Il est aisé de toucher du doigt la différence des deux hypothèses, et il semble m ê m e qu'à première vue on soit conduit à décider que la prescription du riverain inférieur contre le riverain supérieur est impossible. E n effet, c o m - ment le riverain d'amont peut-il savoir que le riverain d'aval à une prise, puisque, c o m m e dans la fable du L o u p et de l'Agneau, la prise d'amont ne peut pas être troublée par la prise d'aval?
L a jurisprudence est assez pauvre en pareille matière ; néanmoins, un arrêt de la C o u r d'Appel de Bordeaux dé- clare que, si le travail fait par le riverain d'aval avait été appuyé d'actes judiciaires ou extra-judiciaires, par lesquels l'auteur des travaux aurait déclaré formellement s'opposer à l'exercice des droits des riverains supérieurs, la prescrip- tion pourrait résulter de cette affirmation et par conséquent, faire acquérir un droit au propriétaire d'aval. O n peut lire cet arrêt du 23 mai i8g3 dans Dalloz 1894, 2e partie, page b5.
* *
Mais, ce qui n'avait jamais été jugé encore, bien que d'ailleurs la solution à intervenir tombât sous le sens, c'était la situation du riverain, ayant fait des travaux, par rapport au riverain d'en face.
C'est la question que tranche l'arrêt que nous rapportons ci-dessous et qui a donné à la C o u r de Cassation, à la date du i5 juillet 1908 (Dalloz, premier cahier 1909, pre- mière partie, page 12), l'occasion de déclarer'que, q u a n d u n riverain, au m o y e n d'un dispositif, capte et dérive de la force motrice, il a le droit de conserver toute l'eau que ledit dispositif dérive depuis trente ans, et que si son co-riverain sollicite un règlement d'eau, il ne saurait le faire porter que sur l'excédent non utilisé par le dispositif ainsi déterminé.
L'arrêt de la C o u r de Limoges, qui a été très heureuse- ment confirmé par cet arrêt de la C o u r de Cassation, avait donc bien jugé,et,comme nous l'avons dit,la solution don- née par lui ne pouvait faire de doute.
Paul B O U G A U L T , Avocat à la Cour d'Appel de Lyon.
T E X T E D E L ' A R R E T (1)
[Société des forces motrices d e L A DITGE contre C O U D E R T ) LA. C O U R :
S u r le m o y e n d u pourvoi pris de la violation des articles 637, 644, 643, 222q, 223i, 2236, 2238, c. Civ. et 7 de la loi d u 20 avril 1810, p o u r contradiction d e motifs :
Attendu q u e , loin d e consacrer a u profit d u défendeur éventuel l'usage exclusif des eaux litigieuses, l'arrêt attaqué (Limoges 4 fév.
1907) reconnaît et déclare q u e la Société demanderesse n'a nulle- m e n t perdu la faculté qu'elle tient de l'article 644 d u C. civ. et qu'au cas o ù l'escarpement de la rivière lui rendrait impossible l'usage des eaux, dans u n intérêt agricole, elle n'en serait pas m o i n s fondée à s'en servir d a n s u n intérêt industriel, sous la seule condition d e n e porter a u c u n e atteinte, soit a u x droits supérieurs, soit aux droits concurrents ;
Attendu qu'en attribuant ce caractère d e concurrence à ceux résultant p o u r le défendeur éventuel de la propriété d u moulin situé sur la rive gauche d u cours d'eau, alors q u e l'usine de la d e m a n d e - resse est située en face sur la rive droite, la C o u r d'Appel s'est bor- née à faire état d'une situation topographique qu'il lui appartenait d e déterminer souverainement;
Attendu q u e , vainement, il est soutenu a u n o m d e la Société que, celle-ci étant légalement riveraine, et prenant l'eau en a m o n t d u moulin — cette rivière n'étant d'ailleurs ni navigable, ni flottable — ladite Société n'avait fait qu'un usage légitime des (1) Texte de l'arrêt dans le premier cahier de Dalloz iqoq, première partie, page 12.
droits q u e la loi confère e n e m p r u n t a n t l'eau nécessaire au f0nt, t i o n n e m e n t de son usine a la rivière qui borde sa propriété ;
Attendu, en effet, q u e la C o u r d'Appel a justement déclaré que|, défendeur éventuel a droit à toutes les eaux q u e capte et déiivesjj dispositif de force motrice, tel qu'il existe et fonctionne, soit depuis plus d'un siècle, soit tout a u m o i n s depuis plus de trente ans, etqjr
le règlement d'eau sollicité ne saurait porter q u e sur l'excédent non utilisé par le dispositif ainsi déterminé; q u e le n o m b r e des vannes étant seul e n question, le sieur Coudert, p o u r triompher dans sj d e m a n d e , portant sur quatre vannes, devait établir q u e son dispos), tif actuel, de force motrice, c o m p o s é actuellement de quatre vannes a existé e n semblable état p e n d a n t les trente années qui ont precéd' les entreprises d e la Société d e m a n d e r e s s e ;
A t t e n d u , a u surplus, qu'en décidant q u e lesdites vannes consti.
tuent des ouvrages apparents et p e r m a n e n t s , d e nature à opposer u n e contradiction formelle aux droits d u riverain d'en face, et sus.
ceptibles, par suite, d e procurer au bénéficiaire de ces vannes, à |j faveur d e la prescription trentenaire, la jouissance des eaux neces saires à leur fonctionnement, et e n o r d o n n a n t d e ce chef u n supplé.
m e n t d'expertise, l'arrêt attaqué, dont les motifs n'impliquent d'ail leurs a u c u n e contradiction, n'a violé a u c u n des textes visés su m o y e n ;
P a r ces motifs, rejette.
D u i5 juil. 1908, C h . req. M M . T a n o n , pr. L o u b e r s , rap. Lom- bard, avocat général, e. çonf.-Cail, av.
