LA HOUILLE BLANCHE 49
E L E C T R I C I T E
Le réseau de Marseille de la Compagnie Générale Française de Tramways
par L . B A R B I L L I O N , Professeur à la Faculté des Sciences de V Université de Grenoble (SUITE)
M E S U R E AVEC D U C O U R A N T A F R É Q U E N C E M U S I C A L E
Puisque t o u s les a v a n t a g e s des m é t h o d e s d'essais u t i l i s a n l le courant alternatif d é r i v e n t du fait q u ' a u x c h u t e s de tension ohmiques, on v i e n t à surajouter celles dites inductives, e t du moment que celles-ci sont, p o u r u n circuit bien déterminé, proportionnelles à la fréquence d u c o u r a n t utilisé, il est évident que les a v a n t a g e s du c o u r a n t alternatif seront d ' a u t a n t plus accentués q u e sera plus élevée c e t t e fréquence.
Les m e m b r e s du service électrique des r é s e a u x de Marseille ont dirigé leurs recherches d a n s ce sens, et avec u n réel bonheur.
Nous saisissons ici l'occasion qui nous est offerte de leur adres- ser nos très vifs r e m e r c i e m e n t s p o u r l ' a m a b i l i t é avec laquelle
Fig. 12, — Schéma des connexions pour le contrôle de l'isolement des feeders au moyen d'un redresseur " Rectox'" ou d'une source à fréquence musicale
ils ont bien voulu nous e n t r e t e n i r des t r a v a u x techniques qui les attachent, e t sur les r é s u l t a t s q u ' i l s ont déjà su obtenir.
On continue encore les recherches en v u e de r e n d r e la méthode tout à fait industrielle, e t de pouvoir ainsi l'appliquer dans les diverses sous-stations du réseau.
Le courant d'essai est à 500 périodes e t il est fourni par un petit alternateur, 110 V., 200 W . , 500 périodes, qui se substitue au transformateur d o n n a n t -ledit c o u r a n t d'essai dans la mé- thode précitée.
Un a v a n t a g e i m m é d i a t de l'utilisation du c o u r a n t à fré- quence musicale est l'emploi d ' u n e self (en série avec le cir- cuit d'éclairage), de dimensions b e a u c o u p p l u s faibles que celle qu'on serait obligé d'utiliser si le c o u r a n t de mesure était à
25 périodes. Les pertes que ces selfs p o u v a i e n t occasionner p a r le passage du c o u r a n t normal de service, sont ainsi consi- d é r a b l e m e n t réduites.
L e r é s u l t a t le plus intéressant obtenu au cours de ces essais a été de m e t t r e n e t t e m e n t en évidence l ' i m p é d a n c e des feeders à c o u r a n t continu, ce q u ' o n n ' o b t e n a i t p a s aussi facilement avec le c o u r a n t à fréquence normale.
N o n seulement cette impédance a été mise en évidence, mais elle a été évaluée.
Ainsi, u n câble à c o u r a n t continu de 600 m m2 de section e t d'environ 1 800 m . de longueur, d ' i m p é d a n c e négligeable à 25 périodes, a présenté à 500 périodes u n e impédance de 3,5 o h m s .
On p o u r r a facilement connaître la valeur de l'impédance de c h a q u e câble feeder. Si u n défaut est situé sur le feeder lui-même, la valeur de l'impédance variera, e t d'après c e t t e nouvelle valeur, on p o u r r a déduire u n renseignement p o u v a n t suffire à situer le lieu où le défaut s'est p r o d u i t . L ' i m p o r t a n c e de ce renseignement est indiscutable.
L'essai p e u t ê t r e fait t a n t a u m o y e n de l ' a l t e r n a t e u r à fréquence musicale 13 q u ' a u m o y e n d ' u n redres- seur « R e c t o x », à oxyde de cuivre 5 et cela grâce à l'inverseur 7 (fig. 12).
