L A H O U I L L E B L A N C H E 3 9
Dispositifs de protection contre les accidents dús á la ruptura des Cables électriques á haute tensión
Les d i s p o s i t i f s q u i o n t p o u r o b j e t d ' a t t é n u e r , s i n o n d e s u p p r i m e r c o m p l é t e m e n t p o u r les t i e r s , le d a n g e r d e s c a n a - l i s a t i o n s é l e c t r i q u e s a é r i e n n e s á h a u t e t e n s i ó n e n c a s d e r u p t u r e d e s fils s o n t n o m b r e u x . O n p e u t les c l a s s e r en d e u x c a t é g o r i e s bien d i s t i n c t e s , s a v o i r :
L e s d i s p o s i t i f s á a c t i o n p u r e m e n t m é c a n i q u e ;
L e s s y s t é m e s a g i s s a n t s o u s l ' a c t i o n d u c o u r a n t é l e c t r i q u e . L e s p r e m i e r s p r é s e n t e n t s u r les s e c o n d s l ' a v a n t a g e d ' u n f o n c t i o n n e m e n t p l u s s u r et d ' u n e n t r e t i e n p l u s facile á c o n t r ó l e r ; p a r c o n t r e , t o u s c e u x e x p e r i m e n t e s j u s q u ' á e e s t e m p s p a s s é s , o n t l ' i n c o n v é n i e n t d ' e n l e v e r á la Iigne u n e g r a n d e p a r t i e d e sa s o l i d i t é ( l e u r p r i n c i p e e x c l u a n t t o u t e liaison r i g i d e e n t r e le c o n d u c t e u r et le p o t e a u á l ' e n d r o i t d u d i s p o s i t i f ) , i n c o n v é n i e n t a u q u e l il f a u t a j o u t e r l'élé- v a t i o n d u p r i x d ' é t a b l i s s e m e n t d e la l i g n e en r a i s o n d u g r a n d n o m b r e d ' a p p a r e i l s á i n s t a l l e r .
D a n s les n o u v e a u x d i s p o s i t i f s r é c e m m e n t b r e v e t e s q u e n o u s a l l o n s d é c r i r e , d o n t l ' u n e s t p l u s s p é c i a l e m e n t d e s t i n é a u x l i g n e s d e t r a n s p o r t d ' e n e r g i e é l e c t r i q u e á h a u t e t e n - s i ó n , et l ' a u t r e a u x l i g n e s d e t r a m w a y s , n o u s a v o n s c h e r c h é á r é a l i s e r d e s a p p a r e i l s a p p a r t e n a n t á la p r e m i é r e c a t é g o r i e , c ' e s t - á - d i r e á a c t i o n p u r e m e n t m é c a n i q u e , m a i s n e c o m p o r - t a n t p a s les i n c o n v é n i e n t s q u i v i e n n e n t d ' é t r e e n u m e r e s , p a r c o n s é q u e n t d ' u n r o l e efficace, n ' e n l e v a n t r i e n d e sa solidité á la l i g n e et n ' é l e v a n t p a s s e n s i b l e m e n t s o n p r i x d ' i n s t a l l a t i o n . l i s p r é s e n t e n t , a u s u r p l u s , l ' a v a n t a g e d e n e c r a i n d r e ni la n e i g e ni le g i v r e et d e f o n c t i o n n e r d ' u n e facón é g a l e m e n t c e r t a i n e p a r t o u s l e s t e m p s .
L e p r e m i e r d e e e s d i s p o s i t i f s — p l u s s p é c i a l e m e n t a p p l i - c a b l e a u x l i g n e s á h a u t e t e n s i ó n — e s t c a r a c t é r i s é e s s e n - t i e l l e m e n t p a r u n s u p p o r t i s o l a t e u r q u i p e u t t o u r n e r s u r son axe au m o m e n t d e la r u p t u r e d ' u n c a b l e , s o u s l ' i n f l u e n c e de la différence d e t e n s i ó n d e s fils d e p a r t et d ' a u t r e d e l ' i s o l a t e u r ; p a r cette o s c i l l a t i o n , le c a b l e r o m p u e s t m i s en c o m m u n i c a t i o n , a u m o y e n d ' u n e f o u r c h e o u d ' u n a n n e a u fixé s u r la tige d e l ' i s o l a t e u r , a v e c u n c a b l e v o i s i n , o u a v e c u n c o n d u c t e u r a u x i l i a i r e m i s á la t e r r e .
