ces deux équations dans les équations (28) nous obtenons :
- Z. + Z, + £ I, + Z0I2 + M,>I3 = E
- ZoL + (Zo ~h Zs) I2 -f- M2i/tûl3 = E
- Miycolj -{- M2y‘toI2 -(- Z3I3 = o.
- Eliminons maintenant I3 et I2 nous obtenons
- comme expression de la valeur de I3 (courant du circuit de réception) :
- EjD(z.
- h — --------
- dans laquelle :
- A = Zo* — (Z0 -f- Z,) ^Z„ -f- Zi -f- j
- B = Z0M,yw — M2</w ^Z0 -f- Z, -j- — i (il)
- D = Mjyw (Z0 -(- Z2) — Z0M}ju>, 1 F = — M3M,<o* — Z0Z3. J
- Il est évident que pour amener I3 = o, condition d’un parfait équilibre, le numérateur du membre de droite de l’équation (3o) doit être zéro; il nous faut donc avoir :
- +
- 5) + AM'>
- (3o)
- D (Z, +
- Si nous substituons les valeurs de D et de A dans (3i), nous obtenons :
- / R
- ZjMiyo* -}- M2/u) ( Z, -}- —
- Puisque M, et M2 ont un effet de signe opposé sur le circuit de réception, nous avons :
- Z 4- —
- M, 1 “ m
- M2 — Z2
- ou :
- -
- m J
- -f- AMiJü) = o.
- ^ (L2/ü) -F Ra) = L,/W + Ri + (1 — /) y/
- Pour réaliser la condition d’équilibre parfait d’amplitude et de phase, il faut que les termes réels et imaginaires de l’équation ci-dessus soient égaux. Les équations ci-après vont donc nous donner cette condition de parfait équilibre :
- M,
- m;L2W
- Mi _ M„
- L3O)
- L,ü) ~ \j'
- R
- aCw’
- (33)
- Pour terminer, disons que la discussion à laquelle a donné lieu la première méthode s’applique également à la seconde.
- A. B.
- (The Eleetrician.)
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-
-
- 30^ Décembre 1918.
- LÀ LÜMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 289,
- -! tâtttde théorique 'sur raudion. (') — Marius Latour.
- Les tubes à vide ainsi qu’il résulte en particulier des études et descriptions détaillées de M. Eccles, parues dans l’hlectrician du 28 juillet et 4 aqût 1916, ont pris une importance grandissante dans la technique dé la télégraphie sans fil ou avec fil comme amplificateurs ou générateurs d’ondes entretenues.
- L’auteur avait déjà en 1907 déposé avec M. E. Weintraub des brevets américains U. S. P. fiu 921 930 et 1 041 210 concernant un tube à vide à vapeur de mercure devant fonctionner comme relais auquel M. Reisz s’est d’ailleurs référé dans ses premiers articles sur les tubes von Lieben et Reisz (Voir JE. 7YZ., 1913, p. 1359).
- Les essais entrepris avec M. E. Weintraub datent.en réalité dè 1905. Nous avions, à cette époqtie, basé la conception des relais sur la réa-lisation d’une résistance négative; cette conception à été reprise aujourd’hui par M. A.-W. Hull (\6h Physiaal Review, jan vier 1916).
- La notion de résistante négative a conduit l’auteur à concevoir récemment des relais avec des. montages spéciaux; mais nous nous réservons de revenir plus tard seulement sur cette question ; pour l’instant nous désirons présenter les équations caractéristiques de l’amplificateur connu sous le nom d’audion et qui a pris une . signification .véritablement industrielle.
