CHAPITRE II

Nature du problème- — Distribution en série. — Distribution en boucle. — Distribution en dérivation. — Distribution par feeders. — Distributions mixtes. — Distribution à conducteurs multiples. — Emploi des accumulateurs. — Renseignements pour l'étude des projets.

248. Nature du problème. — Si Ténei^ie électrique d'un générateur ne devait être utilisée que par un récepteur unique plus ou moins éloigné du générateur, il suffirait d'établir une seule ligne conductrice d'aller et de retour, sans dérivations intermédiaires. Mais cette hypothèse correspond à un cas particulier qui se présente rarement dans la pratique. La plupart du temps, les récepteurs sont multiples et dispersés sur des emplacements divers ; il faut alors faire une distribution électrique souvent compliquée, dont le projet doit être soigneusement étudié avant toute exécution. Les données du problème comprennent généralement l'obligation de desservir les récepteurs soit par des courants d'une intensité constante et déterminée, soit avec des différences de potentiel également constantes et déterminées.

249. Distribution en série. — On peut facilement desservir les récepteurs par un courant d'intensité constante en les intercalant tous dans le circuit unique d'aller et de retour d*une ligne principale aboutissant aux deux bornes du générateur. Cette distribution en série est la plus simple de toutes ; la section droite qu'elle exige pour le conducteur ne dépend que de l'intensité du courant et reste indépendante du nombre et de la position des récepteurs ;

mais tous ces récepteurs deviennent ainsi solidaires les uns des autres y en sorte qu'à défaut de dispositions compensatrices Tarrét d'un seul d'entre eux entraîne celui de tous les autres. La tension ou dilFérence de potentiels entre les bornes du générateur doit être égale à la somme de toutes les forces électromotrices exigées par les régulateurs augmentée de la perte en volts due à la résistance de la ligne ; cette tension peut, par conséquent, devenir considérable et parfois dangereuse.

Nous avons indiqué précédemment, soit pour les dynamos à courants continus (n"" 221), soit pour les alternateurs (n"^ 237), comment il est possible d'obtenir, au moyen des enroulements compound et surtout au moyen des relais, un réglage automatique qui fait débiter au générateur un courant d'intensité constante, malgré les variations de la résistance du circuit extérieur. Mais si cette résistance s'abaisse trop au-dessous de la résistance normale à laquelle correspond un bon fonctionnement de la machine, cette dernière se trouve placée dans de mauvaises conditions au point de vue du rendement ; or, il arrive souvent qu'une partie des récepteurs est appelée à chômer tandis que les autres fonctionnent; de là des laps de temps pendant lesquels on utilise mal la puis* sance de la machine génératrice.

250. Distribution en boucle. — La distribution à voltage constant a l'avantage d'assurer l'indépendance du fonctionnement de chacun des récepteurs.

Fig. 231.

Si l'installation d'ensemble ne doit occuper qu'un faible espace, on peut employer la distribution en boucle, représentée schématiquement par la figure 231. L'un des deux conducteurs d'aller et de retour revient sur lui-même jusque dans le voisinage du générateur ; tous les récepteurs sont établis en dérivation au moyen de branchements pq raccordés avec la ligne principale ; quelle que

soit la position du récepteur, la longueur de cette ligne qu'il met en cause, soit la longueur A pq CB, est toujours égale à AA' + BC, la force électromotrice affectée à chaque récepteur est, par conséquent, partout la même et se maintient constante si la machine génératrice est réglée de manière à produire une différence de potentiels constante entre ses bornes. Cette différence pourrait être simplement égale à la perte en volts due à la résistance AA' + BC augmentée de la force électromotrice à produire aux deux extrémités d'une des dérivations ; mais comme l'intensité du courant à produire est proportionnelle au nombre des récepteurs desservis, on a tout intérêt, pour réduire autant que possible la section droite des conducteurs et par suite leur prix, à faire fonctionner le générateur sous la plus grande tension possible.

Comparativement à la distribution en série, la distribution en boucle à rinconvénient d'exiger une plus grande longueur de lignes principales et l'intallation d'autant de dérivations qu'il y a de récepteurs.

251. Distribution en dérivation. — On peut faire l'économie de la boucle en retour CD et établir directement les dérivations entre AA' et BB', mais on n'obtient plus la constance rigoureuse du voltage (fig 232).

Fig. 232.

Soit en effet, pour le branchement pq^ i l'intensité du courant dans cette dérivation et r la résistance de l'ensemble des parties A/7 et B^ de la ligne principale. Pour les dérivations successives

dont les numéros d'ordre à partir de la source sont 1, 2, 3, ,n,

nous aurons les valeurs particulières t« et r^, ù et ri, û et r,, , «B et r.. La perte en volts qui correspond à la première dérivation, c'est-à-dire l'excès de la tension aux bornes de la source

sur la différence de potentiels entre les points d'embranchement p^ et q^ est

pour la seconde dérivation nous aurons

= n »i + »'t ( il + H + + «.) ;

la troisième dérivation donne

on a, pour la dérivation d'ordre ky

»k = rj il + r, t, + + rk i tk-, + i\ (ik + tt-i + + 1.)

et, enfin, pour la dernière dérivation n,