L a . figure i c i - j o i n t e m o n t r e l ' u n d e s m o y e n s les p l u s s i m p l e s de r é a l i s e r ce d i s p o s i t i f . L e fil d e l i g n e L e s t fixé á la m a n i e r e o r d t n a i r e s u r u n i s o l a t e u r á c l o c h e s A . C e l u i - c i , au lieu d ' é t r e m o n t é s u r u n s u p p o r t fixé d ' u n e m a n i e r e r i g i d e au p o t e a u , e s t p o r t é p a r u n e f e r r u r e C m u n i e d ' u n axe B t r a v e r s a n t le p o t e a u et d i s p o s é d e t e l l e s o r t e , q u ' e n cas de r u p t u r e d u fil, á d r o i t e o u á g a u c h e , le s y s t é m e oscille a u t o u r d e cet a x e , s o u s l'effetde l ' i n é g a l i t é d e t e n s i ó n d e s b r i n s . S u r la f e r r u r e C s o n t fixés, d ' u n e p a r t , l ' e x t r é - mité a d ' u n c o n d u c t e u r a u x i l i a i r e a l l a n t á la t e r r e , et d ' a u t r e p a r t , d e u x c o m e s m é t a l l i q u e s b et c. E n s u p p o s a n t q u e c'est le b r i n d e d r o i t e ( e n f a i s a n t face á l ' i s o l a t e u r ) d u fil L q u i vient á se r o m p r e , o n voit le s y s t é m e p i v o t e r a u t o u r d e l'axe B et d e telle facón q u e l ' a m p l i t u d e d e s o n o s c i l l a t i o n , est l i m i t é e p a r la b u t é e d e la c o m e c c o n t r e le b r i n de g a u c h e q u i r e s t e t e n d u . D u fait d e ce m o u v e m e n t , le fil d e ligne est m i s á la t e r r e p a r l ' i n t e r m é d i a i r e d e la c o r n e c, d e la f e r r u r e C e t d u c o n d u c t e u r a u x i l i a i r e a. Le b r i n r o m p u reste a l o r s s a n s c o u r a n t et d e v i e n t inoffensif.
E n e m p l o y a n t le m é m e m o d e d e s u p p o r t d e s fils d ' u n e ligne á p l u s i e u r s c o n d u c t e u r s , s u r i s o l a t e u r s o s c i l l a n t s
fils, m e t t r e c e l u i - c i en c i r c u i t sur le fil v o i s i n , a u l i e u d e le m e r t r etá la t e r r e . II suffit p o u r c e l a d e r e m p l a c e r les c o r n e s b et c p a r d e s a n n e a u x , r é u n i s s u r c h a q u é i s o l a t e u r a u c o n d u c t e u r p o r t é p a r ce d e r n i e r . P o u r d e u x c o n d u c t e u r s v o i s i n s s i t ú e s d a n s u n m é m e p l a n v e r t i c a l , l e s d e u x a n n e a u x p a s s e n t l ' u n d a n s l ' a u t r e s a n s s e t o u c h e r . S i l ' u n d e s c o n d u c - t e u r s v i e n t á se r o m p r e , l ' u n d e s i s o l a t e u r s p i v o t e e t m e t en c o n t a c t les d e u x a n n e a u x q u i f e r m e n t a l o r s en c i r c u i t le c a b l e r o m p u s u r l ' a u t r e .
a u t o u r d ' u n axe B , o n p e u t , e n c a s d e r u p t u r e d e l ' u n d e s
V u e d e C e V u e d e F a c e
D i s p o s i t i f de protection pour les canalisations électriques
á haute t e n s i ó n .
L e m é m e d i s p o s i t i f s ' a p p l i q u e é g a l e m e n t a u x c o n d u c - t e u r s t e n d u s s u r t r a v e r s e s h o r i z o n t a l e s . D a n s ce c a s , la f e r r u r e d e l ' i s o l a t e u r a la f o r m e d ' u n e m a n i v e l l e d i s p o s é e p o u r t o u r n e r d a n s u n p l a n h o r i z o n t a l . L ' u n d e s a x e s d e c e t t e m a n i v e l l e ' ( d o n t l ' a u t r e axe p o r t e l ' i s o l a t e u r ) t o u r n e v e r t i c a l e m e n t d a n s la t r a v e r s e h o r i z o n t a l e , c o m m e l a x e B t o u r n a i t h o r i z o n t a l e m e n t d a n s le p o t e a u v e r t i c a l . Q u e les fils d é l i g n e s o i e n t d i s p o s é s d a n s u n m é m e p l a n v e r t i c a l , o u d a n s u n p l a n h o r i z o n t a l , il est t r e s s i m p l e d e les m e t t r e s o i t á la t e r r e i n d i v i d ú e l l e m e n t , s o i t d e u x en c i r c u i t , l ' u n s u r l ' a u t r e , g r á c e á d e s c o m b í n a i s o n s d e f o u r c h e t t e s r e l i é e s á d e s p r i s e s d e t e r r e o u á d e s a n n e a u x fixés c o m m e p r é c é - d e m m e n t ( i ) .
C o m m e o n le v o i t , le d i s p o s i t i f e s t d e la p l u s g r a n d e s i m - p l i c i t é . L e s f e r r u r e s p o r t e - i s o l a t e u r s é t a n t , á t r e s p e u d e m o d i f i c a t i o n s p r é s , d ' u n t y p e c o u r a n t , ce s y s t é m e d e p r o - t e c t i o n p e u t t o u j o u r s é t r e r é a l i s é s a n s a u g m e n t a t i o n s e n s i b l e d e p r i x , d a n s l ' é t a b l i s s e m e n t d e s l i g n e s á h a u t e t e n s i ó n . L e s a t t a c h e s d e s c o n d u c t e u r s s u r les i s o l a t e u r s s o n t f i x e s : q u a n t a u x l i a i s o n s m o b i l e s e n t r e les f e r r u r e s e t les p o t e a u x o u t r a v e r s e s , e l l e s n ' e n l é v e n t r i e n á la s o l i d i t é d e la l i g n e . II f a u t , e n effet, r e m a r q u e r q u e la t e n s i ó n d ' u n b r i n d e c a b l e , lorscfue l ' a u t r e v i e n t a s e r o m p r e , e x e r c a n t t o u j o u r s u n effort
(i) Pour le détail de e e s dispositifs, voir le brevet n° 355.586 du 2 septembre i o o 5 .
