L A H O U I L L E B L A N C H E 349
Comme p o u r les m o m e n t s deflexión, ce sera donc encore l'influence du poids du liquide qui sera p r é p o n d é r a n t e .
Si l'on néglige l'action du poids des p a r o i s , on voit que
R5
les déformations sont proportionnelles à —j-, c'est-à-dire à la 5e puissance du rayon si les m o m e n t s d'inertie ne chan- gent pas.
La déformabilité des conduites serait donc proportion- nelle à la 4° puissance du r a y o n , et inversement proportion- nelle aux m o m e n t s d'inertie des parois.
Pour des t u y a u x sans a r m a t u r e s , d'épaisseur constante e, la déformabilité est proportionnelle à
Tous ces résultats seraient peu modifiés, si l'on tenait compte du poids des parois.
Si nous considérons maintenant la section transversale circulaire d'une conduite, n o u s voyons qu'elle peut être appuyée s u r sa fondation de diverses manières.
Les principales dispositions p o u r r o n t être classées de la façon suivante :
I. TUYAU REPOSANT SUR DEUX APPUIS SYMÉTRIQUES PAR RAPPORT A LA VERTICALE.
a) Appuis simples : i° appuis fixes,
— 2° appuis mobiles horizontalement,
— 3° appuis à réactions radiales,
— 4° appuis à liaisons quelconques (cas général) ;
P) Encastrement sur les a p p u i s .
II. TUYAU REPOSANT SUR UNE FONDATION PL\NE.
Appui suivant la génératrice inférieure de contact.
III. TUYAU REPOSANT SUR UNE FONDATION CIRCULAIRE.
a) Appui suivant u n e zone inférieure de contact,
¡3) Canalisation disposée dans un bureau maçonné.
Dans la réalité les cas ne seront pas toujours aussi nette- ment tranchés, et il p o u r r a y avoir incertitude p o u r ranger telle disposition pratique dans l'une ou l'autre de ces caté- gories. Mais l'étude théorique des cas précis définis par cette classification p o u r r a toujours nous fournir, p o u r les cas intermédiaires, la valeur des coefficients de travail limite qui ne seront pas dépassés, et c'est une indication suffisante p o u r la p r a t i q u e .
(A suivre) C. BIRAULT,
Ingénieur des Arts et Manufactures.
EXPÉRIENCES EXÉCUTÉES A SÉCHERON
sup des coupants continus à haute tension
La question du transport de forco à g r a n d e distance prend une i m p o r t a n c e de plus en plus considérable., parce jiue, d'une part, les applications à l'industrie moderne, la traction et l'éclairage, se développent rapidement,.et que, d autre part, les forces m o t r i c e s h y d r a u l i q u e s situées à proximité des lieux d'utilisation ayant été successivement utilisées, il devient n é c e s s a i r e de chercher au loin les forces naturelles encore disponibles. C'est ainsi qu'en Suisse, la
l i l e de Zurich étudie p o u r ses b e s o i n s la .captation de
forces qui sont situées à plus de 130 kilomètres du centre d'utilisation. En Egypte m ê m e , le Delta du Nil emploie pour les seuls besoins de l'agriculture environ 3'JOOO c h e v a u x - v a p e u r , aujourd'hui complètement insuffisants.
Au lieu de c o n s o m m e r une quantité é n o r m e de charbon, pourquoi n'utilise-t'on p a s l e s forces colossales du Haut-Nil, totalement p e r d u e s jusqu'ici? Simplement parce que la dis- tance qui sépare ces forces des lieux d'utilisation est trop g r a n d e pour pouvoir être franchie économiquement par l'emploi des m o y e n s dont dispose l'électrotechnique, c'est- à-dire qu'il faudrait employer des courants de tensions excessives, non encore expérimentées en courant continu.
P o u r d o n n e r u n e idée des tensions nécessaires au trans- port économique de la force, nous dirons que si Ton admet l'emploi du c o u r a n t continu, et que Ton accepte une perte d'énergie de 10 ° /0 en ligne, et un poids de cuivre de 30 ki- l o g r a m m e s p a r cheval électrique reçu, il faut employer une tension initiale de 4200 volts p o u r l O k i l o m è t r e s de distance, 42 000 volts pour 100 kilomètres et 420000 volts pour 1 000 kilomètres. L'emploi de la terre comme conducteur ou c o m m e limitatrice de tension statique, permet de doubler ces distances à égalité de tension, perte et poids de cuivre, ou r é d u i r e de moitié ces t e n s i o n s ; au contraire, remploi du courant alternatif réduit ces distances, p a r suite de phéno- m è n e s s e c o n d a i r e s qui a u g m e n t e n t les pertes en ligne.
