DISPOSITIONS GÉNÉRALES DES CHEMINS DE FER ÉLECTRIQUES

Traction par locomotives électriques. Traction par voitures automotrices. Alimentation des moteurs électriques. Courants employés pour la traction des chemins de fer: a) Gourants continus; b) Gourants alternatifs. Hautes et basses tensions. Fréquences. Alimentation des lignes de distribution : a) Lignes à courants continus; b) Lignes à courants alternatifs. Application des divers systèmes.

Traction par locomotives électriques. — Lorsque, par suite des progrès de l'industrie électrique, on a songé à appliquer l'électricité à la traction des chemins de fer, ridée première devait être, naturellement, de remplacer la locomotive ordinaire par une locomotive électrique (fig. 1).

Dans la locomotive électrique, l'organe moteur est le moteur électrique, appareil dans lequel le mouvement est produit par la rotation d'un induit (fig. 2), tournant sous l'influence d'un champ magnétique que créent des inducteurs.

En général, et afin de pouvoir utiliser tout le poids adhérent de la locomotive, on rend chaque essieu moteur, en prenant autant de moteurs qu'il y a d'essieux.

Quant à la transmission même du mouvement, elle se réalise le plus souvent par l'intermédiaire d'engrenages (fig. 3). Ces engrenages sont nécessaires, parce que les moteurs les plus usuels tournent, ordinairement, à une vitesse supérieure à celle

Maréchal. — G hem. de fer élect. 1

que les roues ont à développer, à l'allure normale. Mais on a pu

combiner des moteurs à allure lente, pour lesquels une transmis-

es. 1. — Loconiolîve ëleclri(|ue.

sion n'est plus indispensable. Dans ce cas, l'induit esl montà

Fig. 2. — Induit de moteur électrique.

concentriquement sur l'essieu et il le fait tourner en même temps que lui.

Parfois l'induit agit non sur l'essieu lui-même, mais sur les raies ou sur la jante des roues, en les attaquant par des atlaches

élastiques. Celte disposition permet au moteur de mieux supporter tes chocs occasionnés par les inégalités de la voie, en même temps que le démarrage s'effectue avec plus de douceur. Il est à remarquer que le mouvement produit par les moteurs électriques est circulaire ; c'est un premier avantage sur la locomotive à vapeur où, par suite du jeu des pistons, le mouvement

est alternatif. On évite ainsi les mouvements de lacet, dont les voyageurs ne sont pas seuls à souffrir, mais qui ont une fâcheuse répercussion sur la voie et sur le matériel. i

Il y a lieu de rappeler, en outre, que la traction électrique comporte une suppression radicale des fumées et des escarbilles. Celle particularité n'est pas seulement précieuse pour la traction des trains dans les tunnels. Si l'on réfléchit aux dépenses spéciales d'entretien qu'occasionnent 1rs escarbilles (locomotives, paliers, organes en mouvement, intérieur et extérieur des wagons, etc:) et aux ennuis qui en résultent pour, les voyageurs et les riverains,

on peut dire que, dans bien des cas, cet avantage spécial suffirait à lui seul, pour motiver le remplacement de la traction à vapeur par la traction électrique. Nous ne citons d'autre part, que pour mémoire, les incendies que provoquent souvent, le long des voies, les locomotives à vapeur, bien que, de ce chef, les Compa-

l''ig. t. — Traction par voiture automotrice,

gnies exploitantes aient eu parfois à payer des indemnités considérables. 11 est clair, qu'avec l'électricité, cette source de dommages est radicalement supprimée.

Traction par voitures automotrices. — L'inconvénient de la locomotive, c'est son poids mort. A la vérité il faut, pour les trains lourds, qu'une locomotive soit pesante, car, sans cela, elle patinerait, au lieu de démarrer. Mais il n'en est pas moins vrai que le poids de la machine vient s'ajouter inutilement à celui du train et que les dépenses de traction s'en trouvent augmentées.

DISPOSITIONS GENERALES b

On pourrait l'éviter en montant les moteurs sur les essieux de

l'une des voitures, solution que rendent possible, d'ailleurs, le

faible encombrement des moteurs et le fait que ceux-ci ne sont

pas des machines à feu.

Ainsi est-on arrivé à la conception de la voilure automotrice

(fig. i). Mais l'effort de traction d'une automotrice a, comme limite,

l'adhérence de fa voiture, c'est-à-dire environ le septième de son poids. Si l'on suppose, par suite, une voiture de 20 tonnes, l'effort de traction que l'on pourra développer sera, au plus, de

- — = 2,9 t. soit près du tiers de celui que l'on obtiendrait

avec des locomotives. Ce serait très souvent insuffisant, surtout si l'on a en vue des démarrages rapides.