Article published by SHF and available athttp://www.shf-lhb.orgorhttp://dx.doi.org/10.1051/lhb/1906011
L A H O U I L L E B L A N C H E
t r e s g r a n d s u r le b r a s d e l e v i e r f o r m é p a r la f e r r u r e , celle-ci p i v o t e f o r c é m e n t s u r s o n axe d e r o t a t i o n , q u e l q u e s o i t le s e r r a g e d u b o u l o n l ' a s s u j e t t i s s a n t . s u r le s u p p o r t . L a l i g n e c o n s e r v e d o n e t o u t e sa s o l i d i t é avec ce s y s t é m e , d o n t le f o n c t i o n n e m e n t e s t c e r t a i n . II a é t é e x p e r i m e n t é a v e c succésr et d ' a i l l e u r s il e s t facile d e s e r e n d r e c o m p t e de ce f o n c t i o n - n e m e n t p a r d e s d i s p o s i t i f s d ' e x p é r i e n c e b i e n s i m p l e s á r é a l i s e r s u r d e s fils d e fer t e n d u s , et d a n s le d é t a i l d e s q u e l s n o u s n e c r o y o n s p a s n é c e s s a i r e d ' e n t r e r .
L e d e u x i é m e d i s p o s i t i f q u i c o n v i e n t p l u s s p é c i a l e m e n t p o u r la p r o t e c t i o n d e s fils d e t r o ü e y d e s l i g n e s d e t r a m w a y s , est e s s e n t i e l l e m e n t b a s é s u r le p r i n c i p e s u i v a n t : U t i l i s e r l ' i n e r t i e d ' u n e m a s s e l o t e q u i , n ' o b é i s s a n t p a s , c o m m e l ' e n s e m b l e d e l ' a p p a r e i l , a u m o u v e m e n t d e r é a c t i o n d e l ' i s o - l a t e u r p r o d u i t p a r la b r u s q u e t r a c t i o n d ' u n b r i n d u fil, l o r s q u e l ' a u t r e b r i n v i e n t á se r o m p r e , a c t i o n n e le d é c l e n - c h e m e n t d ' u n i n t e r r u p t e u r o r d i n a i r e , m e t t a n t ainsi le c o n d u c t e u r r o m p u en c o m m u n i c a t i o n , s o i t a v e c la t e r r e , s o i t a v e c u n c o n d u c t e u r v o i s i n .
L a f i g u r e 2 m o n t r e d e s c o u p e s d e l ' a p p a r e i l q u e n o u s a v o n s r é a l i s é et fait f o n c t i o n n e r d ' a p r é s ce p r i n c i p e . II est c o m p o s é d ' u n e d o u i l l e m é t a l i i q u e M e n b r o n z e ( o u m i e u x en a l u m i n i u m ) , f e r m é e á s e s d e u x e x t r é m i t é s p a r d e u x
G o u p e A B G D E F
!J
I K FlG. 2
G o u p e J K
Dispositif de protection
pour les canalisations
électriques a é r i e n n e s .
Appareil plus spe'cialement destiné aux fils des lignes de tramways
b o u c h o n s filetes a , p o r t a n t c h a c u n v i s s é s e n l e u r c e n t r e , s u i - . v a n t l'axe m é m e d e la d o u i l l e , d e s g o u j o n s b. l i s s e r v e n t d ' a x e d e r o t a t i o n á u n c a d r e m é t a l i i q u e r i g i d e N , q u i t e n d á t o u r n e r a u t o u r d e cet a x e s o u s l ' a c t i o n d ' u n r e s s o r t R a y a n t l ' u n e d e s e s e x t r é m i t é s a t t a c h é e á la d o u i l l e . E n p o s i - s i t i o n n ó r m a l e le c a d r e N et le r e s s o r t R s o n t m a i n t e n u s e n c l a n c h e s d a n s u n e e n c o c h e a p p r o p r i é e d ' u n c l i q u e t C o s c i l l a n t a u t o u r d ' u n e g o u p i l l e c et l u i - m é m e m a i n t e n v j
d a n s la p o s i t i o n d ' e n c l a n c h e m e n t p a r la p o u s s é e d e la l a me d e r e s s o r t d. O11 voit d e s u i t e q u e si l ' o n fait p o r t e r au c a d r e N la t i g e d ' u n i n t e r r u p t e u r , et q u e le c l i q u e t c C d v i e n n é á s e d é c l a n c h e r a u m o m e n t d e la r u p t u r e d ' u n brin d u fil d e l i g n e , le r e s s o r t R en se d é t e n d a n t v a v e n i r fermer l ' i n t e r r u p t e u r .
