L A H O U I L L E B L A N C H E
m
clé S § 9 d e l ' a r r ê t é d û î i a o û t 1903 (*) d é t e r m i n a n t les for- malités i m p o s é e s àlix i n v ë r i t ê t o s ' ë h Vvré d é la p r o d u c t i o n d e s demandes d e b r e v e t s d ' i n v e n t i o n et d e certificats d ' a d d i t i o n , ne- limite p a s l a p o r t é e d e l ' i n v e n t i o n q u i r é s i d e d a n s la description.
La loi de
i844
n ' e x i g e p a s , e n effet, à l ' i n s t a r d e c e r t a i n e s législations- é t r a n g è r e s , q u e lâ d e s c r i p t i o n se t e r m i n e p a r une r e v e n d i c a t i o n d é s p o i n t s s u r l e s q u e l s le b r e v e t é e n t e n d faire p o r t e r soii i n v e n t i o n .Bien q u e l ' a r r ê t é d u n a o û t rgo3 p r e s c r i v e l e r é s u m é , cet arrêté n ' a p a s e u p o u r effet d é m o d i f i e r l a l o i d e i 8 4 4 q u i décide d a n s s o n a r t i c l e 3o § 6 q u e la d e s c r i p t i o n d o i t ê t r e suf- fisante p o u r l ' e x é c u t i o n d e l ' i n v e n t i o n , qu'elle d o i t i n d i q u e r d'une m a n i è r e c o m p l è t e e t l o y a l e les v é r i t a b l e s m o y e n s d e l'inventeur, à p e i n e d e n u l l i t é d u b r e v e t .
La Cour fait a p p l i c a t i o n d e ces p r i n c i p e s d a n s la m i s s i o n qu'elle dorïriC aux e x p e r t s , c o n s i s t a n t à r e c h e r c h e r si la flescripUctti est c o n f o r m e a n t œ u d e la l o i d e i § / | / | .
'SN La C o u r d é c i d e , c a n f a r r i i é m e f t i à hi j u r i s p r u d e n c e de la Cour de c a s s a t i o n , q u e p o u r r e c h e r c h e r la c o n t r e f a ç o n en matière d e b r e v e t d é l i v r é p o u r a p p l i c a t i o n n o u v e l l e d e moyens c o n n u s , il e s t riécessaire d ' e x a m i n e r l ' e n s e m b l e cle l'objet a r g u é d e c o n t r e f a ç o n et d e le c o m p a r e r à l ' o b j e t breveté : d a n s l ' e s p è c e , d ' e x a m i n e r « les o r g a n e s , la d i s p o - sition et le f o n c t i o n n e m e n t d u m o t e u r »>
La Cour s i m p l i f i e et p r é c i s e d e ce chef la m i s s i o n q u e le Tribunal a v a i t confiée a u x e x p e r t s n o m m é s p o u r la r e c h e r - che de la c o n t r e f a ç o n , t , _ , _
Âmeclee B Ù C A N D , Avocat à la Cour d'Appel de Lyon.
SUR LA THEORIE D E S MOTEURS ASYNCHRONES A COLLECTEURS
Nos lecteurs o n t e n c o r e p r é s e n t e s à l ' e s p r i t les r e m a r q u a - bles études d e n o s c o l l a b o r a t e u r s MM, BARBILLION, d i r e c t e u r de l'Institut E l e c t r o t e c h n i q u e d e G r e n o b l e , et C L A B E T , i n g é - nieur, s u r Les moteurs à collecteur fonctionnant à courant alternatif monophasé (Avril e t D é c e m b r e 1913) et s u r l'Etude des moteurs Déri et des moteurs Latour ( F é v r i e r I Q I 3 ) . O n a vu quelles s i m p l i f i c a t i o n s a u x t h é o r i e s de ces m o t e u r s ap- porte le m o d e de r e p r é s e n t a t i o n d e s p h é n o m è n e s q u ' o n t imaginé ces a u t e u r s . — P r o c h a i n e m e n t n o u s Continuerons la publication d e s t r a v a u x d e M . B A R R I L U O N , e n donnant sa Théorie des moteurs asynchrones à collecteurs d a n s laquelle il emploie u n e m é t h o d e g r a p h i q u e a u s s i c l a i r e q u ' i n g é - nieuse, p o u r s o l u t i o n n e r c e r t a i n s p o i n t s q u i , d a n s les a r t i - cles p r é c é d e n t s , a v a i e n t été t r a i t é s p a r v o i e a l g é b r i q u e .
« La Cour,
« Sur le moyen u n i q u e d u pourvoi t i r é dé la violation d e l'article 2 de la loi de 1884.
« Attendu qu'il r e s s o r t d e s t e r m e s de l'article 2 de la loi d e 1884 qu'un brevet peut ê t r e v a l a b l e m e n t p r i s n o n s e u l e m e n t p o u r l'invention de produits industriels n o u v e a u x , m a t s e n c o r e - p o u r l'invention de n o u - veaux moyens ou p o u r l'application nouvelle de m o y e n s c o n n u s p o u r 1 obtention d'Un r é s u l t a t oti d1Uh p r o d u i t i n d u s t r i e l ; qu'il e s t indifférent '[iie le résultat ou le p r o d u i t i n d u s t r i e l ninsi o b t e n u soit ou n é Soit p a s nouveau et qu'on n e doit p a s avoir égard à l ' i m p o r t a n c e plus ou m o i n s grande de ta d é c o u v e r t e .
I
t a t .„ _ _ ^ _ _ _ _ „ri
sittoiïs de r a f Ï Ï c t e â delaioT
de"l84Ï.'
« f a r ces motifs, casse, etc. »
Arrêté du i l août-1903, article 2, § 9 ;
« Sous le titre de Résumé, la description s e r a t e r m i n é e p u r u n r é s u t n é
*ussi concis que possible d e s p o i n t s c a r a c t é r i s t i q u e s d e l'invention. Ce
R é s u m é comportera l'énoncé succinct d u principe f o n d a m e n t n ' vention et, s'il y a lieu, d è s p o i n t s s e c o n d a i r e s qui la cara Le résumé sera énonciatif e t n o n descriptif: »
l de Fin- caractérisent.
D U P H E N O M E N E D E C H O C
D A N S L E S T R A N S F O R M A T E U R S
D e p u i s q u e l ' e m p l o i des t r a n s f o r m a t e u r s statiques^ néeesr site p a r les t r a n s p o r t s à h a u t e t e n s i o n , est e n t r é d a n s la p r a t i q u e c o u r a n t e , il a été c o n s t a t é souvent,, a u m o m e n t d e la m i s e s o u s t e n s i o n d u p r i m a i r e à v i d e , u n p h é n o m è n e d e - m e u r é l o n g t e m p s assez m a l c o n n u , q u i se m a n i f e s t a i t p a r le f o n c t i o n n e m e n t d e s d i s j o n c t e u r s et p a r f o i s aussi p a r d e s efforts m é c a n i q u e s p u i s s a n t s s u r les e n r o u l e m e n t s . Ce fait, q u e T o n c r o y a i t a u t r e f o i s i m p u t a b l e a u x seuls t r a n s f o r m a - t e u r s , n ' e s t p a s r e s t é l e u r a p a n a g e exclusif, p u i s q u ' o n l e r e - t r o u v e , b i e n q u ' a t t é n u é , d a n s les g r o s m o t e u r s a s y n c h r o n e s .
