POSÉS , EN MÈTRES. EN OHMS

Sous 200 3ooooo

200 à 3oo 200 000

3oo à 5oo 100 000

5oo à 750 80000

I 000 à i 5oo 40000

i 5oo et plus 3oooo

Dans un autre cas, on a imposé une résistance minima de 100 000 ohms par kilomètre de conducteurs, en spécifiant un minimum de 5oo 000 ohms pour chaque appareil pris isolément.

Dans les locaux humides, on exige que les conducteurs aient une gaine isolante présentant sous Veau une résistance de 3oomegohms par km.

Lorsqu'on fait usage de matières vulcanisées dans l'enveloppe isolante, le cuivre doit être étamé pour éviter sa sulfuration.

Les joints des conducteurs doivent être aussi peu nombreux que possible. On les soude à la résine et on protège la soudure par une couverture isolante faite avec des soins minutieux. C'est souvent par les joints que les installations laissent à désirer. Sur les câbles revêtus d'une simple enveloppe de coton, les joints soudés sont recouverts d'une bande de coton imbibé d'un enduit poisseux qui assure l'adhérence de la couverture.

Si les câbles sont protégés par du caoutchouc, il faut enrouler autour du joint autant de couches de caoutchouc naturel et de caoutchouc vulcanisé qu'en comporte la gaîne. Ces couvertures, faites de ruban , sont soudées par du caoutchouc dissous dans la benzine. Une lanière bitumée protège le joint.

PROJETS D ÉCLAIRAGE. 525

Les circuits dérivés doivent être protégés par des coupe-circuits disposés près des points de raccord des conducteurs de sections inégales. Si Ton ne rapproche pas les fils de sûreté des points de raccord, un court-circuit peut se produire en avant du coupe-circuit sans que ce dernier fonctionne. Il convient d'intercaler un fil de sûreté sur le conducteur d'aller et un autre sur le conducteur de retour. En ne protégeant qu'un des conducteurs seulement, il peut arriver que, dans deux circuits présentant des parties parallèles, les fils fusibles soient l'un sur Le fil d'aller, l'autre sur le fil de retour. Si les deux fils non garantis viennent à se toucher accidentellement , un courant dangereux prend naissance sans que les appareils de sûreté fonctionnent aux points de dérivation.

On admet qu'un coupe-circuit est nécessaire dans tout circuit dérivé alimentant plus de 5 lampes à incandescence de i6 bougies. On groupe ces fils fusibles sur des tableaux secondaires, d'où partent des circuits alimentant 5 lampes. Lorsqu'on fait usage de lampes portatives et de fils flexibles, un coupe-circuit est, en outre, indispensable au raccord du cordon souple avec la conduite fixe. Les lampes à incandescence suspendues possèdent, par exemple, un fil de sûreté dans la rosace du plafond.

Les plombs de sûreté doivent fondre pour un courant dépassant de 5o à loo pour loo l'intensité normale. Il convient que les supports des coupe-circuits portent l'indication du courant pour lequel ceux-ci fonctionnent. Il est, en outre, désirable que les plombs de sûreté soient montés dans des gaines qui ne s'adaptent qu'aux supports portant l'indication correspondant à la section de ces plombs. De cette manière, on évite qu'un ouvrier peu soigneux ou mal avisé ne remplace un fil de sûreté fondu par un autre de section trop forte.

Les commutateurs, interrupteurs et coupe-circuits doivent être construits de telle sorte qu'il ne puisse pas se produire d arc voltaîque permanent entre les pièces métalliques qui les composent. Dans ce but, Técartement de celles-ci est en rapport avec la tension électrique et un ressort ou tout autre dispositif empêche les pièces mobiles de rester dans une position intermédiaire entre les positions extrêmes.

Les interrupteurs et les coupe-circuits sont munis de supports et de couvercles incombustibles. Il est bon de n'admettre dans les

commutateurs et interrupteurs que les contacts à frottement. La surface de contact doit être calculée pour une densité maxima de 0,2 ampère par mm^. Les interrupteurs des circuits à haute tension sont toujours doubles de manière à couper à la fois les deux branches de chaque circuit et à éviter qu'une tension élevée ne persiste sur Tune d'elles. Ces interrupteurs sont construits de telle façon qu'on ne puisse toucher les blocs de contact et autres parties de circuit sans démonter l'appareil.

