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Aussi en a-t-on tenté déjà quelques applications dans le cours des dernières années. La locomotive à accumulateurs ne diffère d*ailleurs des précédentes que par l'addition d*une batterie sur le truck lui-même ou sur un petit wagon tender séparé. La première solution est la seule rationnelle, parce qu'elle permet d'utiliser pour Tadhérence le poids mort de la batterie. Dans tous les cas, le peu d'espace dont on dispose pour loger celle-ci ne permet guère de dépasser des puissances de 5 à 6 chev.

Pour que la traction par accumulateurs soit acceptable, il faut qu'elle ne conduise pas à un poids mort exagéré comparativement à la charge utile. Dans les mines, on peut, comme l'a indiqué M. Liberty satisfaire à cette condition en ménageant dans les galeries une pente aussi uniforme que possible dans le sens du transport à charge, de manière à diminuer Teffort moteur nécessaire pour remorquer les véhicules pleins. Si l'on est libre de choisir cette pente, on devra lui donner une valeur telle que Teffort nécessaire pour remorquer un train chargé à la descente soit égal à celui qu'il faut pour le traîner à vide à la remonte.

Il faut en outre établir les voies et le matériel roulant de la manière la plus perfectionnée pour réduire la consommation d*énergie. Dans ces conditions, l'emploi des locomotives à accumulateurs peut donner des résultats satisfaisants.

Plusieurs applications en ont été tentées, mais sans avoir jamais été longtemps poursuivies. La première fut faite par Reckenzaun^ dans la mine de Trafalgar, en Angleterre. Quelque temps après, la Compagnie Immisch construisait pour la houillère de WharnclifTe Silkstone une locomotive à accumulateurs ' capable de remorquer, sous un courant de 45 ampères x 100 volts, un train de 15 berlines chargées pesant 8,5 t. à la vitesse de 5,6 km : h. sur une rampe de li mm : m. La batterie, comportant 44 éléments Tatham, était logée en partie sur le châssis et en partie au-dessous pour augmenter la stabilité ; les 4 roues couplées par bielles étaient commandées par un moteur unique àTaide d'une transmission analogue à celle des anciennes voilures de Budapest (p. 124).

Plus récemment (1893), la question a été reprise en Belgique par la direction des Charbonnages d Amercœur (Jumet), qui, avec le concours de la Société Julierif a installé successivement trois types de locomotives à accumulateurs'.

La première, qui circule à la profondeur de 28 m., reçoit le courant de

* Revue Universelle des Mines, 1894, t. XXVII, page 109.

* Electrical World, 16 mars 1889, p. 258.

* Cf. Libert, loc. cit.

charge par deux câbles descendant dans un puits et reliés aux bornes des dynamos d'éclairage des bureaux et ateliers. Elle est représentée par la ligure 452; ses dimensions sont : longueur 3,97 m., hauteur 1,15 m., largeur i,20 m., diamètre des roues 0,50 m., empattement 1,10 m.; le poids total est de 3 200 kg., dont 1 440 pour la batterie, 560 pour le moteur et 1 200 pour le truck. Le moteur est unique et attaque les deux essieux à la fois par une transmission à double réduction (engrenages, puis chaîne de Galle) ; il est placé au milieu du truck, qui porte également les caisses d'accumulateurs et est suspendu élastiquement sur des ressorts à boudin. Cette machine traîne des trains de 15 ^vagonnets pesant en charge 650 kg. environ chacun à la vitesse normale de 8 km : h. et peut effectuer un transport de 300 wagonnets en 10 heures.

La seconde locomotive (il g. 452 bis) se compose d'un châssis reposant par rintermcdiaire de ressorts en caoutchouc sur deux bogies suspendus de même et ayant chacun un de leurs essieux commandé par un moteur au moyen d*un double train d'engrenages épicycloïdaux . Ses données principales sont : longueur 4,56 m., largeur 1 m., hauteur 1,325 m., poids 4500 kg., dont 1550 pour la batterie, 800 pour les

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TRACTION éLBGTRIQUC.

moteurs el 2 UO pour le châssis. La machioe peut franchir des courbes de 6 m. de rayon ; elle traîne des trains de 20 wagonnets èi la vitesse de 8 km : h. et peut faire un transport de 400 wagonnets en 10 heures.

Les boites d'accumulateurs sont placées dans le sens transversal et non pins dans le sens longitudinal comme dans le premier type; les parois de la caisse se rabattent et te couvercle se soulève pour donner accès auK batteries.

Enfin le troisième type de locomotive présente des dispositions tout à fait analogues k celles du premier, avec moteur unique à double réduction (rapport 1 :9]; la principale différence consiste en ce que les deux réductions sont effectuées par engrenages et que le moteur repose directement sur les essieux. Le rendement entre les bornes et les essieux, au régime normal, est de 0,72.

La régulation de ces locomotives est faite par rhéostat.

Dans la descente des trainsen charge, le rapport du poids utile au poids total est de 7S,3 p. 100 pour la première locomotive el 74,3 p. 100 pour la seconde; dans la remonte à vide, ces rapports deviennent respectivement 54 et 52,6 p. 100. Il convient donc de réduire le nombre des voyages en augmentant la charge au maximum.

L'énergie disponible est estimée à 46 et 49 chev.'h.', ce qui, en admettant un rendement moyen de 70 p. 100 pour Tappareil moteur, représente un fonctionnement de 8 heures sous des puissances utiles de 4 et 4,25 chev. Le rendement total est évalué à 0,34 (0,80 pour les dynamos, 0,80 pour les accumulateurs, 0,70 pour les moteurs et 0,75 pour la ligne) ; ce chiffre se réduit à 0,25 en tenant compte du poids mort et reste cependant supérieur au rendement de Tair comprimé (0,20).

M. Libert estime le prix de revient de la tonne-kilomètre à 0,07 fr., au lieu de 0,11 fr. avec la traction par chevaux ^ ; mais cette évaluation ne tient pas compte du prix du courant.

Ces locomotives coûtent de 8 à 9000 fr., y compris les accumulateurs.

En fait, les ennuis et les dépenses de l'entretien des batteries n'ont pas permis jusqu'ici à cette application de conquérir droit de cité dans les mines; mais des progrès nouveaux apportés aux accumulateurs pourraient modifier cette situation, à condition que

* Dans les deux premières locomotives, la batterie comprend 36 éléments de 40 kg. au total, formés de plaques Julien de 300 X 200 mm. pesant 31 kg. dans la première et 33,5 kg. dans la seconde; la capacité est évaluée à 16 amp.-h. par kg., ce qui représenterait en énergie 34 et 36,5 kw.-h. respectivement.

• D'après les renseignements fournis plus récemment (1895) parla Société des Charbonnages d'Âmercœur, les frais d'exploitation s'établiraient comparativement comme il suit, dans le cas d'un transport journalier moyen de 700 wagonnets chargés dans chaque sens pendant 300 jours par an :

Traction par chevaux.

Nourriture de 11 chevaux : 2,25 fr. X 11 X 365 jours. 9 035,75 fr.

Harnais, maréchal-f errant, vétérinaire, etc 880,00 —

Salaires de 7 conducteurs : 2,65 fr. x 7 X 300 jours. 4 725,00 —

— de 2 palefreniers : 2,25 fr. X 2 X 365 jours. 1 642,50 — Amortissement de 11 chevaux en 7 ans :

700 fr. X 11X0,15 1100,00 —

Intérêts du capital-chevaux : 700 fr. X 11 X 0,05 . . . 400,00 —

Total par an 17 783,25 fr.

ou par jour de service. . . . 59,27 fr.

Traction électrique (par 3 locomotives, dont 1 de réserve).

Entretien et renouvellement de 2 batteries :

5 fr. X 2 X 300 jours 3 000,00 —

Chiffons, graisse, etc. : 1 fr. x 2 x 300 jours 600,00 —

Salaires de 2 mécaniciens : 3 fr. X 2 X 300 jours . . 1 800,00 —

Amortissement et renouvellement des locomotives (accumulateurs non compris) en 7 ans : 9000 fr. x îi x 0,15. 2 700,00 —

Intérêts du capital-locomotives : 9 000 fr. x 3 x 0,05. 1 350,00 —

Total par an 9 450.00 fr.

ou par jour de service. . . . 31,50 fr.

soit en faveur de la traction électrique une économie journalière de 27,77 fr. ou 47 p. 100.

Par wagonnet chargé, les prix de revient sont respectivement de 0,085 fr. par che-

le poids des batteries fût en 'même temps réduit pour diminuer la fatigue des voies.

