CHAPITRE VIII
isolement de la ligne. — controle de la marche de l'installation et du fonctionnement
DES compteurs. — APPAREILS DE MESURES.
La recherche des défauts d^une canalisatioa, la mesure de sa résistance d'isolement sont des opérations qui n'ont en général lieu d'être faites que sur une distribution urbaine ; c'est pourquoi nous les décrivons dans cette partie de notre ouvrage. Nous ferons suivre cette description de celle de certains appareils utilisés à la vérification de la consommation d'une lampe, d'une installation et au contrôle et à l'étalonnage des compteurs.
Recherche du point de fuite à la terre.
Procédé Eric Gérard. — Cette méthode basée sur l'emploi du téléphone est décrite ainsi par son auteur :
Supposons qu'il s'agisse de rechercher une perte à la terre dans un conducteur isolé à ses deux extrémités. On relie une de celles-ci à une pile communiquant avec la terre par son pôle libre. Un interrupteur mu par un mécanisme d'horlogerie rompt le circuit de la pile à des intervalles rapprochés de manière à envoyer sur la section de ligne comprise entre la pile et le défaut des courants intermittents. On suit cette section à partir de la pile, en présentant normalement au conducteur et le plus près possible de ce dernier une bobine droite à noyau de
fer doux feuilleté ou formé de fils comme le noyau des petites bobines Rhumkorff. Le fil de cette bobine est relié à un téléphone que l'on tient appliqué à l'oreille. Les courants intermittents provoquent dans la bobine des courants induits accusés par le téléphone. Au moment où Ton dépasse la position du défaut le bruit cesse brusquement.
Cette méthode s'applique aisément aux installations intérieures d'abonnés dont le branchement a été au préalable interrompu et dans lesquelles il est facile de transporter la bobine parallèlement à la direction des fils mémo placés sous moulures.
Dans le cas d'une canalisation souterraine, la bobine accusatrice devra être appliquée près du conducteur, aux trous d'homme ou aux boites de jonction, de manière à localiser le défaut entre deux boites de jonction successives. Si le conducteur a une armature métallique protectrice, celle-ci s'enlève aisément aux regards intercalés dans la canalisation.
La même méthode peut être appliquée sur une canalisation en charge.
Supposons le cas d'un circuit communiquant avec la terre et avec une dynamo en marche. On reliera l'un des pôles de la dynamo à l'une des armatures d'un grand condensateur, l'autre armature communiquant avec la pile d'essai par l'intermédiaire d'un inverseur de courant à mouvements très rapides.
Les courants alternés ainsi produits provoquent dans le condensateur des charges et des décharges qui trouvent leur écoulement par la partie de la ligne comprise entre le condensateur et le défaut et se superposent au courant de la dynamo. Ces courants de charge et de décharge ne
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traversent pas la dynamo à cause de la grande self-induction de cette dernière. Si donc on suit la partie de la ligne indiquée avec la bobine et le téléphone, on découvrira la section défectueuse.
Appareils de mesure de l'isolement d*une ligne.
Ohmmètrb Ducretet et Lejeune. — Combiné sous un très petit volume, cet appareil a pour objet de permettre la détermination rapide des qualités d'isolement d'une installation électrique ; entre autres la résistance d'isolement entre Tàme d'un câble et le sol dans le cas des lignes, entre Tàme et la masse dans le cas d'une dynamo.
La boite qui contient l'appareil renferme en même
i 1 1 1 temps un galvanomètre avec sbunts de j jq ^^ i^D et
îq55 et un commutateur à fiches permettant d'envoyer le courant soit dans une résistance de 10 000 ohms contenue dans l'appareil, soit dans le cable à véritier (Fig. 48).
Dans une autre boîte portative accompagnant la première se trouvent 78 piles sèches reliées en tension donnant aux bornes une différence de potentiel de 100 volts très suffisante pour l'exécution des mesures courantes. Une disposition particulière permet de prendre soit 80, soit 40 des piles en tension.
Le galvanomètre est construit d'une façon particulière : un barreau aimanté monté au dessus d'un disque de ,
cuivre rouge évidé est placé dans le champ produit par deux bobines rectangulaires juxtaposées et la terre. Il oscille à l'intérieur de ces bobines, et le disque de cuivre sert d'amortisseur par suite de la production de courants de Foucault dans sa masse. !
