rights / license: research collection in copyright - non ... · table des matiÈres pages...

Research Collection

Doctoral Thesis

Mesures de pertes par effluvesétude des pertes sous tensions de choc

Author(s): Monney, Jacques

Publication Date: 1946

Permanent Link: https://doi.org/10.3929/ethz-a-000095836

Rights / License: In Copyright - Non-Commercial Use Permitted

This page was generated automatically upon download from the ETH Zurich Research Collection. For moreinformation please consult the Terms of use.

ETH Library

https://doi.org/10.3929/ethz-a-000095836

http://rightsstatements.org/page/InC-NC/1.0/

https://www.research-collection.ethz.ch

https://www.research-collection.ethz.ch/terms-of-use

MESURES DE PERTES

PAR EFFLUVES

COMPARAISON DE FILS D'ALUMINIUM OXYDES ET NON OXYDES

ÉTUDE DES PERTES SOUS TENSIONS DE CHOC

THÈSE

PRÉSENTÉE A L'ÉCOLE POLYTECHNIQUE FÉDÉRALE, ZURICH,

POUR l'obtention

DU GRADE DE DOCTEUR ÈS-SCIENCES TECHNIQUES

PAR

JACQUES MONNEYINGÉNIEUR-ÉLECTRICIEN E. P. F.

DE MOSSEL (FRIBOURG)

N° 1419

Rapporteur: M. le prof. Dr K. KUHLMANN

Corapporteur: M. le priv.-doc. Dr. K. BERGER

FRIBOURG

IMPRIMERIE FRAGNIÈRE FRÈRES

1946

Leer - Vide - Empty

A mes parents

Leer - Vide - Empty

TABLE DES MATIÈRES

Pages

Introduction 7

Chapitre premier. Pertes par effluves sous tensions alternatives 10

A. Mesures des perles à sec 10

1. Dispositif de mesure 10

2. Production et mesure de la tension 12

3. Calcul des pertes 12

4. Précision des mesures et dispersion 13

5. Résultats des mesures 15

B. Mesures des pertes sous pluie artificielle 17



C. Comparaison de nos mesures avec des courbes calculées d'aprèsdes formules connues 20

Chapitre II. Pertes par effluves sous tensions continues .... 23


2. Production et mesure de la tension 24


4. Dispersion dans les mesures de pertes sous tension négative 28

Chapitre III. Pertes par effluves provoquées par des tensions de

choc 30

A. Description de V installation démesures 30

1. But des mesures et dispositif général 30

2. Générateur de choc 31

a) Description 31

b) Calcul des différents circuits 34

6

Page?

3. Diviseur de tension sans pertes 38

4. Condensateur à effluves 30

5. Relais de balayage de l'oscillographe 39

a) Généralités 39

b) Relais pour le balayage exponentiel 40

c) Relais pour le balayage linéaire 42

d) Etalonnage 48

R. Mise en valeur des oscillogrammes 48

1. Valeurs à tirer des oscillogrammes 48

2. Mesure directe de la charge d'ionisation 51

C. Résultats des mesures 53

1. Pertes dues à des chocs de plus de 200 ms 53

a) Description des oscillogrammes 53

b) Discussion des résultats 53

a) Description des courbes 53

(S) Dispersion avec les chocs positifs 58

y) Comparaison avec les pertes provoquées par une

tension continue 59

2. Pertes dues à des chocs de 5 à 50 fis 59

a) Description et discussion des oscillogrammes ....59


a) Description des courbes 63

fi) Influence de la raideur du front 64

y) Influence de l'oxydation 65

D. Mesure directe des charges d'ionisation à l'oscillographe catho¬

dique double 65

1. Charges d'ionisation produites par le front d'une tension

de choc 67

a) Description des oscillogrammes 67


2. Charges produites par des chocs de 30 ms 69

a) Mesures effectuées 69

b) Description et discussion des oscillogrammes ... 69

3. Mesures des charges d'ionisation produites par des chocs

de 0,5 seconde 72

4. Discussion et contrôle de la méthode de mesure directe. .

74

Résumé et conclusions 76

Ribliographie 79

INTRODUCTION

La limite des tensions que l'on peut utiliser sur les lignes

de transport d'énergie électrique est fixée, entre autres, par

les pertes qu'occasionnent les effluves dont l'augmentation

est plus ou moins rapide à partir d'une certaine tension

initiale.