§ 6. — Prix des locomotives électriques

Les locomotives à vapeur françaises d express pèsent environ 50 1. et coûtent 1,60 fr. à 1,80 fr. le kg. Les machines américaines pèsent en moyenne 55 t. et coûtent 1,10 fr. à 1,30 fr. le kg.

Pour les locomotives électriques, le prix ne peut se rapporter au poids qu'avec une plus grande incertitude, parce que le poids du lest est très variable et que, d'autre part, le prix de revient des moteurs dépend surtout de la main d'œuvre ; il est donc assez différent suivant le nombre et le type des moteurs et suivant Toutillage du constructeur. Il varie naturellement aussi avec la façon d'évaluer la puissance nominale ; c'est un fait dont il est essentiel de tenir compte lorsqu'on parle de prix de locomotives ou de locomotrices électriques. II y a lieu également de remarquer que les prix sont actuellement plus élevés en Europe qu'en Amérique. Les chiffres que nous allons donner n'ont donc qu'une valeur d'exemples et nous ne chercherons pas encore à en déduire des moyennes générales.

Nous avons vu ci-dessus que le prix des locomotives Baldwin à engrenages du type de la fîgure 413 varie d'environ 50 000 fr. pour une machine à deux moteurs de 100 chev. à 75 000 fr. pour une machine à quatre moteurs de 200 chev., soit entre 250 et 100 fr. par cheval. La première pèse en ordre de marche environ

Taux et 0,045 fr. par locomotives, et par tonne-kilomètre utile (à 400 kg. de charge par vagonnet, sur une distance de 1 575 m.) de 0,134 fr. et 0,072 fr.

Lo coût de récurie pour les chevaux et celui du garaj^e pour les locomotives n'interviennent pas dans la comparaison, car ils sont à peu près équivalents.

On n'y a pas fait entrer non plus le prix du courant fourni aux batteries, parce que. comme c'est souvent le cas dans les mines, Tcxploitation d'Amercœur comporte tout un ensemble do machines d'extraction, d'exhaure, de ventilation, etc., d'une puissance totale de 13 000 chev., dans la dépense de fonctionnement desquelles la marche de la dynamo servant à la charge des accumulateurs n'intervient que pour une fraction tout à fait insigniflante. Si l'on voulait cependant tenir compte de ce chef de dépense, on pourrait admettre, par exemple, comme prix de revient du kilowatt-heure le chiffire de 0,12 fr., ce qui, à raison de 3â kw.-h. par batterie et par jour, donnerait une dépense annuelle de 2 X 32 X 300 X 0,12 fr. = 2 304 fr., à igouter au total précédemment trouvé ; lo coût annuel de la traction électrique s'élèverait, dans ces conditions, ù 11 754 fr., et le prix de revient de la tonne-kilomètre à 0,089 fr.

30 t., dont 7 t. pour la partie électrique, soit 150 kg. par cheval ; la seconde environ 70 t., dont 18 t. pour la partie électrique, soit 90 kg. par cheval. Les prix unitaires correspondants varient ainsi de 1,70 à 1,00 fr. par kg.

Ces prix s'entendent des appareils emballés et rendus à quai à New York.

Quant aux locomotives gearless, il est difficile d'en indiquer les prix d'une façon précise, étant donné qu'il n'a guère été construit jusqu'ici dans ce genre que des appareils J*essai et que les moteurs de Liverpool et du Cily and South London Raiiway sont d'un type trop ancien pour servir de base de comparaison \

Cependant, nous pouvons citer le prix des locomotives de Baltimore, qui pèsent 106 1. et coûteraient aujourd'hui environ loOOOO fr. , soit 1,44 fr. par kg., et celui des machines du Central London Raiiway, qui pèsent 30 t. et coûtent 73 000 fr., soit 1 ,50 fr. par kg.

En France, nous avons vu récemment estimer une locomotive à trois essieux actionnés chacun par un moteur gearless de 200 chev., pesant au total 36 t., pour service métropolitain ou de banlieue, environ 90 000 fr., soit 2,50 fr. le kg.

Il est intéressant de faire remarquer que la construction sur bogies n'augmente pas sensiblement le poids ni le prix des locomotives électriques : par exemple, une locomotive de même fabrication et de môme puissance que la précédente, mais montée sur deux bogies à 2 essieux avec un moteur par essieu, pèserait environ 3 t. de plus et ne coûterait guère que 90 000 fr. ou environ 2,45 fr. le kg.

Les locomotives Heilmann pourraient, d'après leur constructeur, être livrées par quantités au prix de 230 000 fr. l'une, soit 2 fr. le kg. ; les machines d'essai actuelles sont naturellement plus coûteuses (au moins 300 000 fr., soit 2,20 fr. le kg.).

En ce qui concerne les locomotives de mines, rappelons que le modèle de la figure 446, qui a une puissance de 200 chev., pèse en ordre de marche environ 21 t. ou 103 kg. par cheval, dont

* Les automobiles de Liverpool coûtent environ 27 000 fr., dont 12000 pour l'équipement électrique forme d'un moteur de 40 chev. pesant 3 t., soit 4 fr. par kg. de moteur, et les locomotives du City and South London Ry., 30 000 fr. pour 100 chev. et 13,5 t. (lest compris), soit 2,20 fr. le kg.

7,5 kg. pour la partie électrique; il coûte environ 33 000 fr., soit 1,50 fr. le kg.

Le plus petit type de locomotive de mines Baldwin, à deux essieux et deux moteurs de 30 chev., pèse environ 10 t., dont 2,7 t. pour la partie électrique, et coûte environ 15000 fr., soit encore 1,50 fr. lekg.

Un autre type pour travail au jour, à deux moteurs de 50 chev., pèse en ordre de marche à peu près 15 1. et coûte environ 26 000 fr., soit 1,70 fr. le kg.

Ces prix s'appliquent encore aux appareils emballés et rendus à quai à New York.

Les machines analogues construites en Europe sont jusqu'ici notablement plus coûteuses : ainsi, le dernier type des mines de Maries, qui pèse 3,20 t. pour une puissance de 15 chev., coûte 7 000 fr., soit 2,18 fr. le kg. ; la locomotive Dulait de 20 chev. des mines du Grand Ilornu pèse 4 1. et coûte H 500 fr., soit 2,87 fr. le kg. ; celle de 100 chev. des usines de Briansk pèse 40 t. et coûte 22 000 fr., soit 2,20 fr. le kg. ; la machine de 8 chev. de TUnion Ëlektricitats-Gesellschaft pèse 2,10 t. et coûte 8000 fr., soit 3,80 fr. le kg. ; enfin les locomotives minières de la Société Alsacienne se vendent 7 000 fr. pour 6 chev. et 2,5 t., 10 000 fr. pour 15 chev. et 4 t. et 12000 fr. pour 20 chev. et 3 t., ce qui fait ressortir leur prix respectivement à 2,80, 2,50 et 2,40 fr. le kg.

A PPENDICES

DÉPENSES D'ÉTABLISSEMENT ET D'EXPLOITATION DES INSTALLATIONS DE TRACTION ÉLECTRIQUE

Quand on veut établir les frais de traction sur une ligne électrique, il est nécessaire d'évaluer les dépenses d'établissement et d'exploitation des conducteurs de distribution et de la station centrale ; bien que ces deux questions ne sont pas traitées dans ce volume et que nous les supposions connues comme toutes ies généralités de Télectrolechnique, nous croyons utile pour faciliter les calculs de résumer sommairement les données que nous avons pu réunir sur ces deux chapitres de dépenses sans les séparer de ceux qui sont relatifs à la traction pure. Il ne nous a pas paru que notre travail pût être complet sans traiter ce côté pratique important de la traction électrique. Mais nous nous abstiendrons de toute comparaison avec les autres modes de locomotion, d'une part parce que cette comparaison a déjà été faite par bien des auteurs, de l'autre parce que les résultats économiques des divers systèmes sont essentiellement variables suivant les circonstances locales et ne peuvent se traduire par une formule générale, même pour les tramways (nous avons déjà fait les réserves nécessaires en ce qui concerne les chemins de fer au chapitre YII).