Il y avait donc un intérêt considérable à vérifier si les avan- tages de l'emploi du courant continu persistaient a u x liantes t e n s i o n s . Comme a u c u n e expérience probante n'avait é t é ' faite a u delà de 25 000 volts, on pouvait se demander si quelques p h é n o m è n e s insoupçonnés ne se manifesteraient, p a s lorsque l'on doublerait ou triplerait cette tension, ft si le point critique en d e s s o u s duquel il faut industriellement,
rester, ne serait p a s atteint plus vite qu'on ne pouvait le p e n s e r . .
La Compagnie de l'Industrie électrique de Genève, qui exploite les procédés Thury, a entrepris de rechercher comment, les isolants u s u e l s se comporteraient avec du courant continu à 70000 volts.
On a donc couplé en série trois d y n a m o s dont l'une pou- vait a i s é m e n t d o n n e r 20 000 volts, et les deux a u t r e s 25 000 volts c h a c u n e . d e telle sorte que l'on a pu disposer d'une ten- sion continue qui a pu être portée j u s q u ' à 70000 volts. Cha- cune des génératrices p o u v a n t donner un ampère au maxi- m u m , on disposait ainsi d'un courant de 60 à 70 kilowatts, c'est-à-dire beaucoup plus puissant qu'il n'était nécessaire pour les expériences que l'on avait en vue.
Les e s s a i s ont été dirigés surtout dans le but de détermi- ner dans quelle m e s u r e les isolateurs résisteraient au cou- ranteontinu vis-à-visdu courant alternatif. Comme l'on pos- sède m a i n t e n a n t beaucoup de données pratiques relatives à l'alternatif, il était intéressant d'établir autant que possible le rapport existant entre ces deux genres de courant, ce qui pouvait permettre de déterminer quelles étaient les tensions alternatives, et p a r suite à quelles distances de transport l'on pouvait prétendre, à égalité de pertes et de sécurité, avec l'un et l'autre s y s t è m e s .
Les expériences ont bien m a r c h é et l'on ne peut que re- gretter leur courte durée, nécessitée p a r l e s délais délivrai- s o n d e s m a c h i n e s . Elles ont laissé entrevoir la possibilité d'applications nouvelles et très intéressantes du continu à plusieurs problèmes modernes, tels que la télégraphie s a n s fil et la fabrication des produits azotés p a r l'air. M. le pro- fesseur de K o w a l s k l , de l'Université de Fribourg, a profité de l'occasion pour e x é c u t e r une série d'essais très curieux relatifs à ces deux problèmes et à d'autres expériences, dont il s'est réservé la publication.
Comme terme de comparaison, on a employé du courant alternatif produit par un alternateur spécialement choisi à cet effet. On avait reconnu d a n s les expériences prélimi- naires q u e le c o u r a n t alternatif du r é s e a u de Genève don-
Article published by SHF and available athttp://www.shf-lhb.orgorhttp://dx.doi.org/10.1051/lhb/1904072
liait des r é s u l t a t s t r è s variables, ce qui s'explique p a r le fait que la courbe de force électromotrice de ce c o u r a n t , loin d'être u n e sinusoïde, est en réalité la r é s u l t a n t e d e s courbes de forces électromotrices des g é n é r a t r i c e s de trois types différents couplées en parallèle, et, qu'en outre, cer- taines déformations sont a c c e n t u é e s p a r la m a r c h e varia- ble d'un g r a n d n o m b r e de m o t e u r s s y n c h r o n e s et a s y n - c h r o n e s et p a r la capacité statique du r é s e a u p r i m a i r e s o u t e r r a i n qui j o u e un rôle t r è s sensible.
L'alternateur installé pour les e s s a i s est u n e m a c h i n e de 75 kilowatts à induit t o u r n a n t ; l'inducteur Dxe est à 6 pôles et la vitesse a été m a i n t e n u e r é g u l i è r e m e n t à 1 000 tours, ce qui donne une fréquence de 50 cycles p a r seconde.
L'induit est du type t a m b o u r lisse, p o r t a n t 12 demi-bobines en forme de galette, s i m p l e m e n t appliquées contre s a sur- face extérieure à l'aide de b a n d a g e s en maíllechort. Les pôles i n d u c t e u r s e m b r a s s e n t les 2/3 de la circonférence, et les bobines induites occupent un peu m o i n s de la moitié de la circonférence induite, d a n s le rapport de 1 à 1,1.
pI G it — C o u r b e de force é l e c t r o m o t r i c e d e l ' a l t e r n a t e u r .