D a n s la d o u i l l e M p e u t se m o u v o i r á f r o t t e m e n t doux u n e s e c o n d e d o u i l l e O , é g a l e m e n t f e r m é e á ses extrémités p a r d e s b o u c h o n s á vis e ; elle p r é s e n t e u n e g o r g e circu- l a i r e P , d a n s l a q u e l l e s ' e n g a g e u n g a l e t g p o r t é p a r u n bou- c h o n m o b i l e d a n s u n l o g e m e n t d e la d o u i l l e e x t é r i e u r e . D a n s la p o s i t i o n d e r e p o s , ce b o u c h o n est m a i n t e n u dans son l o g e m e n t et le g a l e t g e s t a p p u y é a u c r e u x d e la g o r g e P p a r la p r e s s i o n d e la l a m e d e r e s s o r t d ; cela a p o u r effet de t e ñ i r au m i ü e u d e M la d o u i l l e O . A l ' i n t é r i e u r d e c e t t e der- n i é r e est p l a c e e u n e m a s s e l o t t e c y l i n d r i q u e Q q u i e s t main- t e n u e en e q u i l i b r e a u m i l i e u d e l ' a p p a r e i l p a r l ' a n t a g o n i s m c d e s d e u x r e s s o r t s q u ' o n v o i t s u r la c o u p e l o n g i t u d i n a l e , e n t r e les e x t r é m i t é s d e c e t t e m a s s e l o t t e et les b o u c h o n s <?, D e s orifices p c o n v e n a b l e m e n t d t s p o s é s d a n s les deux d o u i l l e s l a i s s e n t é c h a p p e r l ' a i r d o n t la c o m p r e s s i o n paraly- s e r a i t le m o u v e m e n t d e s p i é c e s .
L a figure 3 r e p r é s e n t e u n e v u e p h o t o g r a p h i q u e d e s piéces d e l ' a p p a r e i l d é m o n t é .
FIG. 3 . — Dispositif de protection pour lignes électriques.
Vue des piéces de l'appareil d é m o n t é .
L a d o u i l l e e x t é r i e u r e M s u p p o r t a n t le c a d r e N , e s t portee e l l e - m é m e p a r u n e p i é c e d e b r o n z e T T r e c t a n g u l a i r e et d o n t la s u r f a c e i n f é r i e u r e affecte la f o r m e d ' u n V renversé d e facón á p o u v o i r t o u j o u r s s ' a p p u y e r p a r d e u x p o i n t s sur n ' i m p o r t e q u e l l e s u r f a c e s p h é r i q u e ; d e s e n c o c h e s m aident á la fixer s u r les t e t e s d ' i s o l a t e u r s . O n v o i t s u r J a p h o t o g r a - p h i e d e la figure 4 , u n a p p a r e i l d e ce g e n r e fixé s u r un
¡ s o l a t e u r et a c t i o n n a n t u n i n t e r r u p t e u r á l e v i e r : deux b r i d e s m é t a l h q u e s e n t o u r e n t d ' u n e p a r t la d o u i l l e en pas- s a n t d a n s s e s g o r g e s e x t r e m e s et d ' a u t r e p a r t p i n c e n t l e fil de l i g n e ; la fixation est c o m p l é t é e p a r u n e l i g a t u r e e m b r a s s a n t le col d e l ' i s o l a t e u r et v e n a n t p a s s e r d a n s les e n c o c h e s m de la p i é c e T T . L a p i é c e f e m e l l e d e l ' i n t e r r u p t e u r e s t fixée, c o m m e le m o n t r e la p h o t o g r a p h i e , s u r la f e r r u r e m é m e áé l ' i s o l a t e u r p r é a l a b l e m e n t m i s e á la t e r r e ; l o r s q u e le cadre m o b i l e est d é c l a n c h é s o u s l'effet d e la r u p t u r e d ' u n fil, le l e v i e r q u ' i l p o r t e v i e n t i n t r o d u i r e le c o u t e a u d e l ' i n t e r r u p "
L A H O U I L L E B L A N C H E 41
t e u r d a n s cette p i é c e f e m e l l e et le b r i n d u c o n d u c t e u r q u i reste t e n d u est a l o r s m i s á la t e r r e a v a n t m é m e q u e le b r i n r o m p u ait le t e m p s d e t o u c h e r le s o l .
Voici, en elíet, c o m m e n t f o n c t i o n n e cet a p p a r e i l :
S u p p o s o n s le 'en p l a c e s u r un i s o l a t e u r et s o n c a d r e m o b i l e a r m é p r é t a u d é c l a n c h e m e n t . Q u a n d le fil v i e n t á s e r o m p r e , cette r u p t u r e est t o u j o u r s b r u s q u e et le b r i n i n t a c t d u c o n i u c t e u r , e x e r c a n t u n effort v i o l e n t s u r l ' i s o l a t e u r , le tire b r u s q u e m e n t et i n s t a n t a n é m e n t d e s o n c ó t é . Q u e cet i s o l a t e u r soit m o n t é s u r u n e f e r r u r e á r o t a t i o n c o m m e d a n s le disposirif p r é c é d e n t , o u q u ' i l s o i t fixe, la t r a c t i o n é n e r g i - q u e et b r u s q u e d u c a b l e i m p r i m e i m m a n q u a b l e m e n t á cet i s o l a t e u r et p a r s u i t e á l ' a p p a r e i l q u ' i l p o r t e , u n m o u v e m e n t
FIG. í.— Dispositif de protection pour lignes électriques.