P o u r e x p l i q u e r ce p h é n o m è n e , o n a d m e t t a i t q u ' i l -se p r o - d u i s a i t , a u m o m e n t d e la f e r m e t u r e , u n e s u r i n f e n s i t é m o m e n - t a n é e , m a i s o n n ' e n c o n n a i s s a i t p a s e x a c t e m e n t la f o r m e n i la c a u s e .
Ces s u r i n l e n s i t é s s o n l g e n a n t c s p l u t ô t p a r l e u r c o n s é q u e n c e i m m é d i a t e , h s a v o i r le d é e l a n c h e m e n t d u d i s j o n c t e u r , q u e p a r l e u r i n f l u e n c e s u r le r é s e a u , l a q u e l l e n ' e s t p a s -sensible a c a u s e d e l e u r très c o u r t e d u r é e . Mais elles o n t p a r f o i s u n c a r a c t è r e d e v i o l e n c e e t d ' i n s t a n t a n é i t é tel q u ' o n les a c o m - p a r é e s à u n v é r i t a b l e c h o c .
Elles se p r o d u i s e n t s u r t o u t a c t u e l l e m e n t , c o m m e n o u s le v e r r o n s p l u s l o i n , d a n s les t r a n s f o r m a t e u r s m o d e r n e s h 1res fortes i n d u c t i o n s . A l o r s q u ' a u t r e f o i s o n d é p a s s a i t r a r e m e n t 6 . 0 0 0 g a u s s , o n a t t e i n t m a i n t e n a n t , g r â c e a u r e f r o i d i s s e - m e n t p a r l ' h u i l e et à l a v e n t i l a t i o n forcée, 3 9 . 0 0 0 e t m ê m e T/j.OOO g a t t s s . I / a u g m e n t a l i o n c o r r é l a t i v e d e s s u r i n t c ï ï s i t é s a d o n c c o n d u i t , d e p u i s q u e l q u e s a i m é e s , a r e c h e r c h e r l e u r s causes e t les c o n d i t i o n s e x a c t e s d e l e u r p r o d u c t i o n .
L ' e m p l o i p r a t i q u e d e s o s c i l l o g r a p h e s à l ' e n r e g i s t r e m e n t d e là p é r i o d e d ' é t a b l i s s e m e n t d e s c o û t a n t s a permis" d ' é t u - dier a v e c p r é c i s i o n la f o r m e et l ' a m p l i t u d e d e ces s u r i riions h tés. Les o s c i l l o g r a m m e s o b t e n u s s o n t v e n u s vérifier les e x - p l i c a t i o n s q u i a v a i e n t é t é d o n n é e s d e s c a u s e s d e la p e r t u r b a - t i o n . Ils o n t p e r m i s d e c o n c l u r e q u e les c a u s e s p r i n c i p a l e s é t a i e n t d e d e u x s o r t e s : l ' i n s t a n t d e f e r m e t u r e d u c o u r a n t et l ' é t a t m a g n é t i q u e d u fer a u m o m e n t d e la m i s e sous t e n - sion d u t r a n s f o r m a t e u r .
É T A B L I S S E M E N T D U C O U R A N T A L T E R N A T I F D A N S U N C I R C U I T P R É S E N T A N T U N E R É S I S T A N C E E T U N E S E L F I N D U C T I O N .
La p r e m i è r e de ces c a u s e s , q u i est u n f a c t e u r i m p o r t a n t d a n s le m é c a n i s m e d u p h é n o m è n e , n é c e s s i t e l e r a p p e l , p o u r la c o m p r é h e n s i o n d e s o n r ô l e , d e la loi g é n é r a l e d ' é t a b l i s s e - m e n t d ' u n c o u r a n t a l t e r n a t i f d a n s u n c i r c u i t p o s s é d a n t u n e r é s i s t a n c e R et u n e self i n d u c t i o n L . N o u s s a v o n s , e n effet, q u e le c o u r a n t n e p r e n d p a s i m m é d i a t e m e n t sa f o r m e d e r é g i m e , m a i s s e u l e m e n t a p r è s u n t e m p s p l u s o u m o i n s l o n g , f o n c t i o n d e l a v a l e u r r e l a t i v e cle R et d e L, o u p l u t ô t d e la v a r i a t i o n d u t e r m e E L La courbe du courant se trouve alors déformée et n'est pas symétrique par rapport à Vaxe, durant les premières périodes.
On p e u t se r e n d r e c o m p t e d e cette d é f o r m a t i o n p a r la f o r m u l e c l a s s i q u e d o n n a n t la v a l e u r i n s t a n t a n é e d e l ' i n t e n - sité p e n d a n t l ' é t a b l i s s e m e n t d u r é g i m e :
( 1 ) / =
R»+"ÎW [
L Q s î n Q i + R C 0 S Q /1
+ A e^
ou b i e n :
(2) Emar
cos
- HT
i.
Article published by SHF and available athttp://www.shf-lhb.orgorhttp://dx.doi.org/10.1051/lhb/1913039
LA H O U I L L E B L A N C H E
La f. e . m . h c h a q u e i n s t a n t a p o u r v a l e u r ; e = Emax c o s ÛT
L ' a n g l e <p r e p r é s e n t e le d é c a l a g e d e l ' i n t e n s i t é p a r r a p - p o r t u la f. e. m . O n sait q u e ig o L Q
R
O n v o i t q u e l ' i n t e n s i t é I se c o m p o s e d e d e u x t e r m e s , l ' u n s i n u s o ï d a l , q u i r e s t e s e u l l o r s q u e l e r é g i m e e s t é t a b l i , e t l ' a u t r e e x p o n e n t i e l , q u i d i m i n u e r a p i d e m e n t avec l e t e m p s et d ' a u t a n t p l u s v i t e q u e l a r é s i s t a n c e R e s t p l u s g r a n d e p a r r a p p o r t à l a self i n d u c t i o n L .
La c o n s t a n t e A d é p e n d d e s c o n d i t i o n s i n i t i a l e s e t d u d é - c a l a g e <p d e l ' i n t e n s i t é p a r r a p p o r t à l a t e n s i o n .
S u i v a n t l e m o m e n t d e l a f e r m e t u r e d u c i r c u i t e t s u i v a n t le d é c a l a g e <p, les c o u r b e s d e l ' i n t e n s i t é p e n d a n t l ' é t a b l i s s e - m e n t d u r é g i m e s e r o n t t r è s d i f f é r e n t e s .
N o u s a l l o n s d é t e r m i n e r ces c o u r b e s p o u r di ff ér ent e s v a - l e u r s d e 9 e n s u p p o s a n t c h a q u e fois q u e la f e r m e t u r e d u c o u r a n t a l i e u :
i° A u m o m e n t o u l a f. e . m . est n u l l e ; :>.° A u m o m e n t o ù elle est à s o n m a x i m u m .