Un dispositif en bout d'arbre a p e r m i s de relever exacte- ment la courbe de la force électromotrice; coromme on le voit, cette courbe est aplatie à son s o m m e t , de telle sorte que la force électromotrice m a x i m u m , a u lieu d'être [ / 2 fois la force électromotrice efficace (cas d'une sinu- soïde) n'est en réalité que 1^255.
Au point de vue des isolements, cette courbe est extrê- m e m e n t favorable à l'alternatif ; les d i s t a n c e s explosives sont réduites a u m i n i m u m et les isolateurs résistent beau- coup m i e u x a u x h a u t e s t e n s i o n s qu'avec les c o u r a n t s alternatifs ordinaires tels qu'on les utilise en pratique. A titre de vérification, on a e s s a y é de déformer cette courbe en introduisant une capacité d a n s le circuit et les résultats ne se sont pas fait a t t e n d t e : les distances explosives ont a u g m e n t é d a n s u n e é n o r m e proportion. Tous les e s s a i s dont nous r e l a t o n s les r é s u l t a t s sont obtenus p a r l'emploi direct du courant, en l'absence de toute capacité.
Les variations de tension alternative ont été o b t e n u e s p a r réglage du c o u r a n t d'excitation, et p a r c h a n g e m e n t de couplage du secondaire du transformateur élévateur.
Pour le c o u r a n t continu, ces v a r i a t i o n s ont été o b t e n u e s en utilisant une, d e u x ou trois g é n é r a t r i c e s a v e c r é g u l a r i - sation p a r le courant d'excitation.
Le courant continu, d'autre part, ne peut être considéré c o m m e r i g o u r e u s e m e n t continu, par suite du sectionne- ment assez réduit des collecteurs (96 sections) et du fait que les bobines induites sont logées d a n s les r a i n u r e s d'un a n n e a u Paccinotti, ce qui a u g m e n t e leur self et ondule le courant. Toutefois, nous ne p e n s o n s p a s que le rôle de cette ondulation soit bien appréciable.
Malgré ces conditions défavorables a u continu, et favo- r a b l e s à l'alternatif, les r é s u l t a t s finaux s o n t très nette- m e n t en faveur du continu. T o u s les i s o l a t e u r s ont, sans a u c u n e exception, r é s i s t é à d e s t e n s i o n s b e a u c o u p plus fortes en continu qu'en alternatif, ce qui était à prévoir. De m ê m e p o u r tous les corps isolants s o u m i s à la perforation.
De p l u s , les i s o l a t e u r s s o u m i s a u continu n'ont jamais chauffé d'une quantité appréciable, ce qui n ' a p a s été le cas avec l'alternatif; ceci s'explique e n partie p a r l'absence des effets de capacité a v e c le continu.
Les isolateurs de porcelaine s o u m i s a u x é p r e u v e s étaient m u n i s de l e u r s ferrures n o r m a l e s . Un t r è s petit nombre de petits m o d è l e s ont été perforés, l'étincelle éclatait le plus souvent à l'extérieur, e n t r e la ligature du fil de ligne et la ferrure. D a n s ces c a s l'on pouvait appliquer successive- m e n t a u m ê m e isolateur la tension continue et alternative.
Les isolateurs p e r c é s à l'alternatif p o u v a i e n t encore r é s i s t e r à des tensions continues très g r a n d e s , au labora- toire. Mais à la pluie les t e n s i o n s limites étaient naturelle- m e n t a b a i s s é e s de p r è s de moitié.
Il n'y a p a s de crépitements bien appréciables au continu l o r s q u ' o n a p p r o c h e de la tension limite que l'isolateur peut supporter, à l'inverse de l'alternatif qui devient parfois a s s e z b r u y a n t . De m ê m e , les effluves et a i g r e t t e s n'appa- r a i s s e n t g u è r e a u x c o n d u c t e u r s que l o r s q u e l'on approche a s s e z p r è s de la distance explosive. Entre fils à 50 cms e n v i r o n l ' u n de l'autre, on n e voit rien, m ê m e à plus de 60 000 volts c o n t i n u s . Les pointes a i g u ë s d o n n e n t cepen- d a n t de l é g è r e s aigrettes ; d a n s la m e s u r e d e s distances explosives entre pointes, ces aigrettes p r é p a r e n t le passage de l'étincelle qui éclate dès lors d'une façon si irrégulière qu'il n'a p a s été possible de t r a c e r u n e c o u r b e tant soit peu correcte de la distance explosive e n t r e p o i n t e s . Les écarts atteignaient des différences de p r è s de 1 à 4.