Vue d'un appareil en place.
d e réaction s e n s i b l e . D a n s ce m o u v e m e n t les d o u i l l e s M e t O et t o u t le s y s t é m e d ' i n t e r r u p t e u r á l e v i e r se d é p l a c e n t d u cote d u c o n d u c t e u r i n t a c t . S e u l e la m a s s e l o t t e Q ( q u ' o n fait aussi l o u r d e q u e p o s s i b l e , t a n d i s q u e la d o u i l l e O e s t a u c o n t r a i r e t r e s l é g é r e ) , r e s t e en p l a c e g r á c e á s o n i n e r t i e , c o m p r i m e l'un d e s r e s s o r t s q u i la m a i n t e n a i e n t p r é c é d e m - m e n t en e q u i l i b r e au m i l i e u d e l ' a p p a r e i l , et v i e n t f r a p p e r l'un d e s b o u c h o n s filetes d e la d o u i l l e O . C e l l e - c i e s t e n t r a i - née s o u s le c h o c d a n s le m é m e s e n s q u e la m a s s e l o t t e , et la g o r g e P se d é p l a c a n t o b l i g e le g a l e t g á m o n t e r la r a m p e d e cette g o r g e . II en r e s u l t e u n m o u v e m e n t d e recul d u c l i q u e t c C d s u r l e q u e l s ' a p p u i e ce g a l e t , ce q u i a p o u r effet d e d é c l a n c h e r l e c a d r e AI f e r m a n t a l o r s l ' i n t e r r u p t e u r . L ' e x p é - rience a d e m o n t r e q u ' i l e s t t r e s facile d e r é g l e r l ' a p p a r e i l p o u r q u e ce m o u v e m e n t d e f e r m e t u r e se p r o d u i s e p r e s q u e i n s t a n t a n é m e n t et p a r s u i t e a v a n t q u e le b r i n r o m p u n ' a r - rive á t e r r e . II est d ' a u t r e p a r t á r e m a r q u e r q u e les faibles
m o u v e m e n t s d e l ' i s o l a t e u r en t e m p s o r d i n a i r e , s o u s l'in- fluence d u v e n t , d e s p i e r r e s l a n c e e s s u r le fil, e t c . . . n ' o n t p a s d / a c t i o n s u r la m a s s e l o t t e ; ees t r é p i d a t i o n s r e l a t i v e m e n t l é g é r e s s o n t a m o r t i e s p a r les r e s s o r t s a n t a g o n i s t e s m a i n t e - n a n t la m a s s e l o t t e d a n s la p o s i t i o n d ' é q u i l i b r e .
L ' a p p a r e i l p e u t é t r e fixé s o i t s u r i s o l a t e u r s m o b i l e s , s o i t s u r i s o l a t e u r s fixes, m o n t e s s u r p o t e a u x , c o n s o l e s , o u s c e l l é s d a n s l e s m u r s , á c o n d i t i o n t o u t e f o i s q u e d a n s ce d e r n i e r c a s la d i s t a n c e d e l ' i s o l a t e u r au m u r s o i t d ' a u m o i n s i 5 c e n t i m é - t r e s , l o n g u e u r s u f f i s a n t e p o u r p e r m e t t r e u n jcu d e i c e n t i - m é t r e á l ' i s o l a t e u r , en c a s d e r u p t u r e . S i le s y s t é m e e s t a p p l i q u é á u n i s o l a t e u r - m o b i l e , il f a u t p r e n d r e s o i n d e d i s - poséf"le c o u t e a u d e l ' i n t e r r u p t e u r d a n s l'axe d e r o t a t i o n d e cet a p p a r e i l .
L e d i s p o s i t i f p e u t s ' a p p l i q u e r á t o u t e s les l i g n e s a é r i e n n e s á b a s s e o u á h a u t e t e n s i ó n , b i e n e n t e n d u q u e l q u e s o i t le n o m b r e d e l e u r s c o n d u c t e u r s .
L e d i s p o s i t i f q u e n o u s v e n o n s d e d é c r i r e est s u s c e p t i b l e d e r e c e v o i r d a n s s e s d é t a i l s d e c o n s t r u c t i o n u n c e r t a i n n o m - b r e d e v a r i a n t e s . E n voici u n e á t i t r e d ' e x e m p l e q u i p e r m e t de s i m p l i f i e r le m é c a n i s m e t o u t e n lui c o n s e r v a n t la m é m e s ü r e t é d e f o n c t i o n n e m e n t .
L a d o u i l l e i n t é r i e u r e e s t s u p p r i m é e e t la m a s s e l o t t e , d e m é m e d i a m é t r e q u e F i n t é r i e u r d e la d o u i l l e e x t é r i e u r e , est m a i n t e n u e en e q u i l i b r e d a n s la p a r t i e m é d i a n e d e c e t t e d e r n i é r e p a r d e u x r e s s o r t s á b o u d i n e m p r i s o n n é s d a n s les e s p a c e s l i b r e s e n t r e les b o u c h o n s d e F u ñ i q u e d o u i l l e et les e x t r é m i t é s d e la m a s s e l o t t e . C e l ) e - c i est é v i d é e en s o n t i e r s m e d i a n , et s u i v a n t d e u x g e n e r a t r i c e s d i a m é t r á l e m e n t o p p o - s é e . d e s m o r t a i s e s f a i s a n t office d e c o u l i s s e s , l a i s s e n t p a s s e r u n axe s u r l e q u e l e s t c a l l é u n l o s a n g e m é t a l l i q u e l u i - m é m e logé d a n s l ' é v i d e m e n t d e la m a s s e l o t t e . C e t a x e fixé á la d o u i l l e a c t i o n n e e x t é r i e u r e m e n t p a r F u ñ e d e s e s e x t r é m i t é s un e H c l a n c h e m e n t c o n s t i t u é d e