Aussi, pour augmenter l'effort de traction a-t-on, parfois, rendu automotrices non pas une, mais deux voitures du train.

Enfin, étendant le système, on est arrivé à combiner des trains dans lesquels toutes les voilures sont automotrices (multiple unit system) (fig. 5). On utilise, alors, l'adhérence entière du train. Chaque voiture n'exige pas une manœuvre spéciale. On

commande l'ensemble des moteurs, à partir die la première Voiture, soit par une distribution électrique (Spraguc, Thomson-r Houston), soit par l'air comprimé (Westinghouse).

Le multiple unit System offre cet autre avantage de. permettre, pour ainsi dire à volonté, la subdivision des trains. Chaque voiture motrice possède, en effet, un appareil de manoeuvre pour la commande générale et simultanée des voitures. Quand une voi.turc est simplement incorporée dans un train, cet appareil n'est pas utilisé, la première voiture intervenant seule. Mais si Ton coupe le train et que la voiture considérée passe en tôte, elle est toute disposée pour permettre la manœuvre des voitures qui viennent après elle.

De cette façon, on peut faire varier très facilement le nombre des places offertes, ce qui a son intérêt sur les lignes à voyageurs où le trafic journalier subit des oscillations importantes.

Alimentation des moteurs électriques. — Quel que soit le système adopté — locomotives ou automotrices, — il faut que les moteurs soient reliés, môme pendant le déplacement, à une source continue d'électricité.

On a adopté, pour réaliser cette alimentation continue, Tune des dispositions ci-après :

1° Traction par accumulateurs. — Sur un fourgon — remplaçant le tender — on installe une batterie d'accumulateurs. Cette batterie forme réservoir d'électricité et il suffit de la relier aux moteurs, pôle à pôle. Bien entendu il faut, avant le départ, procéder à la charge de la batterie et renouveler cette charge après un certain temps.

2° Locomotive avec groupe êlectrogène (fig. 6). — Sur la locomotive môme ou sur un fourgon remorqué, on installe une véritable usine électrique avec chaudières, moteurs à vapeur et dynamos. Le courant ainsi produit alimente directement les moteurs élec-

triques (locomotive Heilmann). La complication d'un tel système est grande puisque, pour fabriquer du courant, il faut déjà des

Fig. C. — Locomotive avec grimpe éleclrogêne (locomotive Hciliuana.]

irganes et des appareils plus nombreux que n'en comporte une

Fig. 7. — Train avec conducteurs aériens et prise de courant par trolley.

3" Captation du courant sur un conducteur en charge régnant le long des voies. — - C'est, de beaucoup, le système le plus usité.

Le courant électrique va du conducteur aux moteurs par un trotteur, un archet ou un trolley et revient à l'usine génératrice par les rails de roulement.

L'expérience a montré que l'éclissage mécanique de ces derniers n'était pas suffisant pour assurer une continuité convenable du circuit de retour et l'on doil, dans ce système, éclisser les rails électriquement. C'est-à-dire que l'on relie les rails entre

Pig. 8. — Train avec conducteurs aériens et priic tle courant par archet.

eux par des câbles ou des tiges de cuivre, de manière à ce que le courant puisse, sans difficulté, passer d'un rail à l'autre.

Le conducteur peut être, comme dans le cas d'un tramway, constitué par un lil de cuivre, régnant au-dessus ou sur le côté des voies, le courant, étant recueilli alors, soit par un trolley (fig. 7), soit par un archet (ûg. 8).

Mais, comme la plate-forme d'un chemin de fer est généralement inaccessible au public, on a très souvent pris, pour conducteur, un troisième rail, supporté par des isolateurs et placé soit dans l'entre-voie, soit sur le côté des voies. Ce rail doit, bien entendu, être éclissé électriquement.

Dans certains cas (distribution à courants triphasés) deux conducteurs sont nécessaires. Il faut alors deux frotleurs, deux trolleys ou deux archets. En même temps, des dispositions spéciales doivent être prises aux croisements et aux aiguillages.

Il en serait de même, si Ton voulait faire revenir le courant non par les rails, mais par un conducteur spécial. Cette disposition, qui a été parfois imposée pour des réseaux de tramways, où Ton redoutait les phénomènes élcctrolytiques que peuvent occasionner les courants de retour, n'est guère à prévoir pour un chemin de fer muni d'une plate-forme indépendante et où les éclissages électriques des joints peuvent toujours être bien mieux surveillés que dans le cas d'une voie, avec mils noyés dans une chaussée.

Courants employés pour la traction des chemins de fer : a) Courants contiîias. — La traction des tramways ayant mis en évidence les avantages spéciaux à l'emploi du courant continu à 5 ou 600 volts, c'est à une distribution- de cette nature que Ton a eu le plus souvent recours.