- Envisagé uniquement comme détecteur, on pourrait déjà trouver la première idée de l’audion dans l’article de M. L. Zehnder (voir Wied, (*)
- (*) Les recherches sur les tubes à vide à trois électrodes ont abouti, pendant ces dernières années, à des résultats pratiques fort intéressants et prometteurs pour l’avenir. Nous avons eu soin de tenir nos lecteurs au courant delà plupart des nombreux travaux qui ont été publiés sur ce aujet. Nous rappelons en particulier les études qui ont parn depuis deux ans dans La Lumière -Electrique : L’Ultraudion (Lee de Jorest, 3 avril 1915); .décharge des électrons purs, kénotron, pliolron (Irving Langmir, 12 et 19 juin 1915) ; le kénotron (Samuel Dush-Maw, 24 juillet igiS); galène et audion amplificateur (Haraden Pratt, 9 octobre igi{>); brevets récents de radiotélégraphie et radiotéléphonie (W. Eecles, 9 et 16 septembre tg 15) ; le pliotron employé comme oscilla teur (William C. White, 28 octobre 1916); l’audion comme générateur auto-excitateur (J. Bethenod, 16 décembre 1916). Dans ce dernier article M. Bethenod se référait au travail de M. Latour dont nous donnons la traduction ci- dessus.
- Nous signalons également comme se rapportant au sujet d’une façon plus générale l'intéressante étude de M.- Boutaric dont nous donnons la fin dans le présent numéro.
- Annalen, 1892, p. 77), mais envisagé comme relais, il a la forme particulière que lui a donnée M. de Forest et que lui ont conservée MM. von Lieben et Reisz et d’autres inventeurs.
- Ainsi qu’il est bien connu, l’audion comprend une plaque, une grille et un filament chauffé par une batterie p (voir fig. 1 et 2). On applique entre la plaque et une borne du filament, la borne moins par exemple, la tension d’une pile P, soit à travers Une résistance R directement (voir fig. 1) soit à travers le primaire d’un transformateur T dont le secondaire est fermé sur une résistance R (voir fig. 2). La résistance R, qui est à proprement parler la résistance d’utilisation, peut être constituée par un appareil récepteur (téléphone, etc.).
- La grille et le filament sont reliés soit directement, soit par l’intermédiaire d’un transformateur aux bornes de la source contenant la petite force électromotrice alternative à amplifier.
- __t-ww
- U :/
- -\[ p
- F*, *•
- Fig- 2.
- On sait, par les nombreux articles et études déjàpùbliés sur le sujet, que des propositions nombreuses et variées ont été faites par différents inventeurs relativement à la constitution de l’audion. La nature, la forme, la distribution et les dimensions des électrodes ainsi que le degré de vide et la nature de l’atmosphère de l’ampoule ont été décidés dans des sens plus ou moins avantageux. Mais notre intention n’est pas de discuter ici les différentes propositions qui relèvent plutôt du physicien; notre ambition, en restant sur un terrain purement théorique, est de donner les équations de fonctionnement pour un type d’audion quelconque sans nous inquiéter des constantes numériques qui font le mérite plus ou moins grand des appareils.
- On définit dans un audion les potentiels Y sur la plaque et v sur la grille par rapport à une borne
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-
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-
- 290
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXV (2» Série).N« 53.v
- du. filament (par rapport au pôle moins par exemple).
- En toute généralité, on doit imaginer que la grille peut être portée par une pile auxiliaire intercalée dans le circuit qui relie la grille èt le filament (pile auxiliaire nori représentée sur les figures) à un potentiel continu e0 par rapport au filament, de la même façon que la plaque est portée.à un potentiel V0 par rapport au filament grâce à la pile P.
- Le courant i surla grille de l’audion est en toute généralité fonction de v et V. On a i == f{v, V).