Ces pertes ont déjà été abondamment mesurées et étu¬

diées. MM. Potthof et Mathiesen [30]1, en particulier, ont

montré qu'elles dépendent à la fois de l'oxydation de la sur¬

face des conducteurs et de l'humidité de l'air, les fils recou¬

verts d'une couche d'oxyde naturel donnant naissance à des

pertes moins élevées que les fils neufs et polis, et la différence

étant d'autant plus marquée que l'air est plus humide.

Au vu de ces résultats, il nous a paru intéressant d'entre¬

prendre une série de recherches, avec tensions alternatives

et continues, pour tâcher de déterminer à quel point une forte

couche d'oxyde d'origine artificielle sur les conducteurs peut

diminuer les pertes, soit en provoquant une élévation de la

tension initiale des effluves, soit en atténuant l'influence des

conditions hygrométriques.Une couche d'oxyde artificiel pouvant donner des résul¬

tats différents suivant que la tension en jeu est continue ou

alternative, il convenait de procéder à des mesures avec

1 Voir la bibliographie à la fin de la thèse.

8

les deux genres de tension. Nous avons soumis à l'action

d'une tension alternative des fils secs et d'autres exposés à

la pluie, tandis que, pour une raison que nous indiquerons plustard, nous n'avons soumis que des fils secs à l'action de la

tension continue.

Durant nos essais à sec, le fil était placé au centre d'un

grand cylindre d'aluminium, fil et cylindre formant les arma¬

tures d'un condensateur à air dont il s'agissait de mesurer

les pertes constituées par les effluves. Pour nos expériencesavec pluie, le fil était tendu horizontalement à l'air libre.

D'un autre côté, nous avons jugé également intéressant

d'étendre nos recherches à la formation des effluves à l'instant

de la mise sous tension d'un conducteur ou sous l'effet des

tensions de choc, car c'est là une étude qui à notre connais¬

sance n'a pas encore été entreprise. Une nouvelle méthode

utilisant l'oscillographe cathodique pour la mesure directe

des pertes nous a permis d'arriver nettement au but proposé.Comme matériel d'essai, nous avons choisi des conduc¬

teurs de 3 mm de diamètre, en aluminium non oxydé et oxydéartificiellement parce que les oxydes d'aluminium sont à la

fois isolants et très résistants aux intempéries.Les conducteurs d'aluminium dont nous nous sommes

servis nous ont été aimablement fournis par les maisons sui¬

vantes, que nous tenons à remercier ici:

S. A. pour l'industrie de l'aluminium, Neuhausen :

fil non oxydé ;

Dornier-Werke A.-G., Allenrhein :

fil ayant subi une oxydation anodique selon le procédéEloxal,

a) avec couche d'oxyde non renforcée,b) avec couche d'oxyde renforcée par imprégnation de

bakélite ;

9

Aluminium-Schweisswerk A.-G., Schlieren :

a) fil ayant subi l'oxydation anodique usuelle,

b) fil oxydé selon le procédé Ematal.

Nous adressons également nos remerciements à M. le

professeur K. Kuhlmann qui a bien voulu nous autoriser à

effectuer nos travaux au Laboratoire de haute tension de

l'Institut d'électrotechnique de l'Ecole Polytechnique fédérale.

Nous exprimons notre gratitude à la Commission de

l'ASE et de l'UCS pour l'étude des questions relatives à la

haute tension (FKH): elle a aimablement mis à notre dispo¬

sition le grand condensateur de 1 //.F de notre générateur de

chocs et les moyens de poursuivre ce travail.

Enfin, nous remercions tout spécialement M. le Dr K.

Berger, chef des recherches à la FKH, à qui est due l'ini¬

tiative de cette étude et qui en a suivi le développement.