Les moteurs à 5 ou 600 volts sont, d'ailleurs, de fabrication courante. D'autre part, l'emploi du courant continu à la tension de 5 à 600 volts, au lieu de celle de 100 à 110 volts, qui est usuelle pour des distributions d'éclairage, permet d'adopter, pour la distribution de l'électricité, des conducteurs d'assez faible diamètre. Cependant, quand il s'agit d'un chemin de fer, la distribution électrique offre des difficultés que ne présente pas une exploitation de tramways.

D'abord, il faut se rappeler que lorsqu'un courant d'intensité I passe dans un conducteur de résistance électrique R, il se produit une perte de tension égale à RI et une perte d'énergie égale à RI2 ('). Dans le cas du tramway chaque voiture consomme, en moyenne, de 20 à 25 ampères et, même avec des fils de trolley

1 L'intensité d'un courant est la quantité d'électricité que ce courant transporte en une seconde. On la mesure en ampères.

On compare souvent l'écoulement de l'électricité à celui de 1 eau. L'ampère a son analogue dans le débit.

Le volt mesure la différence de potentiel électrique entre deux corps. C'est l'équivalent de la hauteur de chute, dans le cas de l'écoulement de l'eau. Dans le

10 LES CUEHINS DE FER ELECTRIQUES

dont le diamètre n'est que de 9 millimètres et la résistance par kilomètre de 0,25 ohm, les deux facteurs ci-dessus ne prennent, que dans de grands réseaux, une importance considérable.

Sur un chemin do fer, deux éléments interviennent pour accroître Hl et RI2; d'abord la longueur dos lignes, qui augmente R ; ensuite

Kig. U. — Train avec troisième rail et prise de courant par Trotteurs,

le débit, qui est facilement dix fois plus fort que dans le cas d'un tramway.

L'inconvénient, c'est qu'au lieu d'une tension de 5 à 600 volts,

langage courant on assimile la différence de potentiel à une tension ; on dit la tension d'un courant et on la mesure en volts.

Kn multipliant la hauteur de chute par le débit on obtient, s'il s'agit d'un courant d'eau, la puissance de la chute.

Ile même, eu multipliant l'intensité d'un courant électrique (en ampères) p»r s.i tension (en volts), on obtient la puissance du courant. Cette puissance se cliillrc en u-atU, le watt étant le produit d'un ampère par un volt.

Ou sait que, lorsque de l'eau circule dans nu tuyau, elle éprouve, par suite de sou frottement sur les parois, une certaine résistance â son mouvement. Les conducteur!, dans lesquels circule l'électricité, créent, de infuic. une certaine résistance au passage du courant. Cette résistance se mesure eu ohmx, l'ohm étant l'unité de résistance.

I.a résistance électrique varie beaucoup avec la nature du conducteur. Certaines substances comme le cuivre et l'argent ont une résistance Irèi faible. D'autres, nu contraire, comme le verre et la porcelaine, ont une résistance très considérable, ("est ce que l'on appelle des isolante. Pratiquement ils ne donnent passage à uucun courant.

on arrive à avoir, à une distance assez rapprochée de l'usine, une tension très affaiblie; ensuite la perte d'énergie atteint une valeur très élevée, au détriment du rendement économique de la distribution.

On peut, il est vrai, diminuer R en augmentant la section du conducteur. Mais alors celui-ci devient pesant et sa suspension.

— Ti,(i

Fitf. 10. — Distribution à trois liis.

s'il s'agit d'un conducteur aérien, exige des supports robustes el rapprochés. C'est une vraie charpente aérienne qu'il faut combiner (Baltimore). • » i L'emploi d'un troisième rail supprime cette difficulté; mais il ne faut pas oublier, dans ce cas, que le métal employé (acier) est beaucoup moins conducteur que le cuivre (environ 10 à 12 fois

moins) .

Si Ton augmentait la tension, on diminuerait le débit et par suite les deux facteurs RI et RI2. Mais on avait considéré, jusque dans ces derniers temps, qu'avec des courants continus il était trop dangereux de dépasser des tensions de 5 à 600 volts. Or l'expérience prouve que Ton peut, sans inconvénient, pousser la tension jusqu'à 700 volts (New- York, Berlin) et même 750 volts. On pourra donc, dans une distribution pour chemin de fer, admettre une telle tension limite *.

à Une tension supérieure ne serait pas seulement dangereuse pour le personnel ;

La distribution à trois fils permet de doubler la tension de distribution, tout en ne laissant pénétrer dans les voitures que du courant à la tension-limite admise. Le principe en est indiqué par la figure 10. Soient deux dynamos produisant chacune du courant & 500 volts. Montons-les en « série », c'est-à-dire réunissons le pôle positif de Tune au pôle négatif de l'autre. On aura entre les pôles extrêmes une différence de potentiel de 2 X 500 volts = 1 000 volts et, entre chacun des pôles extrêmes et le pôle commun, une différence de potentiel %de seulement 500 volts.