On n ' a p a s pu percer a u continu,, m ê m e à 65 000 volts, d e s i s o l a t e u r s s i m p l e s tels que c e u x e m p l o y é s en télégra- phie, et du modèle ordinaire employé depuis bien des a n n é e s d a n s certains t r a n s p o r t s de force à tension modérée (Biberist entre a u t r e s ) .
Il suffit que la porcelaine soit bien vitrifiée et homogène, l'épaisseur importe assez peu. Dès que la distance explo- sive est respectée, cela suffit, et c o m m e cette distance est plus petite a v e c le c o n t i n u , cela explique pourquoi il faut des t e n s i o n s c o n t i n u e s b e a u c o u p p l u s fortes p o u r amener la r u p t u r e de l'isolement.
Le v e r r e est très difficile à p e r c e r a u continu. Le verre b l a n c ordinaire de 0 , 3r a r a r é s i s t e t r è s bien à 25 000 volts, il ne se perce que si l'on p r o v o q u e u n e d é c h a r g e oscillante au m o y e n d'un c o n d e n s a t e u r . Une feuille de verre à vitre résiste à 60 000 volts c o n t i n u s , et probablement plus e n c o r e .
En r é s u m é , les e s s a i s exécutés à Sécheron ont pleine- m e n t confirmé ce q u e les e s s a i s du t r a n s p o r t de force Saint- M a u r i c e - L a u s a n n e (60 kilom., 5 000 c h e v a u x , 20 000 volts continus) avaient fait p r e s s e n t i r . En effet, la perte par défaut d'isolement, m ê m e en temps de brouillard, s'était m o n t r é e p r a t i q u e m e n t nulle à la tension de 20 000 volts (0,02 w a t t p a r isolateur) et il était à p r é v o i r que Ton pour- rait a u g m e n t e r é n o r m é m e n t cette tension a v a n t que la perte p a r dérivations en ligne (air et isolateurs) soit appré- ciable. Il s e m b l e d o n c a c q u i s que la tension limite, à ne pas d é p a s s e r a v e c les m o y e n s dont on dispose actuellement, se trouve, p o u r le c o u r a n t continu, bien a u delà de 70 000 volts entre fils de ligne et t e r r e .
A l'abri des intempéries, c'est-à-dire s o u s le couvert du laboratoire, tous les i s o l a t e u r s e s s a y é s ont résisté en m o y e n n e à 1,63 fois la tension à laquelle les m ê m e s isola- t e u r s ont cédé à l'extérieur, a p r è s 24 h e u r e s de pluie fine.
Ceci justifie l'emploi des i s o l a t e u r s m o d e r n e s à cloches multiples bien é v a s é e s , lesquels ne d o n n e n t lieu à aucune dérivation appréciable, m ê m e bien mouillés.
L A H O U I L L E B L A N C H E 351
Le c o u r a n t continu permettrait donc d'atteindre, indus- triellement et é c o n o m i q u e m e n t , d e s distances plus g r a n - des que celles q u e l'on atteint jusqu'ici a u m o y e n des c o u r a n t s p o l y p h a s é s , c'est-à-dire q u e par l'usage du continu, l'on p e u t d è s m a i n t e n a n t franchir 335 kilomètres avec 10 % de perle s e u l e m e n t et 30 legs de cuivre p a r cheval t r a n s m i s , et 1 000 kilomètres avec le m ê m e poids de cuivre et u n p e u m o i n s de 30 ° /0 de perte.
On comprend d è s lors l'importance très g r a n d e de s e m - blables expériences, s u r t o u t si l'on s o n g e q u e la Suisse seule, m a l g r é la faible é t e n d u e de s o n territoire, dépense annuellement p o u r le c h a r b o n n é c e s s a i r e à s e s locomo- tives plus de 14 millions p a y é s à l'étranger, alors que s a houille blanche lui p e r m e t t r a i t s a n s
doute d'économiser la totalité de cette s o m m e — et b e a u c o u p d ' a u t r e s
— grâce a u t r a n s p o r t de force élec- trique. L e s forces encore libres d a n s les Grisons p o u r r a i e n t être utilisées jusqu'à Bâle et Genève m ê m e , con- jointement à celles du Valais, du Tessin et d'ailleurs.
