CARCELS

VOLTAGES

(4 bougies

(8 bougies

(12 bougies

(16 bougies

(32 bougies

usuels

anciennes)

anciennes]

anciennes)

20 watts.

30 watts.

45 watts.

60 watts.

120 watts.

Tolts

ampères

0,To

Pour avoir un bon éclairage et des lampes de quelque durée (500 heures au minimum), il ne faut pas les prendre en dessous de 10 k 15 volts, et les voilages les plus courants sont de : 20, 25, 30, 40, 50, 60 et 100 volts. Toutes les lampes exigent, a peu près, la même énergie électrique, soit 3,5 k 4 watts par bougies, ce qui fait environ 30 vratts pour une lampe de 1 carcel (8 bougies anciennes).

La pltis grosse lampe du monde. A i*exposition navale de Londres de 1891, il y avait une lampe électrique colossale, construite par TAmirauté. Elle était placée dans un modèle de phare d'une hauteur de 36 mètres, et son intensité lumineuse est de 5 millions de bougies, soit 100 fois plus que le feu de la tour Eiffel. Si le feu de cette lampe monstre ne rencontrait aucun obstacle, on pourrait l'apercevoir à 203 kilomètres par un temps clair, mais à condition que la terre ne fût pas ronde ; car on ne voit le feu de la tour Eiffel qu'à 70 kilomètres.

663. Prix de revient de l'éclairage électrique. Dans le cas où Ton a une chute d'eau, c'est-k-dire où la force motrice ne coûte rien, on peut employer cette chute pour actionner le moteur électrique destiné lui-môme à faire naître la lumière. Mais ce n'est qu'un cas exceptionnel; aussi faut-il absolument une machine à vapeur, un moteur à gaz, des accumulateurs ou toute autre force initiale, mais non gratuite.

Les dépenses de premier établissement comprennent généralement Tachât d'une machine à vapeur, avec ses fondations et sa chaudière, la machine dynamo, les conducteurs, les foyers lumineux et l'appareillage. Les frais d'entretien consistent en combustible, graissage et maind'œuvre. .

Prenons un exemple courant, donné par MM. E. Cadiat et L. Dubost, dans leur Traité d'' électricité , et supposons qu'on ait à installer 200 lampes Edison de 16 bougies sur deux circuits présentant chacun une longueur totale, aller et retour, de 400 mètres. Ces lampes exigent iOO volts et 0*"p,7, et sont placées en dérivation, de telle sorte que la dynamo devra donner une intensité de 140 ampères. En comptant sur 8 lampes par cheval, il faudra une machine à vapeur de 25 chevaux, qui, mise en place, avec la chaudière, reviendra à 17000 francs.

La dynamo coûtera 3000 francs, et, comme il faudra en avoir une de rechange, cela fait 6000 francs. Les appareils du tableau de distribution : commutateur, interrupteurs, voltmètre, ampèremètre, coupecircuits, régulateur du champ magnétique, représenteront 450 francs environ.

La section à donner à la canalisation en fil de cuivre devra être de 50 millimètres carrés environ , et son prix, étant de 3^38 le mètre, fera un total de 3,38 x 800 = 2700 fr. pour les deux circuits.

Les conducteurs des dérivations qui demandent, dans le cas actuel, des fils de 2 millimètres carrés, et qui atteignent 2000 mètres de longueur, coûteront 2000 x 0,29 = 580 francs.

Enfin, Tappareillage de chaque lampe peut être estimé à 20 francs, soit 20 X 200 lampes = 4000 francs. En ajoutant 270 francs d'imprévus, on arrive à un total de 32 900 francs comme prix d'installation.

Les frais d'entretien , si l'éclairage est supposé fonctionner 4 heures par jour durant 300 jours par an (soit 1200 heures par an), peuvent s'évaluer ainsi :

. Combustible et graissgge 2100 fr.

Renouvellement des lampes. . : 1200

Main-d'œuvre 1 600

Intérêt, 5 pour 100 1600

Amortissement, 10 pour 100 3200

Imprévus 300

Total 10000 fr.