CHAPITRE PREMIER

PERTES PAR EFFLUVES SOUS TENSIONS

ALTERNATIVES

A. Mesures des pertes à sec.

1. DISPOSITIF DE MESURE

Le fil d'aluminium F de 3 mm de diamètre, siège des

effluves dont nous voulons déterminer les

valeurs, est tendu (Fig. 1) à l'intérieur d'un

cylindre vertical d'aluminium (cylindre de

mesure), de 500 mm de diamètre et d'une

hauteur de 3 m, prolongé par deux anneaux

de protection et entouré lui-même exté¬

rieurement d'un second cylindre, d'alumi¬

nium également, formant écran.

La figure 2 représente schématiquementle dispositif de mesure adopté: pont de

Schering avec résistances insérées du côté

de la terre.

Le problème à résoudre consiste à me¬

surer les pertes dans le condensateur queconstitue l'ensemble fil et cylindre de me¬

sure (Cx de la fig. 2), dont la capacité à

basse tension est de 33 pF.Le condensateur à haute tension sans pertes, Cn (Fig. 2),,

est le condensateur à capacité variable, système Kuhlmann,,

i>4

1o

Fig. 1.

Coupe du conden¬

sateur à effluves.

11

du laboratoire de haute tension, d'une capacité maximum

d'environ 40 pF, pouvant être soumis à une tension d'environ

200 kV sans production d'effluves. Les résistances i?1? J?2>

Re, les condensateurs C2, Ce et le galvanomètre à vibrations

DSM 6

Fig. 2. — Schéma de l'installation pour les mesures à sec.

DSM S Moteur synchrone MFO 383 076

T)bM ô Alternateur a pôles noyés MFO 383 075.

T Transformateur Siemens 220 \ /60 kV n» 1 756 764.

Fa Cage de Faraday.

Rx Résistance a décades Ruhstrat 10-10 000 Q n» W 11

R2 Résistance a derades Ruhstrat 10 000 — 100 000 Si n» W 18.

B3 Résistance bobinée d environ 100 k Q

Re Résistance a décades 1 — 10 000 û n» W 13.

C2 Condensateur variable a mica Trub-Tauber 0,001 — 10 ftF n» Br 50/2

(., Traversée « Hselely » de 200 pF pour 50 kV eff.

Ce Condensateurs Xamax de 0,005 — 0,02 — 0,1 ^iF.

C Condensateur variable de 0 a 40 pr, sans pertes jusqu'à 200 kV.

C Condensateur avec pertes par effluves (Fig. 1).

G Galvanomètre a vibration TTC, n° 442 430.

V Voltmètre H & B, n" 1 239 407.

sont logés à l'intérieur d'une cage de Faraday isolée et reliée

à l'écran. Résistances et condensateurs ont été étalonnés par

comparaison avec les résistances de précision Cambridge et

le condensateur normal Spindler et Hoyer de 1000 pF de

l'Institut d'électrotechnique.

12

2. PRODUCTION ET MESURE DE LA TENSION

La tension alternative nécessaire aux essais, parfaitementconstante et sinusoïdale, provient d'un groupe moteur-alter¬

nateur synchrones excités par deux batteries d'accumulateurs.

Quant à la tension qu'exige l'équilibrage de l'écran, elle est

fournie par le diviseur de tension que constitue l'ensemble

C3, R3, Re, Ce permettant un réglage en grandeur et en phaseet comportant du côté de la haute tension une traversée-con¬

densateur Hœfely Cs d'une capacité d'environ 200 pF.Le voltmètre V branché sur le primaire du transforma¬

teur a été étalonné au moyen d'un éclateur à sphères de

62,5 mm, la charge du transformateur étant la même que

pour les essais.

3. CALCUL DES PERTES

Pour une tension absolument sinusoïdale *, de fréquence/, la capacité Cx (Fig. 2) et l'angle de pertes tg S sont déter¬

minés par les formules :

R2 1C„ = C„ —-

—,tg S = a> .