- C’est sous cet aspect général qu’on doit le considérer en toute rigueur du point de vue mathématique. ii
- Dans ces conditions, autour d’un point de fonctionnement défini par les potentiels continus <vV„ correspondant à un courant i0 sur là grille on a :
- “‘'ü)+(^v)v^v:(V“Vo)' (l)
- Les dérivéeset f-rrA »=uo sont faciles \dvjv=\0 \ôv/v=Yo
- à déterminer expérimentalement. Elles sont données par la courbe du courant grille en fonction de v pour un potentiel V0 donné 3ur la plaque, et par la courbe du courant grille en fonction de V pour un potentiel e0 donné surla grille. L’inverse de ces dérivées a les dimensions d’une résistance. On posera :
- /f)t\ __ i /àn i
- v vdvjvSv.^ 7»
- L’équation (i) s’écrit dans ces conditions :
- (/_/„) = + Izili. v
- >\ r2 \
- Le courant I dans la plaque est à son tour une fonction de V et de <\ On a I = F (V,t>). On peut répéter pour I ce qui a été dit au sujet du courant i. Autour d’un point de fonctionnement défini par.les mêmes potentiels continus V0 et Va sur la plaque et sur la grille et correspondant à un courant I0 sur la plaque, on a :
- ('—l«)=(^).=.u(v—voH-(^)„^0,(t.—l'J. (,;
- Les dérivées et faci|es
- à déterminer expérimentalement. Elles sont données par la courbe du courant plaque en
- fonction de V pour un potentiel sur la grille et par la courbe du courant plaque en fonction, de v pour un potentiel Vo sur la plaque, L’inverse de ces dérivées a encore les dimçnr siens d’une résistance. On posera :
- i
- L’équation (a) s’écrit dans çes conditions
- (I - ïo)
- V- V0
- +
- e0
- V'a > 4.
- En régime variable, supposons que
- (o-»>o) soit
- une tension alternative très petite u; (î~in) deviendra un courant alternatif /’, (V-Vp) une tension alternative U, (I-J0) un courant altérnatif J et on aura pour l’audion les équations : -
- (I)
- . u , U [J — ~ + .7
- /1 /j
- U
- On obtiendra une troisième équation en.considérant le circuit extérieur plaque-filament.
- Si l’on intercale une résistance R directement dans le circuit-filament, on aura, en désignant par E la tension de la pile :
- E — IR = V.
- Soit : E — (I — I0) R — I0R = (V — V0) -(- Vp.
- Soit : E — I0R — V0 = U -|- .1 R.
- Le premier terme est nécessairement nul puisque, pour le point de fonctionnement considéré, on a, par hypothèse :
- E — I„R = V„.
- On aboutit donc à l’équation : .
- U-f-JR —o-
- Si on suppose que la résistance R.est intercalée avec l’interposition d’un transformateur théorique parfait (courant magnétisant nul, car pacité des enroulements nulle, fuites milles, pertes nulles), on aboutit à la même équation. La chute de tension introduite par le transformateur est, en effet, due à la circulation dans la résistance R d’un courant alternatif k J en désignant par k le rapport de transformation du transformateur dans le sens abaisseur. On a donc :
- U + A2JR = o, , . ’
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-
-
- 3Û Décembre 1916. ! LA LUMIÈRE , ÉLECTRIQUE \ _ ÎÔ1
- '. Dana là cas du transformateur, il existe seulement la différence que la tension E delà pile correspond à la tension V0 sur la plaque.
- En reportant la résistance R, dans tous les cas, sur le circuit primaire de la lampe, les équations fondamentales de la lampe deviennent :
- (H)
- a U
- ' r-i U u
- ' K ' n
- U-f JR = o.
- Si la résistance R est purement non inductive, les vecteurs j\ u, U et J sont nécessairement en phase tet le système d’équation II correspond au système suivant :
- C-1 r,r, (/-a + R)] “
- /•3R
- — —;-------;——, »
- r\ (^'a 4~ R)
- i\ (ra -j- R)
- On appellera effet-relais le rapport de l’énergie libérée jsur le circuit plaque-filament dans la résistance R à l’énergie fournie et consommée dans le circuit grille-filament. L’efïet-relais cor-
- UJ
- respond au rapport —r.
- On trouve facilement :
- U== J =.
- Uj ^ ^ /r,y R
- uj ‘ (r, + R) r (/-a 4- R) - — R~|
- L 7V t A
- 11 y a une valeur de R que l’on désignera par R optimum qui donne une valeur maximum pour l’effet-relais.
