PROTECTEURS
Les protecteursjouerit, par rapport aux courants intenses ou dehaute tension, un rôle analogue à celui que jouent les parafoudres contre les décharges atmosphériques. Ils ont pour objet de protéger les appareils contre les courants trop intenses, et les personnes contre de hautes tensions intempestives, accidents provoqués par des contacts intempestifs entre réseaux aériens, ruptures et chutes de fil, ou défaut d’isolement.
Appareil de mise à la terre des installations à courants alternatifs. — Le but de cet appareil est de rendre la distribution de courants de haute tension d’une sécurité absolue pour le consommateur. Il a été établi tout spécialement pour répondre aux exigences du Bo.rrd of Trade (Bureau du Commerce anglais), imposées aux Compagnies de distribution, et figurait dans la section anglaise. Il est dû à M. Cardew.
L’appareil se compose de deux disques en métal isolés l'un de l’autre; le disque inférieur porte une feuille mince en aluminium. Le disque supérieur est relié au fil secondaire ou fil de l’abonné ; le disque inférieur est à la terre. Les disques et leurs ressorts de contact sont renfermés dans une robuste boîte en fonte.
Dans le cas où l’isolation du transformateur viendrait à faillir, ou un contact entre les bobines primaire et secondaire à s’établir, la charge statique développée sur le disque attire
instantanément l’une des extrémités de la feuille vers la plaque supérieure, mettant ainsi le circuit à la terre, et rend l’installation parfaitement inoffensive. La pratique a démontré qu’une augmentation de courant survenant dans le circuit primaire détruit instantanément le
Ouvert. Dans sa boîte.
Fig. 93. — Appareil de mise à la terre de M. Cardew.
coupe-circuit principal et isole l’installation de la conduite d’alimentation; mais, dans le cas d’un circuit exceptionnellement bien isolé, l’éclairage n’en souffrirait aucunement, pourvu qu’il n’existe aucun danger pour le consommateur. Cette méthode automatique de mise à la terre du circuit secondaire au moment requis est de beaucoup préférable à l’ancienne méthode, consistant à relier, d’une façon permanente, les fils du consommateur à la terre, et laquelle causait une fatigue sévère à l’isolation des circuits, tout en pouvant convertir une faible fuite en une cause d’incendie. L’appareil de mise à terre réduit considérablement les risques d’incendie, tout en prévenant les accidents de personnes.
Appareil de mise à la terre de Steele. — Cet appareil a pour but de protéger un circuit de distribution à basse tension d'un contact avec le circuit à haute tension. Il a pour effet de
mettre le réseau secondaire à la terre lorsque le* contact se produit et que la différence de potentiel excède une limite prévue, 400 volts, par exemple. L’appareil (fig. 90) se compose d’une petite boîte en fonte dans laquelle est placé un interrupteur; cet interrupteur est relié d’un côté à la terre et de l’autre côté à l'installation; il est sollicité à se fermer par un ressort, mais il est retenu par un petit fil d’argent disposé de telle manière que, si ce fil d’argent vient à fondre, l’interrupteur se ferme immédiatement. Ce lil d’argent est relié d’un côté à la terre et de l’autre côté à une pièce métal- Img. 96. — Appareil de mise à la terre de Steele. üque séparée de la ligne par un isolant et tel qu’il
se perce au-dessus de 400 volts; il est réalisé par une petite feuille de mica mise entre deux pastilles de cuivre; l'une des pastilles de cuivre tient le fil et l’autre est reliée à l’installation ; ces deux pastilles ne sont donc ^séparées que par cette feuille de mica ; l’épaisseur de celte feuille de mica est convenablement établie, et, à quelques centièmes de millimètre, son réglage se fait facilement au moyen d’un micromètre. De plus, cette petite feuille de mica est percée de quelques trous d’aiguille convenablement répartis.
Les deux pastilles de cuivre la feuille de mica sont enfermées dans un enduit de caoutchouc, de façon que l'air extérieur ne puisse pénétrer et que, par conséquent, il ne puisse y avoir défaut d'isolement.
APPAREILLAGE
Ce petit, dispositif simple est absolument sur comme fonctionnement; avec l'habitude, on arrive à régler l’épaisseur du mica de façon que l’isolement saute à 10 volts près.