On applique le système à la traction des chemins de fer, par exemple à un chemin de fer à double voie, en réunissant les rails au pôle médian et en installant au-dessus de chaque voie un conducteur spécial relié, pour une voie, à l'un des pôles extrêmes et pour l'autre voie au deuxième pôle extrême.

De cette façon, bien que la distribution se fasse en réalité à 1 000 volts, il n'y a que 500 volts de différence entre les fils conducteurs et les rails et Ton retombe dans le cas d'une distribution ordinaire à 500 volts. Mais, naturellement, des dispositions doivent être prises, aux croisements et aux aiguillages, pour que les deux conducteurs aériens ne puissent se toucher. Ces dispositions sont particulièrement compliquées dans les gares un peu importantes et proscrivent souvent, malgré ses qualités évidentes, l'emploi du système à trois fils.

Pour un chemin de fer à simple voie, on appliquerait le système à trois fils en divisant la ligne en sections, reliées alternativement aux deux pôles extrêmes de la double génératrice.

b) Courants alternatifs. — Dans un courant alternatif, la tension e est variable et de la forme :

e= Esin 2it -=-

mais les collecteurs usuels des moteurs ne la supporteraient qu'avec difficulté et les pertes de courant par le troisième rail deviendraient assez sensibles.

expression dans laquelle t est l'instant considéré et T la durée d'une variation complète (ce que Ton appelle la période) du courant.

La tension suit ainsi une loi sinusoïdale, partant de zéro pour croître jusqu'au maximum E, puis décroissant jusqu'à zéro, devenant négative, avec un maximum négatif E et revenant à zéro, pour repasser ensuite par les mômes phases (fig. 11). Ces variations se font très rapidement, le nombre de périodes par seconde atteignant souvent 50 à 60. Pour des raisons spéciales, que nous développerons ultérieurement, on a été conduit à abaisser sensiblement le nombre de périodes. Nous verrons beaucoup d'installations fonctionnant avec 25 périodes. Dans certains cas on est même descendu jusqu'à 15.

L'expression e = E sin 2 n -=- devient, en posant -=- = <*>, e =

E sin tôt. Or, considérons un cercle de rayon égal à E et supposons qu'un rayon OA tourne autour du centre 0, avec la vitesse angulaire <d (fig. 12). Si nous comptons le temps à partir de la position OX, l'angle AOX sera égal à <ol, t étant le temps mis par le rayon mobile pour tourner de l'angle AOX. Abaissons du point A une perpendiculaire AB sur le diamètre yrf qui est lui-même perpendiculaire à OX; on aura :

OB — E sin o> t.

Fig. li. — Représentation graphique de la tension d'un courant alternatif.

Donc OB représente, à l'instant /, la valeur du courant alternatif.

Par conséquent on obtiendra les valeurs successives de e, en

faisant tourner OA = E autour de 0, avec la vitesse angulaire o> et en projetant OA sur yy'.

On peut ainsi représenter le courant alternatif par un vecteur OA, méthode qui offre, en particulier, Tavanlagede permettre de composer très facilement deux tensions alternatives de môme période.

Soit, par exemple, à ajouter deux tensions alternativesauxquolles

Fijj. 12. — Vecteur d'un courant alternai if.

Fig. 13. — Combinaison de courants alternatifs par vecteurs.

correspondent les vecteurs OA, et 0A2 (fig. 13'. Construisons le parallélogramme 0At RA2 et projetons sur oy les trois points \l9 A, et R. On aura 0RX = 0B1 -f- OB,. Donc OR est le vecteur de la tension résultante. Et Ton obtiendra, à chaque instant, la valeur de cette tension résultante, par la rotation du vecteur et sa projection sur Oy.

Dans un circuit à tension alternative, l'intensité est également alternative; mais, en raison de la self-induction du circuit de distribution, elle n'est pas en concordance de phase avec la tension. Si I est l'intensité maxima, on aura :

e = E sin ta l et ï = I sin (w / — o).

Si on se reporte aux vecteurs correspondants OA etOB (fig. li\

DISPOSITIONS GENEUALES

VS

Fiç. !4. — Décalage de l'intensité par rapport à la tension, dans un courant alternatif.

ce dernier sera en retard, par rapport au premier de l'angle ©, ce que Ton traduit en disant qu'il est « décalé » de l'angle ç.

Il semble que, dans un courant alternatif, on devrait plutôt considérer la tension moyenne et l'intensité moyenne au lieu de E et de I1; mais on a été amené à partir dune autre donnée, qui est ce que Ton appelle la tension efficace et V intensité efficace. La raison de celte distinction, c'est que les instruments employés généralement

pour la mesure dos courants alternatifs donnent justement la tension efficace et l'intensité efficace. Pour passer de là à E et

à I, il suffit de savoir que :

E effic. = —F^— 0,707 E.

