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Fig. 357.

Le chemin de fer funiculaire a un développement de 936 m, avec une pente moyenne de 53 pour 100. Deux wagons sont reliés par un câble qui passe, à la partie supérieure du plan incliné , sur deux tambours représentés dans la fig. 357. Les dynamos réceptrices ont à développer un effort égal à la différence des tensions des deux

brins du câble augmentée des frottements. Le tambour supérieur est mu par une transmission figurée en plan et en élévation. La vitesse est régularisée par un frein placé sur Taxe de ce tambour. Un système de roues d'angle à débrayage sert à changer le sens de la rotation du tambour sans modifier celui des dynamos. La troisième dynamo , figurée en plan, sert à alimenter le soir les lampes de l'hôtel.

La Suisse possède plusieurs applications des câbles télodynamiques , qui possèdent un rendement excellent. Toutefois, les difficultés que présentent ces intermédiaires au point de vue de la distribution de la puissance à des récepteurs éparpillés , ainsi que l'usure rapide des câbles, particulièrement par les mauvais temps, leur font actuellement préférer les transmissions électriques.

L'installation de Lauffen, qui a servi à la démonstration du transport de l'énergie à l'Exposition de F'rancfort,est utilisée maintenant pour la distribution de la puissance mécanique ainsi que pour l'éclairage à Heilbronn , à une distance de 1 1 km de la première ville. La génératrice de 3oo chevaux fournit 5o volts et 4 000 ampères sous une fréquence égale à 40. Un transformateur non immergé dans l'huile élève la tension à 5 000 volts. La ligne consiste en trois fils de cuivre, de 6 mm de diamètre, soutenus, par des isolateurs à huile, sur des poteaux dont la hauteur varie de 8 m, dans la campagne, à 14 m, dans les agglomérations habitées. A l'entrée de Heilbronn, un transformateur ramène la tension à i5oo volts. De là des branchements formés par des câbles à 3 brins concentriques alimentent des sous-stations où sont placés des transformateurs réduisant la différence de potentiel à 100 volts. Le courant est amené aux lampes par les trois fils du système de distribution, dans les installations importantes. Dans les petites installations, on se contente d'introduire deux fils distributeurs. On a cherché à équilibrer, aussi bien que possible, le débit des trois circuits; néanmoins on observe parfois des fluctuations de 3 à 4. volts dans la tension. Quelques électromoteurs, de 1/2 à 6 chevaux, sont alimentés par la distribution. L'intensité des courants polyphasés qu'ils absorbent est sensiblement la même à vide qu'à pleine charge, mais, dans le premier cas, le retard de phase est suffisant pour réduire considérablement l'énergie dépensée. Les électromoteurs dont la puissance dépasse 2 chevaux sont munis d'un

rhéostat de démarrage, afin de ne pas absorber un courant trop intense à la mise en marche , lequel ferait baisser la tension dans les circuits des lampes. Les compteurs employés sont du système Aron.

597. — Applications à l'art des mines. — Les transmissions électriques sont appelées à rendre de grands services dans rexploîtation des mines, attendu qu'une même canalisation pourvoit à Téclairage des travaux et permet d'assurer tous les services nécessitant une force motrice, à savoir: l'extraction, Tabattage , le transport, Texhaure, la ventilation, auxquels s'ajoutent, dans certains cas, la préparation mécanique et le traitement électrochimique des minerais. La concentration en une seule usine de la production de la puissance motrice permet alors d'utiliser les moteursles plus économiques. L'emploi de l'électricité rend en outre possibles l'utilisation de forces naturelles et l'exploitation de certaines mines restées improductives par suite de la chèreté du combustible.

Jusqu'à présent, Tagent de transmission le plus employé dans les travaux souterrains est l'air comprimé, à l'aide duquel on a percé les grands tunnels des Alpes. Mais les aéromoteurs ont un rendement médiocre par suite de la difficulté opposée par le refroidissement de Tair à l'emploi de la détente. Il est vrai que le réchauffage de l'air et Tinjection de vapeur (systèmes Cornet, Popp) permettent d'améliorer le rendement, mais ces procédés nécessitent des foyers, compliquent les moteurs et, partant, ne sont guère applicables aux travaux des mines, où les appareils doivent être simples et faciles à conduire et où les fumées de foyers sont inadmissibles. A cet égard , les moteurs électriques présentent toute satisfaction, puisque leur rendement est élevé et qu'on peut les rendre auto-régulateurs en enroulant convenablement leurs inducteurs, § 573. En outre, les canalisations électriques suivent aisément les galeries les plus tortueuses, tandis que les tuyaux rigides nécessités par l'air comprimé demandent une main-d'œuvre coûteuse de mise en place. Dans les tunnels , l'air frais dégagé par les aéromoteurs ne constitue pas une ventilation suffisante pour permettre de se passer d'appareils d'aéragc spéciaux ; dans les travaux de mines ordinaires , la quantité d'air apportée par ces moteurs est relativement plus faible encore.