- On trouve :
- Roptimum
- *V'a
- Si l’on fonctionne avec un transformateur parfait Je rapport de transformation k est fait tel que :
- A» R =
- ü£î
- r2r\
- On trouve, d’autre part, eh séf rapportant au système d’équation III, que la résistance appa» rente Y du oirouit grille-filament est :
- fa + R)
- fa 4- R)
- _ÎÜÎR
- 7Vi
- Si la source qui contient la tension «a une impédance Z,le transformateur parfait interposé pour alimenter le circuit grille-filament a un rapport de transformation dans le sens éleVeur tel que :
- A2Z — y
- rt fa + R)
- fa 4- R) - — R
- r*/*
- C’est la condition connue pour retirer de la source la puissance maximum.
- Dans le système d’équations II, on a supposé que la résistance R était non’inductive, mais on doit imaginer- que R représente en toute généralité une impédance quelconque et résoudre le système d’équations par les imaginaires en traitant k, y, U, J comme des vecteurs pouvant comporter un certain déphasage entre eux.
- **' La résistance d’utilisation considérée plus haut R (voir fig. a) peut évidemment être constituée parle circuit grille-filament d’une deuxième lampe dans le cas d’une amplification à plusieurs étages, le rapport de transformation k du transformateur T étant tel que /c2R optimum ss Y.
- Si la tension alternative appliquée entre la grille et le filament est une tension notable, il ne peut plus être question de tension u infiniment petite mais d’une tension appréciable e sin u>f. La résistance apparente Y grille-filament est alors interprétée comme une résistance
- moyenne résultant d’une valeur moyenne de
- dp
- Pratiquement, il arrive négatif si on
- entre (p0 — e) et (c0 4*e
- di , , .
- que — est rapidement nul pour p
- travaille autour de p„ = o. Dans ce dernier cas, la moyenne obtenue est donc le double de la moyenne pour le temps où e reste positif, moyenne que l’on peut apprécier facilement par la courbe du courant grille. Cette moyenne étant faite, on en prend l’inverse pour déterminer" la résistance.
- En réalité, il conviendrait ici de faire intervenir les dérivées successives de i. Ceci conduirait,
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- *92 LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXJf (2e Série). — N« S3:
- en, prenant d’abord en considération la dérivée seqondé, à étudier l’effet détecteur bien connu de l’audion et: plus généralement ensuite à étudier la déformation dans l’amplification.
- Dès que l’on assimile l’audion à une machine dynamo-électrique, un amplificateur doit être considéré comme un générateur électrique à excitation séparée.
- Le circuit grille-filament constitue le circuit de l’inducteur et le circuit plaque-filamentle circuit de l’armature.
- Il convientd’observer que dans les générateurs la notion de R optimum subsiste encore. Supposons que le circuit d’utilisation soit constitué par une self L et une capacité C en dérivation avec une résistance d’utilisation R montée en série sur cette dernière (voir fig. 3).
- L’ensemble se comporte sur le circuit plaque-filament comme une pure résistance ohmique si,
- à la fréquence —, on vérifie la relation : aie
- i L ta2 •-{- \/L2w4 -f- 4 R20)2 La valeur de cette résistance fictive est alors :
- R
- apparent
- R2 +
- i
- CW
- R
- En négligeant R devant ~— et en tenant compte L (0
- de la condition de résonance u>2CL = i on aboutit à
- R
- apparent.—
- CR’
- • Peur tirer la plus grande puissance dÊTla
- lampe lorsque le circuit grillé-filamentr est alimenté par une tension ayant la fréquence de
- résonance —, on fait en sorte que R apparent soit
- ait
- égal à une certaine valèur R optimum fonctiôndes caractéristiques intérieures, de la lampe ^ Dàns- lè cas de l’auto-excitation, on aboutit à une condir lion de même nature.
