Usine électrique de Cologne. — La fig. 5o3 monire une

coupe à travers l'usine électrique de Cologne exploitée en régie par la municîpaliié et établie par la firme Helios, d'Ehrenfeld, suivant les derniers perfectionnements du système Ganz. L'usine est située à la limite de la ville. La chambre de chauffe est pourvue

Fig. 5o3.

de chaudières SiemmUlIcr multitubulaircs, de 21 m* de surface de chauffe, dont le tirage est activé par un ventilateur. Dans le soussol de la chambre, on voit les carneaux de fumée, une galerie d'évacuation des cendres et des réservoirs capables de contenir Soom'd'eau,

La halle des machines, au-dessus de laquelle règne un poni roulant avec grue de 3o tonnes , contient 3 machines Sulzer compound, fournissant 5oo à ôoo chevaux à 85 tours par minute, et une quatrième machine plus petite pour les heures de faible débii. Le volant des grandes machines est remplacé par un inducteur de 4,3o m de diamètre comportant 72 pôles rayonnants. L'induit formé de deux demi-couronnes, pouvant être déplacées pour la visiie de la dynamo, présente 72 bobines où se développent des courants ajtcrnaiifs à la tension de 2 000 à 2 Soo volts et d'une fréquence égale à 5i périodes par seconde.

La vapeur est amenée aux moteurs par deux conduites en fer forgé. Des condenseurs situés sous les moteurs reçoivent l'eau froide des réservoirs susmentionnés et refoulent l'eau chaude dans ces mêmes réservoirs.

Un caractère particulier de l'usine est l'absence, à proprement parler, de tableau de dlsiribuiion. Les appareils régulateurs et interrupteurs sont dissimulés et manœuvres par des leviers situés

Fig. Soi.

sur une plateforme élevée à 3 m au-dessus du sol de la halle des nnachines. Ainsi, on évite le danger auquel exposerait le contact des instruments de service soumis à une haute tension,

La lig. 5o4 montre l'ensemble de cette disposition, tandis que la fig. 5o5 présente une vue détaillée des leviers. A chaque alternateur sont affectés 4 leviers a, b, c, d derrière lesquels s"éléve une colonne ponant les appareils de mesure correspondants, à savoir : les ampèremètres et les voltmètres pour l'alternateur et son excitatrice et l'indicateur de phases pour le couplage de raliernaieur.

Pour mettre un aliernaieur en service, on commence par fermer le circuit de l'exciiatricc par le levier d, après quoi, avec le levier c, on règle les résistances introduites dans les inducteurs de cette machine. On relie ensuite, au moyen du levier <r. l'induit de l'alternateur à des résistances artiticiellcs placées dans la cave et capables d'absorber la puissance entière delà machine. Lorsque l'indicateur de phases montre que l'alternateur est en accord avec les phases de

4^4 éci.aiua(;k Éi.ectbique.

la disiribuiion, on relie la machine au réseau à Taîde du levier b qui agit sur un interrupieur à mercure qu'on voit sur la rtg, 5o4 ci qui

est analofîue à celui de l'usine de Rome.

Le réseau actuel , capable de desservir 20 000 lampes , comporte environ 20 kilomètres de conducteurs. Ceux-cî sont souterrains ; ils se composant de câbles concentriques sous plomb, armés de bandes en fer suivant le système Bcrthoud, Borel et O'. Ces câbles

USINES Éi.ECTiirQilKS. 4S5

sont posés dans des boites en bois remplies d'asphalte. Afin de permettre les travaux à la canalisation sans arrêter la distribution entière, on a prévu le moyen d'isoler par sections les conducteurs.

Fis. 506.

Dans ce but, on a installé des interrupteurs à mercure logés dans des armoires dispost-es dans les cJîtîces publics ou dans des colonnes en fer telles que celle représenti'C dans la fig. 5o6. A l'intérieur se trouve un téléphone en relation avec l'usine.

486 ÉCI.AIHAGË ÉI.F.CTRTQUE.

La lîf;. 5(1- momry un branchennjnt d'abonné. D'une boîie de jonciitm pan un câble double ubouilssani â un mierrupicur. De là, dfs câbles si nipli'spost's sur isolateurs se rendent au transfrirmateur.