R2 C9X

"i?! 1 +tg2S'b 2 2

Les pertes par effluves P sont celles qui se produisentdans le condensateur fil-cylindre :

P = £/2. œ . Cx . tg S

U étant la valeur efficace de la tension du fil d'aluminium F

par rapport au cylindre et co = 2-n-f la pulsation de la tension

U. La chute de tension en Rt et R2 n'étant que de l'ordre du

centième de U, on peut admettre que U est également la

tension du fil F, par rapport à la terre.

* M. H. Lâpple [21] a mesuré les pertes par effluves d'une ligneà haute tension soit avec un dynamomètre spécial, soit avec un pontde Schering. Les deux méthodes de mesure lui ont fourni les mêmes

résultats, tant qu'il a utilisé une tension parfaitement sinusoïdale.

13

4. PRÉCISION DES MESURES ET DISPERSION

La limite d'exactitude de nos mesures n'est pas fixée

par la sensibilité du pont de mesures, de l'ordre du centième,

i

y/

~uir

3S 40 45 50*y

Fig. 3. — Pertes par effluves en fonction de la

tension alternative U.

Mesures faites à sec, selon la figure 2, avec un fil non oxydé artificiellement.

6 t <p

O Mesures faites le 1.7.42 726 17 68

X Mesures faites le 2.7 42 722 17 70

6 Pression barométrique en mm Hg.

t Température en °C.

<p Humidité relative de l'air en %.

ni par l'étalonnage des éléments du pont, effectué avec une

précision de 1 à 2%, mais bien par l'instabilité du régime des

effluves. Cette instabilité est particulièrement marquée aus¬

sitôt après la mise sous tension du conducteur ; c'est pourquoi

nous avons toujours eu soin, avant d'entreprendre n'importe

quelle série d'observations, de laisser durant une demi-heure

14

le fil d'aluminium sous une tension supérieure de 10% à la

tension la plus élevée utilisée au cours de nos essais. Ce n'est

qu'après cette demi-heure de préparation que nous commen¬

cions à effectuer nos mesures en abaissant progressivementla tension.

35 40 45 SOhV



1 Fil non oxyde artificiellement O b 726 mm Hg2 Fil oxyde (eloxal) et bakelise /\ f 17° C

3 Fil oxydé (eloxal), non bakehsé X <p 68 %

Mesures laites le 1.7.42 a sec selon ïig. 2.

Nous avons ainsi pu mesurer, pour chaque tension, les

pertes des différents fils avec un minimum de dispersion.La figure 3 donne deux courbes obtenues avec le même fil

d'aluminium non oxydé dans des conditions atmosphériquessemblables à vingt-quatre heures d'intervalle: l'écart entre

les valeurs de ces pertes pour une tension donnée atteint 2%de ces valeurs.

15

5. RÉSULTATS DES MESURES

Nos observations nous ont permis de relever certaines

différences très caractéristiques entre fils oxydés et non oxydés.

/ 2 J

h 722 723 mm Ilg

17 17» C

70 6S %

Fig. 5. — Pertes par effluves en fonction de 'a


1 Fil non ox>de artificiellement.

Z Fil oxyde (ematal) et imprègne

3 Fil ox>de (ematal), non imprègne.

1, 2 Mesures faites le 2 7 42 a see selon Fig 2.

3 Mesures faites le 1 7 42 a sec, selon Fig. 2.

Tout d'abord en ce qui concerne la tension initiale des

effluves, (nous appelons tension initiale U1 la tension à laquelleon constate l'apparition des effluves), nous avons établi qu'elleest un peu plus élevée pour les fils oxydés que pour ceux qui

ne le sont pas.

Ensuite, si nous représentons graphiquement les pertes

par effluves en fonction de la tension, nous voyons que le>

courbes des fils oxydés montent lentement d'abord, plus lente-

16

ment que celles des fils non oxydés, qu'elles font ensuite un

coude brusque et s'élèvent rapidement jusqu'à rejoindre

presque les courbes relatives aux fils non oxydés (Fig. 4, 5, 6).

b 722 mm Hg

/ 17» C

T 70 %

50 A V


tension allernative U.