- L’auto-exéitation se réalise comme on sait en établissant un couplage entre le circuit plaque et le circuit grille (Meissner, de Forest) pour reconstituer la tension u sur la grille en.partant de la tension U développée dans le circuit plaque. Les conditions de stabilité ont une grande analogie avec celles des machines dynamo-électriques à excitation shunt et série. L’effetrrelais diminue avec la tension appliquée]entre la grille et le filament comme le rapport des volts à l’excitation diminue dans une machine à courant continu. Il y a donc comme une courbe de saturation. -
- Ajoutons en outre que l’auto-excitation implique l’apparition d’harmoniques commè dans l’arc.
- La puissance d’un générateur n’est plus définie par, l’effet-relais mais bien par le courant que la lampe peut supporter sur le circuit plaque à potentiel V0 donné pour un potentiel croissant sur la grille. La puissance consommée par l'excitation est toujours supposée assez faible pour ne pas avoir d’influence notable sur réchauffement et le rendement de la lampe.
- On peut concevoir un amplificateur dans lequel on a recours à une auto-excitation partielle ainsi que MM. Meissner, Franklin, etc., l’ont proposé. C’est le fonctionnementconnu que l’on rencohtre. déjà dans les machines dynamo-électriques à excitation séparée contribuant en partie à leur propre excitation ; on le retrouve en particulier dans ‘les excitatrices compoundeuses d’alternateurs dont nous nous sommes occupé autrefois (voir par exemple Brevet français 355 374,-juin 1905). Les équations d’un pareil système s’établissent facilement.
- On doit remarquer qu’un amplificateur conçu suivant ce principe mixte se rapproche des relais à résistance négative et tend donc à perdre l’avantage de l’audion d’avoir deux circuits indépendants.
- (The Eleetrician du i°r décembre 1916.)
- La reproduction des articles de la Lumière Electrique est interdite.
- Paris. — tmpsujirjs Lavé, 17, auk cassette.
- Le Gérant : J.-B. Nsni.
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-
-
-
- Supplément à La Lumiir« Électrique du 3o décembre 1916.
- TABLE MÉTHODIQUE DES MATIÈRES
- QUATRIÈME TRIMESTRE 1916
- Les rayons infra-rouges. — M, Leblanc fils......... 117
- Eleotroteohnique générale.
- L’émission d’électricité par les corps incandescents.
- — A. Boutaric......................249, 26.9
- Construction et Essai de machines.
- Sur les courbes caractéristiques et les conditions .
- de stabilité des régimes. — J. Bethenod. a5 Sur l’amélioration du facteur de puissance et l’auto-excitation des moteurs asynchrones â collecteur. — A.-S. Milhoud........................... 32
- La magnéto d’allumage Berkshire.................... 68
- Les essais de réception de piles sèches............ 69
- Note sur le mode de représentation des pertes électromagnétiques dans les appareils à
- fér. — Mar lus Latour................... 78
- Transformateurs synchrones et groupes moteurs
- générateurs. — J.-L. Burnham............. 106
- Prédétermination des caractéristiques en charge
- des commutatrices. — C.-F. Guilbert.... 141
- Note sur les transformateurs employés en T. S. F.
- H. Chireix............................. 181
- Sur le calcul des rhéostats de démarrage dans
- l’huile.— T. Campanakis.................. 201
- Sur l’emploi des audions comme générateurs autoexcitateurs. — ./. Bethenod...................... 225
- La réception des machines électriques ; l’épreuve des isolants d’après les règlements américains. — A.-S. Milhoud.......................... a56
- Hydraulique et Stations oentrales.
- Sur l’amplitude des harmoniques impairs dans les
- conduites forcées (fin). — C. Camichel... 1
- Les usines hydro-électriques destinées à la traction sur le Gothard (fin). — J. Reyval.... 7
- La plus grande station à courant continu du monde,
- — F. Allison........................... 8.
- La production de l’énergie au moyen des gaz des
- fours à coke. — G. Dearle.............. JO
- Emploi d’un watt-heure-mètre de précision à la vérification du fonctionnement d’un relais.
- — W.-H.Fellows..,...................... 12
- Le rôle économique et social de l’électricité après
- la guerre. — J. Le Moulée................... 100
- Sur la détermination de la vitesse de propagation « dans les conduites forcées industrielles.
