Post on 13-Sep-2018
ENSEIGNEMENT TECHNIQUE DU SECOND DEGRE
TECHNOLOGIE - ELECTRIQUE -
à l'usage des Elèves des Ecoles Nationales Professionnelles, des Ecoles Pratiques d'Industrie
et des Candidats au Brevet Professionnel d'Electricien
par
René LAURENT Ingénieur électricien Professeur technique
à l'Ecole Nationale Professionnelle de Lyon
Préface de M. J. DUPIN Inspecteur général de l'Enseignement technique
. #
TROISIÈME ÉDITION
T O M E I I
— 1941 —
I M P R I M E R I E S R É U N I E S
3 3 - 3 5 , R U E R A C H A I S , 3 3 - 3 S
L Y O N
TECHNOLOGIE ELECTRIQUE
TOME I I
TABLE DES MATIÈRES
TRANSPORT DE L'ÉNERGIE ÉLECTRIQUE
Généralités 9
I. CANALISATIONS INTERIEURES
Fils et câbles à conducteurs en cuivre. Résistance mécanique. Fils et câbles utilisés. Calcul de la section des conducteurs. Isolement des conducteurs. Règlements de l'U.S.E 9
Fils et câbles à conducteurs d'aluminium : 15 Types de conducteurs isolés 17
A) Installations intérieures* à b a s s e tension. a) Sur taquets et poulies 20 b) Sous moulures 22 c) Sous tubes . • 22 d) Avec câbles spéciaux 23 Pose et raccordement des conducteurs en aluminium 24
B) Installations intérieures à moyenne et haute tensions 24
Vérification et mesure d'isolement des installations intérieu-res . '. 26
II. CANALISATIONS AERIENNES Choix des conducteurs 27 Calcul de la section des lignes aériennes ' 29 Exemple numérique de calcul de la section d'une ligne aérienne.. 31 Matériel utilisé. Isolateurs. — Différents types d'isolateurs. Scellement des iso-
lateurs. Caractéristiques d'un isolateur. Essais 32 Ferrures • • 38 Supports. — Supports en bois. Supports en fer : poteaux et p y -
lônes. Supports en ciment armé x 39 2 2 ' A
— 340 -
Etablissement des lignes. — Tracé des lignes. Détermina-tion de la portée. Piquetage. Pose-des supports. Pose des c o n - ' duetpurs. Traversée des routes et voies ferrées 47
Calculs mécaniques des lignes aériennes. — Hauteur des sup-ports. Portées moyennes et distance entre conducteurs. Efforts . subis par les conducteurs. Action de la température et du ver -glas. Flèche d'un conducteur. Exemple d'un calcul mécanique. Abaque Blondel : exemples d'emploi 52
Essais des lignes aériennes. Recherche des défauts. —• Méthode de la chute de tension. Méthode de la boucle 50
III. CANALISATIONS SOUTERRAINES
Constitution des câbles armés 62 Différents types de câbles. — Conducteur unique. Conducteurs
torsadés. Conducteurs concentriques. Câbles spéciaux 63 Constantes caractéristiques des câbles. — Tension. Intensité. Ré-
sistance effective. Inductance. Capacité. Courant de* charge. . . . 66 Pose des Canalisations. — Pose en tranchées. Pose en cani-
veau et en galerie. Pose sur supports 68 Accessoires de pose. — Boîtes de jonction, de dérivation, de cou-
pure, d'extrémité. Coffrets muraux. Coffrets d'abonnés. Jonc-tions d'arrêt 69
Essai des câbles. — Essai d'isolement. Essai de capacité. Essai de surtension 71
Recherche des défauts. — Méthode du pont de Sauty 73
APPAREILLAGE ÉLECTRIQUE
Généralités. Classification 75
APPAREILLAGE NON AUTOMATIQUE
I. — APPAREILS DE COUPURE
1° Interrupteurs dans l'air 76 A ) MOYENNE ET BASSE TENSIONS 7 6
Construction et disposition des organes : couteau, contacts, manœuvre 78
. — — — — — — :
— 341 —
Cas des interrupteurs multipolaires 81 Dispositifs provoquant la rupture rapide do l'arc : 82 Interrupteurs non protégés ! . . . . > 82 Interrupteurs protégés 85 Interrupteurs blindés et étanches 86 Calcul d'un interrupteur basse tension. Renseignements pra-
tiques 86
B ) HAUTE TENSION ' R-, 8 9
Interrupteurs aériens 90 Sectionneurs. — Sectionneurs pour l'intérieur et l'extérieur.. 91
2° Interrupteurs dans l'huile 92 Etude de la rupture de l'arc dans l'huile ! 93
Pouvoir de coupure. Effets de la rupture de l'arc. Moyens utilisés pour diminuer ces effets 93
Construction des interrupteurs dans l'huile 95 Mouvement. Contacts. Bacs. Huile. Isolateurs. Commande.