^
LES CANALISATIONS SOUTERRAINES
Communication faite au Congrès d o Marseille par M . Diï MARClliîSâ, Ingénieur en chef de la C o m p a g n i e Thomson-Housion.
(Suite et fin)
IV. — LIMITATIONS DA\S L'EMPLOI DES CHBLES ROUTERTUIÎSS C e s limitations, aussi bien e n ce qui concerne les intensités ils courant m a x i m a q u e les tensions m a x i m a d e service proviemral surtout des limites qu'il convient d e 11e p a s dépasser pour te dimensions extérieures d e s cables souterrains
A u point d e v u e d e la fabrication p r o p r e m e n t dite, et pourvu qu'on dispose d e presses à p l o m b d'une puissance convenable, il n'y a p a s g r a n d e s difficultés à fabriquer des cables d e très gros diamètres, et la plupart des g r a n d s fabricants sont outillés pour, t tablir des câbles a y a n t a u besoin jusqu'à 120 o u 125 min. fis diamètre extérieur M a i s d'aussi gros câbles sont d'un poids et d'une raideur qui e n rendent les m a n u t e n t i o n s très difficiles et l'emploi p e u pratique ; ils sont plus sujets à détériorations durant la pose, et ils exigent, p o u r leur expédition, d'énormes t a m b o u r s (le diamètre m i n i m u m d'enroulement n e devant guère être inférieur à 1(5 o u 18 fois le diamètre extérieur d u câble). Pont, ces raisons, il est u n a n i m e m e n t conseillé d e n e p a s dépasser u n diamètre extérieur d e 8 0 à 85 m m . , correspondant à un fc m è t r e intérieur, sous l'enveloppe d e p o m b d e 55 à 60 millimètres,
L e s dimensions m a x i m a q u e p e u v e n t avoir les conducteurs, p o u r les différentes tensions, s'en déduisent facilement. Si nous prenons, par exemple, le cas le plus général des câbles triphasés à conducteurs d e section circulaire et si n o u s désignons par:
7) le diamètre d u câble sous l'enveloppe e n p l o m b ; d le diamètre de c h a q u e conducteur ; c l'épaisseur d e la couche isolante antonf de c h a q u e conducteur ; e' l'épaisseur de la couche isolante. autour de 1 e n s e m b l e des trois conducteurs, n o u s a u r o n s la relation
D — (d + ^e)(l
P o u r 7) — 55 m m . P o u r D = 8 0 m m .
2 \
S u p p o s o n s le cas d'un câble destiné à fonctionner sons 10 W volls. p o u r lequel o n p r e n d : e = 5 m m . , e' = 3 m m . N o u s aurons;
d — 13 m m . (section 135 m m8' . d--i5 m m . (section 175 mm').
Si n o u s supposons, d'autre part, le c a s d'un câble à bass*
lension, p o u r lequel o n peut réduire c à 2 m m . et e' à riéro, nou- ai irons :
p o u r D = 55 m m . d — 21,5 m m . (section 360 m ml- P o u r D — 60 m m . d = 23,5 m m . (section 425 mm8)- 11 résulte d e ce qui précède q u e la limite pratique est cj'e n Y'?
150 â 175 m m q . p a r conducteur p o u r les câbles à 10 030 v 0 1
Article published by SHF and available athttp://www.shf-lhb.orgorhttp://dx.doi.org/10.1051/lhb/1909045
tandis qu'elle pourrait ôlre reculée jusqu'à dOO m m q par conduc- teur pour les câbles à basse tension.
Avec les courants alternatifs des fréquences usuelles, il est préférable de n e p a s dépasser u n e certaine section, afin d'éviter les phénomènes particuliers d'impédance qui se produisent d a n s [e's conducteurs massifs. Q u a n d o n sera conduit à e m p l o y e r des geclious dépassant 200 m m q . p a r conducteur, à la fréquence k 50 périodes, et 300 m m q . à la fréquence de 25, il sera préférable d'employer, pour les différents conducteurs, des câbles m u n i s dune unie en jute, c'est-à-dire présentant u n e section métallique annulaire. C e cas peut se présenter p o u r les câbles de distribu- tion à courant alternatif basse tension.
Quant à la densité m a x i m a d e courant admissible, elle varie suivant la section d e s conducteurs, et, la température m a x i m a qu'il faut éviter d e dépasser p o u r l'isolant. P o u r les cables en caoutchouc, il convient d e n e p a s dépasser u n e température abso- lue de 50° C , c'est-à-dire u n e élévation d e température de plus rte 25° n 50 C. par rapport h l'ambiante. A u delà, l'isolant risque- rait de s'altérer.
Les cables a u papier, et ceux dits Varmshad Cambric, peuvent supporter, sans risque de détérioration de l'isolant, des tempéra- tures sensiblement plus élevées atteignant jusqu'à 75° h 80° C.
Pour les câbles à basse tension, dont les épaisseurs d'isolant sont surabondantes par rapport à la tension de service, les densités de courant correspondant à ces cchauffements élevés pourraient donc être admises.
Mais pour les câbles à haute tension, il n'en est p a s de m ê m e , par suite de la diminution d e la rigidité diélectrique qui se produit sous 1 influence d e la température, et il convient de n e p a s dépas- ser mi échauffement d e 25° à 30° C. C'est donc, e n définitive, cet celiauifement qui sert d e b a s e a u x calculs des densités maxima des courants admissibles.