1 l'il non oxyde artifu tellement A

2 I" il oxyde anodiquement, non imprègne O3 * il oxyde anodiquement et imprègne X

Mesureb faites le 2.7.42, a sec, belon Fig. 2.

Un renforcement de l'oxydation par imprégnation de

bakélite n'a d'effet que sur les pertes de faibles valeurs, c'est-

à-dire pour des tensions peu supérieures à la tension initiale.

17

B. Mesures des pertes sous pluie artificielle.


Pour ces expériences, le fil n'est plus logé comme précédem¬

ment à l'intérieur d'un cylindre d'aluminium vertical, mais

tendu horizontalement entre isolateurs, à l'air libre sur une

longueur de 3 m, ainsi

que l'indique la fig. 7. £°- 3m

Ses extrémités pénètrentdans des tubes métalli¬

ques bien arrondis, de„. „ ^ ,,

'

i i- m• Fig. 7. — Disposition du fil d essai

2o mm de diamètre qui, pour leg megures goug la pluie_n'étant le siège d'aucun

effluve, n'occasionnent aucune perte.

La pluie jaillit d'un tube de laiton de 3 m de longueur,

percé de petits trous, placé parallèlement au fil à 2 m au-

dessus de lui. Ce dispositif permet d'obtenir une forte pluie

bien régulière correspondant à 3 mm d'eau par minute. Nous

nous sommes servis de l'eau du réseau de distribution de la

ville de Zurich, dont la résistance spécifique est environ 5000

Q cm.

Les mesures sont également faites au moyen d'un pont

de Schering, résistances et galvanomètre étant toutefois mon¬

tés du côté de la haute tension et placés dans une cage de

Faraday cette fois-ci sous tension (Fig. 8).

À l'exception des condensateurs Cx et C„, les éléments

constitutifs du pont sont les mêmes que ceux utilisés avec

fil tendu dans le cylindre. Pour cette série de mesures, le

condensateur sans pertes Cn est un condensateur à gaz, azote

comprimé à 6 kg/cm2, d'une capacité de 130,5 pF, pouvant

supporter une tension efficace de 60 kV. Cx représente la

capacité du fil et de ses supports par rapport à la terre.

2

18

Ce montage donne comme résultats les pertes totales

provoquées par effluves sur le fil et ses supports. Pour obtenir

celles correspondant au fil seul, il suffit d'en retrancher les

Fi£. 8. — Schéma de l'installation pour les mesures

sous la pluie.

Légende comme pour Fig. 2, sauf C et C

C,

Fil d'essai (Fig. 7).

G Consensateur à azote comprimé de 130,5 pF pour GO kV eff.

pertes occasionnées par les seuls supports : on les détermine

en répétant chaque expérience après avoir supprimé le fil et

rapproché l'un de l'autre les deux supports jusqu'à les mettre

en contact.


Les fils d'aluminium étant tendus horizontalement dans

l'air, en l'absence de pluie les tensions initiales des effluves

sont plus élevées que celles obtenues lorsque les fils sont placésdans le cylindre et l'accroissement des pertes est moins rapide,ce qui est normal étant donné le changement du champ élec¬

trique. Les courbes des pertes à sec, se rapportant aux fils

oxydés, présentent de nouveau la même particularité que nous

avons déjà signalée: chaque courbe s'élève d'abord lentement

19

70 M

b 725 mm Hg

t 15» C

<p 60 %

Fis. 9.

X O

b 726 724 mm Hg

t 13 13» C

9 55 55%

Fi". 10.

70 h V

Pertes par effluves en fonction de la


Fil non oxydé artificiellement,

Fil oxyde anodiquement, non imprégné,

Fil oxydé (ématal), non imprégné,

Fil éloxé, non imprègne,

1, 2 3, 4 Mesuré le 5.6.42 selon Fig.

5, T Mesuré le 5.6.42 selon Fig. 8.

6, 7 Mesuré le 7.5.42 selon Fig. 8.

1 a sec, 3 sous pluie.


S a sec, 7 sous pluie.


20

puis après un coude brusque, rejoint presque la courbe rela¬

tive au fil non oxydé (Fig. 9, 10), courbes 1, 2, 5, 6.