La construction générale de la machine à 20 000 volts est simple ; c'est une d y n a m o bipolaire r e s s e m - blant e x t é r i e u r e m e n t à u n alterna- teur m o d e r n e à pôles r a d i a n t s .
L'inducteur est en fer lamelle et tourne à l'intérieur d'un a n n e a u en deux pièces c o n s t i t u a n t l'induit, - celui-ci est donc fixe. Les bobines
induites, ' a u n o m b r e de 48, sont encastrées d a n s a u t a n t de r a i n u r e s pratiquées d a n s l ' a n n e a u . Elles sont isolées a u moyen d'un papier enduit spécial.
Chaque bobine é l é m e n t a i r e com- prend 500 spires de fil c u i v r e d'un demi-millimètre de d i a m è t r e , isolé à la soie.
Il y a 24 000 s p i r e s induites, leur résistance en m a r c h e est de 100 ohms, et elles sont capables de débiter n o r m a l e m e n t u n a m p è r e . Ces bobines, faites d'avance a u moule, peuvent être m i s e s et enlevées a v e c rapidité d a n s les r a i n u r e s de l'induit.
Le collecteur, c o m p o s é de 9G s e g m e n t s s é p a r é s p a r u n espace d'air, e s t fixe, à l'inverse d e s d y n a m o s ordinaires.
Le courant c o n t i n u y est collecté a u moyen de deux petits pinceaux m é t a l l i q u e s qui glissent à l'intérieur de s a surface.
Comme il était fort à c r a i n d r e q u e d e s a r c s n e s'amor- çassent entre l e s s e g m e n t s du collecteur, vu la forte diffé- rence de tension e x i s t a n t entre chacun d ' e u x (500 volts en moyenne), on avait tout d'abord prévu u n e petite soufflerie, montée en bout d'arbre d a n s la poulie c o m m a n d a n t l'exci- tatrice (flg. 3). Au moyen de d e u x b u s e s placées vers les balais, de forts c o u r a n t s d'air soufflaient les a r c s produits entre les s e g m e n t s , m a i s l o r s q u e l'intensité devenait u n peu considérable, d e s court-circuits étaient encore à craindre.
C'est alors q u e l'on a d m i t d e s c o n d e n s a t e u r s b r a n c h é s en dérivation e n t r e c h a q u e l a m e du collecteur ; cette dispo- sition a d o n n é d e s r é s u l t a t s r e m a r q u a b l e s . Ces conden- sateurs sont p l a c é s s u r la m a c h i n e , ils sont bien visibles sur la flg. 4.
Le c o u r a n t d'excitation est fourni p a r u n e petite dynamo séparée (voir à g a u c h e de la photographie), comme s'il s'agissait d'un a l t e r n a t e u r o r d i n a i r e ; elle est soigneusement isolée du sol, ainsi q u e le rhéostat de réglage du courant d excitation.
L'excitation m a x i m a p r é v u e est de 14 a m p è r e s à 80 volts,
m a i s pratiquement, il suffit de 8 a m p è r e s seulement pour donner 23 000 volts, à la vitesse normale de 600 t o u r s .
Le voltage normal admis p o u r cette génératrice est de 18 à 20 000 volts, m a i s elle a pu facilement être poussée pendant quelques minutes à 23 000 volts, ce qui était le m a x i m u m demandé pour le but auquel elle était destinée.
L'alésage intérieur de l'induit est de 58 centimètres. La vitesse périphérique de l'inducteur est donc, à 000 tours, de 18 m . 22 p a r seconde, ce qui est très modéré (on dépasse parfois 50 m . p a r seconde).
RÉSULTATS D'EXPÉRIENCES
I. COURANT CONTINU. — Les r é s u l t a t s diffèrent s u i v a n t
Fig. 2 . — V u e d e à c o u r a n t c o m i n u
a salle d e s essais à 7 0 o o o v o l t s .
la n a t u r e d e s électrodes entre lesquelles éclate l'étincelle et la polarité d e s électrodes.
La polarité, d a n s le c a s d'électrodes formées par u n e pointe et un plateau, a u n e assez g r a n d e influence ; tandis qu'à 40000 volts la pointe négative donne u n e distance explosive de 2 2r a/m, cette distance est portée à 4 - im/m, soil le double, si la pointe est positive.
Les dislances les plus faibles sont obtenues entre boules (d — W). soit 31»'/'" à 60000 volts, et les distances les plus fortes entre pointe positive et plateau, soit 9 9m/m à 60 000 volts, 3 fois plus que d a n s le premier cas.