- — C. Camichel. ......................... a36
- Aménagement, entretien et conduite de la chaufferie d’une centrale de 100 000 kilo-
- * watts...................................... 287
- Utilisation des suffionj de Toscane à la production
- de l’énergie électrique.................. 266
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-
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Transmission et Distribution.
- Expériences sur la mise à la terre du neutre dans
- les transmissions à haute tension........ 35,
- Le neutre électrostatique dans le système diphasé à trois fils' et le danger qu’il présente en
- service. — D.-H. Moore.................. - 38
- Mode de distribution du courant d’éclairage public par groupes de lampes et transformateurs
- à basse tension. — Montagne Ferry et
- E.-M. Tomspkins................ .......... 4.1;
- Protection contre la foudre sur des circuits à
- 4 ooo volts. — D.-W. Roper................. » T5i
- Réglage de la tension dans les réseaux d’éclairage
- électrique. — Georges P, Roux...............155
- Traction.
- Traction monophasée et traction continue à haute
- tension. — J. Carlier....................49
- Rapport de la Commission suisse d’études pour la traction électrique des chemins de fer à
- voie normale............................ 112
- La traction par locomotive électrique........... n3
- Automotrices de tramways légères avec un seul
- agent............................... 168
- Installations récentes de la Winnipeg Co. Batterie de 5 000 ampères-heure; installations pour
- service de chemins de fer et d’établissements industriels.— Langstaff,....169
- La suppression de la fumée et l’électrification dans
- les gares terminus de Chicago. ......... 186'
- Commutatrices iWestinghouse............... 188
- Applications mécaniques.
- Le chauffage électrique. Quelques-unes de ses
- applications domestiques, commerciales et industrielles. — J. Guerner.........146, 161
- Télégraphie et Téléphonie.
- La téléphonie à longue distance par câble. — Téléphonie souterraine et sous-marine. —
- B.-S. Cohen et J.-G. Hill.....-16, 64, 87 127
- Le central téléphonique automatique de Paisley. —
- J. Hedley..........;.................. 21
- Le pliotron. Son 'application comme oscillateur pour les fréquences très basses ou très
- élevées. — William-C. White............. 81
- Mécanisme de transmission des ondes. Effet de la composition, de l’atmosphère. — F. Lo-
- wenstein................................ 85
- Etude de la loi de réponse du détecteur au silicium. — Mc Dowell et G. Wick............... 85
- La T. S. P. dans les colonies françaises. —
- /. Reyval.............................. 97
- La téléphonie et les chemins de fer. — W.-À. Wolff. i3i Fonctionnement d’un éclateur tournant synchrone.
- — A.-S. Blatterman ................... 173
- Appareils ronfleurs et amplificateurs de son.... vjB
- Communications avec les sous-marinB.............. 177
- Calcul de la capacité des antennes radiotélégra-phiques en tenant compte de l’effet des mâts -et des bâtiments. — C.-tV.-O. Hove. . . . . ai5 La transmission télégraphique en « Duplex » système « Squicr». — Louis Cohen................'.. 283
- Etude théorique sur l’audion. — Marius Latour,. 289
- Éclairage.
- Le projecteur Sperry.. ...................... i5
- L’éclairage dans la marine américaine. — Lt. C.-S.
- Max Dowell.........:..................... 55
- L’altération progressive des filaments incandes-
- cents de tungstène due à l'évaporation. —
- U. Bordoni................................ 57
- L’arc au tungstène sous pression. — G.-P. Luckwey. 110 L’avenir de l’éclairage électrique................... i5g
- Electrochimie et Électrométallurgie.
- . Notre industrie électrochimique. — Max d’Haute-
- rive....................... .............. i33
- Procédés direct et indirect des fabrications de
- l’acide azotique. —E. Kilburn Scott........ 240
- Le progrès de la fabrication du fer électrolytique, a4>
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-
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- •' Mesures.
- - .’ ( */ _
- Etablissement de la photométriè sur une base 1 . Mesure du temps au moyen d’un galvanomètre ba-
- uniqué, - Ives........................... 42 | listique. — P.-E. Klopsteg............... 178
- Législation.