Chambres d'explosion 95
3" Commutateurs 100 Principe. Utilisation 100 Commutateurs interrupteurs et inverseurs 100 Commutateurs rotatifs 101 Combinateurs . . . '03
4U Prises de courant 105
5° Réducteurs ... 107 Principe. Utilisation . v 107 Réducteurs simples et doubles : Commande 108 Réducteurs circulaires. Réducteurs rectilignes 110
II. — APPAREILS DE REGLAGE
Principe. Classification 111 Résistances fixes . . ; 111 Rhéostats non permanents. — Rhéostats de démarrage 111 Rhéostats permanents, T— Rhéostats de champ, d'excitation, d'in-
tensité 111 Calculs succincts de quelques appareils de réglage :
Résistance fixe. Rhéostat de démarrage à courant continu.. 111 Section à donner aux fils - 117
. Rhéostat d'excitation pour génératrice shunt 118 Construction des rhéostats. Commutateur. Châssis. Résistances.
Différents types de rhéostats métalliques 120
— 342 -
Rhéostats de lampes 124 Rhéostats liquides 124 Potentiomètres 125
APPAREILLAGE AUTOMATIQUE
I _ APPAREILS DE COUPURE ET DE SECURITE
1" Coupe-circuits fusibles 127 Etudie du ftisible. — Intensité de fusion. Intensité normale 127 Calcul du fusible 129 Construction des fusibles et de leur support. — Fusibles basse
tension et fusibles haute tension 131
2° Disjoncteurs 136 A ) DISJONCTEURS DANS L'AIR 1 3 6
Constitution. — Organe interrupteur. Mécanisme de fermeture. Electro-aimants 136
Modes de déclenchement. — Maxima d'intensité. Minima de ten-sion. Minima d'intensité. Action retardée 146
Disjoncteurs 'extra-rapides 119 B ) DISJONCTEURS DANS L'HUILE 1 5 2
Constitution 152 Boîtes de déclenchement 152 Modes de déclenchement. — Alimentation des bobines des dé-
clencheurs 153 C ) DISJONCTEURS BLINDÉS ET CUIRASSÉS 1 5 5
Coffrets disjoncteurs dans l'air 156 Coffrets disjoncteurs dans l'huile 156 Disjoncteurs cuirassés 157 D ) DISJONCTEURS A DÉTENTE ET A INJECTION 158
3° Commande électrique à distance 163 , Commande par électro-aimant 163 Commande par servo-moteur 164
4° Contacteurs 165 Généralités. Emploi 165 Contacteurs électro-pneumatiques 166 Contacteurs électro-mécaniques ; - 166 Contacteurs électro-magnétiques. — Commande de la bobine.