Pour les câbles à trois conducteurs fonctionnant sous tensions comprises entre 3 000 et 1 2 OOO volts, ces densités d e courant peuvent être fixées c o m m e suit p o u r les différentes sections :
Section on m m . de chaque conducteur 2 5 , so, 1 0 0 , 1 5 0 , 2 0 0 Densité de courant m a x i m a par m m 2 1,75, 2,00, 2,25, 3,00, 4 , 0 0
Les chiffres de ce T a b l e a u ont été calculés e n admettent u n e égale déperdition d e chaleur par unité d e surface d e l'enveloppe en plomb ; ils correspondent, à très p e u près, à ceux a d m i s p a r l'Association des Ingénieurs électriciens allemands. Ils sont u n peu supérieurs, surtout p o u r les petites sections, à ceux indi- qués par la généralité des fabricants français et anglais ; m a i s ces indications comportent, généralement, u n e très b o n n e m a r g e (le sécurité. P o u r les câbles à basse tension, Cambric, o u isolé au papier, ces densités p e u v e n t être a u g m e n t é e s , a u besoin, d e 20 à 25 pour 100.
Il y a lieu, d'ailleurs, d e r e m a r q u e r q u e presque toujours o n sera conduit, par des considérations de b o n réglage d u potentiel et de réduction des pertes o h m i q u e s , à limiter les densités d e cou- lant à des valeurs très sensiblement inférieures a u x m a x i m a possibles ; ceux-ci n e seront d o n c utilisés q u e d a n s des cas tout 4' fait exceptionnels.
Tensions maxima possibles. — A l'heure actuelle, les câbles armés ne sont employés, d'une m a n i è r e courante, q u e pour des tensions de service inférieures à 1 2 000 o u 15 OOO volts. Il n'y a, toutefois, aucun doute qu'ils n e puissent être adoptés avec pleine sécurité pour des tensions sensiblement plus élevées. Il y a déjà d ailleurs quelques e x e m p l e s probants de telles applications.
l'n particulier, la Société Allgemeine Electricitats Gesellsehaft a lu ré et installé, d a n s le nord d e l'Angleterre, p o u r la Durliam Elccliical Power Distribution Cy, u n réseau de plus de 100 k m . en câbles a r m é s fonctionnant sous u n e tension efficace de 20 000
"volts. L a plus g r a n d e partie de ce réseau est e n service depuis l,rcf> de 2 ans, sans avoir jamais d o n n é h e u à accident.
Antérieurement à cette importante installation, dont les résul- tats peuvent être considérés c o m m e entièrement probants, o n peut eiter :
1 0 L'installation faite e n 1902 à Saint-Paul (Etats-Unis), et comportant 10 k m . do câbles triphasés isolés, moitié a u caout-
™ouc et moitié sous papier, et qui sont, depuis cette époque,
e n service régulier sous 22 000 volts ;
2° Les essais faits e n 1904 à T o u l o n par la C o m p a g n i e française inomson-Houston, d a n s lesquels environ 3 k m . d e câbles iri- pases isolés a u papier ont été m i s e n service régulier pendant Plusieurs mois, sous tension d e 2 0 000 à 28 000 volts, et ont lonclioiiné de la m a n i è r e la plus satisfaisante.
O n peut d o n c considérer c o m m e pratiquement d é m o n t r é e la possibilité de faire fonctionner des canalisations souterraines sous des tensions de s e r u c c de 20 000 à 25 000 volis, et, à l'heure actuelle, la plupart dos grandes m a i s o n s de fabrication n'hésite- raient p a s à prendre la complète responsabilité de telles installa- tions, s a n s plus de difficultés q u e s'il s'agissait de \ollage de 10 000 à 12 000 volts.
11 est intéressant de rechercher quelle est la limite rencontrée d a n s cette voie, d u m o i n s à l'heure actuelle c'est-à-dire e n se ba- sant sur l'emploi des matières isolantes actuellement e n usage et sur les limites m a x n n a a d m i s e s pour les el'lorts à supporter par ces matières.
Considérons u n conducteur de section circulaire d e r a y o n r, séparé par u n e épaisseur e d'une enveloppe métallique extérieure, q u e n o u s supposerons, pour plus de simplicité des calculs, concen- triques a u conducteur. D é s i g n o n s par F,, F, et Vx les valeurs d u potentiel à la surface d u conducteur intérieur, à celle d u con- ducteur extérieur, et en u n point de diélectrique situé à, u n e distance x d e la surface d u premier conducteur. N o u s avons, pour définir la loi d e variation d u potentiel Vx et de la tension électrique T à 1 intérieur d u diélectrique, les relations bien con- nues.
, T
-j- CJoe; — : —
Vx = F , -4- ( F , - F.) .
F — F I
d
Vx -illi-
T — —,— — . r H - e x - - r • ihv log — j7—
L a tension électrique est m a x i m a p o u r x = o, c'est-à-dire à la surface d u conducteur intérieur et m i n i m a pour x = c, c'est-à- dire à la surface de l'enveloppe extérieure. S e s voleurs corres- pondantes sont
F, - V, t T > = F - F , | _
T | = r log ''—jr^- ' (r -f 2) log r ''
Si la répartition d u potentiel à l'intérieur d u diélectrique était, linéaire a u lieu d'être logarithmique c'est-à-dire si la tension élec- trique était constante d a n s toute l'épaisseur de l'isolant, cette
Tm — F, F ,
valeur constante serait intermédiaire entre 7, et 1\.
Il est facile d e se rendre c o m p t e q u e les trois valeurs 7',, T., el
G
Tm sont d'autant plus éloignées l'une de l'autre q u e - est plus grand, c'est-à-dire q u e pour u n m ô m e diamètre de conducteurs, l'épaisseur de l'isolant est plus considérable. 11 en résulte q u e l'isolant est d'autant m o i n s bien utilisé q u e son épaisseur est [dus grande, c'est-à-dire q u e les tensions considérables sont plus éle- vées.
