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Dispositif pour l'alimentation des omnibus à lignes aériennes.
En général, les installations d'omnibus à lignes aériennes sont alimentées avec des tensions de fonctionne- ment de 550,600 ou 750 volts, les plus répandus dans le cas de trafic à faible distance. En ce cas, la plupart du temps l'un des pôles, c'est à dire l'un des fils de contact du réseau, est mis à la terre. Les deux fils de contact sont en général en cuivre. Récemment, on a proposé d'utiliser à la place un fil de contact en acier et aluminium. Pour des raisons dues à la guerre, on peut cependant dire qu'il faut éviter ces matières d'autant plus que le fil de contact acier-aluminium présente, du fait de sa complexité, quelques
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propriétés gênantes pour les lignes aériennes pour omnibus et est relativement coûteuse.
Bien que l'on évite des matières telles que le cuivre et l'aluminium, l'invention permet de réaliser un dispositif économique et sûr pour l'alimentation d'omnibus à lignes aériennes grâce à la combinaison des caractéristiques sui- vantes connues en soi : a) la ligne est en fer ou en acier , b) la tension de service est au moins le double des valeurs usuelles jusqu'ici , c) l'installation est mise à la terre à tension mé- diane par exemple dans une sous-station.
Ceci procure l'avantage que l'on n'a besoin de modi- fier que de façon peu importante la section du fil de con- tact, l'écartement des sous-stations, le rapport de la chute de tension ou la charge de parcours.'Suivant les conditions locales et de fonctionnement, il n'y a en général à modifier que de façon négligeable ou pas du tout une des grandeurs précitées de façon à obtenir des conditions de fonctionnement absolument parfaites. Pour 1500 volts, par exemple, il n'y a pratiquement absolument aucune modification ou limitation qui soit nécessaire.
Par suite de sa résistance élevée, le fil de contact en fer présente encore l'avantage que l'on peut placer les mâts de support à de plus grandes distances les uns des au- tres qu'avec une ligne en cuivre, de sorte que, de ce fait, il résulte une économie sensible dans la construction de l'ensemble de l'installation de la ligne aérienne. Finale- ment, le fil de contact en fer est même encore meilleur mar- ché que le fil de contact en cuivre et n'a pas les inconvé- nients techniques du fil de contact en acier et aluminium.
Les inconvénients attribués au fil de ligne en fer d'après
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d'autres expériences faites sur des tramways et relatives à l'usure et à la chute de courant sont supprimés parce que per exemple les frotteurs placés sur les omnibus et également en fer permettent une transmission parfaite du courant. En outre, du fait de la double tension, il n'y a à prélever que la moitié de l'intensité du courant. La mauvaise façon dont se comporte, ainsi qu'on le sait, le fil de contact en fer dans le cas des tramways devait être attribuée uniquement à la roulette de prise de courant et à l'archet de prise de courant qui ne convenait pas.
Le doublement de tension proposé permet donc pour la première fois une utilisation favorable du fil de contact en fer dans le fonctionnement des omnibus. Sans augmentation de la tension, il faudrait renoncer aux avantages qu'elle comporte parce que la résistance du fer huit fois plus éle- vée que celle du cuivre entraînerait des dimensions de sec- tion du fil de contact inadmissibles, une chute de tension élevée de façon inadmissible, des faibles intervalles entre les 'sous-stations, ce qui ne serait pas économique ou une diminution impossible du rendement de l'installation.
Jusqu'ici on n'a pas augmenté de façon sensible la tension de fonctionnement des installations d'omnibus parce que l'on avait des craintes en ce qui concerne les tensions de contact par suite de défauts d'isolement dans le véhicule.
Ces hésitations tombent cependant grâce à l'utilisation, selon l'invention, de la mise à la terre au milieu de la tension malgré le doublement de la tension de fonctionnement de l'installation car les tensions de contact éventuellement possibles ne peuventpâs être plus élevées que dans le cas d'une installation mise à la terre d'un seul côté, avec tension simple. L'isolement de la ligne et du véhicule peut même ne pas être modifié car jusqu'ici chaque pôle était
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également isolé déjà par rapport à la totalité de la ten- sion de fonctionnement et, en conséquence, le doublement nécessaire de l'isolement entre deux pôles existe déjà d'après le principe de construction actuelle.
Dans différentes installations d'omnibus, pour assu- rer une protection contre une tension de contact, la masse du véhicule est reliée de façon conductrice au pôle mis à la terre à l'aide de dispositifs contacteurs automatiques.
Ce procédé ne donne cependant qu'une protection partielle contre la tension de contact parce que la chute de tension dans la ligne de retour qui n'est mise à la terre que dans la sous-station reste non compensée et il en résulte une différence de tension entre la masse du véhicule et le po- tentiel de l'endroit où il se trouve. La mise à la terre de l'installation au milieu de la tension, qui se fait de préférence dans la sous-station, par exemple par l'inter- médiaire d'un diviseur de tension, remédie également à cet inconvénient parce que le potentiel du point médian de la tension est indépendant de la charge momentanée et les chu- tes de tension dans la ligne se produisent par rapport à ce point.
Dans les omnibus récents, les moteurs dits à collecteur double se sont particulièrement bien comportés.
On les a introduits principalement pour des raisons de sim- plification de construction de l'ensemble et dans le but d'économiser du courant afin de pouvoir utiliser le montage série-parallèle même sur un seul moteur. Conformément à l'invention, un moteur à collecteur double de ce genre fonc- tionne avec la tension nominale double (par exemple 1200 volts, ) les deux moitiés du moteur restant branchées en per- manence en série. Chaque moitié du moteur prend alors la mê- me tension (600 volts) pour laquelle elle est déjà dimension-
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née eu égard au montage en parallèle primitif et à la ten- sion de fonctionnement de 600 volts.