la m a n i e r e s u i v a n t e : l ' a x e est a p l a t i á c e t t e e x t r é m i t é l a q u e l l e t o u r n e d a n s u n é v i d e - m e n t c i r e u l a i r e p r a t i q u é d a n s le b r a s l a t e r a l d u c a d r e m o b i l e ; cet é v i d e m e n t e s t o u v e r t d ' u n e f e n t e é g a l e á l ' é p a i s - s e u r d e la p a r t i e a p l a t i e d e l ' a x e p o r t a n t le l o s a n g e á "Finté- r i e u r d e la m a s s e l o t t e ; t a n t q u e c e t t e p a r t i e a p l a t i e e s t p a r s u i t e d e la p o s i t i o n d u l o s a n g e o r i e n t e e s u i v a n t u n d i a m é t r e d e l ' é v i d e m e n t c i r e u l a i r e q u i n e c o i n c i d e p a s a v e c la f e n t e , le s y s t é m e r e s t e a r m é ; m a i s , d e s q u e c e t t e c o í n c i d e n c e a l i e u ,
¡a p a r t i e a p l a t i e d e l'axe se t r o u v a n t en face d e l a fente d u c a d r e , c e l u i - c i se d é g a g e et e n t r a m e l ' i n t e r r u p t e u r . L e l o s a n g e , d a n s sa p o s i t i o n n ó r m a l e , a s o n g r a n d a x e i n c l i n é s u r l ' a x e l o n g i t u d i n a l d e la m a s s e l o t t e ; q u e l q u e s o i t le s e n s d u d é p l a c e m e n t d e c e t t e d e r n i é r e , l ' u n e o u F a u t r e d e s faces d e s o n é v i d e m e n t i n t é r i e u r en v e n a n t f r a p p e r s u r les p o i n t e s d u l o s a n g e t e n d t o u j o u r s á faire t o u r n e r l ' a x e d e d é c l a n c h e m e n t d a n s le m é m e s e n s . C ' e s t c o m m e p r é c é d e m - m e n t j a r é a c t i o n d e l ' a p p a r e i l s o u s la v i o l e n c e d u c h o c p r o - d u i t p a r la r u p t u r e d ' u n b r i n d e c a b l e q u i , e n t r a t n a n t l ' a p p a r e i l d a n s la d i r e c t i o n d u b r i n i n t a c t , fait b u t e r l ' u n e d e s p o i n t e s d u l o s a n g e c o n t r e la m a s s e l o t t e r e s t a n t en p l a c e p a r l'effet d e s o n i n e r t i e .
N o u s a v o n s t o u j o u r s e s s a y é ees a p p a r e i l s s u r d e s isola- teurs fixes et le p l u s s o u v e n t a v e c d e s fils d e 40/10 et d e s p o r t e e s d e 25 á 3 o m é t r e s . l i s o n t t o u j o u r s f o n c t i o n n e á n o t r e c o m p l e t e s a t i s f a c t i o n . M a i s , o ü n o u s e s t i m o n s q u ' i l s p o u r r a i e n t r e n d r e le p l u s d e s e r v i c e s , c'est s u r j l e s fils a é r i e n s d e t r a m w a y s q u ' i l a é t é j u s q u ' i c i b i e n difficile d e p r o t e g e r p a r l e s a u t r e s m o y e n s . E t á ce s u j e t , il c o n v i e n t d e r e m a r - q u e r q u ' é t a n t d o n n é le m o d e d e s u s p e n s i ó n d e e e s c o n d u c -
L A H O U I L L E B L A N C H E
t e u r s p a r d ' a u t r e s fils t r a n s v e r s a u x l a i s s a n t á l ' e n s e m b l e b e a u c o u p d ' é l a s t i c i t é , les a p p a r e i l s d e p r o t e c t i o n p o u r r a i e n t é t r e t r e s e s p a c é s , l a r u p t u r e d ' u n fil se r é p e r c u t a n t t o u j o u r s t r e s l o i n . L e p r i x d ' é t a b l i s s e m e n t d e s r é s e a u x d e c o n d u c - t e u r s a é r i e n s n ' e n s e r a i t q u e t r e s i n s e n s i b l e m e n t m a j o r é , et, a v e c b e a u c o u p d e p e r s o n n e s q u i , d a n s les g r a n d e s v i l l e s , r e g a r d e n t e e s r é s e a u x d e fils a é r i e n s c o m m e u n e é p é e d e D a m o c l é s s a n s c e s s e s u s p e n d u e s u r n o s t e t e s , n o u s p e n s o n s q u e la s é c u r i t é q u i en r é s u l t e r a i t v a u d r a i t b i e n cette faible d é p e n s e . P u i s s i o n s - n o u s a v o i r c o n t r i b u é á o b t e n i r c e t t e s é c u r i t é ; c'est le b u t q u i r.ous a g u i d é d a n s la c r é a t i o n d e ees a p p a r e i l s q u e , s u r la d e m a n d e d e n o t r e R é d a c t e u r en chef, n o u s s o m m e s n e u r e u x d e p r é s e n t e r au p u b l i c d e La Hou'Ule D¡anche.
J u l e s CHEVRIER.
Ingenisur des Arts et Manufactures
LiE JVIOIS H Y D H O - É ü E G T H I Q U E
A C A D É M I E D E S S C I E N C E S
C H I M I E E T É L E C T R O C H I M I E
S u r l a d i s t i l l a t i o n d u c u i v r e — N o t e d e M. H e n i u M o : s s a n . S e a n c e d u 2 7 n o v e m b r e 1 9 0 5 .
Dans l'ensemble de nos recherches sur l'étude des réactions c h i - miques aux tempe'ratures e l e v é e s , nous avons demontre qu'il n'exis- tait plus de corps refractaires et que tous ees corps, soit s i m p l e s , soit c o m p o s é s , pouvaient prendre l'état liquide, puis l'état g a z e u x .