II. — COURANT ALTERNATIF 50 p é r i o d e s . — La forme des
électrodes agit de m ô m e s u r la distance explosive. A 60 000 volts l'étincelle éclate entre boules distantes de 7 4m/m ; elle éclate à la môme tension à 149™/'» entre pointe et plateau. Le rapport moyen d e s distances explosives, continu et alternatif, est respectivement d a n s les divers cas :
à 30 000 Mills à 00 000 volts B o u l e e t b o u l e ifi 2,5 P l a l e a u e t b o u l e 2.4 1,85 P o i n t e e t P l a t e a u 2,2 1,51
bien que l'inspection de la courbe de f. e. m . alternative montre q u e le m a x i m u m de tension rf est que 1.255 fois la
tension efficace; ceci s'explique en partie p a r le fait que la distance explosive croit plus r a p i d e m e n t que le voltage. Ce rapport est beaucoup p l u s élevé lorsque l'on utilise le cou- rant d'une c e n t r a l e , p a r suite de déformations de la courbe de f. e. m. dues à la m a r c h e en parallèle des a l t e r n a t e u r s et à d ' a u t r e s c a u s e s .
III. — E s s a i s d'isolateurs en porcelaine, de types cou- rants, s o u m i s alternativement à des tensions continues et alternatives, graduellement c r o i s s a n t e s , j u s q u ' à ce que le court-circuit s'établisse e n t r e le fil de ligne et la ferrure, la- quelle était toujours reliée directement à l'un des pôles de la s o u r c e du courant.
ISOLATEURS
Moyenne des voilages auxquels les échantillons
de ce type ont cédé
OBSERVATIONS des essais
Pluie continue dans ia cour (Isolateurs percés).
Laboratoire, temps secs, iso- lateurs propres et bien essuyés (Cédé ù la ferrure).
Cour (Cédé à la f< rrurc).
Laboratoire (Cédé à la ferrure)
Cour (Cédé à la ferrure).
Lidioiatoire (Cédé ù la ferrure).
Cour (Cédé à la ferrure).
Laboratoire (Cédé à la fen ure).
Cour (Cédé à la ferrure).
Laboratoire \Cédé à la ferrure).
N'ont pas cédé à CO 0 0 0
•\o!ts
Ces e s s a i s se décomposent en deux séries distinctes : l'une au laboratoire, s u r isolateurs s e c s et p r o p r e s ; la s e - conde à l'extérieur, s u r isolateurs e x p o s é s a u x intempéries pendant un c e r t i i n temps ; on a profité d'un jour de pluie continue pour e x é c u t e r ces e s s a i s &ur i s o l a t e u r s parfaite- ment mouillés. Comme on le voit, la différence est t r è s forte.
Le n o m b r e d'isolateurs expérimentés ensemble était trop faible pour que l'énergie dépensée ait pu être m e s u r é e a v e c quelque précision avec les appareils dont on disposait, spécialement pour l'alternatif. On a seulement pu constater u n e légère tendance à réchauffement avec l'alternatif à h a u t voltage.
IV. — Essais de quelques échantillons de m a t i è r e s iso- lantes diverses, prises en m a g a s i n et s o u m i s e s s a n s a u t r e s
p r é p a r a t i o n s a u x é p r e u v e s de p e r c e m e n t s p a r le courant A. — Feuille de carton glacé, épaisseur 5 mm.
Courant alternatif.
Temps d'electrisation Tension 1e r essai
2m e essai
J 1 V2 minute ( 30 secondes
; l 2 miaules
( 15 secondes plus tard
9 000 volts 11 000 »
9 000 »
» »
Observations Etincelle traverse.
Fortes aigrettes.
Etincelle traverse.
Même feuille s o u m i s e au courant continu Temps d'electrisation
2 minutes
• 2 » 2 » 2 » 4 »
Tension 40 000 volts 15 000 » 18 000 » 20 000 » 25 000 »
Observations
Etincelle traverse Cet échantillon, percé d e u x fois à l'alternatif en moyenne;
a p r è s 2 m i n u t e s d'application de 10 000 volts alternatifs, a donc pu r é s i s t e r p e n d a n t 12 m i n u t e s à u n e tension moyenne de plus de 15 000 volts et n'a cédé q u ' a p r è s 4 minutes à 25 000 volts c o n t i n u s .