D a n s le circuit de mesure q u i m è n e a u c o m m u t a - t e u r de feeders 16, se t r o u v e n t insérées la résistance 1 de< 100 o h m s e t les lampes à filament m é t a l l i q u e 2, ainsi q u e la résistance étalon 3 de 10 o h m s q u i , a u m o y e n de l'inverseur 4, p e u t ê t r e confrontée avec celle d u feeder. L e t r a n s f o r m a t e u r 8 est u n t r a n s - f o r m a t e u r de puissance et le 6 est un t r a n s f o r m a - t e u r de mesure. Les i n t e r r u p t e u r s de t e s t 9 e t 10 sont à m a n œ u v r e simultanée.
E n 11 se t r o u v e u n e l a m p e t é m o i n indicatrice du p a r a l l è l e ; l'appareil 12 est u n g a l v a n o m è t r e millivoltmètre. L a source du m o t e u r M se t r o u v e en 15 e t en 17 le condensateur de soufflage.
A ces mesures continuelles, les ingénieurs du Service électrique d u R é s e a u de Marseille ont procédé à l ' é t u d e de la substi- t u t i o n d ' u n appareil a u t o m a t i q u e susceptible de discerner la n a t u r e d u c o u r a n t excessif dans le feeder a t t e i n t , de déclen- cher, s'il s ' a g i t d ' u n court-circuit franc ou partiel, e t de rester inactif lorsqu'il s'agit de c o u r a n t intense p r o d u i t p a r u n e de- m a n d e i n t e m p e s t i v e de c o u r a n t p a r plusieurs motrices simul- t a n é m e n t . E t cela, m ê m e q u a n d la valeur du c o u r a n t q u i s'est établi est la m ê m e p o u r les d e u x cas, ou plus encore, si l'intensité de c o u r a n t exigé p a r plusieurs motrices p e u t ê t r e plus élevée q u ' e n cas d ' u n court-circuit partiel ( m a u v a i s isole- m e n t de la ligne), l'appareil a u t o m a t i q u e n ' a g i r a q u ' e n cas de court-circuit.
Article published by SHF and available athttp://www.shf-lhb.orgorhttp://dx.doi.org/10.1051/lhb/1933007
50 LA HOUILLE BLANCHE L e relais de l ' i n t e r r u p t e u r placé sur le feeder est alimenté
p a r le secondaire d ' u n t r a n s f o r m a t e u r spécial, qui constitue l ' a p p a r e i l a u t o m a t i q u e en question. Le primaire de ce transfor- m a t e u r est inséré sur le feeder, qui est, n a t u r e l l e m e n t , parcouru p a r le c o u r a n t continu et normal de t r a c t i o n . Il va de soi que, en condition n o r m a l e -de m a r c h e a u x bornes du secondaire, il n ' y a u r a p a s création de force électromotrice e t le relais ne sera p a r c o u r u p a r a u c u n c o u r a n t .
Fig. 13.— Automotrice type 1929
A t o u t e v a r i a t i o n de c o u r a n t dans la section desservie par le feeder en question, il correspondra u n e force électromotrice a u x bornes du secondaire de l'appareil, q u i sera, naturellement, d i r e c t e m e n t proportionnelle à c e t t e
v a r i a t i o n de c o u r a n t de ligne.
Mais nous savons aussi q u e c e t t e force électromotrice, et p a r consé- quence le c o u r a n t q u i t r a v e r s e r a le relais, seront i n v e r s e m e n t proportion- nels a u t e m p s p e n d a n t lequel la v a r i a t i o n de c o u r a n t se p r o d u i t . Il suffira de p r o p o r t i o n n e r le transfor- m a t e u r de telle sorte q u e la valeur du c o u r a n t d a n s son secondaire soit dès lors, régie p a r la vitesse avec la- quelle le c h a n g e m e n t de régime dans le feeder s'est effectué.