Les lampes à arc sont protégées par des globes avec cendriers, afin d'éviter la chute de particules de charbon incandescentes. On spécifie fréquemment que l'absorption par les globes ne doit pas dépasser 0,2 5 de la lumière qui les traverse. Si les arcs sont alimentés par des courants de haute tension, il convient d'isoler du circuit les pièces métalliques extérieures, de crainte d'accidents.

Dans le montage des lampes à incandescence, on emploie souvent les appareils à gaz, lustres, appliques, en guise de supports pour les conducteurs. Cette disposition expose à des dérivations vers la terre. Pour empêcher ces dernières , on isole ces appareils de la conduite générale par une rondelle de fibre interposée dans le joint des tuyaux et percée de manière à ne pas gêner le passage du gaz.

Les conducteurs servant à alimenter une lampe électrique ne doivent jamais servir à la suspendre, ni à supporter un poids quelconque. On utilise, à cette fin, des fils ou des câbles métalliques auxiliaires.

Les résistances artificielles ajoutées aux lampes, ainsi que celles introduites dans le circuit des inducteurs des machines, sont éloignées de toute matière combustible et disposées de manière à permettre la circulation de l'air autour des fils.

Le circuit primaire d'un transformateur doit être soustrait à l'accès du public et une disposition est prise pour que, si un contact se produit avec le circuit secondaire, la tension ne puisse devenir dangereuse dans ce dernier. La distance entre les circuits primaires et secondaires doit être d'au moins i cm, §§ 4^4 et 499. Les transformateurs disposés à l'intérieur des habitations doivent être placés dans des caisses incombustibles.

Les dynamos ont leurs boulons de serrage isolés du massif

PROJETS d'Éclairage. 527

des fondations en vue de diminuer les chances de contact avec la terre. Il faut éviter de les installer dans des lieux humides.

Les accumulateurs seront disposés sur des étagères, supportés par des isolateurs en verre ou en porcelaine.

A l'entrée dans les bâtiments, les fils aériens doivent 'être protégés par des coupe-circuits et des parafoudres , §§ 477 et 478. Les fils d'introduction passent dans des tubes en porcelaine terminés extérieurement par un entonnoir recourbé vers le bas et destiné à éviter l'accès de Thumidiré.

762. — Câbles aériens dans les villes. Règlement du Board of Trade. — Lorsque dans les villes, les câbles aériens transportent des courants de tension élevée, 1000 à 2000 volts par exemple, des précautions spéciales sont prises pour éviter des accidents. Généralement, on entoure ces conducteurs d'une gaine isolante continue et, afin qu'ils n'aient à supporter aucun effort, on les suspend à des fils d'acier ou de bronze fixés aux supports par l'intermédiaire d'isolateurs. Le conducteur est suspendu à son fil de soutien par des brins verticaux, échelonnés sur sa longueur de telle manière qu'entre deux brins successifs, il ne se produise pas de flèche sensible dans le conducteur. Dans ces conditions, on peut considérer la charge comme uniformément répartie sur le câble de support et calculer ce dernier d'après les formules posées précédemment, en adoptant le coefficient de sécurité prescrit par les règlements.

Nous donnons ci-après les règles imposées par le Ministère du Commerce anglais (Board of Trade) pour assurer la sécurité des personnes et pour protéger les lignes télégraphiques considérées comme d'utilité" publique. Dans ce qui suit, il ne s'agit que des conducteurs destinés aux usages industriels (éclairage, puissance motrice, etc.).

1° Un conducteur aérien ne sera jamais posé à moins de 6 m du sol et, lorsqu'il traverse une rue, à moins de 9 m du sol. A part les cas où un conducteur prend appui sur une maison ou pénètre dans celle-ci, il sera éloigné des habitations d'au moins 1,80 m.

2^ La distance des supports des conducteurs aériens n'excédera pas 60 m quand la canalisation est rectiligne et 45 m lorsque la ligne fait un coude.

3° Les supports des conducteurs aériens seront construits à Taide de matériaux durables et seront convenablement garantis contre les efforts occasionnés par le vent , les coudes de la ligne ou les portées inégales de celle-ci.

Les fils de Support des câbles seront fixés par des isolateurs aux points d'appui.

Le coefficient de sécurité admis dans les calculs de résistance sera au moins égal à 6 pour les fils suspendus et à 12 pour les supports , en adoptant comme pression maxima du vent 25o kg par m^. Aucune précaution additionnelle ne devra être prise contre l'accumulation de la neige

40 Chaque support, s'il est en métal, sera relié à la terre. Les supports en bois ou autre matière non conductrice seront protégés contre la foudre par un paratonnerre fixé au support sur toute sa longueur et dépassant le support à la partie supérieure d^une hauteur d'au moins i5 cm.