La lampe-Tieure re\iént ainsi au prix d'entretien de :

im^Zm = '"^'''''

Avec le gaz, la dépense serait beaucoup plus considérable. Elle serait, en effet, pour Fentretien (le prix du gaz à Paris étant de 0^30 le mètre cube) :

Gaz consommé 20 160 fr.

Main-d'œuvre ... 1 200

Intérêt, 5 pour 100 500

Amortissement, 10 pour 100 1000

Imprévus 240

Total 23000 fr.

Mais les frais de premier établissement sont bien moins importants pour le gaz que pour l'éclairage électrique. Dans le cas que nous avons choisi, il ne serait que de 10000 francs, soit trois fois moins que celui de rélectricité.

L'éclairage électrique commence donc par entraîner à de plus grandes dépenses que Tinslallation du gaz; mais au bout de peu d*années la différence se trouve souvent renversée à l'avantage du premier système ; on a vu cependant des cas contraires.

Conditions d'abonnement à Véclairage électrique à Paris, Une décision du préfet de police, du 22 février 1889, a approuvé la police d'abonnement suivante, qui est ceUe de la compagnie continentale Edison (station centrale Drouot) :

Art. 1*". — La compagnie fournit le couraut électrique dans toutes les rues où, en vertu de sa concession^ elle a ou est tenue d'avoir des conducteurs, k tout consommateur qui contractera un abonnement de trois ans au moins et garantira une consommation moyenne annuelle de 300 ampères-heure par lampe de 10 bougies ou en proportion, en se conformant d'ailleurs aux dispositions des règlements concernant la pose des appareils, ainsi qu'aux stipulations de la présente police agréée par l'administration municipale.

Elle fournit également de la force motrice à tout consommateur qui garantira une consommation minima annuelle de 600 heures pour la totalité de la force installée.

Art. 2. — La compagnie fournit le courant électrique devant la demeure du consommateur^ qui en prend livraison au moyen d'un branchement sur la conduite principale. L'installation de ce branchement et tous travaux et fournitures quelconques depuis la naissance du branchement sont & la charge de l'abonné aux prix d'un tarif approuvé par l'administration. L'installation du branchement et les travaux jusqu'au compteur seront, dans tous les cas, faits par la compagnie, et l'abonné est tenu d'en verser le montant au moment de la signature de la police.

Tout le surplus des travaux et fournitures, k partir du compteur, pourront être faits par des entrepreneurs choisis par l'abonné. Si l'abonné préfère charger la compagnie de ces travaux, le prix en sera discuté de gré & gré. Il en sera de même de l'entretien.

^ -yi

Dans aucun cas la compagnie ne pourra être r^due responsable des appareils installés, qu*ils l'aient été par la compagnie ou par d'autres; la conservation ou Fentreticn seront toujours à la charge de Tabonné.

La compagnie concessionnaire pourra se refuser à fournir du courant électrique à tout abonné dont Tinstallation serait reconnue défectueuse par Tadministration^ soit dès le début, soit par suite de modifications apportées par Tabonné.

Art. 3. — Le courant électrique sera livré au compteur. En conséquence , Fabonné fera établir, chez lui et à ses frais, un ou plusieurs compteurs de son choix^ mais seulement de Tun des sj stèmes adoptés par Tadministration. La pose ou le plombage da ou des compteurs seront faits par la compagnie aux frais de Fabonné^ de même que la fourniture et le scellement de la plate-forme. Le ou les compteurs seront proportionnés à la consommation maxima d'électricité de Tabonné. Le compteur sera toujours soumis, quant k son exactitude et à la régularité de sa marche, à toutes les vérifications que Tadministration municipale ou la compagnie jugeraient utiles.

En cas d'arrêt du compteur, la moyenne constatée pour les dix jours antérieurs servira de base pour la période d'arrêt. Le compteur donnera la mesure de la consommation en ampères-heure sous une tension déterminée.

11 est formellement interdit à l'abonné d'apporter aucune modification dans les organes du compteur et de ses accessoires et dans sa position. L'abonné devra fournir les emplacements nécessaires pour le ou les compteurs ou transformateurs (654), s'il en est fait usage. 11 devra laisser libre accès aux agents de la compagnie pour en opérer la visite dans l'endroit ou ils seront placés ; tout refus à cet égard sera poursuivi par les voies de droit. Les emplacements devront être d'un facile accès et choisis de manière que le chiffre de consommation puisse être exactement relevé.