Automates 167
5° Relais 172 But. Emploi 172
— 343 —
Relais thermiques - 172 Relais électro-magnétiques. — Voltmétrique. Ampèremétrique. %
Wattmétrique 173 Relais magnéto-thermiques 174 Relais d'induction 175 Relais lumineux : Cellule photo-électriquo 176
/ II. — APPAREILS DE REGLAGE
1° Rhéostats à déclenchement automatique 177 2° Rhéostats automatiques ^ 178 3° Rhéostats à commande automatique 181
Régulateurs Thury 181 Régulateur Tirill - 181
m . - APPAREILS DE PROTECTION DES LIGNES
Généralités. But 182 A ) PROTECTION CONTRE LES SURINTENSITÉS 183
B ) PROTECTION CONTRE LES SURTENSIONS' 1 * 4
Bobines de selj et de réactance 185 Parafoudre et déchargeons • 186
Parafoudres à peigne, à rouleaux, à cornes, à poudre, élec-trolytique 186
Résistances de décharge. Limiteurs 189 Condensateurs : 191 C ) PROTECTION CONTRE LES MISES A LA TERRE ACCIDENTELLES 191
UTILISATION DE L'ÉNERGIE ÉLECTRIQUE
PILES HYDRO-ELECTRIQUES
/ Principe 193 Caractéristiques des piles. — Force électromotrice. Résistance
intérieure. Puissance et rendement 193 Couplage des piles ; 194
a) Couplage en série 195 b) Couplage en parallèle .". 195 c) Couplage mixte 195
Piles modernes '. 196 a) Piles Leclanché ' 196
I ' • "
— 344 -
b) Piles à dépolarisation par l'air ..' , . 200 Piles étalons 201
ACCUMULATEURS ELECTRIQUES
DIFFERENTS TYPES D'ACCUMULATEURS
Accumulateur à l'acide sulfurîque 202 1" Accumulateurs au plomb à deux électrodes de plomb 202
Fabrication des flaques. Bacs. Montage des plaques. Sépa-rateurs. Connexions. Electrolyte 202
2" Accumulateurs au plomb-zinc 207
Accumulateurs alcalins . . 2C8 1° Accumulateurs au fer-nickel ou Ediscni •..' 208 2" Accumulateurs au cadmium-nickel •. 210
Comparaison entre les accumulateurs plomb-plomb et les accumulateurs alcalins . . 210
Accumulateurs aux Halogènes 210
Etude descriptive de quelques types d'accumula-teurs courants - 211
UTILISATION DES ACCUMULATEURS
Batteries stationnaires 212 Composition. Installation. Entretien. Durée 212 Charge des batteries : 21(5
Batteries transportables 218 Eclairage des trains. Démarrage des automobiles. Traction... 21S
ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
DEFINITIONS ET UNITES PHOTOMETRIQUES
Intensité lumineuse. Flux lumineux. Eclairement. Brillance. 220 *, , . 909
Efficacité lumineuse
SOURCES D'ECLAIRAGE ELECTRIQUE •
1° Lampes à arc 222 2° Eclairage par luminescence ; 224
Tubes aux gaz rares. Lampe à vapeur de mercure. Lampe à vapeur de sodium 224
3° Eclairage par incandescence 228 Lampes à filament de carbone. Lampes à filament métallique. 228 Désignation des lampes • 231 Fabrication des lampes 231 Types de lampes .-. • • '• 232
PRINCIPES D'ECLAIRAGISME
Règles générales ; 235 Eblouissement. Réflexion et diffusion 235 Modes d'éclairage 237
APPAREILS D'ECLAIRAGE
Réflecteurs. Diffuseurs 237
CHAUFFAGE ÉLECTRIQUE
PRODUCTION DE LA CHALEUR
Effet Joule. Arc. Courants de Foucault. Hystérésis 242
TRANSMISSION DE LA CHALEUR \
Conduction. Radiation. Convection . . 243
ACCUMULATION DE LA CHALEUR
Calorifugeage 213
APPAREILS DOMESTIQUES
Fers à repasser. Bouilloires. Thermo-plongeur .' 245 Cuisine électrique. Plaques chauffantes à feu nu, à fil noyé . . . . 247 Chauffe-eau ... ' . . . .• ' 218