Un support est considéré comme bien connecté à la terre quand il communique avec une conduite d'eau alimentaire extérieure aux habitations ou, si cet arrangement n'est pas possible, avec une masse métallique, ayant au moins 0,37 m* de surface, enfouie à une profondeur d'au moins 0,92 m dans la terre humide, pourvu que dans chaque cas le fil de connexion possède une ténacité et une conductibilité équivalentes à celles d'une corde comprenant 7 fils de fer galvanisé de 1,6 mm de diamètre.

5<> Chaque conducteur aérien doit être protégé à ses extrémités par des parafoudres du modèle approuvé par le Ministère du Commerce.

6° Quand un conducteur traverse une rue, Tangle compris eutre le conducteur et la direction de la rue ne sera pas moindre que 60 degrés et la portée sera aussi faible que possible.

70 Quand un conducteur aérien croise d'autres conducteurs, des précautions doivent être prises pour empêcher un contact en cas de rupture ou d'affaissement.

8*^ Le courant de travail maximum dans un conducteur aérien sera insuffisant pour provoquer une élévation de température de 170 C et pour altérer les isolants s'il en existe. Des précautions seront prises pour que le circuit soit rompu automatiquement si

PROJETS d'Éclairage. 529

ce courant maximum est dépassé de 25 pour cent, même pendant un court intervalle de temps.

g^ Les conducteurs transportant Télectricité à haute tension auront une gaine isolante continue, dont l'épaisseur ne sera pas inférieure à 2,5 mm. Dans le cas où la tension dépasse 2 000 volts, l'épaisseur de la gaîne, exprimée en mm, doit être égale au nombre de volts divisé par 800. La gaîne sera protégée extérieurement contre l'usure. Si l'armature protectrice est métallique, elle doit être reliée à la terre.

io<» La matière utilisée pour Tisolement d'un conducteur à haute tension ne pourra pas présenter de changements de structure entre — 12° C et 7505 C ni être altérée par l'atmosphère ambiante.

1 1° La résistance d'isolement d'un circuit aérien à haute tension, y compris tous les appareils inclus dans ce circuit, sera telle que, si l'on réunit un point quelconque du circuit à la terre, le courant de perte n'excède pas Vos d'ampère dans le cas de courants continus et \I;.Q d'ampère dans le cas de courants alternatifs. Chaque circuit contenant des conducteurs à haute tension sera pourvu d'un indicateur accusant toute perte supérieure à celles indiquées ci-dessus.

12° Tout t:onducteur aérien à haute tension sera suspendu à un fil de support par des brins isolés assez rapprochés pour que le poids du conducteur ne détermine pas de flèches sensibles. Les fils de soutien seront fixés à leurs supports par des isolateurs, de telle manière qu'en cas de bris de ceux-ci les fils ne puissent choir du support.

1 3<* Dans le cas de conducteurs aériens transportant des courants alternatifs, les deux fils constituant le circuit seront tendus parallèlement à une distance ne dépassant pas 45 cm.

14*' Les propriétaires de conducteurs aériens seront garants de l'efficacité des supports, lesquels porteront une marque spéciale apposée par le Ministère du Commerce.

15° Les supports, les conducteurs et les appareils reliés à ces derniers seront surveillés et entretenus par les propriétaires au double point de vue électrique et mécanique.

16° Aucun conducteur aérien ne sera maintenu après qu'il a cessé de servir, à moins qu'il ne soit destiné à être réemployé à bref délai.

53o ÉCLAIRAGE Ér.ECTRIQUE.

1 7<> Dans la pose des conducteurs, on aura particulièrement égard aux circuits télégraphiques et toutes les précautions seront prises pour éviter les effets d'induction ou autres sur ces derniers.

180 Une notice avec plan de la pose des conducteurs doit être remise au Ministre des Postes et Télégraphes. Celui-ci peut requérir telles modifications qu'il juge convenables pour protéger ses lignes ou ses employés.

763. — Distribution urbaine. Choix du système. — Le projet d'une distribution urbaine rencontre toutes les difficultés que peuvent présenter les installations d'éclairage. Nous indiquerons les principales règles qui président à un travail de ce genre. Si l'on a le choix entre divers systèmes , la première question qui se pose est la recherche du mode de distribution à adopter. On se guidera, à cet égard, sur les considérations que nous avons développées dans la première partie de ce volume et qu'on peut résumer de la manière suivante. Une distribution directe s'indique lorsqu'on doit desservir une agglomération contenant une clientèle compacte; au contraire, une distribution indirecte convient si les abonnés sont clairsemés , si l'usine doit être reportée en dehors d'une agglomération étendue ou enfin si l'on utilise une chute d'eau à proximité de celle-ci.