Art. 4. — La compagnie sera tenue de fournir en location des compteurs d'un des systèmes agréés par l'administration k ceux des abonnés qui lui en feront la demande.

Le prix mensuel de location du compteur, fixé par le tableau ci-après^ sera exigible en même temps que le prix du courant électrique :

Calibre Prix mensuel

du compteor. de location et d'entretien.

5 ampères 2'',W)

iO — 4 ,00

Au-dessus de 100 ampères, la location du compteur sera l'objet de conventions spéciales. Moyennant cette rétribution, la compagnie restera chargée de la pose, de l'entretien et des réparations du compteur.

Art. 5. — L'abonné aura la libre disposition du courant électrique qui aura passé par le compteur. Il pourra, h son gré, allumer ou éteindre tout ou partie des foyers. Aucun changement ne pourra être apporté par l'abonné k la disposition intérieure de son éclairage sans une déclaration préalable faite k la compagnie, et il ne devra être procédé aux modifications qu'après qu'elle lui aura délivré reçu de cette déclaration. En cas de contravention à la présente stipulation, la compagnie aura le droit de cesser la fourniture du courant électrique, sous réserve de tels dommages- intérêts que de raison.

Art. 6. — Le prix du courant électrique livré pour Véclairage sera de 0'',045 par carcel-heure.

Le tarif pourra être établi en watts-heure , sur la demande de l'abonné, à raison de 0',15 les 100 watts-heure (1). Les 100 watts-heure, 1 ampère-heure sous une tensioa de 100 volts, produisent 3,4 carcels d'éclairage.

(1) D'après M. Gh Haubtmann {Société des Ingénieurs ctvf Zs, 5 juin 1891), l'éneipe électrique coûte, k Paris, trois fois pins que celle produite par un moteur k gaz. Le Havre fait payer le courant 0'%08 l'hectowatt ; c'est la ville où l'énergie électrique est la moins chère en France.

Le prix du courant IWré pour la fwce sera de 0',45 par cheval électrique fourni.

Art. 7. — Le prix de l'abonnement est payable par mois et d'avance au domicile •où le courant électrique est livré; en conséquence, il sera payé d'avance à la compagnie, par abonné, à titre de garantie, une somme de :

7'',00 par lampe à incandescence ; 30 ,00 par lampe à arc; 30 ,00 par cheval électrique installé.

La somme payée d'avance sera remboursée par la compagnie à l'abonné à l'expiration de l'abonnement, sous déduction de la valeur de l'électricité fournie par elle et autres frais qui n'auraient pas été soldés.

Art. 8. — Dans le cas où quelque accident de force majeure obligerait la compagnie à interrompre momentanément la fourniture de l'électricité, la compagnie ne sera tenue à aucune indemnité autre que le remboursement du prix du courant électrique payé d'avance et qui n'aurait pas été fourni.

Eclairage de Paris. L'éclairage électrique avait été Installé provisoirement sur diverses voies de Paris depuis 1888. Le conseil municipal a accordé, en 1891, une concession de 10 ans aux diverses sociétés qui exploitent cet éclairage. Le prix convenu est de 0^57 par lampe-heure à arc de 15 ampères, et de 0^,40 par lampe-heure de 10 ampères. L'éclairage au gaz de cette partie de la voie publique revenait à 121000 francs par an; car le gaz n'était payé que 0^15 le mètre cube. L'éclairage électrique coûtera plus cher, 348000 francs; mais la quantité de lumière sera cinq fois plus considérable en certains points et dix fois plus grande dans d'autres.

664. Moteurs électriqnes. Nous avons vu (655} que l'électricité peut être transformée en travail par suite de la propriété de réversibilité que possèdent les dynamos. Mais on peut opérer cette transformation plus simplement à Taide d'un moteur unique et construit ad hoc. Celui de Bourbouze se compose de deux couples de bobines d'électro-aimants; par une disposition particulière, ces bobines sont traversées successivement par un courant et elles attirent tour à tour, par Taimantation de leurs barreaux, deux tiges de fer doux articulées qui commandent un balancier. Ce dernier se relève chaque fois que le courant traverse les premières bobines, et s'abaisse lorsque le courant pénètre dans les bobines placées à l'arrière. Ce balancier porte à son extrémité une bielle qui commande un volant. La pile qui fournit l'électricité est enfermée dans le bâti du moteur; elle communique avec un appareil qui distribue successivement le courant à l'un ou à l'autre électro.

