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"Perfectionnements dans la transmission de force metrice électrique".
Dans les systèmes de transmission de force motrice électrique, dans lesquels il g'ajit de transmettre de très grandes forces motri- ces avec le nombre de câbles le -plue petit possible, il est fréquem- meut très important de pouvoir transmettre une force motrice addi- tionnelle par un câble donne.
L'inventeur du présent système a fait ressortir déjà qu'il est souvent important, pour réduire le nombre de câbles, d'employer les voltages les plus élevés possible .(avec des câbles souterrains), même là où la distance de transmission est très courte - soit seulement 10 à 20 milles - pourvu que la force motrice à manipuler est assez grande.
Plus le nombre de ombles est réduit par l'emploi d'un voltage- plus élevé et le rendement de force matrice conséquement plus éle- vé par câble, plus il devient important de conlenser la force motri- ce our le nombre réduit de câbles, parce qu'un plus grand pourese@- 'Gage d'économie dans le coût est effectua de cette façon.
Par exem- ple, si avec une limitation fixe dans le voltage et le diantre du
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1C. 'Ei:T?'s:i':C.' i(' ff31"Ce J.' ...-....-, t Lt;i JC-Ll cble, 1s. -ni&ntit é de 'force motrice t. transnetlre est juste un peu trop grande pour deux câbles, on est oblige de poser trois câbles, ce cul représente une majoration de prix de 50Ç/' Dans la. transmission à grande distance envisagée dans le bre- vs-i ?1,':'.J '1 .232.275 du présent inventeur, le courant de capaciGan.ce était si suprêmement Important que la capacité ou intensité- licite du. courant des deux conducteurs internédiaires (cibles tri-
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concentriques) était taxée à sa liraite et' qu'il n'y avait 'plus de marge pour le passade d'un courant en charge.
Pour cette raison, il ne paraissait pas tre prudent de surcharger les conducteurs inter- méliaires avec un courant en charge.
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De plus, dans une tra.n'3mission à grande distance ou. le prix. de revient de la ligne représente une proportion beaucoup plus gran- de du. coût total le l'installation, la question d'économie en vertu
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#\e If Ici :1c Kelvin entre en jeu, aussi bien que le pourcentage de parte de v@ltage dans les conducteurs intermédiaires, en obligeant la densité de courant dans les conducteurs intermédiaires d'être con-
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3i:lGl'f..:ble:-':'e:lt abaissée, et par conséquent leur contribution à, la ferce notrloe totale devient beaucoup moins efficace que celle du ,}O!Ù'l.l'JtE;t1.:r. central, n;Jtct1-:f:i7.i quand le courant de capacitance, beau- =üEj,'-3 plus :
?Qrt requis par ces conducteurs intermédiaires, est aou- ' : un courant en charge quelconque qu'on veut y faire passer.
Un ¯ r.:zl.¯ fera peu éû e mieux comprendre. S'il était prati- que ¯z1:=.rzs trois conducteurs de section transversale égale et de faire travailler ceux-ci à la r:1me densité de courant, la force mo- trice t:':?n::r:i9( par le câble serait représentes soit par 200.000 Kw. liais si les densités de courant sont abaissées, de façon à produire une @@ute 'un. pourcentage de voltage constant sur les trois conduc-
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teurs, sIle sera r-iiuite à 155*000 Kw.
(cette supposition faisant abstraction du courant de cajacitanoe), les forces motrices transmi- ses par les trois conducteurs étant respectivement dans le rapport .
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de 1,00, 0.44 et 0.11. Il en résulte que le conducteur extérieur, pour de grandes li'::1.e'3 est pour ainsi dire inutile pour la trans- l'!.L3.:r:t.0n de courant en charge, quand une chute de pourcentage constant
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doit être Maintenue sur les trois connue Leurs.
De même, en se basant sur la 1@@ de Kelvin, telle qu'elle est
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énoncée par Woodhouse et en supposant que ff (c'est-à-dire le prix additionnel du c@ble pour chaque pouce carre de surface ajoutée) dans la formule de Woodhouse à la nouvelle pression, est -les voltages très élevés directement proportionnel au voltage (en tenant
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coopte de l'augmentation rapide du coût c!e l'enveloppe de #pior.ib, des joints etc... ),
on trouve que seulement. 173.000 Kw. sont transmis et que les forces motrices transmises par les trois conducteurs , sont respectivement dans le rapport de 1.00, 0.54 et 0.19. lui aussi le conducteur extérieur est encore très inefficace.
Pourtant le présent inventeur a fait ressortir que quand il s'agit de lignes très courtes - 10 à 20 ailles - aucune des deux
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oins - 'd'ra,tioiis c ci-dc..93us clé considérations ci-dessus (chute de voltafc ou coût de l'énergie -oer- due) n'est d'une importance capitale, et à tout ceci s'ajoute le
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fait .que le courant de capaoitance . est maintenant très petit.
Il en résulte qu'on a toutes les raisons foire passer le courant en charge dans. les conducteurs intermédiaires , en vue de ré-
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duire autant que possible le nombre de cibles r'uirj pour uac trans- mission de force motrice donnée.