Les statistiques des usines à gaz et des usines électriques existantes fournissent des indications précieuses au sujet de la répartition des abonnés dans les villes. Ainsi la Société des usines électriques de Berlin estime que, dans cette ville, on peut compter actuellement sur i lampe de 16 bougies par mètre courant de canalisation dans les rues principales et sur 1/2 lampe dans les rues secondaires. La clientèle de cette société se répartit comme suit. Sur 100 abonnés, il y a 10 cafés et restaurants, 34 magasins, 21 banques, 27 théâtres et seulement 8 maisons particulières et diverses. Eu égard au peu de lampes placées chez les particuliers, la clientèle privée est donc d'un rapport minime pour une usine électrique.

A Newcastle la proportion est la suivante : 56 cafés et restaurants, 17 bureaux, i5 boutiques et 12 habitations privées.

M. Picou répartit ainsi, sur 100 abonnés, la clientèle d'une ville de iSoooo habitants en France: 28 cafés et cercles,

PROJETS d'Éclairage. 53 i

21 ateliers, 27,5 boutiques, 7,5 bureaux et appartements, 16 théâtres et salles de concert.

Il est très important de connaître approximativement, pour un réseau comportant un nombre de lampes déterminé, la charge maxima de Tusine, c'est à dire le nombre maximum de lampes allumées simultanément pendant la soirée la plus longue. Ce nombre fixe la puissance de l'usine, réserve non comprise. Celle-ci doit être estimée très largement pour parer aux demandes extraordinaires.

C'est encore l'expérience qui peut seule répondre à cette question.

Voici les résultats constatés dans quelques villes :

Rapport du nombre maximum de lampes électriques allumées simultanément au nombre de lampes installées,

Kensington (Londres) 0,40

Vienne

Newcastle

Cologne

Berlin

Hambourg

Barmen

Un autre renseignement utile au point de vue de la fixation des tarifs est la durée annuelle moyenne d'allumage de chaque lampe installée. Cette durée est considérable dans les quartiers commerçants ; elle est faible dans les quartiers dont la clientèle comprend un grand nombre de maisons fermées où l'on n'allume qu'une faible partie des lampes installées. Voici quelques exemples pris, à Londres, dans des réseaux dont il a été question au § 758 :

S* James gSS heures. House to house 455 heures.

Westminster 643 » Chelsea 35o »

Metropolitan 55o » Kensington 345 »

Dans le projet de l'usine on tiendra compte des considérations exposées au § 740.

764. — Calcul d'un réseau urbain. — Le calcul des canalisations doit être fait largement, en prévision du développement de la demande. Aussi, au début de l'installation, on pose ordinairement des conducteurs pouvant supporter un courant double du courant

Breslau

Darmstadt

Dusseldorff

Hanovre

Koenigsberg

Mulhouse

Stettin

requis, afin de ne pas avoir à retoucher à la conduite peu de temps après sa pose.

Dans la détermination des dimensions des conducteurs employés dans la canalisation, nous avons vu, §§ 474 et suivants, qu'on doit avoir égard aux conditions d'économie et de sécurité, tout en restant dans les limites de pertes de tension prescrites. En fait, avec les gros conducteurs, la densité de courant la plus économique est généralement voisine de celle qu'on peut tolérer au point de vue de réchauffement des conducteurs, soit de i à 2 ampères par mm* de section, selon la nature du revêtement et le diamètre.

Si, en effet, on calcule , d'après le tableau de la page 5o8, le coefficient n entrant dans l'expression du prix de la canalisation, on voit qu'il est voisin de o,o5 pour les câbles isolés. En estimant le taux d'intérôt et d'amortissement à 10 pour 100 (a = 0,1 ), la résistance spécifique du cuivre à p := 1,7 . io® ohm-cm , le nombre moyen d'heures pendant lequel la canalisation fonctionne annuellement à 700 et, enfin, le prix de revient d'un watt-heure supplémentaire produit par l'usine à 0,00012 fr., la densité la plus économique est

soit 1,87 ampère par mm*-^.

Il faut noter que ce résultat se rapporte à la densité de courant moyenne calculée comme on l'a vu au § 476. Or, le courant maximum dépasse considérablement le courant moyen. Il s'ensuit que la règle de Thomson conduit à faire travailler le cuivre à la densité la plus haute compatible avec la conservation de la canalisation. Cette condition s'allie fort bien avec la tendance des compagnies d'électricité, qui cherchent à réduire autant que possible le poids des conducteurs, en vue de diminuer le capital immobilisé dans la canalisation.