Généralités. — Les frais de premier établissement et d'exploitation des lignes électriques sont, plus encore peut-être que dans les autres systèmes de traction, des fonctions complexes des conditions particulières de l'installation, c'est-à-dire de l'étendue et de la configuration du réseau, de l'activité du trafic, du système d'appareillage adopté, etc. Le capital d'établissement intervient d'ailleurs, par les charges d'intérêt et d'amortissement auxquelles

55i LA TRACTION ÉLECTRIQUE

il donne lieu, dans une proportion qu'on a trop souvent le tort de négliger (généralement près de 1/3, dans la composition du prix de revient de la traction ; d'autre part, les prix locaux de la maind'œuvre et du combustible et la direction commerciale de l'entreprise exercent sur la portion restante de ce prix de revient une influence capitale.

Aussi les moyennes qu'on peut tirer d'un certain nombre d'exemples ne signifient-elles pas grand'chose par elles-mêmes, non plus, du reste, que les résultats fournis pour des exploitations déterminées quand on se borne, comme cela arrive souvent, à Ténoncé du chiffre global des frais de traction par voiture-kilomètre : pour que des chiffres d'exploitation aient une utilité réelle, il faut qu'on puisse préciser les conditions particulières dans lesquelles ils ont été obtenus et connaître leur décomposition détaillée. ' Lorsqu'on se trouve en présence d'une exploitation nouvelle dont il s'agit (l*évaluer le rendement financier probable, le mieux est de procéder par comparaison avec des installations analogues existantes, Tintelligence et le raisonnement devant, bien entendu, intervenir dans la discussion des résultats trouvés. Les lignes américaines ne peuvent d'ailleurs, en général, servir de termes de comparaison pour des installations européennes, parce que leurs conditions d'exploitation sont trop différentes, surtout en ce qui concerne les vitesses réalisées et le prix de la main-d'œuvre.

Nous nous bornerons ici à indiquer quelques points de repère pouvant servir de guide dans les comparaisons de ce genre, en résumant et complétant dans ce but les renseignements pratiques déjà donnés dans les chapitres VI, VII et XII.

Les indications qui suivent s'appliquent principalement aux tramways et au système de traction le plus répandu, celui par conducteurs aériens.

Bases de comparaison. — Nous rapporterons les dépenses d'exploitation à la voiture-kilomètre^ faute d'une meilleure unité pratique. Quant aux frais d'établissement, il est commode pour apprécier leur part d'influence de les rapporter à la voiture en service^

* Le parcours des Toitures a relativement peu d'influence sur le coût de l'installation.

On voit immédiatement que, parmi les dépenses de premier établissement, il en est au moins deux, celle de la voie ferrée et celle de la canalisation électrique, qui sont dans une certaine mesure indépendantes du nombre des voitures en service : ce nombre n'influe sur l'établissement de la voie qu'au point de vue de l'intervalle à ménager entre les évitements sur les lignes à voie unique et éventuellement pour l'adoption de la double voie ; quant au poids du cuivre entrant dans la canalisation, il est surtout fonction du développement du réseau. Toutes choses égales d'ailleurs, la dépense totale d'établissement par voiture en circulation sera donc d'autant moindre que le nombre des voitures sera plus grand. Il est, par suite, nécessaire de faire tout d'abord une distinction entre les différentes lignes suivant l'intensité du trafic, qu'on supposera avoir été préalablement déterminée d'après les considérations développées plus haut (t. I, p. 349).

Nous ferons dans ce qui suit trois hypothèses sur l'activité de la circulation, en supposant successivement qu'il y ait 1, 2 et 3 voitures en service par kilomètre de ligne. Nous appliquerons la première hypothèse à une ligne à simple voie, avec évitements, de 5 km. de longueur, moitié urbaine, moitié suburbaine ; la seconde, d'abord à une ligne identique, puis à une ligne à double voie de longueur double, entièrement urbaine ; enfin la troisième à une ligne également urbaine et à double voie, mais de 20 km. de longueur.

Nous avons supposé dans tous les cas des conditions de service moyennes : vitesse moyenne, 12 km : h.; déclivités modérées (maximum 25 mm. par mètre); voitures faisant chacune environ 150 km. par jour, soit 50 000 km. par an.

DÉPENSAS D ÉTABLISSEMENT

Prix unitaires. — Pour l'évaluation des dépenses d'établissement, on peut admettre, à titre essentiellement approximatifs les données et prix unitaires moyens suivants :

Voie fen-ée. — Prix du kilomètre de voie simple de 1,44 m. de largeur, sur accotement, eu rails Viguole de 20 kg. posés sur traverses 2o 000 fr.

Prix du kilomètre de voie simple de 1,44 m. de largeur, sur chaussée pavée, en rails Broca de 36 kg. posés directement sur la fondation en sable du pavage :

Fourniture et pose de la voie 15 000 fr.

Réfection de la chaussée dans Tentrc-rail et sur 0,50 ni. de chaque côte (en supposant les 4/5 au moins des anciens matériaux réemployés] 15 à 20 000 —

Total 30 à 35 000 fr.

Prix du kilomètre de voie semblable en rails Broca de 44 kg. :

Fourniture et pose de la voie 20000fr.

Réfection de la chaussée 15 à 20 000 —

Total. . ^ . . 35 à 40 000 fr.

La dépense serait naturellement beaucoup plus forte si la ctiaussée devait être refaite entièrement à neuf ou sur une largeur plus grande et surtout si Ton était obligé d*établir une fondation en béton (voir p. 90).

A ces prix il convient en pratique d'ajouter d'abord les droits d'octroi, s'il y a lieu, puis une plus-value pour les courbes, garages, appareils de voie, etc., qu'on peut ordinairement évaluer à iO p. 100 environ pour une voie unique.

Lorsque la voie est double, le prix du kilomètre n'est généralement pas tout à fait double de celui de la simple voie ; la différence est plus ou moins grande suivant la position respective des deux voies et l'importance des travaux de viabilité à la charge de la compagnie de tramways.

Canalisation électrique. — Prix du kilomètre de canalisation électrique aérienne à fil unique avec suspension par câbles transversaux :

60 poteaux métalliques à 250 ou 300 fr. Tun 15 à 18 000 fr.

Fil de service, isolateurs, câbles de suspension, etc. . . 3 à 4 000 —

Total 1 8 à 22 UOO fr.

En employant au lieu de poteaux des rosaces scellées dans le mur des maisons riveraines, le prix se réduirait à 5 ou 6 000 fr.

Prix du kilomètre de canalisation électrique aérienne à fil unique avec suspension par consoles :

30 poteaux-consoles métalliques à 300 ou 350 fr. Tun . 9 à 11 000 fr. Fil de service, isolateurs, câbles de suspension, etc. . . 3 000 —

Total 12 à UOOOfr.

Le kilomètre de fil aérien pour seconde voie, isolateurs compris, coûte environ 3 000 fr.

Dans le cas de la suspension par consoles doubles, il y aurait lieu d*ajouter aux prix précédents 2 à 3000 fr. par kilomètre.

On devra d'ailleurs, dans tous les cas, majorer le prix obtenu de 5 p. 100 environ pour tenir compte des sujétions particulières, telles que courbes, aiguillages, etc.

Les connexions de rails coûtent 1 500 à 2000 fr. par kilomètre de voie simple.

Quant aux feeders, dont l'importance est essentiellement variable suivant les réseaux, on ne peut évaluer même approximativement leur coût d'établissement dans un exposé général ; néanmoins nous avons supposé, dans les exemples qui suivent, qu'ils pouvaient coûter de 6 à 7000 fr. par kilomètre de ligne.

Matériel roulant. — Nous nous bornerons à rappeler les principaux prix donnés au chapitre YI (p. 410) :

Automobile de 30 places à deux moteurs, environ . . 45 000 fr.

Automobile de 50 places à deux moteurs 18 à 30 CGC —

Voiture d'attelage 4 à 5 000 —

En plus des voitures réellement en service, il faut en avoir un certain nombre en réserve; suivant Timportance de Tinstallalion, la proportion de ces dernières variera entre 40 et 25 p. 100.

Usine génératrice. — A titre d'approximation grossière, on peut estimer que la puissance en chevaux indiqués des machines génératrices, pour des lignes à profil moyennement accidenté telles que celles que nous avons en vue, devra être, par voiture automobile de 30 places en circulation, de :

30 à 25 chev., avec 1 à 5 voitures en service,

25 à 20 chev., — 5 à 10 — —

20 à 15 chev., —10 à 15 — —

15 à 10 chev., au-dessus de 15 voilures en service.

Ces chiffres doivent naturellement être majorés lorsque les voitures sont plus grandes. Quant à Tadjonction d'une voiture remorquée, elle n'augmente guère que de 50 p. 100 la puissance nécessaire pour la propulsion d'une automobile.