I «flic. = -;=■ = 0,707 I .

On ne doit pas oublier que lorsqu'il s'agit d'un courant alternatif la tension et l'intensité que l'on indique pour caractériser le courant, sont la tension efficace et l'intensité efficace.

Ainsi un courant alternatif de 5 000 volts est un courant dont la tension efficace est de 5 000 volts. La tension maxima serait, au contraire, %> = 7 072 volts.

Le décalage o de l'intensité I par rapport à la force électromotrice E intervient, dans un courant alternatif, pour réduire la puissance disponible. Alors qu'avec du courant continu cette puissance serait égale à El elle n'est plus, pour le courant alternatif, que El cos ». Naturellement on devra s'arranger pour que

» On a d'ailleurs E moy. = -f- E = 0,037 E et I moy. = — I = 0,637 I.

cos <p soit le plus possible voisin de l'unité. Mais il est rare que, dans une distribution par courants alternatifs, cos ç soit supérieur à 0,90 et même 0,80.

Un courant alternatif simple (on dit encore monophasé) peut se distribuer avec un seul conducteur, comme dans le cas du courant continu, en prenant toutefois les rails comme second conducteur. Il joint à cet avantage celui de ne pouvoir provoquer de décompositions électroly tiques par son retour dans le sol. Mais on s'en est peu servi, jusqu'ici, parce que les moteurs à courant alternatif simple ne démarrent pas généralement sous charge. Cependant deux systèmes nouveaux de distribution par courant alternatif doivent être signalés. Le premier, préconisé par la maison OErlikon, consiste à distribuer du courant alternatif à 15 000 volts par un fil de trolley et à s'en servir pour actionner un moteur générateur monté sur la locomotive. Ce moteur générateur, composé d'un moteur à courant alternatif et d'une dynamo à courant continu à 6 ou 700 volts, alimente, avec le courant continu produit, les moteurs de la locomotive. C est l'équivalent d'une locomitive avec groupes électrogènes, avec cette différence que la génératrice est actionnée, non par un moteur à vapeur, mais par un moteur à courant alternatif.

Le second système employé par la Westinghouse Company repose sur l'emploi de nouveaux moteurs à courants alternatifs ayant, au point de vue du démarrage, toutes les qualités des moteurs à courant continu et offrant même cette particularité que les démarrages et les réglages de vitesse peuvent être obtenus sans pertes rhéostatiques. Le courant alternatif reçu directement dans les moteurs revient à l'usine par les rails.

Si l'emploi des courants alternatifs simples s'est trouvé limité jusqu'ici, pour la traction des chemins de fer, par ce fait que les moteurs à courant alternatif usuels ne démarrent pas généralement sous charge, on a pu, en revanche, créer toute une classe de moteurs qui, sous l'action combinée de plusieurs courants

alternatifs convenablement « décalés » échappent à ce sérieux inconvénient.

Les courants ainsi décalés sont ce que Ton appelle des courants polyphasés.

Dans la pratique on n'emploie guère que des courants biphasés (ensemble de deux courants décalés d'un quart de période) et des courants triphasés (ensemble de trois courants décalés d'un tiers de période). Et môme, en matière de traction électrique, se limite-t-on presque toujours aux courants triphasés, dont la distribution exige un poids de cuivre moindre que les courants biphasés.

Dans un courant triphasé les vecteurs représentatifs 0AP OAs

et OA3 font entre eux un angle de ^ (fig. 15). On voit que la

résultante OR de deux d'entre eux OA, et OA2 est égale et directement opposée à OA3. Par conséquent si l'on considère 3 conducteurs Alf A„ A3 dans lesquels seront lancés des courants tripha-

A, . , ses, on obtiendra, au

point C qui les réunit .>(; tous les trois (jonction étoilée) une tension nulle (fig. 16).^ Donc des conducteurs de retour ne seront pasnécessaires. Par

Fig. lî>. — Vecteurs de courants triphasés.

Fig. 16. — Combinaison de courants triphasés.

(Jonction étoilée.)

conséquent, pour distribuer des courants triphasés trois conducteurs seulement seront suffisants. En prenant les rails pour l'un d'eux on pourra môme réduire à deux le nombre des conducteurs correspondant à chaque voie.

Les locomotives ou les automotrices devront naturellement être munies de deux trolleys. De plus, comme les deux conduc-

Marécbal. — Chem. de fer clect. 2

teurs sont à des tensions différentes, il devient nécessaire d'isoler les croisements et les aiguillages.