Le présent inventeur a démontré aussi que du point de vue de l'abaissement de la température du conducteur central (dont l'isole- ment contigu est essayé doublement - à la fois électriquement et thermiquement), un avantage' distinct peut être réalisé en libérant, dans les conducteurs intermédiaires et extérieurs, une partie de la chaleur qui, autrement, serait libérée dans le conducteur central, puisque la chaleur, par exemple libérée dans le conducteur exté -
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rieur, peut :3' échal):
Qe1' peu près deu-x fois plus facilement que 3i elle était libérée dans le conducteur central. En d'autres termes, en négligeant d'autres considérations, ou peut ::118.0(,:: clF,n:J le 3on¯ #duoteur extérieur L peu près le double de la chaleur (2 fois le cou- rant) qui autrement, aurait pu y être appliquée, même en vertu de la loi de Kelvin, et de cette façon le conducteur intérieur est déchargé naturellement dans la même mesure. A un deré moindre, les
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mêmes remarques s'appliquent également au con.iuctc-:.r intermédiaire.
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Dn ou3Ui'7.--nt se -ioTclop-oeme-at et en -.Iet ±# profit le fait que Ic,:
i3 un ble trioonoentrique super -tons ion, len conduc- teurs intermédiaires - et notamment'le conducteur extérieur - sont l'T-nlus :Caiblef-,t . cause de leur peu d'épaisseur rela- tive et Ite le fait :le rendre ces conducteurs mécaniquement rigides,
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serait un avantage bien précieux et ne coûterait rien en proportion
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d'un ruire et.ble, le présent inventeur propose de profiter de la position étaQlie 'lr les considérations ci-dessus en augmentant ma- ter icIleBient la.
I..-can-.-.-erf3ale des conducteurs intermédiaires et extérieurs (bout en maintenant, si l'on désire, la m'esie dencite de cc'."?&); et il propose de compléter le renforcement variais le néces- s2-i:;-e sur ces conducteurs aux endroits requis, au moyen de régula- -crc-ur.s -le -oita.je 'as , disposés de --ra-coit conserver les rat>teurs -.e '7Q.l.;...;;e ftpropriés, disposés fa-çon conserver le;3 rapports corrects entre le:1 courants de cap3,oita.nce et en charge dans
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les trois conducteurs dans toutes les conditions de charge, et no
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-:... a":ll::e:
''1t 1 .le rendre lu transfert de la libération de chaleur vers le cancluoaeur extérieur, plus rapide nue l'application de -la charge, au oyen des di régulateurs , en enpioyant aussi là ou il est néces- 3a5.i>c , vies in'i'ac&ances ou condensateurs en série avec les 'conclue - ters, e.fi-T. le permettre la différenciation entre les différents 3on:luc eurj renient le clianô'ôïiient de charge. (Par exemple une induc- t:-.tn(6 intercalée le circuit du conducteur central introduira une CO::1tre :fOl':;(;: électro-motrice clan!3 le conducteur central qui aug- riente aut:as.ti'nie:-;ent avec l'augmentation de la charge (totale) du 3.ble et fe-it délier ain-'ii 1s charge dans les conducteurs extérieurs.
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Ou. encore l'effet ci-dessus peut 'être combiné avec une'diminution de
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la. quaa&ilé 'î'inlu'jtanae en érie avec le conducteur intermédiaire du -/îiftle - ui inuivaut à l'intercalât ion d'un survolteur dans ce -a--i-1-Licteutr qui peut être aisément disposé comme suit : Un -1e courant (a) est intercalé en série avec le ccnuoteur central -Lu câble et un autre transformateur de courant (b) en 'série cres le conducteur intermédiaire.
La bobine secondaire de (a) est enroulée & moins de spires que celle de (b); par conséquent, pour des courants égaux dans les deux conducteurs du c'2ale, la-bobine secondaire de (b) vaincra celle de
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(a) et le courant qui circule ainsi, l'I';(Lforc:c"a le C:1C.LtlW Cli' transformateur de (a) et affaiblira le champ du transformateur'de (b).
En conséquence, la centre-force électro-motrice ou inductance dans
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la bobine primaire de (a) sera augmentée et celle de (b) diriauée, lorsque la charge du système augmente. A la. limite et est supposait que les ampère-tours secondaires et db plus que 1;'- i'';:,.i..-'i'ûc7.lt:C'. des conducteurs sont négligeables par rapport à la réactance introduite dans les transformateurs, il sera. possible du doubler la réactance
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dans (a), tandis que la réactance cLG;1l:J (b est réduite E c.. -peu près L, z'*3ro, rLti Or-b 4n'1 B le: 1 ï'3Y.CtcL!'1.t;6S '7f:LiT. c(7.i1;1. - t'b f.> zéro.
Le rapport entre les deux rét'.ctun.ces peut ainhii trb facile- ment de 20 à 1.
Une disposition correspondante peut naturellement 'être appli- quée entre les deux conducteurs extérieure de câble.
Ou bien, un condensateur traverse par le courant en charge dans les conducteurs intermédiaires extérieure, survoltcra le courant en charge et fera passer ainsi le courant du conducteur centra.1 dans les conducteursextérieurs.