L e rapport q u e n o u s appellerons le coe[[icienl d'uldisa- lion de l'isolanl, est égal à :
iouclion qui part d e l'unité pour c = o, et croit rapidement avec r o n c h o n qui part de l'unité p o u r e = o,et croit r a p i d e m e n t avec -;-
R e v e n o n s à la fonction qui représente la ronchon m a x i m a 7',, et v o y o n s ce qu'elle devient q u a n d o n a u g m e n t e r a u x dépens de c par e x e m p l e e n a u g m e n t a n t le diamètre d u conducteur inté- rieur s a n s modifier les dimensions extériemes d u câble, o u bien a d m e l L m t qu'une partie de l'isolant ait été d é s o i g a m s e e el soit d e v e n u e conductrice.
v - - e L a dérivée de cette formule s'annule pour : log - 7 7 — = c'est à dire p o u r : ^ = 2,718 — 1 -= 1,T1S.
P o u r les valeurs de R- supérieures à celles-là, la dérivée est positive, c'est-à-dire q u e la tension éleclrique m a x i m a 7', croit avec l'épaisseur de l'isolant.
Tm 6
C e lait intéressant a été m i s e n lumière p a r M . Jona, clans s o n r e m a r q u a b l e R a p p o r t a u C o n g r è s d e Saint-Louis (1). Il e n ré- sulte que, les dimensions extérieures d'un câble étant détermi- nées, l'épaisseur d'isolant qui d o n n e r a lieu à la m o i n d r e ten- sion électrique sera celle qui correspondra a u diamètre d u con- ducteur multiplié p a r 0,85, et qu'on a u r a intérêt à a u g m e n t e r les dimensions d e celui-ci a u x d é p e n s d e l'épaisseur d e l'isolant jus- qu'à q u e cette condition soit satisfaite.
P o u r u n câble à trois conducteurs, les formules exactes sont b e a u c o u p plus c o m p l e x e s q u e d a n s le cas d'un câble concentri- q u e ; toutefois, c o m m e la fatigue m a x i m a correspondra toujours à l'essai entre conducteurs et p l o m b s et que, d a n s ce cas, cette latigue sera, à très p e u près, égale à celle d'un câble concentrique de m ê m e voltage, m ô m e épaisseur d'isolant et m ê m e diamètre de conducteur, les conclusions ci-dessus subsisteront sans change- m e n t .
Ceci posé s u p p o s o n s le cas d'un câble à trois conducteurs, et cherchons p o u r quelle tension m a x i m a il pourra être établi, e n admettant, p o u r s o n diamètre extérieur, les limites m a x i m a q u e n o u s a v o n s déjà indiquées, et e n supposant l'observation des règles d'essai a d m i s e s p o u r nous.
N o u s supposerons le point neutre m i s à la terre, d e telle sorte q u e le voltage d'essai entre conducteurs et p l o m b puisse être rdéuit à 7 0 p o u r 100 d u voltage d'essai entre conducteurs. D a n s ces conditions, il conviendra d e n e p a s dépasser p o u r l'épaisseur de la couche isolante extérieure e', la moitié d e la couche isolante entourant c h a q u e conducteur.
L e diamètre d u câble, m e s u r é sous l'enveloppe e n p l o m b , est d o n n é p o u r la formule :
D = (d + te)(i +
p i )
Si n o u s faisons e' = 0,5e,
-2e'.
d — 0,85 = 1,75e, n o u s a u r o n s E = 9,06 e.
P o u r e = 6 m m . , n o u s arriverons à u n câble do 55 m m . d e dia- m è t r e intérieur sous l'enveloppe e n p l o m b , et, p o u r e = 7 m m . , n o u s arriverons à u n câble d'environ 63 m m . , c'est-à-dire à p e u près a u x limites supérieures qu'il convient d e n e p a s dépasser.
L a tension électrique m a x i m a avec ces épaisseurs d'isolant sera d o n n é e p a r l'expression :
r log r -I- e
log — • — = 1 et r — 0,875e.
E n admettant que, sous l'essai d'un quart d'heure, la tension électrique n e dépasse p a s 7 500 volts p a r m m . d'isolant, n o u s aurons, e n désignant p a r E le voltage d e service.
T1 = 7500 = 0,70 (100CO 0,875 e O n e n déduira : p o u r e = 6 m m :
£ = = 5 5 m m . d~ 10,5 m m . E = 23000 volts, et, p o u r e = 7 m m . :
ZI = 63 m m , d = 12,25 m m , E = 27000 volLs.
O n arrive donc, p o u r conserver les m ô m e s conditions d e sécu- rité et les m ê m e s limites d e fabrication qu'à l'heure actuelle, à des voltages limites voisins d e 25 OOO à 27 OOO volts M a i s , bien entendu, toutes les améliorations qui permettront, sans diminuer la sécurité, d'augmenter la valeur admissible pour la tension élec- trique m a x i m a , permettront d'augmenter proportionnellement les voltages d e service.
R e m a r q u o n s que, p o u r les câbles limites dont n o u s v e n o n s d'examiner la constitution et établis avec les épaisseurs d'isolants les plus avantageuses, le coefficient d'utilisation de l'isolant a p o u r valeur
log (l + £ )
^ — — = 1,718.
Tm
(1) N o u s renvoyons, pour plus de détails, à ce travail, ainsi qu'à la très intéressante Communication de M A . Sussoll, à l'Associapon des Ingénieurs électriciens anglais (novembre 1907).
Si l'on pouvait, p a r u n e graduation convenable des pouvoir inducteurs spécifiques des couches d'isolant, arriver à une n w tition uniforme d u potentiel, il serait possible, s a n s auginenta-'I latigue m a x i m a des isolants, d ' a u g m e n t e r d e plus d e 50 pourf) les voltages d e service. M a i s déjà, e n e m p l o y a n t seulement deiit miatières différentes c o n v e n a b l e m e n t graduées ('Caoutchouc et % pier), il serait facile d e réduire d e 2 à 3 0 p o u r 100 le coeffieiesi d'utilisation, ce qui permettrait d'aborder les tensions de 3û(fj à 35 000 sans a u g m e n t e r sensiblement le prix d u câble. On \oj d o n c l'intérêt spécial q u e présentent les câbles composites pour les très hautes tensions.