Ce c h a n g e m e n t de régime s'effec- t u e r a , il v a sans dire, p e n d a n t un t e m p s r e l a t i v e m e n t g r a n d et a p p r é - ciable, s'il s'agit d'exigences de mo- trices se t r o u v a n t s i m u l t a n é m e n t en r a m p e ou a u d é m a r r a g e ; la valeur de ce t e m p s fera que, m ê m e si le c o u r a n t d e m a n d é au feeder est considérable, le c o u r a n t dans le secondaire de l'appareil restera t r è s faible e t le relais insensibilisé.
Il n ' e n sera plus ainsi en cas d ' u n
court-circuit ou d ' u n a u t r e défaut qui se produira en ligne, car, en ce cas, la v a r i a t i o n de régime sera t r è s b r u s q u e et pourra facilement p r o v o q u e r la mise en m a r c h e du relais.
L ' a c t i v i t é du personnel du Service électrique des Réseaux de Marseille est r e m a r q u a b l e , car on p e u t citer, en plus de la
mise a u point de cet ingénieux appareil a u t o m a t i q u e , tout l'effort fait pour créer l'appareillage nécessaire à assurer l'ai- guillage a u t o m a t i q u e s u r t o u t sur les lignes de banlieue.
A U T R E S S O U S - S T A T I O N S
7° De Monlolivet. — A u x sous-stations q u e nous venons de m e n t i o n n e r , en ont été ajoutées successivement d ' a u t r e s , pour assurer u n e meilleure régularité d u .service, qui allait en se
d é v e l o p p a n t très r a p i d e m e n t .
Ainsi, en 1904, on installe à Montolivet, deux groupes i d e n t i q u e s . Le t r a n s f o r m a t e u r d ' u n des deux a é t é remplacé en 1928, e t un troisième g r o u p e avait été déjà installé en 1922.
Les caractéristiques de ces trois groupes sont : 1° T r a n s f o r m a t e u r t y p e T . I . N . 23/2 tri-triphasé, dans l'huile, tensions 13 500/370 V., 330 kVA.
C o m m u t a t r i c e t r i p h a s é e à six pôles, t y p e T.C. C. 6, 600 V., 500 A., 300 k W . , 500 t./m., avec un survol- t e u r t y p e M.P.A. 4 de 60 V.
2° T r a n s f o r m a t e u r t r i - t r i p h a s é dans l'air refroidi p a r v e n t i l a t i o n , t y p e Z. 20 T.V., tensions 13 500, 370 330 kVA.
C o m m u t a t r i c e triphasée à six pôles, t y p e T.C. C.
6 600 V., 500 A., 300 k\V., 500 t./m., a v e c survol- t e u r de 60 V. ; le matériel est fourni p a r la Thomson.
3° T r a n s f o r m a t e u r t r i - t r i p h a s é ; refroidissement p a r ventilation, t y p e A.B.T., 13 500, 407/344 V., 325 kVA. et c o m m u t a t r i c e t r i p h a s é e à q u a t r e pôles, t y p e T.C.K.L., 550 V„ 545 A., ou 650 V., 462 A., 300 kW„
750 t./m. Ce groupe a été fourni p a r la G . E . C0. L a puissance t o t a l e de la sous-station est de 900 k W ,
Fig. 14.— Train reversible type 1930
8° De la Barasse. — Elle fut installée en 1905 ; d e u x groupes i d e n t i q u e s furent mis en m a r c h e à c e t t e d a t e .
Les caractéristiques de c h a q u e g r o u p e sont les s u i v a n t e s : T r a n s f o r m a t e u r tri-triphasé refroidi p a r v e n t i l a t i o n type Z-21, tensions 5 300, 370/345/185, 330 k V A .
LA HOUILLE BLANCHE 51 Commutatrice t r i p h a s é e à six pôles, t y p e T.C.B., 550 V.,
550 A., 300 kW., 500 t./m. avec s u r v o l t e u r M . P . 4 de 30 V.
Un troisième g r o u p e fut mis en service en 1906. L e t r a n s - formateur est d u t y p e A.B.T. t r i - t r i p h a s é refroidi à l ' a i r ; 330 kVA., tensions 13 500, 420/390/210. C o m m u t a t r i c e T.C.B.
et survolteur M. P . 4.