Il faut bien remarquer, quand on a affaire à des courants triphasés, que les tensions qui se développent entre les divers conducteurs diffèrent de la tension efficace de chaque courant alternatif considéré isolément. Soit, par exemple, un courant triphasé défini par les vecteurs OAt, 0At, OA3. Si Ton veut avoir la différence de tension existant entre les conducteurs parcourus respectivement par les courants OA2 et OA3 on prolongera OAa en sens contraire d'une longueur OA'2 = OA4 et l'on construira le parallélogramme OAs T A'2. Le vecteur OT sera la résultante

cherchée. Or, Ton a :

OT = OA3 v^â.

Par conséquent la différence de tension cherchée est égale à la tension du courant alternatif simple multipliée par \/'ï. La tension ainsi considérée

correspond à la jonction en triangle, système de montage dont nous verrons plus loin de nombreuses appli-

Fig. 17. — Combinaison de courants triphasés, estions 'fi0, 17^ (Jonction en triangle.) V ©• ;*

Pour la traction sur voie ferrée on peut employer les courants triphasés de plusieurs façons.

1° Les courants circulant dans les conducteurs situés au-dessus des voies sont à basse tension (jusqu'à 700 volts) et sont reçus directement dans les moteurs des locomotives ou des automotrices (Thounc à Burgdorf ;

2° Le courant est distribué à haute tension, mais, avant d aller aux moteurs il passe dans^ des transformateurs situés sur la locomotive ou rautomotrice et qui abaissent la tension à des valeurs analogues à celles du cas précédent (Berlin à Zossen) ;

3° Le courant est distribué à haute tension et arrive directement dans cet état aux moteurs, sans passer par des transformateurs (Ligne de la Valteline).

Hauteset basses tensions. — Au début des applications de l'électricité à l'industrie on avait établi une délimitation assez nette entre les courants à basse tension et ceux à haute tension. On rangeait dans les premiers tous ceux que Ton pouvait distribuer sans aucun danger pour les personnes (jusqu'à 100 et 110 volts) el, dans'les seconds, des courants que Ton produisait spécialement pour des transports de force ou pour des distributions d'énergie par transformateurs statiques et dont la tension atteignait de 2 000 à 3 000 volts.

Mais des limites aussi étroites ne pouvaient subsister longtemps et l'application à l'éclairage de la distribution à deux iils (220 volts) et de celle à 5 fils (440 volts) montra que de telles tensions étaient aussi pratiques que des tensions à 110 volts.

Enfin, quand survinrent les tramways électriques, la limite fut encore reculée et l'on fit rentrer dans les basses tensions les tensions de 5 à 600 volts auxquelles on les alimentait.

Depuis peu et par suite de l'application de l'électricité à la traction des chemins de fer, ce maximum a été encore dépassé et Ton considère, maintenant, comme rentrant dans les basses tensions, des tensions de 6 à 700 volts.

Ces tensions s'appliquent à des courants continus. Dès l'origine des distributions électriques on a établi, en effet, une distinction très nette entre les courants continus et les courants alternatifs, le choc produit par les premiers paraissant, à tensions égales, moins dangereux qu'avec les seconds. Alors que le courant continu agit par choc brusque, qui tend à repousser et à supprimer le contact, il se produit, avec les courants alternatifs, une crispation des muscles qui ne permet plus de lâcher les conducteurs. Mais encore faut-il, bien entendu, que cette crispation

puisse s'exe rcer sur le conducteur lui-même, ce qui ne peut guère arriver que si on Ta accidentellement saisi à pleines mains.

L'expérience journalière a prouvé. que Ton avait exagéré notablement les dangers du courant alternatif. Il résulte môme de nombreuses constatations que si, au lieu d'un choc, on envisage un contact un peu prolongé avec un conducteur électrique, le courant continu devient plus dangereux que le courant alternatif parce que, à son action physiologique, s'ajoute la décomposition du sang par électrolyse. Le courant alternatif ne produirait, dans ce cas, qu'un arrêt momentané de la vie, le cœur et les poumons ne fonctionnant plus. Et en pratiquant rapidement sur la victime la traction rythmée de la langue ainsi que le mouvement alternatif des bras, de manière à créer une sorte de respiration artificielle, on pourra la ramener à la vie, ce qui serait tout à fait impossible dans le cas du courant continu.

A notre avis il n'y a donc pas lieu d'établir une démarcation trop prononcée entre les courants continus et les courants alternatifs. Les règlements français1 désignent sous le nom d'eVw/a/lationsà basse tension les installations à courant continu utilisant des tensions inférieures ou égales à 600 volts et les installations à courants alternatifs utilisant des tensions maximum efficaces inférieures ou égales à 120 volts. Une telle limite est certainement trop basse pour les courants alternatifs.