U n e autre r e m a r q u e qu'il convient d e faire concerne le diartf.
tre à d o n n e r a u x conducteurs intérieurs. N o u s a v o n s vu p p o u r les câbles limites, o n était conduit à n e p a s descendre, p j les diamètres d e ces conducteurs, au-dessous d'une valeur d e » respondant à 1,75 e, c'est-à-dire à p e u près à D/5. O n est ainsi conduit, p o u r des câbles d e 55 à 00 m m . , à des conducteurs d o il à 12 m m . d e diamètre.
C e s diamètres correspondent à des sections d e cuivre très im- portantes, et dépassent g é n é r a l e m e n t celles dont il serait besoin O n sera donc, d a n s ce cas, é g a l e m e n t conduit à employer des conducteurs annulaires à â m e e n jute, o u bien des conducteurs câblés, n o y é s d a n s u n e gaine d e p l o m b leur assurant le diamè- tre extérieur désirable. Il pourra ainsi être a v a n t a g e u x de rem- placer le cuivre p a r 1 a l u m i n i u m qui, à conductibilité égale, eondm[
à l'emploi d e sections sensiblement supérieures.
Aller a u delà des tensions d e 3 0 000 à 35 000 volts parait ditf-, cile d a n s les conditions actuelles, tout a u m o i n s avec les cables à trois conducteurs. C e p e n d a n t les tensions d e service, dont l'em- ploi devient m a i n t e n a n t courant, dépassent d e b e a u c o u p celte li- mite, et atteignent facilement 50 000 à 60 OOO volts. D e telles tensions n e paraissent accessibles a u x canalisations souterraines, qu'avec l'emploi d e câbles à u n seul condeuteur, dont les épaig seurs d'isolant p e u v e n t être a i s é m e n t atteindre le double des épaisseurs m a x i m a possibles avec les câbles à trois conducteur!
Toutefois, avec les fréquences usuelles des courants alternatifs, de tels câbles, a r m é s a u m o y e n d'armatures métalliques ordinai- res, donneraient lieu à des pertes hystérésis et courants de Fou- cault très élevés, et à des chutes inductives d e tension inadmisi bles. A v e c les courants alternatifs, il serait indispensable de cons- tituer les a r m a t u r e s e n m é t a l n o n m a g n é t i q u e et discontinu, par e x e m p l e e n fil d e bronze d e haute résistance électrique et isoft- entre eux. L e s pertes d a n s l'armature seraient ainsi très réduites;
q u a n t à celles d u e s a u x courants d e Foucault d a n s l'envelojfr e n p l o m b , tout e n restant sensibles, elles n e seraient jamais excessives ; o n peut admettre qu'en m o y e n n e il serait possili de restreindre l'ensemble d e ces pertes à, 1 0 o u 15 pour 100 dis pertes o h m i q u e s à pleine charge, ce qui peut être regardé comme très admissible.
D e s canalisations ainsi comprises seraient é v i d e m m e n t d'un prix kilométrique très élevé, qui n'en permettrait guère, par suite de considérations financières, l'emploi p o u r d e s réseaux entiers de g r a n d e étendue. L e u r emploi peut, n é a n m o i n s , présenter ils l'intérêt d a n s certains cas particuliers, p a r e x e m p l e pour les péné- trations d a n s les villes, a la suite des lignes aériennes, et il à h e u r e u x qu'au point d e v u e technique cette possibilité soit ré- servée.
P o u r r é s u m e r n o s conclusions c o n c e r n a n t cette importante question, n o u s dirons d o n c qu'en restant d a n s les conditions d e l à pratique actuelle :
1° L e s câbles isolés a u papier, d u type à trois conducteurs, p*
mettent d'aborder sans difficultés tous les voltages jusqu'à 25(1 volts :
2° A u delà d e 25 000 volts, et jusqu'à 35 000 volls, l'emploi*
câbles à trois conducteurs reste possible, m a i s plutôt avec usaf d'isolation mixte, permettant la g r a d u a t o n d e s pouvoirs induc- teurs spécifiques ;
3° A u delà d e 35 OOO volts, il n'est possible d e recourir qirë l'emploi d e câbles à u n conducteur.
N o u s ferons r e m a r q u e r e n terminant, q u e ces voltages très éle- vés nécessitent, chez les fabricants d e câbles, la présence * transformateurs d'essai b e a u c o u p plus puissants q u e ceux d » disposent actuellement la plupart d'entre eux.
L e s essais d e claquage exigent la production d e voltage M m o i n s 5 à 0 l'ois supérieurs a u x voltages d e service les plus éleva dont o n envisage la possibilité ; c'est-à-dire q u e des transfori»
teurs d'essai, capables d e d o n n e r jusqu'à 200 OOO volts et p * être m ê m e davantage, deviennent nécessaires. L a construcr*
H ces appareils, tout e n étant délicate, n e présente, à l'heure actuelle, aucune difficulté ; il e n existe djà de n o m b r e u x types, et JLest à penser q u e leur adoption se r é p a n d r a prochainement.