- ija nouvelle proposition de loi sur les usines
- hydrauliques. — P: Bougault........... 73
- Les concessionnaires de l’éclairage . pendant .la guerre. Discussions avec les municipalités.
- P. Bougault... \.........ta'i
- État actuel de la jurisprudence sur le prix du gaz
- pendant la guerre. — P. Bougault....... 166
- La houille blanche et le Parlement. — P. Bougault................,.....................261, 277
- Enseignement teohnique.
- v
- Sur les facultés techniques autonomes. — A.Blondel..................................... ..... 189, 219, 242
- Notes industrielles.
- Une nouvelle machine à souder électrique......... 71
- La construction électrique allemande sous l'influence
- de la guerre. — (F. IVechmann........... 137
- L’industrie électrique en Italie................. i3g
- Le nouveau Syndicat houiller Rhénan-Westphalien
- et les prorogatives du fisc allemand {suite). 194 La standardisation et l’aide qu’elle apporte aux
- diverses industries. — C. Le Maistre.... ,196
- Echos de la Guerre.
- 'La rééducation des mutilés de la guerre
- 94
- L’activité allemande en Chine
- 180
- Divers.
- La lutte contre les orages et là grêle par les nia- • 1 _ , „ ... ,, ,, . . .
- 0 I L allumage par etmcelle électrique.................. 267
- garas electnques. — /. Escard........207, 229 I .
- • .
- t
- Statistique.
- L’industrie minière et l’industrie sidérurgique en-1915. — Allemagne — Autriche-Hongrie
- — Grande-Bretagne— États-Unis d’Amérique.*............................. 92
- Le marché électrique russe.................. 93
- Brevets d’invention (liste)
- 48, n3, 160, 223, 268
- Adjudications................ ............................................................. *48
- Renseignements commerciaux!............. ............................... 72-1,4> »98> 224,248, 268
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- h _ TABLE DES NOMS D’AUTEURS
- 1'/. .
- QUATRIÈME TRIMESTRE 1916
- A
- Allison (F.). — La plus grande station à courant
- continu du monde........................ 8
- B
- Bethenop (J.J. Sur les courbes caractéristiques
- elles conditions de stabilité des régimes. a5 Sur l’emploi des audions comme générateurs
- auto-excitateurs .......,.............. ’ aa5
- Blattehmann (A.-S.). — Fonctionnement d’un éclateur tournant synchrone........................ 1^3
- Blondel (A.). — Sur les facultés teohniques autonomes .............................. 189, 219, 242
- Bordoni (U.). — L’altération progressive des filaments incandescents dè tungstène due à
- . I évaporation..... .................... 57
- Boucault (G,), -t» La nouvelle proposition de loi
- *ur les usines hydrauliques,. 73
- Les concessionnaires de l’éclairage pendant la guerre, Discussions, avec les municipalités, M.........................i*l
- Etat actuel de la jurisprudence sur le prix
- du gaz pendant la guerre............. 166
- . La houille blanche et le Parlement... .261, 277
- Burnham (J.-L.). — Transformateurs synchrones
- et groupes moteurs générateurs...... J 06
- Boutaric (A.). — L’émission d’électricité par les
- corps incandescents.............249, 269
- C
- Camiciiel (C.). —Sur l’amplitude des harmoniques
- , impairs dans les conduites forcées (fin). . 1
- Sur la détermination de la vitesse de propa-
- ! gation a dans-les conduites forcées indus-
- ! trielles.............................. 236
- Campanakris. — Sur le calcul des rhéostats de dé-
- marrage dans l’huile,............................ aoi
- ‘ Caruer (J,), r-» Traction monophasée et traction
- continue k haute tension,49 Guireix (R,), — Note sur les transformateurs em-
- : ployés en T. S. F. . ........ ., ..... 181
- 1 Cohen (Louis). — La transmission télégraphique
- en « Duplex » système « Squier »..... 28 3
- Cohen (B.-S,) et IIill (J.-G.). — La téléphonie à longue distance par cflble. — Téléphonie souterraine et sous-marine.,. 16, 64, 87, 127
- B
- ! Dèarle (G.). — La production de l’énergie au
- moyen des gaz des fours & coke. ......... 10
- Dowkll (Lt. C.-S.-Maz). — L’éclairage dans la
- marine américaine,.................... Sfi
- EJ
- Esoard (J,). —- La lutte contre les orages et la
- . grêle par les niagaras électriques. ,, 207, 229
- F
- Fellows (W.-H.). — Emploi d’un watt-heure-mètre de précision à la vérification du fonctionnement d’un relais...................... 12
- G
- Gubrner (J.), — Le chauffage électrique,-Quelques-unes de ses applications domestiques, commerciales et industrielles............. 146, 161
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- GuilBert (C.-F.). — F*édétermination des caractéristiques en charge des cpmmutatrices...