I,es dépenses d'installation de la distribution électrique se

répartissent comme ,suii :

Bâtiments et terrains fr. 436 25o

Chauditres n 162 5oo

Meneurs , dynamos et appareils électriques de

Tusine •< 8o5 25o

Conducieurs et transformateurs « 775 000

Compteurs >. 5o 000

Divers » 62 5oo

Fr. 2 .^12 5oo L'énergie est vendue ;i raison de 0,80 Ir. !e kilowatt-heure, avec

USINES ELECTRIQUES. 407

des rabais, allant jusque 5o pour loo, pour une consoinmalion croissante.

749. — Distribution Westioghotise, — La maison Westinghouse a contribué dans une large mesure au développement considérable pris par les distributions par transformateurs aux États- Unis. Nous avons eu l'occasion de décrire l'aliernateur et le transformateur, §§ 4^'^ et 43^, que celte maison construit. Nous examinerons les caractères principaux des procédés de distribution qu'elle préconise.

Pour l'éclairage privé qui utilise surtout les lampes à incandescence, M, Wesiinghouse alimente les transformateurs en dérivation sous une tension d'un millier do volts, réduite dans les circuits secondaires à 5o volts. Ce voltage est considéré aux États- Unis comme favorable à l'obtention de lampes à incandescence solides et de longue durée.

Les canalisaiions sont généralement aériennes dans les villes américaines et les poteaux qui supportent les fils soutiennent parfois le transformateur destiné à desservir un immeuble voisin, comme l'indique la fig, 5o8,

Fig. 5o8.

Lorsqu'on fait ainsi usage de conducteurs aériens, il est nécessaire de munir les transformateurs non seulement d'un coupe-circuit

double sur le primaire et d'un appareil de sûreté prévenant tout contact entre le primaire et le secondaire, § 499, mais encore d'un parafoudre préservant Tappareil en cas de décharges atmosphériques. L'ingénieuse disposition de M. E. Thomson, § 478^ dans laquelle un électro-aimant traversé par le courant de la dynamo éloigne Tare produit par celle-ci entre les plaques de sûreté et le rompt , pourra être mise à proSt. Les transformateurs américains se disposent également contre les murs, extérieurement aux immeubles desservis.

Les alternateurs Westinghouse sont susceptibles d'être associés en quantité. Toutefois , la pratique américaine ne semble pas favorable à ce mode de groupement qui suppose tous les récepteurs reliés par un réseau commun. La facilité avec laquelle il se produit des terres dans un réseau à haute tension, dont l'isolement n'est pas très soigné, engage à diviser les récepteurs en groupes isolés communiquant par des feeders avec les alternateurs. De cette manière^ si des pertes à terre surviennent aux deux bornes primaires d'un transformateur, on isole le feeder correspondant à l'usine et il n'y a qu'un nombre restreint d'appareils hors service.

A la station génératrice, on dispose des commutateurs permettant de connecter un feeder ou un faisceau de feeders avec chacun des alternateurs. Aux heures où la demande de courant est faible, une seule dynamo suffit pour alimenter tous les feeders. A mesure que les lampes sont allumées, on sépare les feeders en les reliant isolément ou par groupes à des alternateurs indépendants. Par ce moyen, on fait en sorte que chaque machine fonctionne avec le meilleur rendement, tout en assurant l'indépendance des groupes de transformateurs. On règle la tension dans le réseau à l'aide d'un voltmètre Cardew dérivé sur le secondaire d'un transformateur dont le primaire communique avec des fils pilotes, ou encore à l'aide de la disposition différentielle de MM. Ganz et C'\

On peut mettre les feeders en contact avec un indicateur de terre dont le principe est analogue à celui du dispositif du § 554. Un transformateur dont une des bornes primaires est unie au sol peut être mis en communication par la seconde borne primaire avec Tun ou l'autre des conducteurs du circuit essayé. Une lampe placée sur le secondaire brûle avec un éclat plus ou moins vif lorsqu'il existe une terre dans le réseau.

tJSlNES ÉLECTRIQUES. 489

Toutes les clefs insérées dans les circuits à haute tension doivent être doubles, c'est à dire qu'il faut qu'elles interrompent à la fois Jes deux conducteurs de chaque circuit , afin de ne pas laisser persister dans l'un d'eux une tension qui peut être dangereuse.