Supposons (p = o, c'est-à-dire L = o
ÏU
D a n s ce c a s , e ~ T 7 est t o u j o u r s n u l e t p a r s u i t e le r é g i m e n o r m a l s ' é t a b l i t t o u j o u r s i m m é d i a t e m e n t s a n s p e r - t u r b a t i o n s .
Supposons maintenant y c'est-à-dire B = o
T é t a n t la d u r é e d ' u n e i° La fermeture du circuit a lieu au moment où la / . e. m,
est nulle C o m m e E — Emax c o s Q I
T
O n a u r a c — o p o u r / = p é r i o d e .
La c o n s t a n t e A e s t a l o r s facile à d é t e r m i n e r p a r les condi- t i o n s i n i t i a l e s . O n a d a n s l a f o r m u l e (a) :
i ^ o, c a r l ' i n t e n s i t é est s u p p o s é e n u l l e a u m o m e n t d e la f e r m e t u r e d u c i r c u i t ; W = o p a r s u i t e e " ~ T = i rpiel q u e soit / ;
•/ — T / 4 et ç — x/a ;
Emax
La figure 2 d o n n e e n g r o s t r a i t la c o u r b e d e l'intensité ç[
e n t r a i t fin celle d e la force é l e c t r o - m o t r i c e .
FIG. 9.. — Positions respectives de la f. e. m. el du courant pour c? = 7t/2. •—• La fermeture a lieu an moment où la f. et m, est nulle.
C o m m e o n le v o i t , l ' i n t e n s i t é n ' e s t p l u s a l t e r n a t i v e mais ondulée. B i e n q u e l ' i n t e n s i t é soit t o u j o u r s d e m ê m e sens, la p u i s s a n c e m o y e n n e p e n d a n t u n e p é r i o d e est n u l l e .
20 La fermeture du circuit a lieu au moment où la f. e, m , est maxima
On a d o n c : e ~ Emax d ' o ù : t ^ o
D a n s la f o r m u l e (2) o n a d o n c , au m o m e n t d e In ferme- t u r e d u c i r c u i t : i = o
G Z=Z - d ' o ù cos ( QI — o ) = o ' * \ 7
la c o n s t a n t e A d e v i e n t p a r s n i t e n u l l e e t le régime normal s'établit immédiatement.
Supposons 0 ^ 0 ^ ^ e t e n v i s a g e o n s t o u j o u r s les deux cas :
i° La fermeture du circuit a lien au moment où e = 0 el par suite i - T / 4 .
d o n c : A =
L û et l a f o r m u l e (a) d e v i e n t :
* Ema . -
1 — c o s
Frn. 3.
L Û V " * 2 / L Û Ainsi l'intensité se c o m p o s e d'un l e r m e si misoïd'al et d'un terme constant.
Nous avons représenté s u r la figure i , en pointillé, lç,s d eux termes s é p a r é m e n t , et en trait plein la courbe de l ' i n -
Uvtrhe. rVtlabUssem.e.nl du. courant pour — La fermeture a lieu, an moment où la, f. e. m. est nulle.
Fia, 1. — Courbe d'établissement du courant pour <p-= tc/^- — La fermeture a lieu au moment où la /. e. m. est nulle.
t e î i s i t é r é s u l t a n t a c h a q u e i n s t a n t d e la s o m m e d e ces d e u x t e r m e s .
O n a alors p o u r l a c o n s t a n t e A : Emax
A R
y T
c o s o X E T~ 4
( / R s + L * QR
S u r l a figure 3 n o u s a v o n s r e p r é s e n t é en p o i n t i l l é le terme s i n u s o ï d a l et le t e r m e e x p o n e n t i e l , e n g r o s t r a i t plein la c o u r b e d e l ' i n t e n s i t é o b t e n u e e n f a i s a n t à c h a q u e i n s t a n t la s o m m e d e s d e u x t e r m e s p r é c é d e n t s .
s0 La fermeture du circuit a lieu au moment où e = Emai- et par suite i = o.
O n a :
Emax
A =
^ / R2 + L2 Q- C O S <5
LÀ H O U I L L E BLANCHE • 1 0 5
et Ton p e u t t r a c e r f a c i l e m e n t les c o u r b e s cle la f i g u r e 4.
Fie. 4. — Courbe d'établissement pour ç ^£ x/2. — La fermeture a lieu au moment ^ où la f. e. m. est maximum.
C O N C L U S I O N S
Lorsque cos (p — 1, le r é g i m e p e r m a n e n t s ' é t a b l i t i m m é - d i a t e m e n t et n o r m a l e m e n t .
Lorsque cos rp — o, l e r é g i m e p e r m a n e n t s ' é t a b l i t i m m é - d i a t e m e n t , m a i s Vintensité est ondulée, c ' e s t - à - d i r e p e u t ê t r e décomposée e n d e u x i n t e n s i t é s , l ' u n e a l t e r n a t i v e et l ' a u t r e c o n t i n u e .
Si la f e r m e t u r e d u c i r c u i t a l i e u a u m o m e n t d ' u n p a s s a g e à zéro de la t e n s i o n , l ' i n t e n s i t é c o n t i n u e est m a x i m u m et est égale à la v a l e u r m a x i m u m cle l ' i n t e n s i t é a l t e r n a t i v e . L'intensité r é s u l t a n t e est a l o r s e n t i è r e m e n t o n d u l é e , c'est-à- dire t o u j o u r s d e m ê m e s e n s .
Si la f e r m e t u r e d u c i r c u i t a l i e u a u m o m e n t o ù l a t e n s i o n passe au m a x i m u m , l ' i n t e n s i t é c o n t i n u e = o.
Pour cos (p ^ 1 ^ÉI o, l e r é g i m e p e r m a n e n t n e s ' é t a b l i t qu'après u n c e r t a i n t e m p s , q u i est d ' a u t a n t plu^s l o n g q u e le cos 9 est p l u s v o i s i n d e z é r o .
L'intensité, q u e l l e q u e soit l a v a l e u r d e la t e n s i o n a u m o - ment de l a f e r m e t u r e , est d o n c d ' a b o r d o n d u l é e , et cela d'autant p l u s q u e l e c o s . <p et la t e n s i o n a u m o m e n t d e la fermeture -sont p l u s p r è s d e z é r o .
V A L E U R S D E L ' i N D U C T I O N E T D E L ' I N T E N S I T É D ' À I M À N T A T I O N P E N D A N T L ' É T A B L I S S E M E N T D ' U N C O U R A N T A L T E R N A T I F .
Si n o u s c o n s i d é r o n s d ' a b o r d u n e b o b i n e d e self s a n s fer, le flux sera à c h a q u e i n s t a n t p r o p o r t i o n n e l et e n p h a s e avec l'intensité. Les m ê m e s c o u r b e s , a v e c d e s é c h e l l e s c o n v e n a - bles, p o u r r a i e n t d o n c r e p r é s e n t e r à l a fois le i l u x et l ' i n - tensité. Le flux sera d o n c p l u s o u m o i n s o n d u l é p e n d a n t les premières p é r i o d e s .