La pluie a pour effet d'abaisser considérablement la

tension initiale des effluves: sa valeur mal définie est la même

pour tous les fils qu'ils soient oxydés ou non. A partir de leur

commune origine, les courbes des pertes en fonction de la ten¬

sion divergent lentement, l'accroissement des pertes étant

plus lent pour les fils oxydés.Les pertes sous la pluie sont les mêmes pour les fils diffé¬

remment oxydés si l'on tient compte de la dispersion plus

grande des mesures faites dans ces conditions.

C. Comparaison de nos mesures avec des courbes calculées

d'après des formules connues.

Nous avons déterminé par calcul, pour notre installation,

la courbe des pertes par effluves en fonction de la tension

(Fig. 11), en nous servant des formules de MM. II. Krull et

H. Prinz. Ces formules établies empiriquement d'après les

mesures de leurs auteurs ont été publiées, celle de M. Krull

dans une thèse parue à Hannovre en 1934, celle de M. Prinz

dans un travail paru dans les Wiss. Verôff. des Siemens-Kon-

zerns en 1940. Nous n'avons pu utiliser la formule de Peek

qui, établie pour des lignes monophasées et triphasées, n'est

pas applicable à un fil tendu dans un cylindre.M. Krull commence par calculer la tension initiale des

effluves. Selon cet auteur, la force du champ E 0 qui détermine

l'apparition des effluves est donnée par la formule suivante,

dans laquelle r représente le rayon du fil:

/ 0,27 \

E0 = 22,1 I 1 -\ — k\/cm (valeur efficace)

Dans notre cas, avec r = 0,15 cm, nous avons

E0 = 37,5 kV/cm.

21

D'après M. Krull, la tension initiale U0 (valeur efficace)

est:73

U. = E0.r .In — = 28,8 kV

r

et les pertes sont données pour une fréquence de 50 Hz, par

la formule :

^^+ ^(^)!-'»A étant un facteur établi empiriquement et ne dépendant

que du rayon du fil. Pour r = 0,15 cm, M. Krull indique

que A = 12, donc

s.^+w^y^

La formule donnée par M. Prinz est la suivante:

N = —- U2 (U—UJ 10-3 W/m8 a2

A (grandeur caractéristique de conductance) est un facteur

établi par M. Prinz, variant avec la fréquence et la dis¬

tance a des conducteurs.

Pour a = 25 cm et une fréquence de 50 Hz, A = 250

a est la distance entre les conducteurs en cm,

/ est le facteur de crête [y/ 2 ),

8 est la densité relative de l'air,

U est la tension efficace en kV,

U0 est la tension initiale efficace en kV calculée d'après la

formule de M. Schwaiger.

22

Nous obtenons avec ces valeurs:

N250

§ 24,85»U* (U — uj io-3 w/m

W/m

S

4

0.3

2

^

QXC liQ>4\C&/

///

//35 W 45 50 kV

Fig. 11. — Pertes par effluves

sous tension alternative.

1 Pertes mesurées.

2 Pertes calculées d'après M. Krull.

3 Pertes calculées d'après M. Prinz.

Les courbes de la fig. 11 montrent que ces formules con¬

cordent approximativement avec nos mesures.

CHAPITRE II

PERTES PAR EFFLUVES SOUS TENSIONS

CONTINUES


Pour ces mesures, faites uniquement à sec, nous avons

adopté le même dispositif que précédemment: fils tendus à

DSM 5 DSM 6 120 V

T

ClCî

-R,

Fig. 12. — Schéma de l'installation pour les mesures

sous tension continue.

Transformateur à haute tension Siemens 220/120 000 V.

Valves à haute tension Signum, tension de blocage 120 kV n» 31 750 et .31 751.

Condensateur Xamax 0,05 /*F, 100 kV, n- 10 253 et 10 254.

Milliampèremètre TTC.

Microampèremètre Norma.

Résistance de 100 MÛ Carbowid,

l'intérieur du cylindre de mesure, celui-ci étant toutefois relié

à la terre à travers un micro-ampèremètre indiquant par sim¬

ple lecture le courant de perte (Fig. 12).

