ÉLECTRIQUES
Les installations électriques suivantes ont été décrites par leurs auteurs au Congrès international des Mines et de la Métallurgie à l’Exposition universelle de 1900.
Installations des mines de Nœux. — L’installation électrique des mines de Nœux (Pas-de- Calais), étudiée et exécutée par la Société alsacienne de Constructions mécaniques avec le concours de M. Bresson, ingénieur en chef de la Compagnie des Mines de Vicoigne et de Nœux, comprend une station centrale formée de quatre groupes électrogènes de 450 kw chacun. Un seul de ces groupes est actuellement en fonction.
On utilise les chaleurs perdues des fours à coke.
L’usine centrale comprend d’abord une batterie de huit chaudières Belleville, de 100m2 de surface de chauffe chacune, chauffées par les flammes de soixante fours à coke.
Les génératrices sont au nombre de deux. La première est un alternateur triphasé, avec excitatrice montée sur l'arbre, actionné par une machine à un cylindre de 250 chevaux ; le nombre de périodes est de 50 par seconde et le courant est produit à la tension de 250 volts.
Une partie de ce courant sert à actionner les appareils des fours à coke — ; défourneuse, culbuteurs, etc. — et à fournir l’éclairage; l'excédent est envoyé à un transformateur qui élève la tension à 5 000 volts.
La seconde génératrice est un alternateur triphasé à 72 pôles, commandé par un moteur compound à deux cylindres de 500 chevaux. La fréquence est de 50 périodes par seconde et la tension de 5 000 volts.
APPLICATIONS AUX MINES
Le courant à 5000 volts est transporté, avec 4 pour 100 de perte, en trois points différents :
1° Au puits numéro 3, au moyen de fils de cuivre de 15 mm2 de section ;
2° Au rivage de Beuvry , en passant par le puits numéro fi, au moyen de conducteurs de 35 mm2 de section ; la longueur de la ligne est de 5 km ;
3° Au puits numéro 7, en passant par les puits numéros 1, 2, 4 et 5. La longueur de la ligne est d’environ 10km, les câbles ont 100 mm2 de section jusqu'au puits numéro 5 et 25 mm2 seulement entre les puits 5 et 7.
Tous les conducteurs sont posés sur des isolateurs à triple cloche.
La première ligne est destinée spécialement à fournir de l’énergie au fond du puils numéro 3 ; les bâtiments de la surface sont éclairés par le courant continu de l’usine.
A cet effet, le courant de 5 000 volts est envoyé dans le puits au moyen d’un câble armé, à trois conducteurs, composé comme suit :
Les trois fils de 16 mm2 de section sont soigneusement isolés et forment un câble unique qui est recouvert d'une enveloppe en plomb de 2,5 mm d’épaisseur, puis d’asphalte et enfin d’une armature en fils d'acier pouvant supporter le poids total des 400 m de câble, soit 3050 kg.
Ce câble peut transmettre 350 chevaux sous une tension de 5 000 volts.
Dans le fond, divers transformateurs ramènent la tension à 250 volts pour actionner un treuil et à 130 et 95 volts pour la charge des accumulateurs destinés à la traction.
Les lignes sont établies, depuis la station centrale, sur des poteaux de sapin de 12m; ceux-ci sont munis à la partie supérieure d’un fil de ronce en fer galvanisé qu’on relie à la terre, de deux en deux poteaux, au moyen d’un fil de cuivre de 10 mm2 de section et d’une tige de fer de 40 mm de côté enfoncée dans le sol.
Dans les passages au-dessus des voies et routes que traversent des fils télégraphiques ou téléphoniques, les trois fils aériens sont remplacés par un câble à grand isolement, armé d’un ruban d’acier, et la liaison se fait dans des boîtes de jonction à 5 ni au-dessus du sol.
Dans les chemins ordinaires, les trois fils sont simplement isolés sur toute la traversée et jusqu’à 10 m de distance de chaque côté; par surcroît de précaution, on les entoure d’un treillage en fils de fer galvanisés.
Les utilisations du courant sont les suivantes :
A. Aux fours à coke :
Des culbuteurs de wagons , mus par un moteur d'induction ;
Un appareil mélangeur , formé de trois plates-formes de dosage et une vis à palette de 26,50 m qui peut mêler et transporter 25 tonnes à i’heure;
Une chaîne à godets et un transporteur Kreis ;
Une défourneuse.
B. Aux puits et galeries :
Un treuil de 35 chevaux, à embrayage mécanique ;
Une pompe d'épuisement , de 120 chevaux;
Des locomotives à accumulateurs.
Le treuil électrique peut remonter 40 berlines à l’heure sur 77 m de hauteur.
La pompe refoule 70 m3 à l’heure à 360m de hauteur; elle est à trois corps, avec pistons ' plongeurs de 160 X 140mm. Un quatrième corps à plongeur de 75 X 100 mm, animé d’un mouvement trois fois plus rapide que les premiers, sert de pompe compensatrice pour équilibrer les efforts d’une façon à peu près complète. Les soupapes sont à trois étages.
Le moteur électrique de 120 chevaux marche directement à 5 000 volts ; il est renfermé dans une enveloppe étanche que l’arbre traverse dans un presse-éloupes à ressorts. On maintient une certaine pression d'air dans l'enveloppe, afin de s'opposer à toute entrée de mélange grisouteux; l’interrupteur à haute tension est dans un bain d'huile qui peut absorber les étincelles accidentelles.
L'application la plus intéressante de l'électricité au fond est celle de la traction. Les fosses de Nœux ayant toutes des quartiers grisouteux, le trolley devait être forcément proscrit; mais alors l’emploi d’accumulateurs exigeait la transformation du courant triphasé en courant continu.
La chambre de transformation et de charge communique avec les puits d’entrée et de sortie de l'air, de sorte qu’on peut la ventiler par un courant d’air spécial sans communication avec les travaux. On évite ainsi la présence du grisou et, d’autre part, les gaz des accumulateurs ne gênent pas l'aérage de la mine.
Cette station de charge renl'erfne, suivant l’importance du trafic :
1° Un ou plusieurs transformateurs de la km qui convertissent les courants triphasés à 5 00C) volts en courants t ri phases à 93 volts;
2° Une ou plusieurs commutatrices de 70 lue transformant les courants triphasés en courant continu à 130 volts;
3° Les appareils de manœuvre et de contrôle ainsi que les appareils accessoires pour la charge des batteries;
4° Un pont transbordeur pour manœuvrer les trucks d'accumulateurs.