Pour avoir Timportance totale de la force motrice à installer à Tusine, il faudra ajouter au nombre de chevaux indiqués ainsi obtenu une certaine proportion de puissance de réserve, qui pourra, suivant les cas, être prise égale à 100 p. 100, 50 p. iOO ou même 30 p. 100 de la puissance normale.

Le coût du matériel d'usine, comprenant les moteurs et chaudières, les dynamos, tableaux et accessoires, leur fondation et leur montage, varie habituellement entre 600 et 400 fr. par cheval indiqué, pour des puissances comprises entre 100 et 1 000 chev.

En ce qui concerne la superGcie nécessaire pour Tinstallation des machines, on fera d'ordinaire une estimation sufGsamment large en comptant 2 à 2,5 m' par cheval indiqué, suivant le type de machine (verticale ou horizontale, à grande ou à faible vitesse, à attaque directe ou à courroie). On peut évaluer la construction des bâtiments d'usine à 75 ou 80 fr. par mètre carré de surface couverte, soit environ 150 à 200 fr. par cheval.

Installations accessoires. — Les installations accessoires, comprenant les remises, cours, voies d'accès, ateliers, magasins, bureaux d'exploitation, outillage, mobilier, etc., constituent un facteur très variable, notamment suivant l'importance donnée i l'atelier de réparations, aux installations destinées à faciliter la visite et la manutention du matériel (fosses, engins de levage et de transbordement, etc.). A titre d'approximation, on peut compter qu'il faut par voiture 30 m^ de surface couverte et de 30 à 15 m* de surface découverte suivant le nombre tolal des voitures. Les bâtiments peuvent revenir à 50 ou 60 fr. par mètre carré de surface couverte, soit i 500 à 2 000 fr. par voiture, et les voies d accès, canalisations électriques des remises, fosses à visite, etc., à environ 1 500 fr. par voiture.

Quant à l'outillage et au mobilier, ils peuvent coûter de 500 à 1 000 fr. par voiture en service, avec un minimum de 5 000 fr. environ pour l'ensemble de l'installation.

Terrains. — Un autre facteur sur lequel règne une grande incertitude est constitué par les acquisitions de terrains. Même dans une ville de province, la dépense de ce chef ne peut guère descendre au-dessous de 10 à 20 fr. par mètre carré, à cause

de la nécessité de ne pas placer Tusine trop loin du centre du réseau.

Frais généraux. — Enfin, dans le calcul des dépenses réellement faites pour rinslallation d*une ligne doivent encore être portés en compte : d'abord les frais d'étude et de constitution de société, les dépenses d'administration, les sommes payées pour le service des intérêts du capital pendant la construction, les imprévus et divers, dont Tensemble s'élève rarement à moins de 10 p. 100 de la somme des dépenses précédentes ^ ; ensuite les frais d'entreprise générale et de direction des travaux, qui, suivant l'entrepreneur et rimportance de laligne, peuvent varier de 10 à 15 p. 100 ; ce qui fait au total 20 à 25 p. 100 pour les frais généraux.

Exemples d'application. — C'est sur ces bases qu*ont été calculés, pour les quatre cas que nous avons pris comme exemples, les chiffres portés au tableau des pages 560 et 561.

Dans le premier cas, nous avons supposé la voie ferrée établie sur accotement, en rails Yignole de 20 kg., dans la moitié suburbaine de la ligne, et sur chaussée pavée, en rails Broca de 36 kg., dans sa moitié urbaine, et les travaux de réfection de chaussée très peu importants. Le fil aérien unique est suspendu sur consoles dans la première section et par flls transversaux dans la seconde, les supports étant constitués dans les deux cas par des poteaux tubulairesen acier. Nous avons admis que l'usine était placée au milieu de la ligne et qu'il n'y avait pas besoin de feeders.

Les voitures ont été comptées à 15 000 fr. l'une.

Pour calculer la puissance motrice nécessaire, nous avons pris le chiffre de 25 chev. indiqués par voiture en service, ce qui donne en tout 125 chev., et nous avons supposé l'usine composée de 2 unités semblables, dont Tune constituera la réserve, ainsi qu'il est logique de le faire pour une installation d'aussi faible importance. Nous avons évalué le prix des machines à 600 fr. par cheval indiqué et celui des bâtiments d'usine à 200 fr. par cheval.

Avec les installations accessoires à 4 500 fr. par voiture en service (dont 3 500 fr. de b&timents et installations fixes et 1 000 fr. d'outillage], les terrains à 1 800 fr. par voilure et 20 p. 100 environ de frais généraux, la dépense de premier établissement s'élève au total de 137000 fr. par voiture en service.

* Dans le cas où, au lieu de faire elle-même les études préliminaires et la demande de concession d'une ligne, la société constituée pour Texploitation rachète cette concession à un courtier, ce taux peut se trouver réduit à 5 p. 100; mais on n'a plus alors de base d'estimation certaine, le prix payé au détenteur d'une concession étant réglé uniquement par la loi de l'offre et de la demande. Ce sont, du reste, les lenteurs de la procédure actuelle qui contribuent pour une grosse part à élever les frais généraux des compagnies poursuivant directement leurs demandes en concession et les font recourir à des intermédiaires, et il serait bien désirable, à ce point de vue, que les formalités pussent être abrégées.

LA mACTION ELECTRIQUE

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Si, sans accroitre le nombre de voitures au kilomètre, on augmentait la longueur de la ligne, le poids du cuivre entrant dans la canalisation et par suite le coût de celle-ci augmenteraient rapidement; la dépense d'établissement pourrait se trouver très vite majorée de ce fait de 3 à 5 000 fr. par voiture en service.

Par contre, si le prolongement de la ligne est tel qu*il puisse être établi tout entier en voie Vignole sur accotement, avec fil aérien supporté par poteaux-consoles, l'économie qui en résultera pourra compenser et au delà le coût du cuivre supplémentaire. Le prix du matériel roulant par voiture en service ne changera pas, à moins qu'on ne puisse diminuer un peu la proportion de la réserve (que nous avions prise égale à 40 p. iOO), ce qui amènerait une réduction correspondante sur le coût des remises et installations accessoires. En ce qui concerne Tusine génératrice, la puissance nécessaire par voiture et les frais d'établissement de cette puissance diminuent simultanément quand l'importance de l'installation augmente, sans compter que la réserve peut souvent aussi être réduite.

Si maintenant, la longueur de la ligne ne changeant pas, on augmente l'intensité du trafîc, c'est-à-dire le nombre de voitures en service au kilomètre, le prix d'établissement par voiture subit immédiatement une réduction très marquée.

Pour en donner un exemple, reprenons le cas précédent, mais en supposant qu'il y ait 2 voitures en service par kilomètre au lieu d'une seule.

Le coût d'établissement de la voie par kilomètre de ligne ne change pas ; par voiture en service, il devient donc moitié moindre.

Celui de la canalisation ne se réduit pas tout à fait autant, parce que nous avons supposé ici qu'on doublait le fil de service, pour augmenter la conductivite de la ligne et supprimer la gêne occasionnée par les aiguillages aériens.

Les voitures ont encore été comptées à 15 000 fr., mais la proportion de la réserve a été abaissée à 30 p. 100.

Pour l'évaluation de la puissance de l'usine, nous avons admis qu'il faudrait 20 chev. indiqués par voiture en service, plus 50 p. 100 de réserve, soit au total 300 chev., que nous supposons répartis en trois unités*.

En admettant les mêmes prix unitaires que précédemment pour l'usine, les installations accessoires (sauf l'outillage, évalué à 600 fr. par voiture) et les terrains, la dépense d'établissement ressort à 89 000 fr. seulement par voiture en service.

* Cette répartition peut ne pas ^tre la meilleure dans tous les cas, notamment si les variations journalières du débit ne sont pas très considérables ou si Ton prévoit il brève échéance une augmentation de trafic suffisante pour motiver Tachât d'un nouveau groupe de machines : il serait alors préférable de n'installer au début que 2 unités de 200 chev. chacune; le prix total cTétabiissement ne serait pas augmenté l)roportionnellement, parce que le prix de revient par cheval des machines dUminue <iuand on accroît leur puissance et que Timportance relative des accessoires (tuyauterie, fondations, etc.) se trouverait réduite par suite de la diminution du nombre des unités; en l'espèce, on peut évaluer à 5 ou 6000 francs par voiture la plus-value qui en résulterait. La solution consistant à n'avoir que 2 unités, dont une de réserve, présente d'autre part des avantages pratiques de simplicité (notamment la réduction au minimum de la tuyauterie et des accessoires, où se produisent le plus fréquemment les avaries) qui la fait préférer d'une manière générale par certains ingénieurs jusqu a 500 chev. environ.