100 l'éclaihage Électrique;
Le barreau est supporté par une tige très courte dont iibis ; au
APPAREILS DE MESURE DE l'iSOLEMEXT d'cNE LIGXE lOl
trouve un index en aluminium qui se meut sur un cadran divisé et gradué en tangentes.
On voit que, pour effectuer une mesure de r«5sistancc d'isolement, il y aura deux lectures à faire : Tune sur la résistance de 10 000 ohms, et l'autre sur la résistance à mesurer : Le rapport inverse des divisions obtenues donnera le rapport direct des résistances dont Tune est Tinconnue.
La sensibilité du galvanomètre est suffisante pour mesurer 40 mégohms, et si Ton fait agir Taimant directeur, Tappareil permet de mesurer de 80 à 100 mégohms.
La constante du galvanomètre est de 20 divisions pour 1 volt et 1 mégohm environ. Pour la déterminer, il suffit de faire passer un courant sous 1 volt dans la résistance de 10.000 ohms renfermée dans Tappareil, le galvanomètre étant shunté à j^.
Pour augmenter la sensibilité du galvanomètre, on utilise un aimant directeur joint à Tappareil.
Cet aimant se place sur une tige verticale au dessus du barreau aimanté de Tappareil et à une distance suffisante de ce dernier pour donner à l'équipage mobile la sensibilité voulue. Cette manipulatioQ doit être faite quand Tappareil est au repos et Taiguille au zéro.
Voici comment on opère pour effectuer une mesure : Oa relie tout d'abord les bornes de la pile aux bornes P.P' de l'appareil ; le fil de ligne est fixé en L et la borne T est reliée à la terre.
On fait tourner l'appareil à la main de façon k amener l'aiguille au zéro, et l'on fixe s'il y a lieu l'aimant directeur.
On place la fiche du commutateur sur R, et en appuyant sur le bouton B on lance le courant dans le
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galvanomètre et la résistance de 10 000 ohms ; on note la déviation du galvanomètre, soit a cette déviation.
Si s est le nombre du shunt on effectue le produit a s et Ton en prend note.
On place ensuite la fiche du commutateur en L et on appuie de nouveau sur le bouton B. Le courant suit alors les spires du galvanomètre, la ligne, et par la terre et la borne T il revient à la pile.
On note la déviation nouvelle a , le nombre s' du shunt et Ton effectue le produit «V.
En désignant par x la résistance cherchée, on aura alors la relation :
10 000 oLs = x%'s' d'où :
aV
Le produit o^ étant le même dans chaque expérience, il suffit de le déterminer une fois pour toutes, quitte à le mesurer à nouveau de temps à autre, pour tenir compte des modifications survenues par le temps etTépuisement de la pile.
Exemple, — Dans la première lecture, soit « = 13
avec le shunt à jqï); nous avons: a x ^ = 1300.
Dans la deuxième lecture soit a' = 5 sans shunt, nous avons : a' X s', = 5, et alors :
ce = ^ == 3 megohms.
Le produit a X ^ est le même dans chaque expérience : on peut donc se dispenser d'effectuer à chaque opération la première mesure et se contenter de la deuxième;
APPAREILS DE MESURE DE l'iSOLEMENT d'uNE LIGNE 103
mais alors il faut vérifier de temps en temps si ce produit 2 X ^ i*6stc biea constant, car il tend à se modifier par suite de Tépuisement de la pile.
Pratiquement on peut encore opérer de la manière suivante :
Reprenons l'équation (1).
On connaît généralement par avance la résistance minima dUsolement que doit avoir la ligne considérée ; cette résistance minima R, mesurée avec Tappareil, correspondrait à une déviation a", le galvanomètre étant
shunté à -r-
Nous pouvons donc dire que, toules les fois que le produit a' X s' sera plus petit que le produit a" x ^ la ligno sera bien isolée ; le contraire aurait lieu si « X ^' était plus grand que «* x **•
Exemple. — Soit une ligne qui doit avoir 3 mégohms comme résistance d'isolement pour se trouver dans de bonnes conditions ; supposons comme précédemment : a X ^ = 1500, nous avons alors :
a' = 5et/=l.