Un certain n o m b r e de c o m p o s é s sont détruits par simple élévation de t e m p é i a t u r e , mais, par contre, d'autres c o m b i n a i s o n s sur l e s - q u e l l e s , avant nos recherches, on n'avait que des idees peu precises, p o u v a i e n t se foimer á des températures élevées : tels les carbures, les sihciures et les borures. pour se d é c o m p o s e r enfin á une tempé- rature qui est voisine de 3 5 o o degrés d'aprés l e s recherches de M Violle (*)•
Dans nos premieres n o t e s , datant de 1 8 9 2 et i 8 q 3 , nous avons indiqué que tous les métaux pouvaient etre volalilisés au four é l e c - trique. N o u s avons pensé qu'il était utile de reprendre les e x p é - r i e n c e s réalisées á c u t e époque afín de chercher a classer les points d'ébullition d'un certain n o m b r e de métaux, en attendant que les p h y s i c i e n s puissent déterminer rigoureusement e e s températures.
Distillation du cuivre. — La volatilisation de petttes quantités de cuivre par la chaleur de l'arc électrique á la pression atmosphérique a déjá été o b t e n u e par Despretz (2) en 1 8 5 9 , Puis Pa r S i e m e n s et Hunttngton (3/ en 1 8 8 2 . En 1 9 0 5 , MM. Krafft et Bergfeld (4) o n t demontre que le cuivre entrait en ébullition dans le vide cathodique á 1 6 0 0 d e g r é s .
L'expérience de la distillation du cuivre á la pression atmosphé- rique a été réalisée de la facón suivante : N o u s avons place,dans le creuset de notre four électrique 3 o o gr. de cuivre pur, c o u p é s en fragments cylindriques, de 2 m c1 environ de v o l u m e . Un tube de cuivre traversé par un courant rapide d'eau froide, amsi que Deville l'avait fait dans ses expériences sur la d i s s o c i a t i o n , passait au milieu du four á quelques centimetres au-dessus du creuset et de l'arc.
II permettait de condenser rapidement u n e partie des vapeurs.
Enfin, lorsque nous v o u l i o n s recueillir une plus grande quantité de ees vapeurs, o n percait le couvercle du four et Ton disposait, au- dessus de cette o u v e r t u r e . une cloche cylindrique en verre m i n e e , ainsi que n o u s l'avons indiqué á p r o p o s de notre expérience sur la distillation de la sílice is)
N o u s a v o n s cherché á rendre le courant aussi constant que p o s - sible, dans n o s e x p é r i e n c e s , en écaitar.t plus ou moins les électrodes au fur et a mesure que l'atmosphére intérieure du four devenait plus conductrice par suite de l'abondante formation des vapeurs métal- l i q u e s . N o u s t e n o n s á faire remarquer, á ce propos, que les élec- t r o d e s c y l i n d r i q u e s étaient t e r m m é e s par des cónes de facón á donner de la fixité á l'arc et que nous utilisions le courant alternatif.
(*) J. V i o l l e , S u r la t e m p é r a t u r e de l'arc é l e c t r i q u e . Comptes rendas t. C X V , 1892, p, ¡ 2 7 3 .
P) D e s p r e t z , E x p é r i e n c e s sur q u e l q u e s m é t a u x et sur q u e l q u e s e a z Comptes rendus. t. XLVIII, i 8 5 g , p. 362 4 8 '
(3) W . S i e m e n s and H u n t i n g l o n , O n the e l e c t r i c f u r n a c e Chemical News t. X L V I , 1 8 8 2 , p i 6 3 .
('•) Krafft et B e r g f e l d , Berichte, t. X X X Y I I I , 1 9 0 3 , p . 2 5 4 .
H. M o i s s a n , Le four électrique, p. 51 - 1 8 7 9 , et Traite de Chante miné- rale, t. II, p . 4 5 3 .
Les expériences d'une raeme serie sont d o n e suffisamment compa.
rabies entre elles.
N o u s rappelons q u e , depuis n o s premieres e x p é r i e n c e s , M. Férj.
en utilisant notre four électrique, a i n d i q u é , au m o y e n de sa lunetij p y r o m é t n q u e ('), que le point d'ébullition du cuivre était vois¡n<le 2 1 0 0 d e g r é s .
Suiv.mt les e x p é r i e n c e s de MM. Krafit et Bergfeld, cette tempe, rature d é t e r m i n é e d'aprés les points de vaporisation et d'ébullition du metal dans le vide serait de 2 2 4 0 d e g r é s .
Dans la premiére e x p é r i e n c e , nous a v o n s chauffé 3 o o gr. de cuivre p e n d a n t 5 m avec un courant de 3 o o a s o u s i 10 v. On voit nette- ment le metal f o n d i e , puis, aprés 3 m., entrer en é b u l l i t i o n . Le tu¿
froid se recouvre de metal et la c l o c h e d'un m é l a n g e de globules métalliques et d'oxyde. Le culot m é t a l l i q u e , aprés l'expérience, ¡¡t p e s a n plus que 2 5 o gr. Aprés 5 minutes de chauffe, n o u s avons done distillé 5 o gr. de cuivre.
U n e d e u x i é m e e x p é r i e n c e , faite avec le m e m e poids de cuivre el la m e m e intensité^de courant, ne nous a d o n n é , aprés 6 m., qu'un résidu de 1 4 0 gr.; ce qui n o u s indique une volatilisation de ifiogr, de metal.