- H
- des ondes. Effet de Ig composition de l’gt'
- mosphère. .................... *
- Luoknex (G.-P.). — L’arc au tungstène soùs pression
- 85
- no
- -Hauterive (Max d’). — Notre industrie éleçtrochi-
- mique..................*33
- Hedley (J.). — Le central téléphonique automatique de Paisley................ ............ ai
- Howe (G.-W.-O.). — Calcul de la capacité des antennes radiotélégraphique8 en tenant compte de l'effet des mâts et des bâtiments. ........................................... 215
- I £
- Ives. — Etablissement de la photOmétrie sur une
- base unique...............'............ 4»
- K
- Kilburn Scott (E.). — Procédés direct et indirect
- de fabrication de l’acide azotique...... 240
- Klopst.ec (P.-E.). — Mesure du temps au moyen
- d’un galvanomètre balistique;...... 178
- L
- Langstaif. — Installations récentes de la Winni-
- peg C°. Batterie de 5 000 ampères-heure; installations pour service de chemins de
- fer et d’établissements industriels.... 169
- Latour (Marius). — Note sur le mode de représentation des pertes électromagnétiques
- dans les appareils à fer............... 78
- Étude théorique de l’audion.,............. 289
- .Leblanc (M. fils). — Les rayons infra-rouges.... 117
- Le Maistre (G.). — La standardisation et l’aide
- qu’elle apporte aux diverses industries... 196
- Le Moulec (J.). — Le rôle économique et social de ’
- l’électricité après la guerre. ........... 100
- Lqwenstein (F.). — Mécanisme de transmission „
- M
- Me DpwELL et Wick, (G.).— Etude de la loi de
- réponse du détecteur au silicium........ 85
- Milhoud (A.-S.). — Sur l’amélioration du facteur
- de puissance et l’auto-exçiiation des moteurs asynchrones à collecteur.......... 3a,
- La. réception des machines électriq.ue.8 ; l’épreuve des isolants d’après les règlements américains....-.......... a5$
- Montagne-Ferry et Tomspkins (E.-M.). —• Mode de distribution du courant d’éclairage public par groupes- de lampes et transformateurs à basse tension................ 4*
- Moore (D.-H.). — Le neutre électrostatique dans le système diphasé à trois fils et le danger -qu’il présente en service....,,......... . 38
- R
- Reyval (J.). — Les usinés hydro-électriques destinées à la traction sur lé Gothard (fin).... 7
- La T. S. F. dans les colonies françaises.,'.. 97:
- Roper (D.-W.). — Protection contre la foudre sur .
- des circuits â. 4.000 volts.............. . i5i
- Roux (Georges-P.), — Réglage de la tension dans >
- les réseaux d’éclairage électrique........ i55
- W
- Wechmann (W.). — La construction électrique
- . allemande sous l’influence de la guerre... 137
- Whixe (William-C.). — Le pliotron, son application comme oscillateur pour les fréquences très basses ou très élevées.-............ 81
- Wolff (W.-A.). — Le téléphone et les chemins de ,
- fer..........;..................... i3i
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