Le flux, b i e n q u e p r o d u i t p a r l ' i n t e n s i t é , d é p e n d p l u s d i - r e c t e m e n t de l a t e n s i o n , c a r la force é l e c t r o m o t r i c e , q u ' i l e n g e n d r e , d o i t à c h a q u e i n s t a n t é q u i l i b r e r l a t e n s i o n , si T o n suppose n é g l i g e a b l e l a c h u t e d e t e n s i o n o h m i q u e . L o r s q u e le r é g i m e p e r m a n e n t e s t é t a b l i , le flux est a l t e r n a t i f et passe
de + *max à — * W
La v a r i a t i o n t o t a l e d u flux e s t d o n c é g a l e à 2 $ n et la valeur de $r à a x est p r o p o r t i o n n e l l e Em a x si T o n n é g l i g e la chute de t e n s i o n o h m i q u e . P e n d a n t l ' é t a b l i s s e m e n t d u r é - g i m e , la v a r i a t i o n t o t a l e d u flux s e r a e n c o r e 2 $m a x, ma i s s i le flux est e n t i è r e m e n t o n d u l é , sa v a l e u r m a x i m u m sera flans ce cas é g a l e à + o u — 2 $max et il v a r i e r a d e cette valeur à zéro. D ' u n e m a n i è r e g é n é r a l e p e n d a n t les p é r i o d e s troublées d u d é b u t , l e flux p a s s e r a d e -h ( 2 $m a x — • / ) - à
~~ f$' la v a r i a t i o n t o t a l e r e s t a n t ' t o u j o u r s é g a l e à 2 ^ a x *
11 e n sera é v i d e m m e n t d e m ê m e d e l ' i n d u c t i o n oh. Celle-ci, la /. e. m . Emax étant fixée, ne pourra donc jamais dépasser le double de la va- leur maximum que prend V induction en régime permanent.
L ' i n t e n s i t é , a u c o n t r a i r e , d é p e n d n o n s e u l e - m e n t d e l à f. e. m . , m a i s a u s s i d e la r c l u c t a n c e d u c i r c u i t m a g n é t i q u e et n o t a m m e n t d e sa p e r m é a b i l i t é . Si la t e n s i o n est f i x é e , - l ' i n d u c - t i o n est d o n n é e (la f r é q u e n c e , le n o m b r e d e s p i r e s et la s e c t i o n d u flux é t a n t s u p p o s é s c o n - n u s ) , m a i s l ' i n t e n s i t é p r o d u i s a n t cette i n d u c - t i o n p o u r r a être t r è s v a r i a b l e s u i v a n t la p e r - m é a b i l i t é d u c i r c u i t m a g n é t i q u e .
D a n s le cas d ' u n e b o b i n e d e self a v e c fer, e n n é g l i g e a n t le p h é n o m è n e d ' h y s t é r é s i s , l ' i n t e n - sité s e r a p r o p o r t i o n n e l l e à l ' i n d u c t i o n si la p e r - m é a b i l i t é est c o n s t a n t e , m a i s si celle-ci v i e n t à d i m i n u e r p a r s u i t e de la s a t u r a t i o n d u fer, l ' i n t e n s i t é p o u r r a c r o î t r e c o n s i d é r a b l e m e n t .
Or, a u m o m e n t d e l a f e r m e t u r e , l ' i n d u c t i o n m a x i m u m , c o m m e o n v i e n t d e le v o i r , p o u v a n t d o u b l e r , si le fer se t r o u v e d é j à a u v o i s i n a g e d e la s a t u r a t i o n en r é g i m e p e r m a - n e n t , l ' i n t e n s i t é c o r r e s p o n d a n t à u n e i n d u c t i o n d o u b l e p o u r r a ê t r e t r è s g r a n d e .
Si l ' o n se r a p p o r t e à la c o u r b e d ' a i m a n t a t i o n d e s tôles (fig. 6 ) , o n v o i t q u e , s'il f a u t p a r e x e m p l e 2 a m p è r e s p o u r o b t e n i r u n e i n d u c t i o n d e 10.000 g a u s s , il f a u d r a p r è s d e 200 a m p è r e s p o u r u n e i n d u c t i o n d e u x fois p l u s f o r t e .
C o m m e n o u s l ' a v o n s d i t a u d é b u t , les i n d u c t i o n s d a n s les t r a n s f o r m a t e u r s a c t u e l s a t t e i g n e n t p o u r le fer 12.000 et m ê m e 14.000 g a u s s p o u r la f r é q u e n c e d e 5o p é r i o d e s avec d e s tôles a u s i l i c i u m . O n c o n ç o i t q u e d a n s ces t r a n s f o r m a - t e u r s s a t u r é s , q u i se c o m p o r t e n t à v i d e c o m m e u n e self p r e s q u e p a r f a i t e , les s u r i n t e n s i t é s à la f e r m e t u r e p u i s s e n t ê t r e é n o r m e s et très v a r i a b l e s s u i v a n t l ' i n s t a n t d e la m i s e s o u s t e n s i o n .
Ces s u r i n t e n s i t é s s e r o n t s u r t o u t à r e d o u t e r p o u r les t r a n s - f o r m a t e u r s à faible f r é q u e n c e p o u r l e s q u e l s o n p e u t a d o p t e r des i n d u c t i o n s très élevées s a n s c r a i n d r e des p e r t e s e x a g é - r é e s .
Influence du magnétisme rémanent
Mais l ' i n s t a n t de f e r m e t u r e n ' e s t p a s la seule c a u s e d e p r o d u c t i o n d e s s u r i n t e n s i t é s ; u n e a u t r e v i e n t g é n é r a l e m e n t s'y a j o u t e r et a u g m e n t e r l ' a m p l i t u d e d u p h é n o m è n e : l ' é t a t m a g n é t i q u e d u fer a u m o m e n t cle la f e r m e t u r e , état m a g n é - t i q u e q u i n ' e s t p a s f o r c é m e n t n e u t r e , c o m m e o n s e r a i t p o r t é t o u t d ' a b o r d à le c r o i r e . O n sait, e n effet, q u e si T o n p l a c e d a n s u n s o l é n o ï d e r e c e v a n t d u c o u r a n t a l t e r n a t i f u n b a r - r e a u d e fer, celui-ci r e s t e r a a i m a n t é si l ' o n c o u p e le c i r - c u i t . Il s o r t i r a a u c o n t r a i r e s a n s a i m a n t a t i o n si o n l e r e t i r e s a n s c o u p e r le c o u r a n t .
Or, les tôles e m p l o y é e s à la c o n s t r u c t i o n d e s t r a n s f o r m a - t e u r s , q u o i q u e e n fer d o u x , p o s s è d e n t u n e a i m a n t a t i o n r é - m a n e n t e O A assez c o n s i d é r a b l e (-fi g . 5 ) . Elles o n t , p a r c o n - t r e , u n e force c o e r c i t i v e O B t r è s f a i b l e , d e s o r t e q u e l a m o i n d r e c a u s e d e d é s a i m a n t a t i o n , c o m m e u n e n t r e f e r p a r e x e m p l e , p e u t -suffire à d é t r u i r e ce m a g n é t i s m e r é m a n e n t , ce q u i n ' e s t p a s le cas p o u r les t r a n s f o r m a t e u r s .