Le troisième cas se rapporte à une ligne de 10 km. de longueur entièrement urbaine, à double voie sur toute sa longueur, et comportant encore 2 voitures par kilomètre de ligne, soit en tout 20 voitures en service.

Nous supposons la voie en rails Broca de 36 kg., encastrés dans une chaussée dont le pavage est assez bon pour permettre le réemploi de la plus grande partie des anciens matériaux; les deux voies sont à Técartement de J,10 m.

La canalisation électrique est entièrement à suspension transversale, portée tantôt par des poteaux tubulaires en acier et tantôt par des rosaces^ avec 3 000 fr. environ de feeders par kilomètre de ligne.

L'installation étant déjà plus importante, nous avons adopté des voitures automobiles de 40 places, coûtant 18 000 fr. l'une, au nombre de 25, y compris 25 p. 100 de réserve.

A raison de 17 chev. indiqués environ par voiture en service et de 50 p. 100 en plus pour la réserve, l'usine comportera une puissance totale de 500 chev., répartie comme précédemment en 3 unités semblables et dont nous évaluons le coût à 575 fr. par cheval pour les machines et 175 fr. pour les bâtiments.

Les installations accessoires ont été estimées à raison de 3 500 fr. par voiture en service pour les bâtiments et 800 fr. pour l'outillage, les terrains à 15 fr. le mètre carré et les frais généraux à 20 p. 100, comme dans le cas précédent. On arrive ainsi au total de 110 000 fr. par voiture en service.

Enfin, comme dernier exemple, nous avons pris un réseau de 20 km. de longueur, à double voie, avec 60 voitures en service, desservant une ville importante.

La voie est en rails Broca de 44 kg. et la chaussée pavée doit être en partie refaite.

Les fils aériens sont suspendus partie à des câbles transversaux, partie à des consoles doubles, les supports étant en tout cas constitués par des poteaux tubulaires en acier comportant une certaine ornementation ; nous supposons de plus que l'alimentation de la ligne exige 7 000 fr. de feeders par kilomètre.

Le matériel roulant se compose de 75 voitures automobiles (y compris 25 p. 100 de réserve) de 50 places, à 20 000fr. Tune.

A Tusine génératrice, il faudra environ i4 chev. indiqués par voiture en service, plus 50 p. 100 de réserve, soit au total 1 200 chev. répartis en 3 unités de 400 chev., dont nous avons évalué l'installation à 525 fr. par cheval pour les machines et 150 fr. pour les bâtiments.

En comptant 4 500 fr. par voiture en service d'installations accessoires (dont 1 000 fr. pour l'outillage), 1 700 fr. de terrains (à 20 fr. le mètre carré) et ajoutant 20 p. 100 pour les frais généraux, on arrive au prix total de 107 000 fr. par voilure en service.

DÉPENSES d'exploitation

Prix unitaires. — En ce qui concerne les dépenses d'exploitation, les chiffres moyens ci-après peuvent servir de base à évaluation sommaire telle que celle que nous avons en vue :

Le coût de prodziction de rénergie nécessaire à la propulsion des voitures varie dans d'assez larges limites suivant les conditions locales, le taux des salaires, le prix du charbon, Timportance de l'installation, la vitesse des voitures, et aussi suivant un facteur plus difficile à préciser, Thabileté des mécaniciens, qui influe notablement sur la consommation d'énergie par voiture-kilomètre. Pour fixer un peu les idées, nous admettrons pour les salaires du personnel de Tusine les chiffres suivants, qui se rapprochent sensiblement de la moyenne des prix payés en France, hors Paris :

Contremaître électricien 7 à 9 fr. par jour.

Machinistes 5 à6 —

Chauffeurs 4,50 à b,50 —

Manœuvres 3,50 à 4,50 —

Ëtant donné les conditions de vitesse et de rampes admises dans les exemples qui suivent, on peut raisonnablement assigner aux machines une consommation de charbon comprise entre 3 kg. et 1,3 kg. par voiture-kilomètre, suivant le nombre des voitures en service. Quant au prix du charbon, qui varie en France de 15 à 30 fr. la tonne rendue à Tusine, nous le supposerons égal en moyenne à 25 fr., carie chiffre inférieur ne s'applique qu'aux exploitations situées d'une façon exceptionnellement avantageuse,, à proximité de houillères, et il faut tenir compte en outre de ce que le prix du combustible est généralement grevé dans les villes de frais accessoires d'octroi, de camionnage, etc.

Le salaire du personnel de conduite des voitures est naturellement plus élevé dans les grandes villes que dans les petites. En général, sauf dans les centres très importants, il est compris entre 4 et 5 fr. par jour. Pour la durée ordinaire d'un service de tramway, c'est-à-dire 15 à 18 heures par jour, on compte 3 mécaniciens pour 2 voitures, soit une dépense de 0,04 à 0,05 fr. par voiture-kilomètre pour un parcours journalier moyen de 150 km. Cet élément de dépense s'élève rapidement quand le parcours journalier diminue.

La visite y le nettoyage et le graissage du matériel roulant ne coûtent ordinairement pas plus de 0,02 fr. par voiture-kilomètre.

Pour V entretien et les réparations du matériel roulant^ on peut

compter, dans des conditions de service moyennes et avec un entretien soigné, sur une dépense maxima de 0,04 à 0,05 fr. par voiture-kilomètre, y compris tous les frais de fournitures (charbon de forge, huile pour machines, éclairage et chauffage des ateliers, entretien de l'outillage, etc.) et de main-d'œuvre ; ces derniers sont, bien entendu, proportionnellement plus forts dans les petites installations que dans les grandes, où le travail peut être plus spécialisé et Tatelier pourvu de tous les dispositifs propres à économiser la main-d'œuvre, mais Taugmentation sera en général compensée par le taux plus élevé des salaires dans les villes où sont situées ces grandes installations.

^'entretien et les réparations de la canalisation électrique coûtent rarement plus de 0,005 fr. par voiture-kilomètre.

Quant à Yentretien et aiix réparations de Ciisine, on peut les évaluer d'ordinaire au taux de 5 p. 100 du prix d'établissement pour les machines et de 3 p. 100 pour les bâtiments.

Au total et à titre d'indication générale, nous pouvons dire que pour la somme des dépenses précédentes, comprenant l'entretien et le fonctionnement de l'usine, du matériel roulant et de la canalisation électrique, et les salaires du personnel de conduite des voitures, c'est-à-dire ce qu'on appelle généralement les frais de traction^ les grandes compagnies de construction garantissent d'ordinaire un chiffre inférieur à 0,25 fr. par voiture-kilomètre \

A cette somme il faut ajouter : d'abord les dépenses de nettoyage et d'entretien de la voie ferrée^ qui peuvent varier de 0,01 à 0,04 fr. par voiture-kilomètre, suivant la nature du revêtement, l'intensité de la circulation des voitures ordinaires dans les rues empruntées par le tramway, etc. (non compris, bien entendu, les enlèvements de neige et autres imprévus) ; ensuite Yentretien et les réparations des installations accessoires^ qui ne coûtent, d'or-

* Les lignes électriques les plus anciennes étant de création relativement récente, on ne sait pas encore au juste si les dépenses d'entretien des diverses parties d'une installation de traction électrique n'augmenteront pas notablement à mesure que le matériel vieillira. Il est permis de croire que l'usure du matériel aura pour contrepartie une expérience plus grande du personnel appelé à s'en servir, qui aura pour effet de diminuer les causes d'avarie. On fera bien néanmoins de ne pas se fier à des évaluations par trop optimistes et c'est intentionnellement que nous avons donné d'une manière générale des clii fifres plutôt un peu forts.

dinaire pas plus de 3 p. 100 par an de leur prix d'établissement ; puis les frais de perception et de trafic^ comprenant d*abord les frais de billets, les salaires du personnel des bureaux d'attente, des aiguilleurs, contrôleurs, etc., dont Tensemble peut varier, suivant l'organisation de l'exploitation, entre 0,01 et 0,015 fr. par voiturekilomètre, et les salaires des receveurs des voitures, qui atteignent en général le même chiffre que ceux des mécaniciens; enfin, les frais généraux^ embrassant les frais d'administration, de bureau et d'annonces, les loyers, les frais de contentieux, les impôts et redevances, les indemnités pour accidents^ les assurances, les frais divers, dont l'importance totale est très loin d'être négligeable, mais sur lesquels règne toujours une assez grande incertitude, car ils dépendent essentiellement de la direction générale de l'entreprise, de l'expérience et de Tintelligence des chefs et autres circonstances absolument indépendantes du mode de traction ; on peut toutefois dire qu'en général, dans une exploitation bien conduite d'une certaine importance, les frais généraux ne doivent pas excéder 0,08 fr. par voiture-kilomètre ; pour une petite ligne, ils peuvent facilement dépasser 0,10 fr.