Le m a n q u e de transformateurs d'essai s u f f i s a m m e n t puissants est, a l'heure actuelle, la principale cause qui limite, d a n s la plu- part des maisons, la fabrication des cables à très haut voltage
V . — PNR< UNITAIRES DES C\N\LIS VTIONS SOUTERR UNES
COMPARÉS A CEUX DES LIGNES AÉRIENNES
H nous reste à e x a m i n e r quel est, e n c o m p a r a i s o n des lignes ariennes, le coût des canalisations souterraines, et c o m m e n t ce tortf, varie avec la section des conducteurs et le voltage de service.
pans cette étude, n o u s ferons d'abord abstraction des dépenses accessoires entraînées p a r l'établissement des canalisations sou- terraines, et e n particulier de celles relatives a u c r e u s e m e n t des
tranchées, ainsi q u ' a u x réfections des trottoirs et des chaussées ; ces dépenses, très variables d'un cas a l'autre, sont à p e u près indépendantes de la nature, d u type et m ô m e des dimensions les câbles envisagés. N o u s n o u s contenterons d o n c d'envisager If coût des câbles m i s e n place d a n s leurs tranchées avec leurs bottes de jonction
Dans ce coût, entre u n élément q u e n o u s p o u v o n s tout d'abord mettre à p&rt, parce q u e n o u s le retrouverons a p e u près identi- que dans les lignes aériennes, et qu'il est indépendant d u type, du voltage et de la destination d u câble. Cet élément est eons- tmé par le prix d u cuivre, constituant les conducteurs électriques.
Ce prix dépend essentiellement d u cours d u cuivre et il est, p a r suite, é m i n e m m e n t variable. A v e c le cuivre a u prix de 2 fr. le k g . île tréfilé, et e n tenant c o m p t e d e la plus-value p o u r le câblage et la quote-part des frais d e transport correspondant a u poids d e ce enivre, cette partie d e la dépense pourra être représentée p a r l'expression suivante, d a n s laquelle A est la dépense e n francs ailé- rente au cuivre p a r kilomètre d e câble ; et M la section totale de cuivre contenue clans le câble e x p r i m é e e n millimètres carrés.
A = 20 (o,
Les autres éléments entrant d a n s le prix d e revient sont : les matières premières p o u r l'isolation, l'enveloppe e n p l o m b et les armatures protectries ; les accessoires de pose (boîtes de jonc- tion, boîtes terminales, etc.) ; les frais d e fabrication, les frais généraux de transport et de m i s e en place ; le bénéfice d u fabri- cant.
En examinant de près ces dépenses, o n constate q u e la plupart sont proportionnelle a u x dimensions d u câble, u n e petite partie restant fixes o u n e variant guère avec ces dimensions. C e s élé- ments du prix d e revient p e u v e n t d o n c être globalement repré- sentés par u n e expression d e la f o r m e
B — m + n Û ,
D'autre part la section a d u câble sous l'armature e n p l o m b est fonction à la fois d e la section w d e s conducteurs à isoler et du voltage de service V , e n prévision duquel les câbles doivent être établis. Cette fonction est é v i d e m m e n t assez c o m p l e x e ; néanmoins, pour les sections usuelles d e s câbles, et q u a n d les épaisseurs d'isolant sont c o n v e n a b l e m e n t proportionnées, o n peut admettre qu'elle varie linéairement p a r rapport à c h a c u n d e ses éléments, c'est-à-dire qu'elle puisse être représentée p a r u n e ex- pression de la f o r m e
Q = (a + & V) <o + c V.
En portant d a n s l'expression d e B o n trouve finalement, pour le coût total d u câble, u n e expression de la forme.
A-\-B=zm + tV+(» 13 V)
Nous avons e x a m i n é attentivement, et e n c o m p a r a n t des câbles de dimensions et d e voltage très variés, les valeurs qu'il convenait
«adopter pour les coefficients entrant d a n s cette formule, et n o u s sommes ainsi arrivés, p o u r les différentes catégories de câbles armés, aux formules ci-après qui s'appliquent, a v e c u n e suffisante exactitude, dans ces conditions n o r m a l e s d u m a r c h é , e n supposant je Prix du p l o m b e n lingots à 10 francs les 100 kg.et celui d u cuivre tréfilé à 200 francs D a n s ces formules, la section a des conduc-
leitrs est exprimée e n millimètres carrés et le prix kilométrique
e n francs.
il conducteurs Voltages A + B 1Hpp01,t_ _ _
" - _ . . . - . • • - - — - - -„
n = 1 inférieurs à ïOOO volts 1 500 + 30 <„ 1,5 + —
to , 3000 volts et au-dessous 2000 + 30 w 1,50 + — T
n = 3 I 130
\ 5000 \olts 2000 + 32,,, 1,0 + —
point neutre \ m
. , x / 10000 volts 4000 + 35,,, 1,75 + —
a la terre F < "
I 3fl5
5000 volts 0500 + 38 <o 1,90 + 110 300J volts etau-desous 2200 + 33 w 1,05 + —
n = 3
1
1G0\ o000 \olts 3200 + 3 5 w 1,75 + —
J (O
point neutre ^qq
/ 10000 volls 5000 + 38 io 1,90 + —
isolé f w
. 15000 volls 8000 + 4 2 w 2,10 + — '
(O
Si l'on e x a m i n e de près ces résultats, o n se rend facilement c o m p t e :
1° Q u e le prix des canalisations souterraines s'accroît très ra- pidement avec les voltages d e service pour lesquels elles doivent être prévues. Cet accroissement est tel qu'à densité de courant égale il n'y a guère intérêt à a u g m e n t e r la tension au-dessus de 15 000 volts a u point de v u e d u coût de la canalisation par rapport à la puissance électrique transportée ;
2° Q u e la proportion d u prix total a u prix d u cuivre propor- tion qui peut être considérée c o m m e significative d u coût de l'iso- lation, s'accroît aussi très rapidement a u fur et à m e s u r e q u e le voltage s'élève et q u e la section des conducteurs diminue. P o u r les câbles à très b a s voltage et de très grosse section de cuivre, ce rapport est e n général inférieur à 2, et peut s'abaisser jus- qu'aux environs de 1,75 ; pour les câbles à 15 000 volts, il est en général supérieur à 3,5 et atteint c o u r a m m e n t 4. et 5.