B. — Feuille de marbre blanc de 20 mm. d'épaisseur.
1er essai. — L'échantillon est percé de p a r t en part après 75 s e c o n d e s d'application de c o u r a n t alternatif à 20 000 volts.
Un second e s s a i a m è n e la perforation a p r è s deux minutes à 15 000 volts alternatifs.
2ma essai en continu. — La perforation n'est obtenue q u ' a p r è s 15 m i n u t e s d'application de courant continu, depuis 10 000 volts à 45 000 volts, en m o n t a n t la tension de 5 000-volts à la fois c h a q u e d e u x m i n u t e s .
Déjà affaibli p a r l'expérience précédente au courant alternatif, l'échantillon a m o n t r é des a i g r e t t e s légères dès 10 0C0 volts, allant g r a n d i s s a n t j u s q u ' à 45 000 volts, point critique. Cet e s s a i m o n t r e n e t t e m e n t , c o m m e le précédent, combien les isolants résistent m i e u x a u continu qu'à l'alternatif.
F i g . 3 . — P r e m i e r t y p e de d y n a m o à 2 0 0 0 0 v o i t s . Toutes les s u b s t a n c e s e s s a y é e s e n s u i t e ont donné des r é s u l t a t s a n a l o g u e s . Au percement, les t e n s i o n s néces- s a i r e s en continu sont toujours plus du double de celles n é c e s s a i r e s ave c l'alternatif; lorsque la capacité joue un rôle i m p o r t a n t , la différence est b e a u c o u p plus sensible encore.
Ceci m o n t r e que les difficultés relatives à l'emploi indus- triel de c o u r a n t s électriques à h a u t e tension s o n t beaucoup m o i n d r e s ave c le continu q u ' a v e c l'alternatif, ce qui con- firme ce que la pratique avait d é m o n t r é à p l u s i e u r s reprises.
Ainsi les facilités p l u s g r a n d e s d'isolement se font sentir non s e u l e m e n t p o u r les lignes de t r a n s p o r t s , m a i s aussi
ALTERNATIF
J CONTIMI
vulís volts 15 COO 2 1 ООО 5 5 ООО »
21 4 0 0 3 4 ООО 4 2 ООО »
2 7 0 0 0 4 0 ООО 5 0 ООО »
3 4 7 0 0 4 5 3 0 0 5 4 ООО »
31 -100 4 0 8 0 0
34 ООО »
L A H O U I L L E B L A N C H E 858
pour tout le m a t é r i e l s o u m i s à la h a u t e tension : m a c h i n e s , génératrices, m o t e u r s et a c c e s s o i r e s .
On peut reprocher a u continu la facilité ave c laquelle il électrolyse c e r t a i n s isolements, et p a r cela m ê m e les affaiblit g r a d u e l l e m e n t p a r u n t r a n s p o r t métallique qui finit p a r les p é n é t r e r complètement et les détruit. Mais la pratique a d é m o n t r é depuis longtemps qu'il n'y a et ne peut y avoir d'électrolyse q u e s'il existe de l'eau libre d a n s la masse 'isolante. Or, on dispose de m a t i è r e s de premier ordre, telles que le v e r r e , la porcelaine, le mica, etc., qui permettent de s'affranchir complètement do l'électrolyse.
F i g . 4 . — M a c h i n e à c o u r a n t c o n t i n u à 2 0 0 0 0 volts a v e c ses c a p a c i t é s . -
Les d y n a m o s , m o t e u r s et appareils divers a b a n d o n n e n t rapi- dement, s o u s l'influence de la chaleur dégagée, le peu d'eau absorbée p e n d a n t les t e m p s d'arrêt ou de m a g a s i n a g e , ce qui explique le fait acquis par l'expérience que l'électrolyse est s a n s action s u r les génératrices et m o t e u r s , etc., pour peu que le m a t é r i e l soit tant soit peu pr oté gé contre l'eau libre.
Le problème du t r a n s p o r t de force à plusieurs centaines de kilomètres a donc fait un p a s décisif en avant, à la suite de ces e x p é r i e n c e s , le principal doute a y a n t été dissipé.