De ce fait, on évite d'avoir à créer et utiliser des moteurs pouromnibus spéciaux pour 1200 ou 1500 volts qui ne seraient pas à souhaiter pour des raisons de sécurité de fonctionnement et d'encombrement.
Les avantages d'une sécurité de fonctionnement plus élevé et d'une commande sensiblement plus simple s'opposent à ce que l'on renonce au montage série-parallèle qui économise du courant, et en outre, il faut également prendre en con- sidération l'importance pour le pays de l'économie de quan- tités sensibles de cuivre et le prix moins élevé de réali- sation de l'installation de la ligne. Si, par contre, pour d'autres raisons, par exemple, dans le cas d'omnibus à trois essieux, un fonctionnement à deux moteurs était désiré ou indispensable, on peut réaliser même dans des installations à 1200 volts le montage série-parallèle en utilisantdeux mo- teurs à collecteur double.
Le système d'omnibus selon l'invention, avec ten- sions de fonctionnement double, mise à la terre au milieu de la tension et fil de contact en fer n'est pas lié au double- ment de la tension de fonctionnement et à l'utilisation du fer comme matière de la ligne. On peut également utiliser un multiple de la tension de fonctionnement usuelle actuellement par exemple 2400 ou 3000 volts. Au lieu de fer, on peut éga- lement utiliser d'autres métaux ou alliages, par exemple à base de zinc. Finalement, il serait possible sans plus de revenir à la ligne en cuivre si la situation des matières pre- mières le permettait.
Dans un cas de ce genre, il serait possible d'avoir une augmentation sensible de puissance de l'installation sans avoir à craindre une chute de tension trop élevée. L'augmen- tation de puissance peut consister soit dans un prolongement des parcours existants, soit dans une plus grande densité des
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véhicules, soit dans la mise en service de véhicules plus puissants, par exemple avec remorques. Pour cela, il faut envisager surtout l'utilisation déjà mentionnée de deux mo- teurs à collecteur double dans le véhicule, avec montage série-paral lèle.
Lorsque l'on utilise un moteur à collecteur double dans un montage permanent en série, il vient d'abord à l'es- prit de choisir le même montage de marche habituelle que dans le cas d'un moteur simple et dans lequel la résistance de démarrage, l'induit du moteur et l'enroulement de champ sont parcourus suecessivement par le courant. Pour le nouveau système d'omnibus, il est avantageux selon l'invention de prévoir un montage en série symétrique par exemple : premiè- re moitié de champ, première moitié d'induit, résistance de démarrage, deuxième moitié d'induit, deuxième moitié de champ.
Ceci a pour résultat que l'isolement de l'installation de commande (contrôleur, résistances et lignes de liaison), qui constitue la partie essentielle de l'isolement total et de tout les parcours de fuite vis à vis de la masse du véhi- cule, est soumis aussi peu que possible à l'action de la ten- sion, momentanément et de façon importante. En outre, grâce à la position des enroulements de champ à l'entrée et à la sortie du courant, on empêche de façon efficace la propa- gation d'oscillations à haute fréquence dans le réseau de la ligne. En conséquence, il n'est pas nécessaire d'utiliser les selfs supplémentaires qui sont autrement nécessaires pour éviter des perturbations dans la radiodiffusion.
Il arrive fréquemment que des installations d'omnibus sont alimentées par des réseaux de tramways existants pour autant que leurs installations de fourniture de courant sont encore suffisantes. Cette possibilité subsiste même dans le cas d'installation d'omnibus à tension double en équipant
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la sous-station du tramway uniquement d'une génératrice sup- plémentaire de même tension qui est en série avec la géné- ratrice du tramway et n'alimente que le réseau de l'omnibus.
La disposition est de préférence telle que les :rails du tramway sont reliés à la borne commune des deux génératri- ces. L'une des lignes du réseau d'omnibus est alors reliée comme le montre le dessin à la ligne du tramway tandis que l'autre est reliée au pôle non mis à la terre de la généra- trice.
Comme l'installation d'omnibus à double tension est moins fortement chargée qù'une installation d'omnibus avec tension simple du fait de l'intensité moitié de la gé- nératrice du tramway, il est même plus fréquemment possible d'alimenter le réseau d'omnibus à partir de l'installation du tramway. La dépense résultant de la génératrice supplé- mentaire n'a par suite pas à être plus élevée que l'aug- mentation de la sous-station du tramway, augmentation qui sans cela serait nécessaire.
La combinaison selon l'invention de caractéristi- ques connues en soi pôur réaliser un système absolument nou- veau permet non seulement de repousser sensiblement les li- mites et les restrictions inhérentes aux différents consti- tuants et de réunir tous leurs avantages, mais encore ajoute de nouveaux avantages qui, sans la combinaison selon l'inven- tion, n'auraient absolument pas pu être utilisés, tels que, par exemple, la plus grande distance entre les mâts, le moin- dre danger de tension de contact, une commande plus sûre des efforts demandés au moteur, un mode de construction de moteur plus ramassé et de moindres perturbations apportées à la ra- diodiffusion.
De ce fait, on réalise un progrès sensible dans le développement des omnibus à lignes aériennes oomme moyen de transport à petite distance récent et économisant les matières étrangères.