Étant donnés les avantages des électromoteurs , leur emploi ne lardera pas à se développer dans les exploitations minières où Tatmosphère n'est pas chargée de gaz inflammables , comme c'est le cas dans les mines à grisou. Dans ces dernières , on pourra faire usage de moteurs sans collecteurs, tels que les moteurs polyphasés. M. Goolden emploie, dans ces circonstances, des moteurs à courant continu complètement entourés d'une enveloppe métallique emprisonnant un faible volume d'air et portant des orifices de ventilation fermés par des grillages. Les interrupteurs et autres appareils susceptibles de donner des étincelles seront enfermés dans des boîtes hermétiquement closes et traversées par les tourillons des arbres de manœuvre. Dans les interrupteurs, les étincelles §ont d'ailleurs réduites par l'insertion progressive de résistances dans le circuit avant la rupture.

Dans les mines à grisou, on ne peut procéder à la soudure des joints des câbles, par suite de l'interdiction des lampes à souder. On est obligé d'étamer à l'avance les bouts des conducteurs à réunir et de les serrer dans des mâchoires qu'on enferme ensuite hermétiquement. De la sorte, si un joint devient défectueux, les étincelles qu'il occasionne sont sans danger.

M. Aïkinson a imaginé un câble de mine dont la rupture ne provoque pas d'étincelles. Le conducteur du câble est double. Une partie de forte section est disposée autour d'un conducteur central séparé. Ce dernier, dont la section est faible, est enroulé en hélice. Si une traction rompt le conducteur extérieur, le courant passe tout entier par l'hélice centrale qui peut s'allonger considérablement, et le fil fusible qui la protège au tableau de distribution fond avant qu'elle soit rompue.

Pour favoriser le développement de ces applications, il est important que les constructeurs électriciens se donnent la peine d'étudier les appareils de mines et cherchent au besoin des types spéciaux appropriés aux clectromoteurs , dont la vitesse de rotation est généralement considérable. C'est ainsi que les perforatrices et les baveuses mues directement par des moteurs électriques ont été étudiées en France par M. Taverdon , en Angleterre par M. Blackburn, aux Etats-Unis par MM. Van Depoele et Edison et en Belgique par M. Dulait. Le cadre de cet ouvrage ne nous permet pas de multiplier les

exemples d'applications de rélectricité aux travaux des mines •' Nous nous contenterons de citer un cas montrant raméliorationde rendement obtenue par la substitution de rélectricité à Tair comprimé.

Au charbonnage Saint-Jean, à Normanton (Angleterre), une pompe souterraine, mue par une dynamo, est destinée à élever 53o litres d'eau à la minute à une hauteur de près de 3oo mètres.

La machine génératrice, qui produit un courant de 62 ampères sous une tension de 6o3 volts, fait 4.00 révolutions par minute. Le câble a une résistance de o,5 ohm. Le moteur fait 450 tours par minute et la pompe 25 tours.

La puissance indiquée, de j3 chevaux, à la machine motrice se répartit comme suit dans les divers organes de la transmission :

Frottements de la machine motrice . . . . . chevaux 6,9

Pertes dans la courroie et la machine génératrice. » 4,8

Pertes dans le câble et le moteur » 6,7

Pertes dans la courroie, Tarbre de transmission et

* la pompe marchant à vide « 10,2

Puissance absorbée par Têlévation de Teau ... » 3i,5 Pertes dues au frottement de Teau dans la colonne

ascensionnelle et dans la pompe » 12,9

Total : chevaux 73,0

La perte considérable, due au frottement de Feau, tient à une

section insuffisante du tuyau de remonte. Malgré ces conditions

défectueuses, on voit que la transmission électrique rend — ,— , soit

• . . . 7^ïO

environ 43 pour 100 du travail indiqué à la machine à vapeur. La

transmission par Tair comprimé qui faisait auparavant le même service rendait au maximum 14 pour 100.

A la suite de ces résultats, les appareils à air comprimé, qui servaient à mouvoir un transport intérieur dans le même charbonnage, ont été remplacés par une transmission électrique..

(') Voir: Saladin, Le matériel électrique dans les mines, Bull, de la Soc. int. des électr. Décembre 189 1. Masson, Revue universelle des mines, 1892.