I
— 346 — i
CHAUFFAGE DES APPARTEMENTS ET DES IMMEUBLES
Différents modes de chauffage. Chauffage d'appoint et chauffage permanent ; 250
Poêles et radiateurs. Poêles à accumulation 252 Calcul pratique de la puissance d'un radiateur électrique 255 Conditions économiques d'utilisation du courant électrique pour
le chauffage doyiostique v 256
REFRIGERATION
Procédés 257
CHAUFFAGE INDUSTRIEL
Fours à résistance . . . : 259 Fours à arc 260 Fours à induction ' . . . 265
SOUDURE ÉLECTRIQUE
SOUDURE A L'ARC
Procédés 269 Matériel utilisé 270
SOUDURE PAR RESISTANCE
Chauffage direct 273 Chauffage indirect 275
Conditions à remplir pour obtenir une bonne soudure 275
MACHINES A SOUDER
SOUDABILl fE DE DIFFERENTS METAUX
GALVANOPLASTIE
Généralités. Composition du bain 281 Influence des conditions dans lequel le dépôt est effectué 283 Réalisation pratique des conditions nécessaires au bon fonction-
nement des bains : Chauffage, Brassage. Filtrage 283
— 347 -
MATERIEL EMPLOYE EN GALVANOPLASTIE
Sources de courant .v. 286 Appareils de contrôle et de réglage 287 Cuves et outillage 290
PREPARATION DES PIECES
DEPOTS ELECTRO-CHIMIQUES
Cuivrage. Laitonisage. Nickelage. Argenture. Dorure. Cobal-tage. Chromage 294
DEPOTS SUR LES CORPS MAUVAIS CONDUCTEURS
GALVANOTYPIE
AFFINAGE ET EXTRACTION DU CUIVRE Fabrication des tubes en cuivre sans soudure 294
TRACTION ELECTRIQUE
Généralités. Avantages de la traction électrique sur la trac-tion à vapeur 301
SYSTEMES DE TRACTION
Courant continu 1501 Courant alternatif monophasé 301 Gourant alternatif triphasé 302 Lignes mixtes . . 302
MATERIEL ROULANT
Locomotives. Automotrices 302 Châssis à essieux et à boggies. Caisse 304
COMMANDE DE L'ESSIEU PAR LES MOTEURS
Moteurs à action directe : semi-suspendus: Arbre creux 306 Moteurs à action indirecte : transmission par engrenages,
moteurs" à engrenages élastiques, transmission par bielles et manivelles 307
— 348 -
REGULATION DE LA MARCHE DES VOITURES
Courant continu : contrôle rhéostatique, contrôle, série-parallèle 312
Courant monophasé : réglage par auto-transformateur, par régulateur d'induction 314
Courant triphasé : réglage du couple, réglage de la vitesse. 315
TRACTION A UNITES MULTIPLES
Régulation par unités doubles 318 Régulation par unités en nombre quelconque :
Système Sprague. Système Thomson. Système Sprague-Thomson. Systèmes électro-pneumatiques. Système par arbre à cames 318
FREINAGE ELECTRIQUE DES VOITURES
Inversion du sens de marche : fonctionnement des moteurs en générateurs 322
Mise des moteurs en court-circuit . . 322 Prncipe du freinage par récupération 322
ALIMENTATION DES VOITURES /
Alimentation par ligne aérienne : Trolley. Archet. Frotteurs. Pantographe 323
Alimentation par troisième rail : rail à contact supérieur, à contact inférieur . . 320
Alimentation par caniveau 327 Alimentation par lignes caténaires '. 327 Circuit électrique de retour 328
SYSTEMES PARTICULIERS DE TRACTION
Traction par accumulateurs 328 Traction thermo-électrique 329 Monorails 330 Funiculaires et crémaillères 330 Traction dans les mines •• 331 Traction sur les canaux . . 332 Traction automobile sur route 334