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Dans ces conditions la capacité de tran-r-ission du -:>'''''1 ' di- amètre éal est majorée à 3û.J00 1'.'.
Mais en dehors de ceci, le a?L'ple ayant été rendu beaucoup plus rijide dans le sens mécanique, ce c&ble est maintenant ::llu8 sus- ceptible de se plier autour du tambour, sans. quela section trans -
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versale de tout le câble ait une tendance à prendre la forme d'une ellipse, ce qui a encore cet autre avantage précieux, d'éviter la formation de poches, d'air dans l'isolement (en papier ).
De plus, par la méthode du transfert de la chaleur du conduc- teur central aux .conducteursextérieurs, dams un rapport plus rapide que l'augmentation de la chargetotale, 1' isolement central du câble sera mieux protégé contre 1' échauffèrent dû aux charges (totales) excédant la charge normale,
pour laquelle- le câble a été destiné et pour cette raison une plus grande marge de capacité de surcharge est
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assurée.
Il est bien entendu que l'invention décrite ci-dessus est éga- le.ment applicable à la transmission biphasée suivant les principes
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du brevet anglais rz . ât. 75, comme elle est aussi applicable a la
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-bi- ci z;..-'4 i. tripla'} ee de non. brevet anglais :Z .23.275.
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Gore le sio-itre le dessin annexé : (A) indique un câble triconcentrique, composé (1)d'un conduc- teur intérieur qui est relié par la bobine secondaire d'un survol-
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leur :sû-:=-',i.tt.
(B) et ar une inductance (L) et un transformateur de courant (",' ) . la borne (T 1) d'une phase de la bobine secondaire (s) du groupe de transformateurs principal; (2) d' un conducteur in- t(,r;:'.5:'!i::Ü:t'e qui peut 'être reliu par une articulation (K) et un con- densateur (0 z. la borne (T2) du dit groupe de transformateurs, et (3) d'un conducteur extérieur relié de la ri2me façon, à un point in- ter::'i-3liEire entre "Tr- et le point neutre du dit groupe de trans- formateurs .
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Le dit point neutre du groupe, qui peut aussi ''être relié à l'enveloppe de plomb du câble, est relié à la terre par une résis-: tance (R).
La. bobine primaire (P) du transformateur-élévateur de tension
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ou survolteur, peut tre coupléeen triangle avec les deux autres phases (non représentées ).
Le régulateur de voltage (V.R) se compose (1) d'une bobine de
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CO;T.1.l1deT re;r:Fmtée pour plus de simplicité comme actionnant di- , rectement un noyau de fer - quoiqu'un relai puisse tre intercalé avant l'entrée du courant dans cette bobine - et (2), d'un rhéostat inductif ou son équivalent, dont les bobines sont coupées par le
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fonctiùl12ent du bras du commutateur rotatif, qui est représenté pour plus ie simplicité, comme fonctionnant simplement par l'action d'une cor?-T prasant une ou deux fois autour de son axe, et attachée du 0ôté gauche à un ressort (Q) ou un contrepoids.' (Ci'} est un transfoma-teur de courant alimentant la bobine de :ow"a.n;
le du régulateur de voltage d'un courant qui est propor- tionne 1 à la. charge du transformateur principal.
(B) est un urvolteur statique, dont la bobine primaire ou de droite peut recevoir sa force de commande des bornes (T1) et (T2),
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le voltage appliqué à la primaire étant réduit a volonté par le rhé- ostat inductif, à la suite du fonctionnement du régulateur (V.R).
Par le r élae convenable du voltage appliqué a, la primaire du
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survolteur (B), toute quantité voulue de voltage négatif ou force oontre électro-motrice peut @tre introduite dans le conducteur cen - tral du câble, c'est-à-dire l'introduction de voltage négatif peut chasser facilement le courant hors du conducteur central du câble à tout degré voulu.
Le transformateur (D) qui peut titre alimenté par la primaire â basse tension (P) du transformateur principal, sert de variante de disposition pour alimenter la bobine de commande de (V.R.), dans le cas où on désire travailler au moyen d'une variation de force électro-motrice plutôt qu'avec une variation de courant.
De plus, comme variante (D) peut 'être couplé avec un trans- formateur de courant disposé en série avec la bobine primaire (P) du transformateur principal.
REVENDICATIONS.
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--¯¯..¯¯¯¯..¯¯.,¯¯......¯¯..¯....¯¯¯¯¯ 10/ Dans la transmission de force motrice - transmission tri- phasée ou biphasée au moyen de câbles triconcentriques, le trans- fert de la libération de chaleur (produite par le passage du courant par la résistance du conducteur) du conducteur central aux conduc- teurs intermédiaire et extérieur au moyen de régulateurs, disposés de façon à injecter un voltage augmentant graduellement dans les conducteurs extérieur et intermédiaire, lors de l'application de la charge sur le cible, dans le but d'augmenter la charge qui peut être transmise par un câble de diamètre donné, sans que le conducteur central dépasse une température donnée, en substance comme décrit .ci-dessus.