En Suisse on admet :

a) Pour les chemins de fer et tramways établis sur un terrain public : courants alternatifs 750 volts, courants continus 1 000 volts ;

b) Pour les chemins de fer et tramways interurbains : courants alternatifs 550 volts, courants continus 750 volts.

c) Pour les chemins de fer et tramways urbains : courants alternatifs 400 volts, courants continus 600 volts.

1 Instruction technique pour l'établissement des conducteurs d'énergie électrique (application de la loi du 25 juin 1895).

On ne voit pas pourquoi cette classification ne serait pas adoptée dans les autres pays.

En tout cas, pour un chemin de fer, on ne devra pas hésiter à envisager une tension un peu supérieure à celle qui est généralement admise pour les tramways et arriver, par exemple, aux tensions de 550 et 750 volts, prévues par le paragraphe b) cidessus.

Nous tenons cependant à bien faire remarquer que si Ton peut, d'après nous, étendre les limites de ce que Ton est convenu d'appeler les basses tensions, il n'en résulte pas que celles-ci doivent être considérées comme étant absolument inoffensives. Ce qu'il faut éviter, c'est qu'un contact accidentel, se produisant dans les conditions ordinaires, ne soit mortel. Or, à ce sujet, l'expérience s'est prononcée dans des milliers de cas et si la commotion n'a rien d'agréable elle est, en revanche, sans effets fâcheux persistants. Mais, dans des circonstances spéciales, par exemple quand il y a chute sur un conducteur électrisé et que la victime ne peut se dégager, les courants à basse tension — qu'ils soient continus ou alternatifs, — peuvent devenir aussi dangereux que les courants à haute tension.

Il en résulte que l'on devra toujours, même avec des basses tensions et bien que dans la plupart des cas elles soient inoffensives, observer une certaine circonspection, et avoir toujours présentes à l'esprit les mesures à prendre en cas d'accidents soit corporels, soit matériels *.

Le domaine des hautes tensions s'est sensiblement accru dans

1 Ces mesures ont été indiquées, d'une façon très explicite, par la circulaire du Ministre des Travaux publics, en date du 19 août 4895, que nous reproduisons ci-après.

Circulaire du 19 août 1895

Secours à donner aux- personnes foudroyées par suite d'un contact accidentel p avec des conducteurs électriques à courants alternatifs ou redressés.

Article premier. — Toute personne foudroyée par suite d'un contact accidentel avec des conducteurs électriques devra toujours, même dans le cas où elle présen-

ces derniers temps. Alors que l'instruction technique, à laquelle

terait les apparences de la mort, recevoir avec la plus grande rapidité, les soins indiqués ci-après :

- Premier cas. — Tout contact a cessé entre te corps de la victime et les conducteurs électriques.

Art. 2. — On appliquera immédiatement le traitement suivant :

(Instructions sur les premiers soins à donner aux foudroyés victimes des accidents électriques, rédigés par l'Académie de médecine).

On transportera d'abord la victime dans un local aéré où on ne conservera qu'un petit nombre d'aides (trois ou quatre), toutes les autres personnes étant écartées.

On desserrera les vêtements de la victime et on s'efforcera le plus rapidement possible de rétablir la respiration et la circulation.

Pour rétablir la respiration, on peut avoir recours principalement aux deux moyens suivants : la traction rythmée de la langue et la respiration artificielle.

1° Méthode de la traction rythmée de ta langue. — Ouvrir la bouche de la victime et, si les dents sont serrées, les écarter en forçant avec les doigts ou avec un corps résistant quelconque, morceau de bois, manche de couteau, dos de cuiller ou de fourchette, extrémité d'une canne.

Saisir solidement la partie antérieure de la langue entre le pouce et l'index de la main droite, nus ou revêtus d'un linge quelconque, d'un mouchoir de poche par exemple (pour empêcher le glissement) et exercer sur elle de fortes tractions répétées, successives, cadencées ou rythmées, suivies de relâchements, en imitant les mouvements rythmés de la respiration elle-même, au nombre d'au moins 20 par minute.

Les tractions linguales doivent être pratiquées sans retard et avec persistance, durant une demi-heure, une heure et plus.

2° Méthode de la respiration artificielle. — Coucher la victime sur le dos, les épaules légèrement soulevées, la bouche ouverte, la langue bien dégagée. Saisir les bras à la hauteur des coudes, les appuyer assez fortement sur les parois de la poitrine, puis les écarter et les porter au-dessous de la tète, en décrivant un arc de cercle ; les ramener ensuite à leur position primitive sur les parois de la poitrine.

Répéter ces mouvements environ vingt fois par minute, en continuant jusqu'au rétablissement de la respiration naturelle.

Il conviendra de commencer toujours par la méthode de la traction de la langue en appliquant, s'il est possible, la méthode de la respiration artificielle.