S u p p o s o n s d ' a b o r d u n e i n d u c t i o n d e 6.000 g a u s s e t u n m a g n é t i s m e r é m a n e n t d e 3 . 0 0 0 g a u s s . A u m o m e n t d e la m i s e s o u s t e n s i o n , l ' i n d u c t i o n p o u r r a a t t e i n d r e t h é o r i q u e - m e n t :
6.000 X 2 + 3 . o o o = i 5 , o o o g a u s s
1 0 6 LA H O U I L L E B L A N C H E N° 6
2 Û 0 0 0 - .
t ) . — Cycle cl'aimantation de tôles normales.
et p r a t i q u e m e n t i 3 . o o o à I/j.OOO g a u s s à c a u s e s u r t o u t cle la r é s i s t a n c e de l ' e n r o u l e m e n t p r i m a i r e . . L ' i n t e n s i t é p o u r 6 0 0 0 g a u s s sera de 1,2 a m -
p è r e e n v i r o n , p o u r 1 6 0 0 0 g a u s s de 18 a m p è r e s , et s'il n ' y a v a i t p a s cle m a g n é t i s - m e r é m a n e n t , c ' e s t - à - d i r e p o u r 12 000 g a u s s , d e 3 a m p è r e s .
S u p p o s o n s m a i n t e n a n t u n e i n d u c t i o n d e 12 000 g a u s s et le m ê m e m a g n é - t i s m e r é m a n e n t d e 3 000 g a u s s . L ' i n d u c t i o n m a x i - m a à la f e r m e t u r e p o u r r a a t t e i n d r e 2 7 0 0 0 g a u s s . P o u r 12 000 g a u s s l ' i n t e n - sité est d e 3 a m p è r e s , p o u r 27 000 g a u s s de 3oo a m p . e n v i r o n , e t p o u r 24 000 g a u s s d e 260 a m p è r e s .
Le c o u r a n t m a g n é t i s a n t , à la f e r m e t u r e , p e u t d o n c être 100 fois p l u s g r a n d q u e le c o u r a n t n o r m a l à v i d e .
R É S U L T A T S DRESSAIS
C e t t e e x p l i c a t i o n t h é o r i q u e des s u r i n t e n s i t é s d a n s les t r a n s f o r m a t e u r s p a r la c o n s i d é r a t i o n de l ' i n s t a n t de f e r m e - t u r e , d ' u n e p a r t , et p a r celle de l ' é t a t m a g n é t i q u e i n i t i a l , d ' a u t r e p a r t , est p l e i n e m e n t c o r r o b o r é e p a r de n o m b r e u s e s e x p é r i e n c e s p r a t i q u e s .
N o u s a l l o n s faire a p p e l t o u t d ' a b o r d a u x t r a v a u x d e M. JOHANN s u r « r é t a b l i s s e m e n t des c o u r a n t s d a n s les t r a n s - f o r m a t e u r s » (Bulletin de la Société Internationale des Elec- triciens, j u i n 1906, p . 469 et 5 7 9 ) .
Les e x p é r i e n c e s de M. JOHANN o n t été effectuées en l a b o - r a t o i r e s u r u n p e t i t t r a n s f o r m a t e u r G r a m m e d e faible p u i s - s a n c e , m a i s les r é s u l t a t s s o n t a b s o l u m e n t c o m p a r a b l e s à c e u x o b t e n u s d a n s des c o n d i t i o n s cle f o n c t i o n n e m e n t i n d u s - t r i e l , c o m m e n o u s le v e r r o n s p l u s l o i n . M. JOHANN e m - p l o y a i t e n o u t r e p o u r ses essais u n dispositif fort i n g é n i e u x , p e r m e t t a n t d e réaliser la f e r m e t u r e d u c o u r a n t à u n i n s t a n t d o n n é de la p é r i o d e .
D a n s u n p r e m i e r essai, le fer a v a i t été r a m e n é à l'état n e u t r e p a r l ' a p p l i c a t i o n d ' u n e t e n s i o n a l t e r n a t i v e décrois-
ai
en gauss
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
mpercs
Fie. 6. — Courbe d'induction montrant Vaugmentation rapide de rintensiié lorsque la saturation est dépassée.
s a n t j u s q u ' à z é r o . O n s o u m i t alors l ' e n r o u l e m e n t à la ten- s i o n n o r m a l e e n s ' a r r a n g e a n t de façon à effectuer la f e r m e - t u r e d a n s le v o i s i n a g e d u p a s s a g e à zéro d e la t e n s i o n . La c o u r b e r e l e v é e à l ' o s c i l l o g r a p h e a v a i t l ' a l l u r e de la figure 7.
L o r s q u e la f e r m e t u r e a l i e u d a n s le v o i s i n a g e d ' u n m a x i - m u m d e la t e n s i o n , M. JOHANN a c o n s t a t é q u e .là c o u r b e d e c o u r a n t p r e n a i t a u s s i t ô t sa f o r m e de r é g i m e o u , t o u t au H i o m s . s a n s p e r t u r b a t i o n s e n s i b l e .
U n e d e u x i è m e série d ' e s s a i s f u t effectuée av ec u n fer pré*
s e n t a n t u n e a i m a n t a t i o n r é m a n e n t e d o n n é e .
Afin d e m i e u x m e t t r e en é v i d e n c e l ' i n f l u e n c e d u m a g n é - t i s m e r é m a n e n t et cle la s a t u r a t i o n , M. JOHANN s'est placé
F i e 7. — Courbe d'établissement du courant dans le primaire d'un transformateur à vide, le fer ayant été ramené à Vélat neutre.
— La fermeture a lieu au moment oà la /. e. m. est nulle.
d a n s le cas o ù l ' i n d u c t i o n n o r m a l e d o n n é e p a r le c o u r a n t a l t e r n a t i f était v o i s i n e de l ' i n d u c t i o n r é m a n e n t e m a x i m u m . La f e r m e t u r e a y a n t d ' a b o r d l i e u d a n s le v o i s i n a g e du p a s s a g e à o de la t e n s i o n , la c o u r b e de la figure 8 r e p r é - s e n t e la p é r i o d e d ' é t a b l i s s e m e n t d u c o u r a n t l o r s q u e le cir- c u i t m a g n é t i q u e est le siège d ' u n e a i m a n t a t i o n r é m a n e n t e d a n s le s e n s d u c o u r a n t q u i va se p r o d u i r e . C e t t e a i m a n t a - t i o n a v a i t été d é t e r m i n é e p a r u n c o u r a n t c o n t i n u Ic repré- s e n t é p a r la d r o i t e e n p o i n t i l l é .
F I G . 8. — Courbe d'établissement du courant. — Aimantation rémanente dans le sens de celle qui va se produire, — Fermeture au moment où la f. e. m. est nulle.