665. Paratonnerres (1). Le paratonnerre remplit un double rôle, soit comme appareil conducteur de la foudre lorsqu'elle tombe, soit comme appareil préventif agissant d'une manière permanente pour soutirer l'électricité des nuages à mesure qu'elle s'y forme et lui donner un écoulement facile.

Zone de protection. La règle de Gay-Lussac consiste à dire qu'wne

(1) D'après une étude de notre ami L. Dorbigny, publiée dans la Semaine des CoU" structeurs (Tolume 7).

tige de paratonnerre protège un cône dont le rayon de hase est égal à Icchauteur même du cône; mais Tinstruction de la commission chargée d'étudier l'établissement des paratonnerres (20 mai 1875) indique une règle qui consiste à prendre le rayon du cône égal à sa hauteur, plus les trois quarts de cette hauteur, c'est-à-dire à la hauteur multipliée par 1"*,75. D'après cela : Pour une hauteur de \ mètre, le rayon de base serait 1",75; pour 5 mètres, 8",7o; pour 10 mètres, 17",50. Le cône préservateur s'étend au delà de sa base sur la toiture et se prolonge jusqu'au sol; il protège par conséquent tout ce qui peut être compris sous ce cône prolongé. L'action protectrice d'un paratonnerre augmente avec l'élévation du point que Ton veut protéger; le paratonnerre est donc d'autant plus préservateur qu'il est plus rapproché des nuages.

On ne dépasse guère 10 mètres pour la hauteur d'un paratonnerre, qui protège ainsi autour de lui^un cône ayant au moins 10 mètres de rayon; mais, pour des étendues plus grandes, il vaut mieux placer plusieurs paratonnerres en leur donnant une hauteur moindre. Il y a une très grande difficulté pour les rendre solidaires avec les charpentes, et pour les hauteurs un peu grandes les oscillations de ces tiges sont uue cause de destruction des charpentes. Ainsi, l'idée de protéger une très grande étendue ^ar un seul paratonnerre rencontrerait des difficultés d'exécution et ne donnerait aucune économie.

CoTcstruction. Le paratonnerre se fait toujours en fer forgé de sectian carrée, circulaire et même polygonale, en s'amincissant de la base au sommet. Il faut, autant que possible, le choisir galvanisé, mais il ne faut jamais l'enduire de peinture qui conduit mal l'électricité. Ordinairement, les pointes se font en platine, mais la commission admet que de simples flèches en cuivre de O'^jBO de longueur réunies solidement à la tige de fer sont suffisantes. La condition importante estla liaison continue et intime de la tige avec le conducteur jusqu'au point où le fluide trouve un écoulement libre pour se réunir à la terre, le réservoir commun.

Pour réunir le paratonnerre aux diverses parties de la construction, on fait usage d'un circuit des faîtes ou conducteur métallique qui règne sans interruption sur les faîtages de toutes les parties des édifices à protéger. Il est relié métalliquement à toutes les tiges de paratonnerres et au conducteur, et, par suite, à la nappe d'eau qui facilite l'écoulement de l'électricité. Le circuit des faîtes doit être formé de barres de fer carrées de 2 centimètres de côté, ayant 4 ou 5 mètres de longueur; ces barres doivent être jointes l'une à l'autre par superposition aux extrémités avec des boulons et une soudure à l'étain.

Câbles et supports. Lorsque le paratonnerre est solidaire avec la charpente, il reste à le prolonger par un conducteur qui vienne aboutir sait à un puits, soit à une région souterraine humide où le fluide électrique puisse s'écouler.

La jonction du conducteur et du paratonnerre se fait toujours extérieurement par rapport aux bâtiments protégés. Une disposition très employée consiste à placer, à quelques décimètres de la toiture et au