750, — Station de Sardinia Street , à Londres. — Les principes de la distribution Wesiinghouse ont été appliqués à la station électrique de Sardinia Street, située dans un des quartiers riches de Londres ('), et au sujet de laquelle nous donnerons quelques détails en raison du soin qui a été apporté par les ingénieurs de la Metropolitan Electric Light C^ dans Pétude de celte usine.

Les moteurs à vapeur sont établis au rez-de-chaussée sur des fondations en maçonnerie reposant sur une couche de feutre recouverte de plomb et appuyant elle même sur un massif de béton. L'ensemble de ces fondations est isolé dans une excavation à parois maçonnées, de 4 m de profondeur. On évite, par ce moyen, que lés trépidations des machines ne se communiquent aux habitations voisines. En outre, les murs de l'usine sont doubles afin d'empêcher la propagation des bruits de celle ci. Les dynamos .sont situées au premier étage et attaquées par des courroies traversant le plancher.

Dix moteurs compound du système Westinghouse, produisant 25o chevaux à 200 tours par minute, commandent chacun un alternateur. Trois excitatrices à courant continu sont attaquées par des moteurs distincts.

Les chaudières se trouvent dans une halle latérale, située, de même que le magasin à charbon, en contrebas de la rue, afin de pouvoir vider le combustible par des soupiraux ouvrant à la rue.

Sur un des côtés de la salle des dynamos se trouve un immense tableau de distribution, de 18 m de longueur et 4 m de hauteur, permettant d'effectuer les combinaisons suivantes entre les 3 excitatrices, les 10 alternateurs et les 20 feeders transportant l'énergie électrique de l'usine à 20 groupes distincts de transformateurs éparpillés dans le district desservi par l'usine.

lo Une des excitatrices doit pouvoir être reliée à un groupe quelconque d'alternateurs.

(*) Fleming, Electrician^ 24 octobre 1890.

2° Il faut qu'un feeder ou un faisceau de feeders puisse s'embrancher avec un alternateur quelconque ou, exceptionnellemeni, avec un groupe d'alternateurs associés en quantité.

3° Un alternateur de réserve doit pouvoir remplacer rapidement une machine défectueuse.

Le tableau est formé de panneaux en ardoise emboîtés dans une charpente métallique. Il est suffisamment écarté du mue pour qu'un ouvrier puisse faire aisément les connexions à l'arrière entre les conducteurs et les appareils de commutation.

A chaque feeder correspond un panneau à la tête duquel se trouvent un ampèremètre, un voltmètre marquant la tension au départ et un autre voltmètre permettant d'estimer la tension aux récepteurs, grâce à la disposition différentielle déjà décrite. Chaque panneau porte également des résistances artificielles servant à régler séparément le voltage utile de chaque feeder, lorsqu'un même alternateur alimente plusieurs circuits.

Le voltage d'un faisceau de feeders peut être relevé ou abaissé par rintroduction de résistances dans le circuit dérivé d'une des excitatrices.

Le commutateur des excitatrices est situé au centre du tableau . en un point d'où l'on domine l'ensemble des dynamos.

Fig. 309.

Les cercles marqués de i à 10 figurent les inducteurs des alternateurs qui, à l'aide de clefs d'interruption, peuvent être intercalés en dérivation par rapport à un des couples de conducteurs entre lesquels sont branchés les trois excitatrices A, B, C. Trois clefs doubles X, Y, Z permettent de fermer les triangles formés par les conducteurs. En manœuvrant les clefs des alternateurs et les trois doubles clefs, on peut former un grand nombre de combinaisons entre les excitatrices et les alternateurs.

Au panneau correspondant à un feeder se trouve un commuateur à l'aide duquel il est possible de relier, cette artère à un

USINES ELECTRIQUES.