D a n s les c o n d i t i o n s de l ' e x p é r i e n c e , le flux n o r m a l al- ternatif a v a i t p o u r v a l e u r :
$maï = 0 , 7 5 3 . i oG m a x w e l l s et le flux r é m a n e n t
<3?c = o , 5 o 5 . i o6 m a x w e l l s
La s u r i n t e n s i t é d a n s ce cas , q u i est d ' a i l l e u r s le p l u s défa- v o r a b l e , a t t e i n L d o n c , c o m m e o n le v o i t , u n e v a l e u r é n o r m e p e n d a n t la p r e m i è r e p é r i o d e de l ' é t a b l i s s e m e n t d u c o u r a n t .
U
F I G . 9. •— Courbe d'établissement du courant. — Aimantation rémanente apposée à celle qui va se produire. — Fermeture au moment où la f. e. m. est nulle.
L a figure 9 r e p r é s e n t e la p é r i o d e d ' é t a b l i s s e m e n t l o r s q u e le fer est le s i è g e d ' u n e a i m a n t a t i o n r é m a n e n t e de sens in- v e r s e à celle q u i v a s ' é t a b l i r . Il y a e n c o r e u n e l é g è r e sur- i n t e n s i t é , m a i s si le flux r é m a n e n t a v a i t été j u s t e égal en v a l e u r a b s o l u e a u flux de r é g i m e , le c o u r a n t a u r a i t très p r o b a b l e m e n t p r i s sa f o r m e d é f i n i t i v e dès la ir o p é r i o d e .
E n f i n les d e u x d e r n i e r s essais f u r e n t r e p r i s e n r é a l i s a n t la f e r m e t u r e d a n s le v o i s i n a g e d u m a x i m u m d e la t e n s i o n ,
J u i n LA H O U I L L E BLANCHE 107
La c o u r b e d e la figure 10 r e p r é s e n t e la p é r i o d e d ' é t a b l i s - sement d u c o u r a n t l o r s q u e le fer d u t r a n s f o r m a t e u r est le siège d ' u n flux r é m a n e n t de o , 5 o 5 . i o6 m a x w e l l s , d i r i g é d a n s le sens d u flux q u i v a s ' é t a b l i r . La s u r i n t e n s i t é d a n s ce cas est encore c o n s i d é r a b l e , m a i s m o i n s i m p o r t a n t e c e p e n d a n t que l o r s q u e , t o u t e s , c h o s e s é g a l e s d ' a i l l e u r s , la f e r m e t u r e a lieu p o u r u n p a s s a g e à o de la t e n s i o n .
F i g , 10. — Courbe d'établissement du courant. — Aimantation rémanente dans le sens de celle qui va se produire. — Fermeture lorsque la f. e. m . est maximum.
Enfin, p o u r u n flux r é m a n e n t i n v e r s e de c e l u i q u i v a s'établir, o n a o b t e n u l ' o s c i l l o g r a m m e d e la l i g u r e 11.
En r é s u m é , ces e x p é r i e n c e s m o n t r e n t b i e n q u e l ' i n s t a n t de f e r m e t u r e d u p r i m a i r e et l ' é t a t m a g n é t i q u e i n i t i a l d u fer sont d e u x c a u s e s q u i , a g i s s a n t e n s e m b l e , p e u v e n t a m e n e r le fer a t r a v a i l l e r d a n s d e s r é g i o n s o ù il est t r è s s a t u r é et, p a r suite d o n n e r l i e u à d e s s u r i n t e n s i t é s d a n g e r e u s e s . Il n e fau-
F i g , i i . — Courbe d'établissement du courant. — Aimantation rémanente opposée à celle qui va se produire. — Fermeture au moment où la f. e. m. est maximum.
drait pas c r o i r e , t o u t e f o i s , q u e les s u r i n t e n s i t é s s o n t t r è s fréquentes l o r s d e s f e r m e t u r e s . P a r ce fait m ê m e q u e les causes a g i s s a n t e s s o n t i n d é p e n d a n t e s , les c o n d i t i o n s les p l u s défavorables de l e u r a c t i o n c o m b i n é e , et p a r s u i t e les s u r -
intensités m a x i m a s e r o n t assez r a r e s .
L ' o s c i l l o g r a m m e d e la figure 12, o b t e n u e n a r r ê t a n t l ' a p - pareil i n s c r i p t e u r d e l ' o s c i l l o g r a p h e et e n n e le d é p l a ç a n t
F i g . 12. — Oscillogramme montrant la fréquence et l'ampli- tude relatives des surintensités.
qu'entre c h a q u e m i s e s o u s t e n s i o n , m o n t r e la f r é q u e n c e et l ' a m p l i t u d e r e l a t i v e s des s u r i n t e n s i t é s d a n s u n p e t i t t r a n s - formateur d o n t l ' i n d u c t i o n n o r m a l e a t t e i g n a i t 14.700 gauss ( r ) .
Après les e x p é r i e n c e s t r è s c o m p l è t e s q u e n o u s v e n o n s de relater et q u i f u r e n t e x é c u t é e s a v e c t o u t e la p r é c i s i o n dési- rable, il est i n t é r e s s a n t d e r a p p o r t e r ici u n e s s a i q u i a été effectué avec d e s a p p a r e i l s d e m e s u r e i n d u s t r i e l s s u r u n t r a n s f o r m a t e u r d e g r a n d e p u i s s a n c e ,
( P On p o u r r a lire avec b e a u c o u p d ' i n t é r ê t Fétude de M. P . B r c n e t ,
p a m dans l e balîetin de la„« Société Internationale des Elec- vriciens» et dans r « Industrie Electrique » d u 25 m a r s 1911.
L'essai p o r t a s u r u n t r a n s f o r m a t e u r de 1.200 k i l o v o l t a m - p è r e s , 5o p é r i o d e s , 6.800/526 v o l t s .
O n a d ' a b o r d m e s u r é le c o u r a n t p r i m a i r e à vide p o u r des t e n s i o n s v a r i a b l e s , ce q u i a p e r m i s de t r a c e r la c o u r b e d ' a i - m a n t a t i o n r e p r é s e n t é e p a r la figure i 3 .
F i g . i 3 . — 1 Courbe d'aimantation d'un transformateur de 1 200 kilovolls-umpè-
res. — On remarquera que pour la tension normale de 6 800 volts, le fer est presque saturé.
0 1 2 3 4 - 5 6 7 0 9 10 15 20 X ampvrcs
E n s u i t e , o n a p r o c é d é à des m i s e s sous t e n s i o n à v i d e , à la t e n s i o n d e 6.600 v o l t s , L ' o u v e r t u r e d u c i r c u i t a v a i t lieu e n v i r o n v i n g t s e c o n d e s a p r è s la f e r m e t u r e . Les i n t e n s i t é s é t a i e n t l u e s s u r u n a m p è r e m è t r e t h e r m i q u e et les p u i s s a n - ces, m e s u r é e s p a r la m é t h o d e des deux: w a t t r n è t r e s , s u r des w a t t m è t ^ e s S i e m e n s .
