C. A l’éclairage
En septembre 1900, la station centrale alimentait : 80 lampes à arc et 2 276 lampes à incandescence, sur une longueur développée de 15 km de conducteurs.
Il est à remarquer que la lumière devient surtout nécessaire après trois ou quatre heures du soir, c’est-à-dire au moment où l'énergie demandée par les travaux divers ne dépasse pas 25 à 30 pour 100 de celle qu’exigent les services en pleine activité. Dans ces conditions, l’éclairage ne consomme que les disponibilités du courant et son utilisation contribue à augmenter notablement le rendement de la station centrale.
Pour l'alimentation des lampes, les transformateurs ramènent le voltage à 250 et 125 volts.
Une particularité intéressante de la station de Nœux, c'est qu'elle forme une sorte de service public et vend le courant à chacun des services de la mine au prix de 0,30 fr le kilowatt ; le contrôle se fait à l’aide de compteurs Eliliu Thomson placés à chaque poste. Quoique la vapeur soit obtenue au moyen des chaleurs perdues des fours à coke, on lui a attribué la valeur industrielle qu elle aurait réellement si on utilisait des charbons de rebut, estimés généralement à 7,20 fr la tonne : c’est ce qui explique le prix relativement élevé du kilowatt.
Installations électriques des mines de Garmaux. — Ces installations ont été faites sous la direction de M. Ch. Pérès, ingénieur en chef des mines de Carmaux.
La station centrale comprend quatre groupes électrogènes de 350 chevaux chacun qui peuvent être couplés en quantité; dans le même bâtiment sont placés les transformateurs et un lableau de distribution.
Chaque groupe est composé d'une machine à vapeur, d'un alternateur et de son excitatrice.
La machine à vapeur est horizontale compound, avec deux cylindres montés en tandem; elle consomme 9,75 kg de vapeur par cheval-heure, avec échappement à l’air libre.
L'alternateur triphasé est du type Siemens et Ilalske, à inducteur mobile et induit fixe, avec 60 pôles.
L'induit est formé de 180 barres de cuivre, isolées et logées dans les rainures d’un noyau feuilleté; elles constituent trois circuits montés en étoile.
L'excitatrice est une dynamo à courant continu excitée en dérivation, avec un inducteur tétrapolaire fixe intérieur et un induit mobile extérieur. Elle développe, à pleine charge, 115 volts et 80 ampères.
L’alternateur présente les caractéristiques suivantes :
Nombre de tours par minute . 100
Nombre de périodes par seconde . 50
Tension du courant . 240 volts
Débit en pleine charge . 750 ampères
APPLICATIONS AUX MINES
. Lignes de distribution à haute tension
Puissance développée à pleine charge :
1° Sur circuit à résistance non inductive . 330 kw
2° — — inductive . 2 10 —
Le tableau central de distribution {fiy. 1) est disposé à l'une des extrémités de l’usine et à 2,50 m du mur. Il est divisé en trois étages : l’étage supérieur porte les interrupteurs, les coupecircuits, les rhéostats et les appareils de mesure; l’étage du milieu est réservé aux appareils de manœuvre et de mesure relatifs au départ des lignes à basse tension ; enfin, l’étage inférieur porte les coupe-circuits et les commutateurs qui commandent les lignes à haute tension ; ces derniers appareils sont placés dans une vitrine fermée
Des escaliers permettent d’accéder aux étages sur les deux façades, antérieure et postérieure.
Les transformateurs, du type Siemens et Halske, sont au nombre de six. Chacun d’eux peut supporter normalement un courant de 360 ampères sous 240 volts, dans le circuit primaire, et de 18 ampères sous 5 000 volts dans le circuit secondaire, ce qui correspond à 150 kw sur un circuit à résistance non inductive. Leur rendement à pleine charge est de 96 à 97 pour 100.
Les dépenses des trois groupes électrogènes, soit pour 1050 chevaux, comprennent:
1° La main-d’œuvre journalière pour la conduite et la surveillance : un
électricien, un mécanicien et un aide . . . 34,50 fr
2° Le petit entretien et le graissage . 57,23
3° La consommation de vapeur . 34,77
On compte par cheval-heure 12 kg de vapeur à 0,113 fr les I 000 kg.
Total pour 24 heures . 126,52 fr
Soit une dépense de 5,27 fr par heure.
En supposant que toute l’énergie soit distribuée sur un circuit à résistance inductive, avec cos <p = 0,70, auquel cas les trois groupes produisent 720 kw, on voit que le prix de revient du kilowatt est de 0,008 fr seulement, mais dans ce chiffre n'entrent ni les frais généraux, ni l’amortissement, ni les frais de réparation et de gros entretien du matériel, etc.
Dans les mêmes conditions, le prix coûtant du cheval-heure effectif des machines à vapeur qui ont été supprimées était de 0,04 fr. Le prix des 1 000 kg de vapeur, produite par les anciens générateurs à bouilleurs avec des combustibles de rebut, était en moyenne de 2,21 fr en y comprenant l’entretien et la main-d’œuvre.
Le principe qui a été adopté, à Carmaux, pour la distribution de l’énergie électrique, est le suivant :
a) On utilise directement le courant à 240 volts que produit la station centrale, pour actionner les moteurs des usines spéciales — agglomérés, coke, laverie — en abaissant de 240 à 120 volts la portion de courant destinée à assurer l éclairage ;
b) On relève de 240 à 5 000 volts la tension du courant qui doit être transporté à distance; des sous-stations abaissent ensuite de 5 000 à 240 volts le courant destiné à la force motrice et de 5 000 à 120 celui de l’éclairage.
De la station centrale partent quatre lignes :
1° Une ligne à 120 volts, pour l’éclairage des usines spéciales;
2° Une ligne à 240 volts, pour les moteurs de ces usines ;
3° Une ligne à 5 000 volts, pour la sous-station de la direction, sise à 950 mètres de distance ;
4° Une ligne à 5 000 volts, qui porte le courant dans les sous-stations des puits et dont le développement est de 4 350 m.
APPLICATIONS AUX MINES
Chacun des centres principaux peut être isolé en cas de réparation urgente ou d'accident; à cet effet, les diverses lignes sont fixées, à l'aide d’isolateurs, à l’intérieur d’une cheminée, de 15 m de hauteur et 1,25 m de diamètre intérieur, qu’on désigne sous le nom de tour de sectionnement. La base est logée dans un hangar fermé de 3 m de hauteur et de 1,50 m de largeur.
Vfie de 1 ensemble Détails
Coupe suivant AB
Echelles
Ensemble ±
.Détails ?..
Fin. 2. — Tour de sectionnement du réseau des lignes électriques des mines de Carmaux.
Les lignes conductrices traversent le haut de la , tour et sont reliées à des commutateurs, interrupteurs et à des coupe-circuits, fixés dans la chambre inférieure {fig. 2).
Quant aux lignes elles-mêmes, elles sont constituées par trois fils de cuivre, fixés sur des poteaux en bois de 10 à 15 m de hauteur, à l’aide d’isolateurs à triple cloche, pour les courants
l’electricite a l'exposition
de haute tension, ou à double cloche, pour les basses tensions. Ces poteaux sont distants de 40 m environ.
A la traversée des chemins, les lignes sont enveloppées d'une gaine en fils d’acier pour les protéger et s’opposer à leur chute.