Dans cette sous-station se t r o u v e n t en réserve, d e u x t r a n s -
Fig. 15.— Trolleybus de la ligne départementale Aubagne- Géménos-Cuges
formateurs identiques, t y p e Z, 25 T.V., t r i - t r i p h a s é refroidis à l'air, tensions 13 500, 5.500/6.000 de 1 000 kVA. chacun.
9° De la Viste. — On y installa en 1907, d e u x groupes iden- tiques, dont voici les caractéristiques :
Transformateur d a n s l'huile, t y p e T . H . 401 tri-hexaphasé, tensions 13 500, 12300/390/130, 450 kVA. C o m m u t a t r i c e h e x a p h a s é e 550 V., 720 A., 400 k W . 500 t./m., avec s u r v o l t e u r s de 70 V. et 57, 4 k W .
Un troisième g r o u p e fut a j o u t é en 1921, de mêmes c a r a c t é r i s t i q u e s . P u i s s a n c e t o t a l e : 1250 k W .
10° D'Allauch. — Cette dernière sous-station avec t r a n s f o r m a t e u r e t c o m m u t a t r i c e fut installée en 1908 e t d e u x groupes i d e n t i q u e s f u r e n t à c e t t e date mis en service.
Transformateur t r i - t r i p h a s é refroidi p a r ven- tilation, t y p e A.B.T., tensions 13 500, 420/390/
374.— 330 kVA.
Commutatrice t r i p h a s é e à six pôles, t y p e T.C.B., 550 V., 550 A., 300 k W . , 500 t./m., avec un survolteur de 30 V., puissance t o t a l e de la sous-station 600 k W .
CHAPITRE H U I T I È M E . —• S O U S - S T A T I O N S A U T O M A T I Q U E S
Nombreux sont les facteurs qui c o n t r i b u e n t au succès indis- cutable de ces installations.
Lorsqu'une sous-station a u t o m a t i q u e a été « mise au point », que tous les inévitables inconvénients de début, de nature très variée, qui se p r é s e n t e n t d a n s c h a q u e cas, ont été bien étu- diés et généralement éliminés, il n e d e m e u r e plus que des avan-
tages à l'actif de cette organisation technique, asservie et dis- ciplinée a u premier chef.
C'est ainsi que les i n t e r r u p t i o n s de service sont t r è s réduites, car la protection fournie par les é q u i p e m e n t s a u t o m a t i q u e s , c o n t r e les surcharges et les avaries, constitue u n mécanisme for- c é m e n t supérieur à la surveillance e t à l'intervention d ' u n per- sonnel, m ê m e très consciencieux. Les r é s u l t a t s o n t été t o u j o u r s tels, q u e le personnel de surveillance a p u être, ou t o t a l e m e n t s u p p r i m é , ou p l u t ô t r é d u i t à un seul praticien, chargé d u réglage e t de l ' e n t r e t i e n .
L a m a r c h e à vide, ou à charge très réduite, des groupes en parallèle est s u p p r i m é e , car leur b r a n c h e m e n t ou leur suppres- sion d u réseau est a u t o m a t i q u e m e n t effectuée par les équipe- m e n t s p r é v u s r e s p e c t i v e m e n t , pour les cas d'accroissement de c h a r g e ou de d i m i n u t i o n de celle-ci.
D u fait de l ' a u t o m a t i s m e de t o u t e s les opérations, de la s u p - pression du personnel dans les sous-stations, l'encombrement de celles-ci p e u t ê t r e considérablement réduit.
D e ces a v a n t a g e s p r i n c i p a u x en découlent t a n t d ' a u t r e s secon- daires, q u ' u n e é t u d e détaillée du système, pour u n réseau de t r a c t i o n déterminé, a m è n e à c e t t e conclusion évidente : a m é - lioration générale d e l'exploitation et économie globale considé- r a b l e .