Aux dépenses précédentes, qui constituent les dépenses d'exploitation proprement dites et varient suivant ta perfection de l'installation, sa plus ou moins bonne administration et les prix locaux de main-d'œuvre et de fournitures, viennent enfin s'ajouter des charges fixes^ dépendant de l'importance du capital engagé et de la durée de la concession.

D'après la jurisprudence actuelle, toutes les installations fixes, c'est-à-dire la voie ferrée et ses dépendances, les bureaux d'attente et de contrôle, les installations servant à la production et au transport de l'énergie électrique, doivent faire retour gratuitement à l'autorité concédante en fin de concession ; seuls, les objets mobiliers, tels que le matériel roulant, l'outillage des ateliers, le mobilier des stations, restent la propriété de la compagnie exploitante et peuvent lui être rachetés en totalité ou en partie pour leur valeur en fin de concession ; mais, ce rachat n'étant que facultatif, on fera bien, pour se donner une marge de sécurité, d*amortir la totalité du capital dans la durée de la concession, qui est ordinairement on France de 50 à GO ans, soit au taux de 0,6 à 0,9 p. 100

par exemple, et ce iodépendamment de ramortissement spécial du matériel dont nous allons parler.

A la charge qui en résulte s^ajoute le service des intérêts du capital-obligations et des dividendes du capital-actions ; les premiers ne peuvent guère être inférieurs à 4 ou 4,5 p. 100 pour une entreprise industrielle ; nous compterons les dividendes au même taux, en englobant le tout sous la rubrique « intérêts du capital engagé », et prendrons au total 5 p. 100 pour Tm/^r^/ et ramortissement du capital réunis.

En outre, certaines parties du matériel, quelque bien entretenues qu'elles soient, s'useront avant la fin de la concession; d'autres se démoderont et devront, comme les premières, être remplacées, si Ton veut conserver toujours à Tinstallation sa valeur primitive. Il faudra donc, si l'on n'a pas constitué au moment de l'établissement une réserve destinée à parer à ces renouvellements, porter chaque année en dépense au compte d'exploitation la somme nécessaire pour permettre de renouveler ou (Tamortir le matériel au bout de sa durée normale. Malheureusement, on manque de bases exactes pour calculer le taux d'amortissement, car on n'est pas encore bien fixé sur la durée du matériel employé pour la traction électrique. La voie ferrée peut durer 15 à 20 ans; elle devra donc être amortie au taux de 5 p. 100 environ. Une machine à vapeur ou une dynamo installée aujourd'hui est destinée à durer 20 ou 30 ans, mais les chaudières devront être remplacées au bout de 20 ans au plus tard ; machines, dynamos et chaudières subiront d'ailleurs dans l'intervalle de grosses réparations, de sorte qu'on peut estimer au total à 20 ans environ la durée dans laquelle doit être fait l'amortissement des machines et à 3,o p. 100 le taux de cet amortissement. La durée de 20 ans paraît longue pour la canalisation électrique, dont une partie au moins, le fil de service, s'use assez rapidement par suite de l'action mécanique de l'appareil de prise de courant et des étincelles au contact; en admettant pour l'ensemble une durée moyenne de 13 ans environ et un taux d'amortissement de o p. 100, nous croyons qu'on se tiendra dans de bonnes limites. Pour le matériel roulant et principalement pour l'équipement électrique, il est probable, quoiqu'on n'ait pas de données bien précises à ce sujet,

qu'ils demanderont une réfection totale au bout d'une douzaine d'années de service, de sorte qu'on ne peut guère prévoir pour leur amortissement un taux moindre que 7 p. 100. Quant aux bâtiments, ils auront vraisemblablement une durée au moins aussi longue que la concession et il n'y a pas lieu de se préoccuper de leur renouvellement.

C'est le total des charges fixes ainsi calculées et des dépenses d'exploitation précédentes qui devra être au moins égal au chiffre de recettes brutes prévu pour que l'entreprise soit viable, Gnancièrement parlant.

Exemples d'application. — Le tableau des pages 560 elo6i résume les chiffres de dépenses calculés d*après ces bases dans les quatre cas choisis plus haut comme exemples.

Dans le premier, nous avons supposé que le personnel de Tusine comportait 1 contre-maitre et deux équipes composées chacune d'un machiniste et d'un chauffeur. Pour les autres, nous avons ajouté successivement à chaque équipe 1 machiniste et 1 manœuvre, puis i chauffeur, enfin 3 chauffeurs et i manœuvre supplémentaires, en appliquant aux deux derniers cas le taux de salaires le plus élevé. On voit sur le tableau que, malgré cette augmentation, les frais de main-d'œuvre sont proportionnellement bien plus considérables dans les petites installations que dans les grandes, car il y a un certain minimum de personnel au-dessous duquel on ne peut descendre.

La consommation de charbon sera sans doute assez forte dans le premier cas, en raison du petit nombre des voitures en service : nous Tavons prise égale à 3 kg. par voiture-kilomètre *. Nous avons supposé que cette consommation s'abaissait, à mesure que le nombre des voitures augmentait, pour se réduire à 1,5 kg. par voiture-kilomètre avec 60 voitures en service : une augmentation du nombre des voitures diminue, en effet, à la fois la consommation moyenne d'énergie de chacune et la dépense de combustible par unité d'énergie produite par suite de l'amélioration du coefficient de charge de l'usine.

Nous avons supposé de même une certaine diminution de la dépense d'eau et de graissage par voiture-kilomètre correspondant à l'accroissement d'importance de l'usine.

Pour le salaire journalier du personnel de conduite et de perception, nous avons admis le chiffre de 4 fr. dans les deux premiers cas et celui de 5 fr. dans les deux autres.

Nous avons également compté une dépense d'entretien des voies plus forte

* Dans un cas semblable, il conviendrait en pratique d'examiner Topportunité de rinstailation d*une batterie d'accumulateurs permettant aux machines de travailler à pleine charge, malgré des variations de la consommation des voitures ; en dépit de la perte inévitable due aux accumulateurs, cette solution est souvent avantageuse au point de vue de la consommation de combustible et, en tout cas, elle permet de réaliser une certaine économie d'établissement, parce que les machines génératrices n*ont plus besoin d'être aussi puissantes, comme nous l'expliquons au chapitre XIV.

dans ces derniers, en supposant que la circulation plus intense des voitures ordinaires augmentait la fatigue de la voie ferrée et celle de la partie de chaussée entretenue par la compagnie de tramways.

Ces hypothèses nous ont conduits aux chiffres respectifs de 0,459 fr., 0,414 fr., 0,399 fr. et 0,378 fr. pour les dépenses d'exploitation proprement dites et de 0,G92 fr., 0,568 fr., 0,595 fr. et 0,572 fr. pour les dépenses totale^.

On voit que, pour une petite ligne à service peu intense, Texploilation est lourdement grevée par les charges du capital d'établissement et parle prix de revient élevé de la force motrice. La solution qui consiste à emprunter Ténergie électrique à une station d'éclairage mérite, dans ce cas, d'être examinée sérieusement, malgré les inconvénients de l'immixtion d'un tiers dans l'exploitation d'un tramway. Cette combinaison permet, en effet, de limiter la dépense de premier établissement à l'équipement des lignes et du matériel roulant, et, si le courant n'est pas vendu plus de 0,15 à 0,18 fr. le kilowatt-heure, il peut y avoir économie pour une petite ligne à l'emprunter à une station centrale d'éclairage plutôt que de la produire directement.

Nous avons supposé dans tous les cas que le service se faisait exclusivement à Taide d'automobiles. Il est intéressant de voir les modifications qui résulteraient de Temploi de voilures remorquées.