Nous n e p e n s o n s m ê m e p a s que l'on ait atteint la limite industrielle à laquelle le voltage peut être poussé, loin de là, et tout n o u s fait p e n s e r que ce point critique est bien au delà de 60 000 volts. Nous e s p é r o n s que le j o u r viendra bientôt où l'on p o u r r a r é a l i s e r de nouvelles et fructueuses études avec du c o u r a n t continu à plus de 100 000 volts, car il suffira d'associer en série quatre m a c h i n e s de 25 000 volts, ce qui ne p r é s e n t e a u c u n e difficulté sérieuse. Il est à s o u - haiter, d ' a u t r e part, que d'autres e x p é r i m e n t a t e u r s profitent du puissant outillage de recherches scientifiques que repré- sentent de telles m a c h i n e s ; très c e r t a i n e m e n t , i l s ne regret- teront p a s leur travail qui peut être très fructueux d a n s bien d ' a u t r e s d o m a i n e s encore que celui du transport de force à d i s t a n c e . E. I.
RECHERCHES SUR LE RUISSELLEMENT SUPERFICIEL
C o m m u n i c a t i o n faite au C o n g r è s du S u d - O u e s t Navigable de T o u l o u s e par M. L . - A . F A B R E , inspecteur des Eaux et Forêts
<( Le ruissellement est le phénomène par lequel débute sur
« le sol l'écoulement des eaux sauvages qui échappent à l'éva-
« poration et à l'infiltration. » (Imbeaux).
L'observation d'une averse tombant sur un toit d'ardoises, où les ondes s'anastomosent et finissent par former une nappe ruisselante, donne une idée du phénomène ; mais cette obser- vation acquiert de moins en moins de netteté a u fur et à me- sure que la surface de ruissellement se dénivelle ; qu'elle de- vient, par exemple, un toit de chaume herbeux et moussu et, à plus forte raison, une surface plus ou moins gauche, rugueuse ou couverte en partie par la végétation. On n'aperçoit plus alors dans les déclivités du sol que des filets liquides au v o i -
sinage d'érosions déjà commencées. Si le sol est entièrement couvert de végétation, il n'y a plus d'observation possible. Le ruissellement sera le plus souvent mis en évidence par le déca- page de la couverture végétale à la suite duquel apparaîtra l'érosion.
D'autre part, on ne saurait contester l'influence du ruisselle- ment, prélude de l'érosion, sur les crues torrentielles, sur l'alluvionnement des lits fluviaux, des estuaires. Il y a donc une relation étroite entre l'état de la couverture végétale du sol et l'enchaînement de tous les phénomènes torrentiels.
Si l'on observe que cette « couverture » n'est point matière inerte, m a i s qu'elle est douée d'activité biologique progressive, puisés principalement dans l'atmos'phère.on s e r a conduit à faire une large part aux phénomènes de la vie aérienne dans l'étude du ruissellement qui relèvera bisn plus des s c i e n c e s biologi- ques et géographiques, des influences humaines, que des faits géologiques et cosmiques, des expressions purement algébri- ques.
Le géologue considère surtout la transformation rnéra- nique de la terre, en voie perpétuelle de démolition et de re- constitution suivant les lois précises de l'érosion, abstraction faite des notions de temps et d'espace. Le géographe, au con- traire, envisage les périodes de repos géomorphologiques pendant lesquelles, sous l'influence de. la végétation, la terre jouit d'un calme relatif grâce auquel l'homme peut y trouver des conditions de vie.
La plante assure la vie du sol et prépare celle de l'homme.
§1.
L E RUISSELLEMENT ET LA P H Y S I O L O G I E .
Belgrand et Surrel personnifièrent les doctrines scienti- fiques relatives aux questions torrentielles, il y a trente ans, f'un par la distinction si judicieuse des conditions de perméa- bilité du sol, l'autre par la mise en valeur du rôle des forêts en matière d'érosion.
Les recherches de Belgrand se basaient essentiellement sur la précision des chiffres, des données géologiques et météoro- logiques. Il pensait pouvoir apprécier, par les allures des ruis- seaux du Morvan et de l'Auxois, celles de tous les cours d'eau torrentiels. Il n'hésita pas à généraliser ses observations faites dans le bassin de la Seine et à en appliquer les conclusions à ceux des Alpes. Pour lui, « l'amaigrissement clu sol est bien
« plus à redouter que les désastres causés par les inonda-
« tions... C'est surtout par le gazonnement que l'on est par-
<( venu à arrêter les grands ravinements des Alpes... C'est bien
« moins en ralentissant l'écoulement des eaux torrentielles (( qu'en consolidant le sol par des cultures permanentes qu'on
« a obtenu ce résultat ( 1 ) ». E n formulant ainsi sa pensée, qui était de représenter certaines cultures comme meilleures protectrices du sol que la forci, l'émment observateur, très
(1) La Seine. Eludes hydrologiques, 1872, p p . 406, 409, etc.