A u réseau de Marseille, d e u x sous-stations a u t o m a t i q u e s , p o u r v u e s de redresseurs à v a p e u r de m e r c u r e à ampoules de v e r r e , o n t été installées. L ' u n e d'elles, celle de Coulin, est des- t i n é e u n i q u e m e n t à l ' a l i m e n t a t i o n des feeders pour trolleybus, q u i desservent la région, section de Géménos et Cuges, e t du f eeder d ' a l i m e n t a t i o n du Col de l'Ange. L ' a u t r e , celle d'Aubagne, ali- m e n t e aussi une ligne de trolleybus, Aubagne-Géménos, mais elle est encore destinée à relever la tension à l'extrémité de la ligne de t r a m w a y s Marseille-Aubagne.
Les d e u x sous-stations ont été équipées par la Société A n o n y m e Hewitlic. Celle de Coulin c o m p o r t e encore les appareils a u t o -
Fig. 16.— Moteur et équipement électrique de trolleybus, capot enlevé
m a t i q u e s prévus e t installés p a r la dite Société, sauf quelques légères modifications ou adjonctions d ' i m p o r t a n c e relative- m e n t faible.
P a r contre, l'équipement a u t o m a t i q u e de la sous-station d'Au- b a g n e a été complètement modifié e t remplacé p a r des a p p a - reils de c o m m a n d e a u t o m a t i q u e , é t u d i é s spécialement p a r le
52 LA HOUILLE BLANCHE
Fig. 17.
personnel t e c h n i q u e du Service Electrique du Réseau de Mar- seille, et quelquefois même, réalisés sous ses ordres a u x ateliers de la Compagnie.
I. — S O U S - S T A T I O N A U T O M A T I Q U E D E C O U L I N
Elle se compose de trois groupes t r a n s f o r m a t e u r s redresseurs de 80 kW., 600 V., avec mise en m a r c h e c o m m a n d é e à distance ou a u t o m a t i q u e , en fonc
tion de l'heure, p o u r le premier groupe, e t de la charge p o u r les deux sui
vants.
L'énergie à H . T. à 13 500 V. et 25 périodes a r r i v e à la sous-station a u premier étage, p a r t i e du local où se t r o u v e n t r a s - semblés t o u s les appareils se r a p p o r t a n t à la H . T.
A u x barres c o m m u n e s du t r i p h a s é sont branchés en parallèle les trois groupes.
N a t u r e l l e m e n t , t o u t e la p a r t i e H . T . est m u n i e de l'appareillage nécessaire, n o t a m m e n t les selfs de pro- t e c t i o n d ' e n t r é e du poste, les parafoudres a u t o v a l v e s
avec leurs sectionneurs respectifs. Sur les barres se t r o u v e n t les sectionneurs p r i n c i p a u x , qui p e r m e t t e n t d'isoler entièrement la sous-station d u réseau.
U n disjoncteur général avec c o m m a n d e à « m a i n » et a u t o - m a t i q u e , auquel est relié u n relais d i r e c t-à m a x i m a H . T . et un transformateur d'intensité,
sur lequel est m o n t é un a m p è r e m è t r e de contrôle, complètent l'appareillage des barres à H . T .
Les trois groupes A.B.C.
m o n t é s en parallèle sur les barres sont identiques, ce qui nous p e r m e t t r a en ne nous o c c u p a n t q u e de l ' u n d'eux, de d o n n e r ici u n e description - b r è v e , et d'ordre très général, de leur m o n t a g e e t de l ' a p p a - reillage utilisé.
Sur le circuit q u i v a des barres a u t r a n s f o r m a t e u r se t r o u v e n t : t o u t d ' a b o r d le sectionneur e t le disjonc- t e u r d u groupe et u n t r a n s f o r m a t e u r d'intensité.
Chaque disjoncteur est à c o m m a n d e est actionné p a r servo-moteur.
Sous-station d'Anvers : Transformateurs Thomson 500 Kva 1 3 51 0 volts, mis en service en 1927
Sur les connexions qui v o n t du transformateur à l'ampoule du redresseur se t r o u v e n t branchés des parafoudres à cornes e t leurs résistances additionnelles. E n circuit sur ces connexions sont m o n t é s des fusibles d'anodes, ainsi q u ' u n jeu de résistances, p e r m e t t a n t , par l'intermédiaire des relais, de signaler la fusion ou l'absence d ' u n ou d e plusieurs de ces fusibles.