Prenons, par exemple, le quatrième cas et supposons qu'on ajoute au matériel roulant en service 30 voilures remorquées. L'énergie nécessaire à la propulsion d'un train composé de deux voitures est loin d'être le double de celle absorbée par l'automobile seule : elle n'est généralement que de 50 p. 100 plus grande. En admettant ce chiffre, il faudra augmenter de 100 chev. la puissance de chacune des unités prévues ou de 300 chcv. la puissance de l'usine, ce qui en majorera le prix de 195 000 fr., soit 3 250 fr. par voiture automobile en service. Le prix du matériel roulant sera augmenté de 2 500 fr., celui des installations accessoires de 1 000 fr., celui des terrains de 400 fr. et les frais généraux de 1250 fr., soit au total 8 000 fr. par automobile en service.

Supposons que le parcours annuel total des voitures remorquées soit de 1 500 000 km. Le personnel de conduite ne changera pas, non plus que la dépense afférente à l'entretien de la canalisation électrique et de la voie. Si la consommation d'énergie s'accroit de 50 p. 100 par l'adjonction des voitures remorquées, la dépense de production de cette énergie ne sera pas tout à fait augmentée d'aulant : en admettant que le service de Tusine nécessite 2 chauffeurs et 1 aide de plus et que chaque voilure d'attelage kilomètre consomme 50 p. 100 de charbon et de fournitures diverses en plus, le supplément de dépense correspondant sera seulement de 0,028 fr. Eu y ajoutant 0,005 fr. pour le nettoyage et le graissage des voitures remorquées, 0,020 fr. pour le supplément d'entretien du matériel roulant, 0,006 fr. pour le supplément d'entretien de l'usine, 0,001 fr. pour le supplément d'entretien des installations accessoires, 0,050 fr. pour les salaires des receveurs des voitures remorquées, 0,020 fr. pour les frais généraux, 0,011 fr. pour le renouvellement du matériel supplémentaire et 0,016 fr. pour l'amortissement et l'intérêt du capital supplémentaire, on arrive au chiffre

570 LA TRACTION ÉLECTUIQUE

total de 0,157 fr., qui représente le supplément de dépense par voiture automobile-kilomètre occasionné par la remorque d'une voiture d*attelage; ce supplément s'abaissera à 0,107 fr. si Ton se contente d'un seul receveur par train de 2 voitures. Le prix de revient du train-kilomètre de 2 voitures sera d'environ 0,73 fr. dans le premier cas et 0,68 fr. dans le second.

Il est bon aussi d'appeler FaUention sur Tinfluence du nombre des voitures on service et de leur parcours journalier, c'està-dire du trafic de la ligne, sur le prix de revient de la voiturekilomètre.

Les frais de production de la force motrice n'augmentent pas proportionnellement au nombre des voitures en marche, ni en général à leur vitesse : en efTet, dans les limites de capacité d'une usine génératrice, la dépense de main d'œuvre est sensiblement indépendante de la quantité d'énergie produite, de sorte que, rapportée au kilowatt-heure, elle diminue quand le débit de l'usine augmente ; le poids de charbon nécessaire pour produire un kilowatt- heure diminue également dans ces conditions, parce qu'une partie du combustible est employée à vaincre les résistances passives qui sont indépendantes du débit, et la quantité moyenne d'énergie consommée par voilure-kilomètre décroît elle-même quand le nombre des voitures augmente et aussi quand leur accélération est plus rapide* (voir t. Il, p. 551). La dépense de main-d'œuvre par voiture-kilomètre pour la conduite des voitures, la perception et le contrôle diminue de son côté en raison inverse de l'augmentation du parcours kilométrique total, lorsque cette augmentation est obtenue au moyen d'un accroissement de yitesse. Il y a enfin une fraction importante des frais d'entretien de la canalisation électrique, de la voie ferrée, des frais généraux et des charges du capital d'établissement qui n'augmente pas proportionnellement au nombre de voitures-kilomètres parcourus, en sorte qu'au total le prix de revient du kilomètre-voiture diminue toujours quand l'intensité de la circulation augmente et que cette diminution est très sensible quand c'est le parcours individuel des voitures qui est accru.

* On admet en général que l'augmentation de dépense de charbon est à l'augmentation de parcours journalier dans le rapport 2/3.

Systèmes de traction antres qne le système à fil aérien. — Les prix qui précèdent s'appliquent plus spécialement à la traction par conducteurs aériens. Avec des conducteurs soxiterravis, on peut considérer que les frais d'exploitation proprement dits seraient sensiblement les mêmes, sauf en ce qui concerne l'entretien de la canalisation électrique, qui occasionnerait sans doute une dépense plus considérable; mais il va sans dire que les charges fînancières provenant du capital engagé seraient beaucoup plus fortes, à cause du coût élevé de l'établissement des conducteurs souterrains, qui atteint facilement 90 à 100 000 fr. par kilomètre de simple voie, indépendamment de la voie ferrée et des feeders, ainsi que des travaux accessoires de réfection d'égouts, déplacements de conduites, etc.

Les lignes de tramway à contact superficiel existantes sont si peu nombreuses qu'on ne peut se hasarder à indiquer pour ce système des prix de revient même approximatifs. Le coût d'établissement de la canalisation est, en général, intermédiaire entre celui d'une ligne à trôlet et celui d'une ligne à distribution souterraine (soit 30 à 60 000 fr. par kilomètre de voie simple); en ce qui concerne les frais d'exploitation, nous dirons seulement que la Compagnie Westinghouse garantit, pour son système, un prix de traction de 0,30 fr. par voiture-kilomètre.

Avec la traction par accumulateurs seuls ou combinés avec une ligne aérienne, la puissance à prévoir à la station par voiture en service est en général plus faible que dans les cas précédents, bien que les voitures soient notablement plus lourdes, parce que, comme nous le disons au chapitre XIV (t. 11, p. C74), l'influence des démarrages et autres causes de fluctuation dans la consommation de courant des voitures ne se fait pas sentir directement sur les machines génératrices ; leur puissance peut être calculée en prenant comme base le travail moyen à fournir au lieu du travail maximum, et, par suite, sauf dans les grandes installations, Tusine génératrice coûtera plutôt un peu moins cher qu'avec la simple transmission directe de l'énergie.

Le prix do l'équipement électrique des voitures, abstraction faite des batteries, ne change pas sensiblement ; il y a lieu toutefois de remarquer que le poids mort supplémentaire exige un truck plus robuste et des moteurs plus puissants.

La dépense de la canalisation électrique est évitée sur tout ou partie du parcours ^ Mais on doit compter, en revanche, celle des accumulateurs et celle des installations de chargement, qui est importante si les batteries ne sont pas laissées à demeure sur les voitures. Une batterie ordinaire de tramway coûte, tout installée, de 4 à C 000 l'r. Avec la charge lente (t. II, p. 666), il faut au minimum 2 batteries par voiture en service, ce qui, avec la réserve indispensable, correspond à une dépense de 10 à 14 000 fr. ; si l'on y ajoute les frais d'installation des appareils de chargement et de manutention des batteries (bancs de charge, wagonnets, circuits électriques, etc.), l'achat du terrain et la construction de la halle de chargement, on arrive facilement à un total de 16 à 20 OOO fr. par voiture en circulation. Avec la charge rapide, les batteries

* Cependant, si le lieu de charge est hors de Tusine, il faut des feeders, ou un supplément de feeders, dans le cas de la traction mixte, pour transmettre le courant de charge.

b72 LA TRACTION ÉLECTRIQUE

restant sur les voitures, ces installations accessoires deviennent inutiles; mais il faut toujours prévoir une certaine réserve (25 p. 100 au moins) et, eu outre, si la charge se fait en des postes fixes, un supplément de matériel roulant restant en stationnement pendant le chargement des accumulateurs; les frais d'installation des accumulateurs sur les voitures ressortent ainsi à 6 à 9 000 fr. par voiture en service ; par exemple, à Hanovre, cette installation a coûté 6175 fr, et sur le réseau de Paris-Courbevoie-Levallois, 9000 fr.

Tous ces frais d'établissement sont d'ailleurs simplement proportionnels au nombre des voitures en service, contrairement à ce qui a lieu pour la canalisation électrique du système à (ils aériens.

Quant aux dépenses d'exploitation, elles diffèrent de celles d'une ligne à trôlet par la suppression de l'entretien de la canalisation, la plus grande dépense d'énergie motrice et l'adjonction des frais d'entretien et éventuellement de manutention des batteries.