D'autre part, il conviendra, concurremment, de chercher à ramener la circulation en frictionnant la surface du corps, en flagellant le tronc avec les mains ou avec des serviettes mouillées, en jetant de temps en temps de l'eau froide sur la figure, en faisant respirer de l'ammoniaque et du vinaigre.

Deuxième cas. — La victime est encore en contact avec les conducteurs électriques.

Art. 3. — Avant d'appliquer le traitement indiqué par l'Académie de médecine, le sauveteur doit chercher à séparer le plus rapidement possible la victime des fils électriques, en évitant d'une manière absolue de toucher, soit les fils, soit la victime avec les mains nues.

L'accident peut se produire avec l'une des circonstances suivantes :

A. Un fil est tombé sur le sol et touche la victime.

H. La victime est suspendue.

Selon l'une ou l'autre de ces circonstances on opérera comme il est dit ci-après :

A. Un fil est tombe sun le sol kt touche la victime. Êcartement des fils. — Si le

nous avons fait allusion plus haut, prévoit, comme une sorte «le

sauveteur peut, sans avoir à toucher la victime, écarter les fils à l'aide d'un bâton, d'une canne ou d'un outil quelconque muni d'un manche en bois (note A) il le fera en ayant soin :

1° De ne toucher au fil qu'avec un bâton, une canne ou un outil muni d'un manche en bois (note A) ;

2® De faire en sorte que le fil, dans cette manœuvre ne vienne toucher le visage ou d'autres parties nues de la victime.

Si le sauveteur ne dispose pas immédiatement d'un bâton, d'une canne ou d'un outil muni d'un manche en bois (note A), il devra, avant tout, commencer par se couvrir les mains (note B\. soit de gants épais (note C), *soit d'étoffes sèches (note D) d'une épaisseur suffisante (note B et D). Cela fait, il écartera le fil. Après avoir délivré la vie lime, on s'empressera de débarrasser la voie publique, afin d'éviter de nouveaux accidents.

Coupure de fil. — Si le sauveteur ne peut écarter le fil il devra le couper à l'aide d'un outil tranchant à manche non métallique, comme une hache à manche de bois sec.

Jl fera successivement deux coupures en deux points situes de part et d'autre de la victime.

Il n'est pas nécessaire de couper le fil près de la victime, il est préférable de le couper près des poteaux en suspension, de façon que les parties restant adhérentes à ces poteaux ne touchent pas le sol, ou ne le touchent que sur la plus petite longueur possible.

Pendant que l'on coupe le fil, il faut veiller à ce qu'il ne rebondisse pas et n'aille toucher ni la victime ni le sauveteur. On pourra dans ce but maintenir le fil sous le pied par intermédiaire de matières isolantes, telles que bois sec. planches, fagots, bottes de paille, vêtements secs, cordes sèches, etc.. (note D).

Dégagement de la victime. — Si on peut effectuer les coupures des fils électriques, dans les conditions qui viennent d'être indiquées, si le sauveteur est oblige de toucher la victime et s'il y a crispation des membres de la victime, des doigls, par exemple, l'opérateur avant de rien faire devra commencer par se recouvrir les deux mains soit de gants (note C), soit d'étoffes sèches d'une épaisseur suffisante (note B et D).

Puis il ouvrira de force la ou les mains de la victime en écartant les doigts les uns après les autres.

Pendant cette opération :

1° Avoir soin que le fil ne revienne pas toucher le visage ou d'autres parties nues du corps de la victime ;

2° Toucher autant que possible la victime par des parties qui ne soient pas en état de moiteur, telles que les aisselles, les pieds, etc.

B. Lk victime est suspendue. — Prévoir sa chute et prendre à cet effet les précautions convenables. A l'aide d'une échelle ou de tout autre moyeu, on tâchera de s'élever jusqu'à la victime et de la délivrer en coupant le fil.

Le seul instrument convenable dans ce cas pour couper le fil est une cisaille, mais comme le manche est généralement métallique, il faudra avant d'employer cet outil, ou bien se couvrir les deux mains comme il est expliqué à l'article 3, ou bien entourer le manche de l'instrument d'une épaisseur suffisante d'étoffes sèches ^note D).

Quand on aura atteint la victime, on la suspendra par des cordes ou on l'accru-

maximum, la tension de 10 000 volts et stipule que les demandes concernant l'usage de tensions supérieures sont réservées à l'examen et à la décision de l'administration supérieure, on emploie à, l'étranger, d'une façon courante, des tensions de 45 à 20000 volts. On a môme eu recours, dans certains cas, à des touchera par ses vêtements et on la descendra en évitant qu'elle soit mise de nouveau en contact avec les fils.

Si on ne dispose d'aucun moyen pour arriver à la victime ou si, disposant d'une échelle, on ne possède pas ai n instrument convenable pour couper le fil ou opérer comme il vient d'être expliqué, on devra prévenir l'usine le plus vite possible.