Si n o u s e x a m i n o n s , d'autre part, le coût des lignes aériennes, n o u s arrivons à des constatations sensiblement différentes. C e coût varie très p e u avec le voltage, d u m o i n s p o u r toutes les ten- sions inférieures à 15 OOO volts ; e n effet, pour ces voltages, les e s p a c e m e n t s des conducteurs et les dimensions des supports sont u n i q u e m e n t déterminés par des considérations d'ordre m é c a n i q u e , et les tensions n'interviennent d a n s le prix de revient q u e pour a u g m e n t e r , d a n s u n e m e s u r e relativement m i n i m e , le coût des isolateurs et d e leurs supports.
Si n o u s faisons abstraction, c o m m e n o u s l'avons fait pour les canalisations souterraines, de certaines dépenses accessoires dé- p e n d a n t surtout des conditions locales, telles q u e : indemnités pour l'implantation des poteaux, installations spéciales pour tra- versées de routes et d e voies ferrées, déplacement des lignes télé- graphiques et téléphoniques, étude d u tracé et piquetage de la ligne, et si n o u s admettons, c o m m e ci-dessus, u n prix d u cuivre tréfilé d e 2 francs le k g , le coût des lignes aériennes pourra être représenté avec u n e aproximation suffisante p a r les formules suivantes :
Voltage
t
I 5000voltsetau-dessous
Pii\ glolial de la ligne
Rappnrl do ce prix au coût du cuivre 1 200 + 28 w
00 1,1 + -
(,) 1 300 + 28 i»
05 1,1 + -
(O
1000 + 30'.>
80
'-
5+ ,7
2500 + 35 w
125 1.75+ —
(0
2300 + 30")
115
1'5 + ~
2 500 + 30(o
125 1,5 t- — (o 3000 + 32(o
150 1,0 + —
t»
4-500 + 35 o)
225 1,15+ —
ta
Voltage
i
I 5000 volts et au-dessous L i g n e s ^ I O O O O volts
avec poteaux \
, . / 20 000 volts en 1)013 I
s 50000 volts
5000 volts et au-dessous
LlSnes
1
10000 voltsavec pylônes ' métalliques ou
j
2()()C0 voRsen ciment arméf
50000 volts
P o u r les lignes aériennes, la proportion d u prix d u cuivre a u prix total est presque toujours supérieure à la moitié, et atteindra souvent 0,6.
E n c o m p a r a n t ces résultats à ceux trouvés p o u r les câbles sou- terrains, o n constate que, a u x faibles voltages, l'écart est très p e u sensible entre le coût des lignes aériennes et celui d e s lignes souterraines, les premières restant n é a n m o i n s plus é c o n o m i q u e s d a n s tous les cas. A 10 030 volts l'écart devient b e a u c o u p plus sensible et, pour u n e conductibilité égale à ce voltage, les lignes aériennes n e coûtent guère q u e la moitié o u les d e u x tiers de canalisations souterraines et l'écart de prix entre les d e u x sys- t è m e s d e canalisation s'accentue d e plus e n plus e n faveur des lignes aériennes a u fur et a m e s u r e q u e ce voltage a u g m e n t e , cela principalement p o u r les petites sections d e conducteurs. C e lait peut expliquer e n partie pourquoi les canalisations souter- raines ont été, jusqu'à présent, p e u e m p l o y é e s au-dessus d e 10 000 volts, m a l g r é les possibilités techniques qui étaient offertes.
P o u r arriver, p o u r les canalisations souterraines, à des prix de revient c o m p a r a b l e à ceux qui peuvent être réalisés avec les lignes aériennes, il faudrait qu'on pût disposer de matières iso- lantes possédant u n e rigidité diélectrique 2,5 à 3 fois supérieure à celles e m p l o y é e s actuellement, et permettant d e diminuer e n proportion les épaisseurs d'isolant.
Notre c o m p a r a i s o n n e tient p a s c o m p t e , il est vrai, des diverses catégories de dépenses dont n o u s a v o n s fait abstraction d a n s l u n et l'autre cas ; m a i s les résultats n'en seraient guère modifiés si o n les faisait entrer e n ligne, car d a n s la g r a n d e majorité d e s cas, les frais n o n estimés par n o u s p o u r les canalisations souter- raines ser.ont plus élevés q u e ceux dont n o u s a v o n s fait abstrac- tion pour les lignes aériennes.
Toutefois, la question des dépenses de premier établissement n'est p a s la seule à envisager d a n s l'établissement d'une cana- lisation électrique, il e n est d'autres qu'il faut également pren- dre en considération, et e n particulier :
1° L e s dépenses d e surveillance, d'entretien et d'amortissement, qui sont sensiblement plus élevées avec les lignes aériennes qu'avec les lignes souterraines, et dont la différence peut souvent correspondre, à l'intérêt d u capital représentant la différence des dépenses d e premier établissement. L a durée des lignes souter- raines, q u a n d elles sont à l'abri de l'électrolyse, peut être consi- dérée à p e u près indéfinie, tandis qu'il conviendra de faire l'amor tissement des lignes aériennes e n 15 o u 20 ans.