D e l ' a m p o u l e p a r t le câble c o u r a n t continu, qui alimentera
les feeders. Nous ne signalons, p o u r l ' i n s t a n t , sur c e t t e partie du circuit, que : l ' a m p è r e m è t r e de contrôle, les i n t e r r u p t e u r s uni- polaires de d é p a r t , les disjoncteurs ultra-rapides, les interrupteurs unipolaires de c h a q u e feeder et le c o n t a c t e u r p o n t e n t r e les feeders de Gêménos et de Cuges, sur le circuit négatif de retour, les d e u x c o m p t e u r s pendulaires « Aron » e t la bobine d'absorption du groupe. Ceci dit, pour donner de l ' i n s t a l l a t i o n u n e idée géné- rale, qui se complétera q u a n d nous essayerons d'en exposer
le m é c a n i s m e a u t o m a t i q u e . P o u r assurer u n bon f o n c t i o n n e m e n t de l'am- poule redresseur, t y p e E.
L . H . 200, t o u t u n appareil- lage auxiliaire est prévu ; u n t r a n s f o r m a t e u r d'en-
tretien a l i m e n t é en mono- p h a s é 190 V., u n ventila- t e u r p o u r l a saison chaude e t u n e résistance d e ré- chauffage p o u r l'hiver, des selfs d ' a n o d e s e t d e catho- des d ' e n t r e t i e n , u n relais d u v e n t i l a t e u r , u n vibreur.
Celui-ci, en f r a p p a n t très r a p i d e m e n t s u r l'armature de l ' a m p o u l e , p r o v o q u e la c h u t e des g o u t t e l e t t e s de m e r c u r e , qui, a p r è s le fonc- t i o n n e m e n t d u redresseur, se sont formées par condensation de l a v a p e u r métallique sur la p a r t i e supérieure de l'ampoule, de telle sorte q u e l'amor- çage du redresseur serait impossible, avec la faible q u a n t i t é de m e r c u r e qui reste, si l'on ne p r é v o y a i t p a s un artifice p o u r faire r e t o m b e r ces g o u t t e l e t t e s d a n s le réservoir inférieur.
P o u r les services auxi- liaires, d e u x transforma- t e u r s 13 500 V., 110/190 V.
o n t été p r é v u s e t ils four- nissent l'énergie p o u r les circuits d'éclairage, de si- gnalisation e t des servo- m o t e u r s . Us s o n t protégés p a r des sectionneurs fusi- bles et a u m o y e n d'un inverseur tripolaire, ils peu- v e n t ê t r e s u b s t i t u é s l'un à l ' a u t r e .
P o u r l'allumage des am- poules des redresseurs, on a installé u n e b a t t e r i e , ainsi q u e son dispositif de charge constitué p a r u n redresseur à o x y d e de cuivre e t trans- f o r m a t e u r correspondant.
Si la t e m p é r a t u r e am- b i a n t e descend au-dessous de + 5°, l'allumage des a m p o u l e s pré- sente bien des difficultés. P o u r remédier à cet inconvénient, un dispositif de réchauffage a u t o m a t i q u e , c o m m e nous le disions plus h a u t , a été prévu. P a r t e m p s froid, les trois ampoules sont réchauffées en permanence.
Le fonctionnement a u t o m a t i q u e de ces résislances de réchauf- fage s'obtient au moyen d'un t h e r m o m è t r e à c o n t a c t qui, pour u n e t e m p é r a t u r e bien déterminée, ferme le circuit d ' u n relais auxiliaire. Celui-ci p r o v o q u e l'enclenchement du contacteur, qui m e t sous tension les résistances. (A suivre.) Fig. 18. — Sous-station automatique de Coulin : Tableau général
p a r m o t e u r ; donc il