Coupe-circuit magnétique pour faibles intensités. — Pour protéger les appareils télégraphiques et téléphoniques des courants internes provenant de la rupture redoutable d’un fil de transmission d’énergie, d’un fil de trolley, etc., on intercale sur le circuit de l’appareil à protéger un coupe-circuit qui doit fonctionner avec sécurité dès qu’une très faible intensité le traverse. Les feuilles ne sont pas toujours assez sensibles, les disjoncteurs automatiques introduisent dans le circuit une impédance souvent gênante. Pour remédier à ces inconvénients, jYI. Ch.-Ed. Guillaume a imaginé un coupe-circuit original construit par la Compagnie française d' Appareillage électrique et représenté figure 97. Cet appareil est basé sur les propriétés de certains alliages de ferronickel de perdre entièrement leurs propriétés magnétiques à une certaine température et de les retrouver intégralement, dès que la température s’abaisse. L’appareil est constitué par une spirale de ferro-nickel traversée par le courant du circuit à protéger montée sur un axe qui lui permet de pivoter. Dans la position ordinaire, la spirale, lestée par un demi-disque métallique, est maintenue dans la position de fermeture par un aimant en fj contre les pôles duquel la spirale vient s’appliquer.
Si le courant augmente d’intensité d’une façon anormale pour une cause accidentelle, la spirale s’échauffe, perd ses propriétés magnétiques, bascule autour de l’axe sur lequel elle est montée et interrompt le circuit qui se trouvait fermé par un petit frotteur à balai disposé sur la droite. Il suffit, pour refermer le circuit, de soulever le demi-disque qui leste la spirale en ferro-nickel et lui sert de support. En variant le diamètre du fil de la spirale, on peut varier l’intensité du courant qui provoque l’interruption. Le modèle exposé fonctionnait pour une intensité de 4 centièmes d’ampère.
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Fig. 97. — Coupe-circuit magnétique, système de M. Ch.-Ed. Guillaume.
Fig. 98. — Protecteur pour 550 volts.
Fig. 99. — Protecteur pour 6 000 volts.
des courants intenses accidentels provenant de courts-circuits ou de dérivations, Y Allgemeine Elcktricitàts Gesellschaffl établit des coupe-circuits pour tension jusqu’à 550 volls (fi g. 98) ou jusqu’à 6000 volts (fig. 99). Ces coupe-circuits, montés dans des cartouches, rendent le changement des protecteurs très facile après fusion des fils. Ils fonctionnent entre 0,25 et 4 ampères, suivant la grosseur du fil et la nature des appareils à protéger.
Appareil de protection pour les lignes aériennes à haute tension. — Lorsqu’un fil relié à un générateur à potentiel élevé se rompt, il constitue, en tombant à terre, un grand danger pour
Fio. 100. — Dispositif de mise à la terre automatique d'un fil aérien au moment de sa rupture, jusqu’à 250 volts.
ceux qui viendraient à le toucher accidentellement.
Pour parer à ce danger, la Compagnie générale de Constructions électriques présentait deux dispositifs. Le premier consiste à disposer sur chaque poteau une ferrure spéciale [fig. 100), reliée au sol et qui le met à la terre avant qu’il ait touché le fil. Le second dispositif [fig. 101) est formé par un tube isolant dans lequel pénètrent deux broches reliées aux extrémités du fil, qui se trouve coupé, mais relié électriquement par du mercure renfermé dans le tube isolant. Dans les conditions normales, le tube est maintenu horizontal, et la communication assurée par le mercure. Si le fil vient à se rompre, le tube s’incline, le mercure se porte à l’une des extrémités, interrompt la communication et rend le fil mort.
Fio 101. - Isolateur automatique coupant ta communication d'un fil avec le générateur électrique au moment de sa rupture, jusqu’à 130 volts.
L’emploi de ce second système se recommande pour les lignes à haute tension coupant des voies départementales ou communales. 11 peut d’ailleurs s’employer concurremment avec le premier. Pour que la traction du fil ne s’exerce pas directement sur l’appareil de coupure automatique, on le monte sur des isolateurs à l’aide de fils tendeurs qui supportent l’effort mécanique.
PARAFGUDRES
Les parafoudres ont pour but d’offrir aux décharges électriques de l’atmosphère un passage facile à la terre, ce qui protège les installations à l’usine et chez les consommateurs.
Les dispositifs employés varient à l’infini avec les tensions des appareils eux-mêmes et la nature des appareils à protéger.
Dès que les tensions sont un peu élevées, la dérivation créée par la décharge atmosphérique amorce un courant qui tend à persister et qu’il faut anéantir, étouffer le plus rapidement possible afin d’éviter la destruction des parafoudres, une interruption dans le service, et,