2° L a sécurité et la continuité de l'exploitation : les lignes aériennes quelque judicieusement établies qu'elles soient, n e sont jamais à l'abri de certaines catégories d'accidents, tels q u e ceux d u s à la malveillance et a u x perturbations atmosphériques ; elles ne peuvent d o n c jamais être considérées c o m m e permettant d'as- surer, d'une m a n i è r e absolue, la continuité de l'exloitation ; il faut toujours s'attendre à des arrêts d e service p o u v a n t être r e n d u s très rares, m a i s jamais entièrement supprimés. A u contraire, avec les câbles souterrains convenablement proportionnés et éta- blis, o n peut arriver à u n e sécurité presque absolue, et à u n e continuité d e service pour ainsi dire parfaite. N o u s soulignons à dessein les m o t s « c o n v e n a b l e m e n t proportionnés et établis », car si cette condition n'est p a s remplie, et si des ruptures d u câble se produisent d u fait d e son insuffisante résistance, l'exploitation peut devenir b e a u c o u p plus précaire et plus défectueuse qu'avec u n e ligne aérienne, la recherche et la préparation des défauts étant b e a u c o u p plus difficiles et plus longues.
i.a sécurité des personnes et des propriétés des tiers, laquelle est assurée d'une m a n i è r e complète avec les canalisations souter- raines
•i° L e s conditions locales qui peuvent enlever toute possibilité de choix et imposer presque a b s o l u m e n t tel o u tel système. P a r exemple, les canalisations aériennes peuvent être d'un établisse- m e n t pratiquement impossible d a n s certaines régions a population dense, dont les terrains privés ont partout trop g r a n d e valeur pour pouvoir être e m p r u n t é s p a r les lignes, et dont les routes traversent trop d'agglomérations et sont déjà trop e n c o m b r é e s par les arbres, par les lignes télégraphiques et téléphoniques o u par d'autres canalistions électriques déjà existantes. P a r contre, les canalisations souterraines pourront être presque impratica- bles d a n s d'autres régions très accidentées, dépourvues de che- m i n s praticables o u dont les quelques c h e m i n s existants font trop de lacets et de détours p o u r pouvoir être e m p r u n t é s .
O n voit d o n c q u e le choix à faire entre l'un et l'autre s y s t è m e est u n e question toujours complexe, et dont la solution n e peut
être donnée, a priori, u n e fois p o u r toutes. Il appartient ù rings m e u r d'examiner attentivement c h a q u e c a s qui se présente et de prendre s a décision e n pesant s o i g n e u s e m e n t les considéra, 'ions qui peuvent militer e n faveur de l'une o u de l'autre des soin' lions possibles.
Les Usines Hydro=Électriques du Rhi
mRapport de M . DE COPPET, consul de France à Bàlo
Entre Schaffhouse et Bâle, le Rhin qui, sur presque tout ce parcours de 120 kms, forme frontière entre le Grand Duché de Bade et cinq cantons suisses, offre des conditions favora- bles à l'installation des forces hydrauliques. U n e douzaine de chutes d'eau d'une hauteur variant de 4 à 24 m et d'un débit moyen de iooà 280 mètres cubes à la seconde •pourraient, si elles étaient toutes aménagées, produire une énergie évaluée au total, suivant les estimations les plus modérées, à 200000 chevaux utilisables.
Ces forces sont encore peu employées, d'une part à caus du coût élevé des travaux, de l'autre en raison de la nécessité d'obtenir les concessions de deux, et parfois trois souvetai.
netés riveraines. E n fait, il n'existe, jusqu'à présent, sur cette partie du fleuve que deux usines hydro-électriques, celle de Schaffhouse et celle de RheinfeLden ; on peut mentionner aussi une installation de turbines à haute pression à la chute du Rhin près de Schaffhouse qui fournit une force de 3000 chevaux à la Société pour l'industrie de l'aluminium d e Neuhausen.
L'usine de Schaffhouse qui date de 1897, a été aménagé par les ateliers de construction d'Oerlikon; elle appartient À la municipalité qui exploite elle-même ses services d'éclairage et de tramways. Les forces, disponibles sont de 2 400 chevaux, les forces nécessaires de 1 400 chevaux environ. Le débit des génératrices électriques atteint 1 000 kilowatt dont le quart est réservé aux tramways; la c o m m u n e (16.000 habitants) compte 572 abonnés pour l'éclairage électrique qu'elle distribue!
raison de 0,06 l'hectowatt-heure.
Beaucoup plus importantes, surtout au point de vue tech- nique, sont les forces motrices de Rheinfelden qui ont été éta- blies par une Société anonyme allemande (Rraftùbertra- gungswerke) ayant son siège à Rheifelden badois. Cette so- ciété, dont dix membres sur douze sont allemands, a obtenu en 1894 des gouvernements du Grand Duché de Bade et du Canton d'Argovie, la concession de l'utilisation des eaux du Rhin à deux kilomètres environ en amont de Rheinfelden su un point où la chute est de 7 m . aux basses eaux. L a conces- sion n'est pas limitée quant à la dttrée dans le Grand Duels de Bade, elle est de 90 ans en Suisse à partir de 1898, date de l'ouverture de l'exploitation.
Les installations de la Société se composent d'un barrage sur le Rhin, d'un canal latéral d'amenée d'un kilomètre de long, d'un bâtiment sur la rive droite contenant vingt ma- chines génératrices de 840 chevaux chacune, de deux turbines à vapeur de réserve, d'ensemble 5 000 chevaux, d'un réseau de distribution de' force à haute tension de 280 kms, de 83 stations de transformateurs.
L'énergie produite par l'usine de Rheinfelden —- ïO0 kilowatts — est complètement placée; la moitié en a été cedef
à bail dès le début pour la durée de la concession à deux sociétés d'électro-chimie dont les fabriques sont à Rhein»
den badois, moyennant bonification par ces sociétés de 3 Bil- lions de marks qui furent employés à l'amortissement des frais d'installations hydrauliques, et paiement d'une taxe an- nuelle collective de 10000 marks. Plusieurs autres abonne*
importants sont des sociétés établies dans le voisinage îm*
diat de l'usine, tant en Suisse qu'en Allemagne. Le reste ^ la force est distribuée dans les réseaux de la société, soit 'J rectement aux communes abonnées dont la principale « celle de Bâle Ci Çoo kw., soit la moitié de s-2s besoins actuels»