Toutes les fois que nous vérifierons cette ligne, nous opérerons sans shunt, et lorsque nous obtiendrons une déviation inférieure ou égale à 5, nous serons en droit de conclure que la ligne est bien isolée ; la conclusion inverse s'imposerait si Ton obtenait une déviation plus grande que 5.
Ainsi comprises, les mesures de résistance d'isolement deviennent très rapides ; elles ne sont plus que do simples vérifications, mais elle donnent néanmoins, ainsi
L ECLAIRAOK ELECTRIQUE
appliquées, des résultats très suffisants dans la plupart des cas.
Ohmméthe Carpentiër. — Cet appareil destiné à mesurer l'isolement entre deux points d'un circuit est un perfeclionnement de la boussole de proportion du niômc constructeur {Fig. 49 et oO).
Il est formé de deux cadres A.B recouverts de fils, montés sur un axe de rotation reposant sur chapes en rubis et calés à 90" l'un de l'autre. Cet équipage peut tourner dans le champ magaélique produit par des aimants intenses et complété par des pièces polaires et des cylindres de fer doux.
L'un des cadres est en série sur une petite machine
Fig. W et 50. — OhmmHre Carpsntier.
magnéto-électrique à courant continu donnant 120 volts A ItlO tours de manivelle par minute ; le second, en dérivation sur le premier, est en série avec la résistance à mesurer. Le courant est amené par les fils d'argent /. Un index mobile se meut sur un cadran divisé.
Pour se servir de l'appareil, on relie les deux bornes L
COMPLÉMENT AUX APPARKiLS DE MESURES lU5
de Tappareil aux points terminus de la résistance à mesurer et Ton fait tourner la machine magnélo-électrique branchée sur les bornes M. Dès que la vitesse de rotation devient suffisante, on voit Tindex se déplacer et venir indiquer la résistance cherchée. La vitesse de rotation peut dépasser 100 tours sans que la précision des mesures en soit affectée.
La machine magnéto est placée dans une bolle distincte de celle de l'ohmmètre proprement dit, mais elle peut en être approchée sans inconvénient, et il n*est pas besoin d^orienter l'appareil.
L*ohmmètre est complété par des shunts manœuvres au moyen d'une manette G. Le chiffre placé en face de cette dernière est le coefficient par lequel il faut multiplier les lectures faites sur le cadran. La graduation va de 0 à 50 000 ohms. Quand la manette est en face du chiffre 100, les mesures peuvent atteindre 5 mégohms.
Boite d*£ssAis de DcsauELLES. — Cet appareil sert à faire les mesures de résistance et d'isolement des installations et à rechercher les fuites et à les localiser.
11 comprend : huit éléments de pile clos, un galvanomètre, un pont de Whealstone permettant de mesurer jusqu^à dix mégohms, une boite de résistance.
Nous n'insisterons pas sur la manière d'opérer qui est analogue au mode d'emploi de l'appareil Ducretet- Lejeune.
Complément aux appareils de mesures.
Nous avons décrit, Tome II, les appareils de mesures couramment employés dans les stations centrales. Nous donnons ci-après la description de ceux
tj
que l'oQ emploie pour la vériQcation de Tinlensilé consommée, de la différence de potentiel aux bornes de l'abonné, du fonctionnement des compteurs, de Tisolement de la ligne.
Electrodynamomcire Siemejis. — En principe, un
électrodynamomètre comprend 2 bobines, l'une fixe
et Tautre mobile : les déviations de celte dernière
servent à mesurer l'intensité du courant (Fig. 31).
Dans celui de Siemens la bobine fixe B est verticale et
Tune de ses extrémités plonge dans un godet plein de mercure qui lui amène le courant. L'autre extrémité est fixée à une borne de prise de courant c.
La bobine mobile M est suspendue à un ressort à boudin R vertical dont l'extrémité supérieure est fixée à un bouton moleté P portant un index L La graduation de l'appareil est portée par un disque D (généralement la face supérieure de la boite de verre qui entoure Tappareil) perpendiculaire à Taxe du ressort. Les deux extrémités plongent dans des godets à mercure c. c' dont Tun c reçoit, comme on l'a vu, l'une des extrémités de la bobine fixe.
Les deux circuits sont montés en série et par conséquent traversés par le même courant. Il en résulte que les dé-
Fig. 51. — Ëiectrodynamomètre Siemens.