Le système de distribution le plus employé est la distribution en dérivation avec feeders. Ce système s'applique aux modes d'alimentation directs comme aux modes d'alimentation indirects des lampes; dans ce dernier cas, les feeders alimentent le réseau primaire. Pour préciser, considérons une ville à éclairer par une usine centrale, à l'aide du système à trois conducteurs, § 485, La

PROJETS d'Éclairage. 333

canalisation comprend des distributeurs longeant les rues et raccordés entr'eux à chaque carrefour, de manière à former les mailles d'un réseau. Ce dernier est alimenté par un certain nombre de feeders rayonnant de l'usine et maintenant une tension invariable aux points de jonction avec les distributeurs. Les chutes de tension tolérées en général sont de i,5 pour loo dans les distributeurs et de 5 à 20 pour 100 dans les feeders. Dans les rues très larges et sur les places publiques, on dispose parfois deux artères distributrices, une sous chaque trottoir.

Connaissant la densité maxima admise dans les conducteurs (souvent 2 ampères par mm-), on n'aura aucune peine à calculer les distributeurs propres à fournir le courant demandé par les divers branchements d'abonnés , figurés au préalable sur le plan de la ville. Dans ce but, on part d'une boîte de jonction qu'on considère comme une source d'énergie électrique à tension invariable capable d'entretenir les lampes situées dans un district dont on calcule les dimensions de telle sorte que la chute de tension n'y dépasse pas i,5 pour 100 lorsque les 2/3 des lampes sont allumées, cette fraction représentant le maximum de la demande courante. On arrive ainsi à une perte limite de 3,3 volts dans une distribution à 220 volts. Le conducteur neutre reçoit une section moitié moindre que celle des conducteurs extrêmes. Dans une distribution à 220 volts , les blocs de maison.^ ainsi limités ont, en général, de i5o m à 3oo m de côté.

On a soin d'indiquer, sur un plan de la ville, les limites de chaque district desservi par un faisceau de feeders, les divers districts étant d'ailleurs contigus et réunis entr'eux. Reste alors le calcul des alimentateurs, qui se composent de deux conducteurs extrêmes et d'un conducteur neutre de section moitié moindre. Ces feeders se placent, dans les tranchées, à côté des distributeurs, en suivant la voie la plus courte entre l'usine et les divers districts. D'ordinaire, afin de pouvoir coupler toutes les machines en dérivation, on réunit les bouts correspondants de tous les feeders à Tusine. La chute de tension devant être la môme dans les diverses artères (5 à 20 pour 100 au maximum), il faut que celles-ci aient des résistances calculées d'après l'équation

o,o5 ou 0,2 e

e étant la tension de distribution et i le courant correspondant aux 2/3 des lampes du district à desservir. Comme, en général, les divers districts renferment des nombres de lampes peu différents, la densité de courant dans les feeders sera d'autant moindre que ceux-ci s'écartent davantage de Tusine. Si le calcul conduisait à une densité dangereuse pour les feeders les plus courts, plus de 3 ampères par mm^ par exemple, il conviendrait d'accroître la section de ceux-ci et de parfaire la résistance calculée par des bandes de nickeline ajoutées en série avec ces feeders à Tusine, Ces diverses estimations admettent une tolérance d'environ 5 pour loo.

On tracera, sur le plan de la ville, les diverses conduites calculées, en notant, à côté de chaque conducteur, la valeur de la section. Pour distinguer les feeders des distributeurs et des branchements, on emploiera des traits de couleurs différentes. Les boîtes de jonction des feeders avec le réseau seront également distinguées des boites de raccord des distributeurs entr'eux.

On dressera des tableaux comportant une énumération ordonnée des conducteurs employés dans les diverses parties du réseau et mentionnant leurs sections , leurs compositions ( barres, cordes de cuivre , nombre et sections des brins) et leiirs poids.

Dans le calcul du réseau primaire d'une distribution par transformateurs, on suivra une marche analogue à la précédente. La chute de tension tolérée dans les feeders est alors très faible , eu égard à la petitesse des courants qui les traversent. Parfois, lorsque le rayon de distribution est peu considérable • la chute est inférieure à i,5 pour loo dans les feeders et les distributeurs réunis.

Pour le choix du système de canalisation , on se guidera d'après les indications données aux §§ 53o et suivants.