La consommation d'énergie par voiture-kilomètre est plus forte, parce que, d'une part, le poids mort à remorquer est de 30 à 50 p. 100 supérieur, et que, d'autre part, le rendement total du système est un peu moins bon (0,30 à 0,35 au lieu de 0,35 à 0,40) ; mais la charge des machines génératrices étant plus uniforme, l'effet utile du combustible brûlé se trouve accru, de sorte que la consommation de charbon n'augmente pas proportionnellement à la dépense d'énergie. Elle peut même, dans de petites installations comme celle de Hanovre, rester sensiblement la même (voir t. II, p. 697). En outre, la régularilé plus grande du fonctionnement des machines peut réduire accessoirement dans une faible proportion les frais d'entretien de l'usine.

Les frais d'entretien et de renouvellement des batteries sont peu connus, tout au moins avec précision, parce que les fabricants d'accumulateurs, qui en entreprennent généralement l'entretien à forfait, n'aiment guère divulguer leurs chiffres de dépenses réels. Nous pouvons dire cependant que la Compagnie des tramways de Paris et du département de la Seine, qui payait primitivement 0,12 fr. par voiture-km. pour l'entrelien et le renouvellement de ses plaques, accuse maintenant pour cet article une dépense de 0,10 fr. environ, aussi bien pour ses lignes à traction par accumulateurs seuls (accumulateurs Sarcia sur les lignes de Saint-Denis et Tudor sur celles de Neuilly-Courbevoie-Levallois) que pour la ligne toute récente à traction mixte de la place de la République à Aubervilliers (accumulateurs Tudor) \ Le même prix de 0,10fr. par voiture-km.

* Comme renseignement d'ensemble, nous pouvons dire que, sur les diverses lignes de la Compagnie des tramways de Paris et du département de la Seine, les frais de traction des voitures à accumulateurs se répartissent de la façon suivante :

fr. par voiture-km.

Production de la force motrice 0,08 à 0,13

Graissage et entretien du matériel roulant } ^^^^^^'^ / * ,' * " ^'^^Af '**^ ° / caisses et trucks. . 0,(H>

Entretien et renouvellement des accumulateurs 0,10

Personnel de conduite des voitures 0,08

Manutention des accumulateurs 0.04

Total 0,35 à 0,46 fr.

Les chillres inférieurs s'appliquent aux lignes de Courbevoie et Levallois, dont le

était perçu à Birmingham, sur une ligne accidentée, par la Compagnie Epstein pour maintenir en bon état les batteries de son système. Le chilTre de 0,iO fr a été reconnu trop élevé, paralt-il, sur la ligne de la Haye à Scheveningen (accumulateurs Julien), qui n'a pas de rampe supérieure à 0,015, malgré le poids élevé des voitures (16 à 18 t. en charge). A Bruxelles, les frais d'entretien des accumulateurs Julien, d'abord estimés à 0,iO fr. par voiture-km., ont été réduits en pratique à 0,06 ou 0,07 fr. La Compagnie >^'estinghouse évalue les frais d'entretien des accumulateurs à 0,03 fr. par voiture-km. motrice et 0,01 fr. par voiture-km. remorquée; mais ces chiffres sont certainement trop faibles.

Dans la traction mixte, les accumulateurs n'étant pas déchargés à fond, leur entretien doit se trouver réduit. A Hanovre et à Dresde, la Société de Hagen, qui a fourni les batteries, en garantissait au début le fonctionnement régulier moyennant une somme à forfait de 2 000 fr. par an, ce qui, pour un parcours annuel de 35 000 km. environ, représentait 0,055 fr. par voiture-km. ; actuellement, les compagnies de tramways assurent elles-mêmes l'entretien de leurs accumulateurs, et, d'après M. Ross *, le coût de cet entretien ne s'élèverait à Hanovre qu'à 0,0164 fr. par voiture-km. fournie parles accumulateurs et 0,00617 fr. par voiture-km. totale; mais ces chifTres, qui sont basés sur les résultats de quatre mois d'exploitation seulement, mériteraient confirmation.

En ce qui concerne la manutention des batteries, elle coûtait à l'usine de Saint-Denis 0,06 fr. par voiture-km. avec les anciennes voitures à caisses logées sous les banquettes; avec le type plus récent de véhicule où la caisse unique d'accumulateurs est placée entre les essieux, elle ne revient plus qu'à 0,04 fr. environ. Dans l'exploitation de la Haye- Scheveningen, cette manutention coûte 0,02 fr. par voiture-km. Ce chef de dépense ne parait guère pouvoir descendre au-dessous de ce dernier chiffre ; il s'annule, bien entendu, lorsque les batteries restent à demeure sur les voitures.

Traction électrique des trains de chemins de fer. — Il serait prématuré de vouloir indiquer des chiffres de prix de revient de la traction électrique sur les chemins de fer; nous croyons seulement intéressant de donner ici quelques renseignements sur l'exploitation électrique du tunnel de Baltimore (voir t. I, p. 455).

profil est relativement peu accidente (rampe maxima 0,039 sur 100 m.) ; les chiffres supérieurs aux lignes de Paris-Saint-Denis, qui présentent de longues rampes de 0,035 et 0,038 ; cette dernière exploitation est en outre grevée Jusqu'ici des frais de manutention des accumulateurs, qui n'interviennent pas dans les autres; mais on met en ce moment en service à Saint-Denis des voitures (type Johannet) sur lesquelles la batterie reste à demeure ; comme, d'autre part, le poids de la batterie est doublé, on y trouve en même temps un avantage au point de vue de l'entretien des accumulateurs. Les chiffres précédents ne comprennent ni amortissement ni intérêts du capital.

Disons encore qu'à Hanovre M. Ross estime à 0,06*25 fr. environ par voiture-kilomëtre les frais d'exploitation supplémentaires occasionnes par les accumulateurs, intérêts et amortissements compris, mais déduction non faite des intérêts du capital d'établissement de la portion de ligne aérienne qu'ils remplacent.

* E. T. Z., 1*' avril 1897.

D'après le constructeur, cette iostallation a coûté :

Usine électrique (3 500 kw.) 17M500fr.

Canalisation électrique* sur 5850 m. de longueur. . . 725 400 — Trois locomotives • 630 000 —

Total 3 066 900 fr.

Les dépenses d'exploitation, pendant les mois d'octobre 1805 et de décembre iH91y ont été respectivement les suivantes : Dépenses de Tusinc :

Oclobre 1S93. Décembre 1897.

Main-d'œuvre 6 729 fr. 10 794 fr.

Charbon (à 6,75 fr. la tonne) 2 003 — i ! 592 —

Eau 253 — 1 118 —

Huile, chiffons } -«g 525 —

Fournitures diverses î 404 —

Entretien des bâtiments 127 — 436 —

Total 9 870 Ir. 24 869 l'r.

Service des machines et de la ligne :

Machinistes 1 000 fr. 1 575 fr.

Conducteurs » 1 180 —

Nettoyage » 183 —

Entretien » 619 —

Fournitures 01 — 41 —

Total 1 061 Ir. 3 598 l'r.

Total général . . . 10 931 Ir. 28467 Ir.

La production de l'usine pendant le mois de décembre 1897 ayant été de 012 000 kw.-h., le prix de revient correspondant du kw.-h. est de 0,0404 fr., dont 0,0364 fr. pour la main-d'œuvre et le charbon. 11 y a lieu de remarquer que, sur les 612 000 kw.-h. produits, 74000 seulement ont été employés à la traction, 333 000 étant vendus à des compagnies de tramways électriques et 205 000 employés à l'éclairage et à divers autres usages. Nous n'avons pas la production correspondante du mois d'octobre 1895; mais, en Juillet 1896, quand la Compagnie de Baltimore et Ohio n'avait pas encore trouvé à vendre de l'énergie à des tiers, elle a dépensé, pour une production de 250 000 kw.-h. environ, 0,068 fr. par kw.-h. en charbon et main-d'œuvre à l'usine, soit près du double du chiffre précédent.

On estime que la traction des trains de marchandises entre Camden Station et Mont-Royal, sur la rampe de 0,008, consomme 35 w.-h. par t.-km. de train complet (y compris le poids de la locomotive électrique), ce qui, avec le prix de revient actuel de l'énergie et en supposant la perte en ligne égale à 10 p. 100, représente une dépense de 0,0015 fr. par t.-km.

* Cette canalisation, composée d'un système de deux fers entre lesquels glisse une navette de prise de courant et qui sont soutenus, ainsi que les feeders, par une charpente métallifiue compliquée, est inutilement coûteuse, et l'on emploierait de prérérence aujourd'hui un troisième rail.