alternateur ou à un groupe d'alternateurs, en même temps que de substituer rapidement un alternateur à un autre. La fig. 5 10 montre le principe de la disposition appliquée au cas de 3 alternateurs n^ i, no 2 et no 3. Ceux-ci communiquent par des conducteurs i , 2 , 3, 1% 2', 3' avec des blocs de laiton a^ b^ c, a\ b\ c' disposés entre deux rangées de barres /i, g^ h\ g' , Des chevilles métalliques permettent de relier les blocs aux barres. Ces dernières sont raccordées, d'autre part, à un commutateur central qui a pour organe principal un levier double dont les branches communiquent avec les deux conducteurs 4, 4 constituant le feeder. Si l'on pousse le double levier vers le haut, on voit qu'on peut faire communiquer F, F' avec G, G'. Si le levier est poussé vers le bas, c'est avec H, H' que la liaison s'établit. Enfin, dans une position intermédiaire, le levier relie F, F' à la fois avec G, G' et avec H, H'. Cela compris, pour connecter l'alternateur n® i avec le feeder, on mettra des chevilles entre les blocs ^, a! et les barres g^ ^ et l'on relèvera la double clef.

Fig. Sic.

Pendant ce temps, on fera tourner une dynamo de secours n® 3, par exemple , à vide et à faible vitesse et l'on insérera des chevilles entre f, c' et /?, K, Si l'alternateur n^ i vient à manquer, l'agent préposé à la manœuvre du commutateur demandera au conducteur des machines de donner au n^ 3 une allure normale. Il suffira alors d'abaisser brusquement le double levier pour opérer la transposition sans qu'on aperçoive d'oscillation du courant dans le feeder. On pourrait associer le n*» i et le n«> 2 en quantité, après les avoir réglés à l'aide d'un synchroniseur de phases, en plaçant des chevilles entre ^, V et g-, g\

Comme il y a dix alternateurs dans la station de Sardinia Street ,

il faut 20 panneaux contenant chacun dix paires de blocs tels que ^ a . On pourra ainsi grouper les feeders et les alternateurs de toutes les manières possibles.

Les conducteurs du réseau sont souterrains. Ce sont des câbles isolés au caoutchouc et tirés dans des conduites en fonte.

La fig. 5 1 1 montre un feeder arrivant à une boîte de distribution e où il se raccorde par l'intermédiaire de fils fusibles avec des conducteurs alimentant des groupes de transformateurs a, h^ c, h et rf, m, n disposés sur des circuits fermés en vue de permettre au courant d'arriver par deux côtés à ces appareils et de diminuer ainsi les chances d'arrêt de ceux-ci. Les conducteurs sont figures par un trait unique pour simplifier le dessin. Le détail h montre qu'en avant d'un transformateur se trouve un coupe-circuit primaire qui est double.

Fig. 5x1.

Devant chaque maison d'abonné la conduite présente un raccord en T par lequel on tire les bouts de câble allant vers le transformateur, afin de supprimer les joints au point de branchement. Si un nouvel abonné m demande un raccordement, on enlève le câble entier situé entre ^ et w et Ton tire deux bouts de cable nouveaux dm^ mn pour éviter le joint. Le cable retiré est remise jusqu'au moment du réemploi.

751. — Éclairage public des villes- — Les lampes de faible intensité, employées habituellement pour l'éclairage des rues et des places publiques, n'éclairent qu'un périmètre très restreint et laissent le haut des maisons dans une obscurité presque complète. Pour l'éclairage des artères principales d'une ville, rien ne

remplace la puissante lumière de Tare voltaïque, qui produit Teffet d'un beau clair de lune et fait valoir Tarchitecture des maisons jusque dans les moindres détails.

Les lampes à arc doivent se placer à une hauteur suffisante pour ne pas gêner la vue par Téclat direct du foyer. Les globes opalins corrigent du reste la crudité de la lumière directe. Les hauteurs de 8 à 20 m sont les plus courantes. Aux États-Unis, on a adopté dans certaines villes des mais en treillis beaucoup plus élevés. Mais les lampes éclairent alors inutilement les faîtes des maisons, Cl Tentrctien des foyers est rendu très difficile.

Les lampes peuvent être portées par des poteaux métalliques, disposés sur les trottoirs ; parfois elles sont suspendues au milieu des rues par des chaînes tendues entre deux poteaux ou entre deux maisons opposées. La fig. 5ii montre la disposition adoptée dans l'avenue des Tilleuls, à Berlin.

..nrto.

Fig. 5 12.

Lorsque les lampes sont portées par des poteaux, divers moyens

sont en usage pour faciliter le renouvellement des charbons. Les

lampes peuvent, par exemple, ôtre descendues par un treuil fixé au

bas du support et à Taide de cables passant sur des poulies à la