Les m e s u r e s o n t été effectuées d a n s d e u x cas différents : d ' a b o r d a v ec la c i r c u l a t i o n d ' e a u , et e n s u i t e s a n s c i r c u l a t i o n d ' e a u . O n v o u l a i t se r e n d r e c o m p t e .ainsi si les v i b r a t i o n s d u s e r p e n t i n p a r c o u r u p a r le c o u r a n t d ' e a u p o u v a i t a v o i r u n e a c t i o n s u r le m a g n é t i s m e r é m a n e n t . L ' a c t i o n d é m a g n é - t i s a n t e des v i b r a t i o n s et des c h o c s r é p é t é s e s t s o u v e n t très s e n s i b l e . Il n ' e n a toutefois p a s été a i n s i d a n s les essais q u i n o u s o c c u p e n t , c o m m e le m o n t r e n t les r é s u l t a t s s u i - v a n t s :
ESSAT AVEC CIRCULATION D'EAU
w 1 Vol! s OBSKUVATI0NS
max. max. max. ampères
35 - 8 16.200 11,5 132.000
» - 85 » 24, 272.000
36 — 12 14.400 16,8 192.000
91 - 62 17.400 15,3 175.000
102 — 70 19.200 18,0 206.000
120 - 100 12.000 22,0 252.000 L e d i s j o n c t e u r r é g l é à 30 — 20 9.60O 17,0 195.000 4 5 a m p è r e s a f o n c -
99 — 67 19.200 )) » t i o n n é .
E S S A I SANS CIRCULATION D'EAU
w, w 1 Volts
OBFËHVÀTlONS
max. max. max. ampères
28 — 3 15.000 14 160.000
115 — 92 13.800 20,5 235.000
130 — 100 18.000 23 263.C00
— 31 22.200 19 218.000
123 — 98. 15.000 24 274.000
n — 42 18,000 10 114.000
50 20 18.000 10 114.000
58 —;3i 16.200 7 80.000
36 - 12 14.400 16,5 188.000
108 — 88 12.000 - 18 206.000
90 — 76 8 400 21 210 OfiO L e d i s j o n c t e u r a f o n c; 67 ~~ 40 18.200 18,5 211,000 t î o n n é .
1 G 8 L A H O U I L L E B L A N C H E
Ces r é s u l t a t s , o b t e n u s a v e c des a p p a r e i l s p r é s e n t a n t r e l a - t i v e m e n t b e a u c o u p d ' i n e r t i e , n e p e u v e n t i n d i q u e r la v a l e u r e x a c t e de la s u r i n t e n s i t é m a x i m u m e t d e la p u i s s a n c e m i s e e n j e u à cet i n s t a n t , m a i s il p e u v e n t n é a n m o i n s d o n n e r u n e i d é e d e s v a l e u r s très différentes q u e p e u v e n t p r e n d r e ces q u a n t i t é s s u i v a n t l ' i n s t a n t d e f e r m e t u r e et l'état m a - g n é t i q u e d u fer.
Le d i s j o n c t e u r é t a n t r é g l é à 45 a m p è r e s et le c o u r a n t n o r m a l à vide é t a n t . d ' e n v i r o n 2 , a 5 a m p è r e s , o n v o i t q u e la s u r i n t e n s i t é , lors des d e u x d é c l a n c h e m e n t s c o n s t a t é s , a été a u m i n i m u m d e 20 fois ce c o u r a n t n o r m a l .
.**
P R O T E C T I O N S A P R E N D R E C O N T R E C E S S U R I N T E N S I T É S A L A M I S E S O U S T E N S I O N
Il r e s t e e n f i n , p o u r t e r m i n e r , à e n v i s a g e r les m o y e n s p e r - m e t t a n t d ' é v i t e r les s u r i n t e n s i t é s o u t o u t a u m o i n s d e les m a i n t e n i r à des v a l e u r s i n f é r i e u r e s à l ' i n t e n s i t é de r é g l a g e des d i s j o n c t e u r s .
O n p e u t s o n g e r , s e m b l e - l - i l , à p r é v e n i r le m a l en s'atta- q u a n t à -ses c a u s e s et l ' o n p o u r r a i t e s p é r e r , si l ' o n p a r v e n a i t l o r s de la m i s e h o r s s e r v i c e d ' u n t r a n s f o r m a t e u r à laisser le fer a l ' é t a t n e u t r e , u n e m i s e s o u s t e n s i o n u l t é r i e u r e n ' e nr t r a î n a n t p a s de s u r i n t e n s i t é d a n g e r e u s e . O n p e u t c o n c e v o i r clans ce b u t u n i n t e r r u p t e u r e n q u e l q u e s o r t e s y n c h r o n i s é , m a i s e n p r a t i q u e u n tel dispositif s e r a i t t r o p c o m p l i q u é . La m i s e e n service d ' u n t r a n s f o r m a t e u r d o i t p o u v o i r être faite e n t o u t e s é c u r i t é et s a n s a v o i r à effectuer a u p r é a l a b l e u n r é g l a g e d é l i c a t .
U n p r o c é d é b e a u c o u p p l u s s i m p l e e t q u i est d ' u n e m p l o i c o u r a n t à l ' h e u r e a c t u e l l e , est l ' i n s e r t i o n , p e n d a n t la m i s e s o u s t e n s i o n , d ' u n e forte r é s i s t a n c e en série s u r le p r i m a i r e d u t r a n s f o r m a t e u r o u . d u m o t e u r a s y n c h r o n e . Cette r é s i s - t a n c e , a p p e l é e r é s i s t a n c e d e c h o c , est c o u r t - c i r c u i t é c , u n e fois le r é g i m e é t a b l i , ce q u i a l i e u d a n s u n t e m p s p r a t i q u e - m e n t t r è s c o u r t , Elle e s t c o n s t i t u é e p a r u n e r é s i s t a n c e m é - t a l l i q u e i m m e r g é e: d a n s d ' h u i l e o u m ê m e p a r u n e r é s i s t a n c e l i q u i d e a n a l o g u e à celles d e s p a r a f o u d r e s .
E n o u t r e , il f a u t p r e n d r e d e g r a n d e s p r é c a u t i o n s d a n s la c o n s t r u c t i o n des m o t e u r s a s y n c h r o n e s et d e s t r a n s f o r m a - t e u r s afin d ' é v i t e r fout d é p l a c e m e n t d e c o n d u c t e u r s . C o m m e o n le sait, les b o b i n e s des t r a n s f o r m a t e u r s s o n t a c t u e l l e m e n t s o l i d e m e n t calées et les e n r o u l e m e n t s d e s m o t e u r s a s y n c h r o - n e s d a n s l e s q u e l s d e s s u r i n t e n s i t é s p e u v e n t ê t r e à r e d o u t e r , s o n t fixés d ' u n e m a n i è r e b i e n r i g i d e à l ' e x t é r i e u r d e s tôles.