Enfin une iroisiéme e x p é r i e n c e , d'une durée de 8 m., nous 1 fourni, en partant du m e m e p o i d s de cuivre et d'une m e m e densite de courant, un résidu de 6 7 g r . , c'est-á-dire u n e volatilisation de 2 3 3 gr. de metal
Si Ton e x a m i n e le dépót c o n d e n s é sur le tube froid, on remarque que, en particulier dans la derniere e x p é r i e n c e , il est formé d'un feu- trage de filaments de cuivre de 5 m m . á 7 m m . d'épaisseur. L'as- pect de ees derniers rappelle celui de l'argent filiforme. Ce íeutiagt présente, á la loupe, des ramifications légéres, brillantes et srisees, qui d o n n e n t k la masse l'aspect d-e velours. Certatns de ees filamenis ont l'aspect de feuilles de fougéres d o n t l e s frondes seraient arron- dies. Leur couleur varié du rouge au jaune et présente de beaux p h é n o m é n e s d'irisat on La densité de ce cuivre d i s u l l é , lorsqu'on l'a traite par l'acide a c é u q u e pour enlever une petite quantité de chaux qui le souiile, est de 8 , 1 6 . Cette densité est plus faible que celle du cuivre fondu, ce qui t i e n t a l'oc;lusion d'une petite quantité de gaz C2). D'aprés K a h l b a u m . Roth et S i e d l e r , la densité du cuivre distillé est de 8 , 9 3 2 . Notre échantiilon d o n n e á l'analyse : cuivre;
0 0, 7 6 et ne renferme c o m m e impureté qu'une tres petiie quantité de chaux et de graphite. La surface de cette masse p o r e u s e s'altére plus rapidement á l'air h u m i d e que la surface polie du cuivre fondu. Mais ses propriétés c h i m i q u e s , vis-á-vis du c h l o r e , de l'acide chlorhydri- q u e , de l'hydrogéne sulfuré ou de l'acide sulfurique sont identiques á c e l l e s de la limaille de cuivre. Des que le metal est traite par l'acide azotique é t e n d u , les irisations superficielles disparaissent aussitótei la couleur rouge du cuivre apparait
La matiére pulvérulente, qui s'est d é p o s é e en a b o n d a n c e sur la c l o c h e de verre, est formée surtout d'oxyde de cuivre, de chaux vive et de sphérules n o i r e s . Par c o n s é q u e n t , la vapeur de cuivre, au con- tact de l'air, a brülé rapidement en fournissant de petits globules d'oxyde noír dont q u e l q u e s - u n s renferment e n c o r é au centre une tres petite sphére de metal r o u g e .
Enfin, entre la surface du four et celle du c o u v e r c l e , ainsi que sur les é l e c t r o d e s , on rencontre un grand nombre de petites gouttelettes de cuivre métallique d'un r o u g e plus ou m o i n s f o n c é . On trouve parfois quelques petites aiguillee déliées de cuivre ou de petits cris- taux sous forme bien nette.
Le metal qui restait dans le creuset a fixé u n e p e t i t e quantité de fer, de c h a u x et d'alumine provenant des impuretes des électrodes, Mais, ce qui est beaucoup plus important, ce metal contient du gra- phite^
Lorsque le courant vient d'etre arrété et que le cuivre est en pleine ébullition, si l'on sort le creuset du four, et qu'on le laisse refroidir l e n t e m e n t , o n voit bientót apparaítre une croüte qui flotte sur le cuivre en f u s i ó n . Des que la selidification c o m m e n c e sur le pourtour, on voit n e t t e m e n t de petits cristaux de graphite sortirdu metal, puis la m a s s e en fusión se boursoufle et il se produit un abondant d é g a g e m e n t g a z e u x . Difíerents observateurs ont deja appelé l'attention sur cette solubihté des gaz dans le cuivre liquide (3). Lorsque le culot métallique est c o m p l é t e m e n t reiroídi, si Ton a evité u n accés trop rapide de l'air, o n voit qu'il est recou- vert d'une c o u c h e o n c t u e u s e de graphite, c o m m e e e s fontes manga- nésées produites par un haut fourneau marchant á u n e allure trop chaude.
Ce graphite, soit amorphe, soit cristallisé, separé par un trai- tement á l'acide azotique é t e n d u , puis lavé et s é c h é , a une Jensite de 2 , 1 2 . Sa température d'mflammation dans l'oxygéne est de 680».
II renferme c o m m e impuretes, du silicium, "du fer et du magne- sium qui proviennent du creuset et des é l e c t r o d e s . Sa composition est la suivante : carbone 9 6 , 2 5 ; cendres 3,36 ; h y d r o g é n e 0 , 2 1 . Le s cristaux de graphite et les impuretes se sont c o n c e n t r e s entre les
(') F é r y , O é t e r m m a t i o n d e s p o i n t s d ' é b u l l i t i o n d u c u i v r e et du ziníi Ann. de chim. et de phys., 7» s e r i e , t. XXVIII, 1 9 0 3 , p. 4 2 8
(2) C a r ó n Comptes rendus, t. UXIII, 1886, p. 1 1 2 9 . ,
j^) Carón De l'absoí ptton de l'hydrogéne et de foxyde de carbone par <e
cuivre en fusión ¡Comptes rendus', t LX1II, 1866. p . 1120). H a m p e , Chem.
c e n t r . Bl , t. V, p 104.