*
• *
E n r é s u m é , les s u r i n t e n s i t é s a u m o m e n t de la m i s e s o u s t e n s i o n des t r a n s f o r m a t e u r s et des m o t e u r s a s y n c h r o n e s p r o v i e n n e n t d e ce q u e l ' i n t e n s i t é est p l u s o u m o i n s o n d u l é e p e n d a n t les p r e m i è r e s p é r i o d e s d ' é t a b l i s s e m e n t d u c o u r a n t . Ces . s u r i n t e n s i t é s d é p e n d e n t d e la v a l e u r d e la f. e. m . a u m o m e n t d e l a f e r m e t u r e d u c i r c u i t . Elles s e r o n t d ' a u t a n t p l u s c o n s i d é r a b l e s q u e la t e n s i o n a u m o m e n t d e la f e r m e - t u r e sera p l u s v o i s i n e d e zéro. Si la t e n s i o n e s t a u m a x i m u m a u m o m e n t de la m i s e sous t e n s i o n , le r é g i m e p e r m a n e n t p e u t s ' é t a b l i r p r e s q u e i m m é d i a t e m e n t et les s u r i n t e n s i t é s s o n t i n s e n s i b l e s .
C e s s u r i n t e n s i t é s s o n t d ' a u t a n t p l u s à c r a i n d r e q u e les i n - d u c t i o n s a d m i s e s p o u r les tôles s o n t p l u s fortes, ce q u i a l i e u s u r t o u t p o u r les basses f r é q u e n c e s et les t r a n s f o r m a - t e u r s à r e f r o i d i s s e m e n t artificiel.
Elles s o n t enfin amplifiées p a r le m a g n é t i s m e r é m a n e n t
d e s t ô l e s . T _
J . - P . PEYROUZE,
Ingénieur J.-E.-G.
ÉTUDES RELATIVES AUX RÉSERVOIRS
P a r m i les p r o b l è m e s q u i se p o s e n t a u t e c h n i c i e n dans l ' a m é n a g e m e n t d e s forces h y d r a u l i q u e s , c e l u i d e la création des r é s e r v o i r s , d o m i n e d e b e a u c o u p t o u s les a u t r e s . Sur u n e c h u t e , le r é s e r v o i r est u n magasin d'énergie pqtentielk q u e l ' u s i n i e r r e m p l i t o u v i d e à la d e m a n d e d e ses turbines.
P a r t o u t o ù il p e u t ê t r e c r é é , il d o n n e à l a f o r c e m o t r i c e une i n e s t i m a b l e v a l e u r s u p p l é m e n t a i r e et c'est p o u r q u o i l'étude d e .son a m é n a g e m e n t se p r é s e n t e a u p r e m i e r p l a n des tra- v a u x d e l ' i n g é n i e u r h y d r a u l i c i e n .
Q u ' i l s'agisse d ' a r r ê t e r d a n s l e u r c o u r s e v e r t i g i n e u s e les e a u x des t o r r e n t s , p o u r t r a n s f o r m e r e n r é s e r v o i r s c u b a n t des m i l l i o n s d e m è t r e s les c a n o n s q u ' i l s o n t c r e u s é s , ou de b a r r e r p a r d ' i m m e n s e s d i g u e s d e s v a l l é e s d o n t o n fait des lacs ; q u ' i l s'agisse d ' a c t i o n n e r des t u r b i n e s , d ' a l i m e n t e r des d i s t r i b u t i o n s d ' e a u p o t a b l e o u des c a n a u x d ' i r r i g a t i o n , Te p r o b l è m e à r é s o u d r e c o m p o r t e la d é t e r m i n a t i o n d e deux t e r m e s e s s e n t i e l s , s a v o i r :
Le c a l c u l d e la c a p a c i t é à d o n n e r a u r é s e r v o i r e n fonction d u d é b i t d u c o u r s d ' e a u et d u r ô l e p a r t i c u l i e r q u ' o n veut a s s i g n e r à cet o r g a n e d e r é g u l a t i o n . — La p r é v i s i o n de son r e m p l i s s a g e p a r les a p p o r t s solides d u c o u r s d ' e a u et l'étude des m o y e n s d ' e n a t t é n u e r les c o n s é q u e n c e s .
Cette q u e s t i o n s u r t o u t p r é s e n t e , c o m m e o n le sait, une i m p o r t a n c e e x t r ê m e p a r c e q u ' e n c e r t a i n s cas l ' o n risque d ' e n g a g e r des d é p e n s e s c o n s i d é r a b l e s s a n s r é s u l t a t .
N o u s a v o n s p e n s é m e t t r e s o u s les y e u x d e n o s l e c t e u r s une d o c u m e n t a t i o n d e h a u t e v a l e u r s u r ces d e u x t e r m e s d u pro- b l è m e d e la c r é a t i o n des r é s e r v o i r s , e n g r o u p a n t sous ce m ê m e t i t r e les d e u x n o t e s s u i v a n t e s : celle d e M . MALTERRE, i n g é n i e u r e n chef des P o n t s et C h a u s s é e s , s u r le Calcul de la capacité à donner aux réservoirs en haute montagne, et celle de M M . MÏÎNTZ et LATNÉ, d e l ' A c a d é m i e des Sciences-, s u r Les matériaux charriés par les cours d'eau des Alpes et des Pyrénées.
R É S E R V O I R S E N H A U T E M O N T A G N E
D É T E R M I N A T I O N D E L A C A P A C I T É A L E U R D O N N E R (*)
N o u s n e n o u s o c c u p e r o n s ici q u e d e la d é t e r m i n a t i o n de ia c a p a c i t é à d o n n e r a u x r é s e r v o i r s e n h a u t e m o n t a g n e , à u n e a l t i t u d e telle q u e le r é g i m e des t o r r e n t s a l i m e n t a i r e s soit n e t t e m e n t i n f l u e n c é p a r la f o n t e des n e i g e s .
Les e x e m p l e s q u e n o u s d o n n o n s se r a p p o r t e n t à des ré- s e r v o i r s é t a b l i s o u à é t a b l i r e n t r e les cotes 1 5 o o et 2 200 m.
A ces a l t i t u d e s , la f o n t e d e s n e i g e s s'effectue générale- m e n t à des é p o q u e s t r è s r é g u l i è r e s et c o n s t i t u e certaine- m e n t l ' u n des p h é n o m è n e s p r é s e n t a n t la p é r i o d i c i t é la plus r e m a r q u a b l e . E n u n p o i n t d o n n é d ' u n c o u r s d ' e a u , à huit o u q u i n z e j o u r s p r è s , e l l e . c o m m e n c e et finit t r è s sensible- m e n t à la m ê m e é p o q u e .
Il e n r é s u l t e q u e , p o u r c h a q u e r é s e r v o i r à é t u d i e r , Ton p e u t o r d i n a i r e m e n t e n v i s a g e r d e s p é r i o d e s d e v i d a n g e et de r e m p l i s s a g e q u i v a r i e n t t r è s p e u d ' a n n é e e n année.-
Nous a v o n s été f r a p p é é g a l e m e n t , d a n s les é t u d e s que n o u s a v o n s p o u r s u i v i e s , p a r u n e a u t r e p a r t i c u l a r i t é inté- r e s s a n t e . C'est q u e la q u a n t i t é d ' e a u e m m a g a s i n é e c h a q u e a n n é e , p o u r r é g u l a r i s e r le d é b i t d ' u n t o r r e n t , e s t e x p r i m é e
(l) Note de M. MALTERRE, i n g é n i e u r en chef des P o n t s et Chaussée?
extraite des Annales de VHydraulique Agricole, t o m e I , année