24

2. PRODUCTION ET MESURE DE LA TENSION

Deux valves à haute tension de la S.A. Signum, montées

selon le schéma de Greinacher (Fig. 12), redressent la haute

SOhV

Fig. 13. — Dispersion dans les mesures des pertes

par effluves sous tension continue négative U.

Date

de la mesure

22.5.42

27.5.42

28.5.42

28.5.42

28.5.42

2.6.42

25.6.42

Fil d'al. non oxydé

artificiellement

Pas nettoyé

0900

1515

1645

Nettoyé ù l'alcool

6

mm Hg

720

717

717

717

717

729

722

t

°C

15

15

15

15

15

15

16

60

60

60

60

60

(50

71

tension fournie par le groupe moteur-alternateur synchroneset le transformateur, l'ondulation en charge de la tension re¬

dressée, mesurée à l'oscillographe, étant de ± 2% environ.

25

La mesure de la tension se fait à l'aide d'un milli-ampère-

mètre et d'une résistance ohmique Rx de 100 MQ, construite

spécialement pour la haute tension.

12 3 4

b 722 723 mm Hg

t 16 16» C

<p 71 66 %

50 kV


tension continue positive U.

1 Fil non oxydé artificiellement Q

2 Fil oxydé (ématal) non imprégné X

3 Fil oxydé anodiquement non imprégné /\Fil éloxé et bakélisé

Courant de pertes i tiré de 1.

Date

25.6.42

25.6.42

26.6.42

26.6.42


Si l'on met les fils sous tension sans avoir eu soin de pren¬

dre préalablement certaines précautions, la dispersion des

mesures est telle (Fig. 13), que toute comparaison devient

impossible aussi bien entre fils oxydés et fils non oxydés

qu'entre tension négative et tension positive. Cette disper¬

sion est provoquée par les particules de poussière qui adhè¬

rent à la surface des fils et se comportent comme pointes

26

facilitant la formation des effluves surtout si elles sont char¬

gées négativement.Pour prévenir cette dispersion, il nous a suffi de nettoyer

légèrement les fils avec un peu d'alcool puis de les laisser

durant une demi-heure, avant toute mesure, sous une tension

oAx

b 722 723 mm H?t 16 16°C

<P 71 66 %

50W


tension continue négative U.

Date

1 Fil non oxydé artificiellement O 25.6.42

Fil oxydé (ématal) non imprégné /\ 25.6.42

Fil éloxé, non imprégné X 25.6.42

Fil oxydé anodiquement, non imprégné 26.6.42

5 Fil éloxé bakélisé • 26.6.42

6 Courant de pertes i tiré de 1.

de 10% supérieure à la tension la plus élevée que nous devions

utiliser.

Le nettoyage préalable des fils ramène à des valeurs peudifférentes les pertes provoquées par une tension négativeet une tension positive, alors que sans ce nettoyage, la tension

initiale des pertes sous tension négative est nettement plusbasse et très mal définie (Fig. 13-18).

27

Ces résultats correspondent tout à fait avec ceux obtenus

par W. Stockmeyer [36], dont les mesures, faites avec des

fils rugueux et des fils polis, ont établi que la tension initiale

des premiers est passablement inférieure à celle des seconds.

M. Stockmeyer a également trouvé que cette différence est

6

t

<P

716 mm Hu

16» C

60 %

-48 hV

Fig. 16. — Dispersion dans les mesures des pertes par effluves

sous tension continue négative.

Mesures faites le 11.6.42 avec un fil d'aluminium non oxydé artificiellement

et non nettoyé.

1 O Mesures laites en abaissant la tension de 45 à 37 kV

2 X Mesures faites en élevant la tension de 37 a 58 kV

3 \J Mesures faites en abaissant la tension de 58 a 37 kV

beaucoup plus forte quand la tension des fils est négative que

lorsqu'elle est positive.Aussi bien pour les tensions positives (Fig. 14) que pour

les tensions négatives (Fig. 15), l'oxydation des fils n'exerce

que très peu d'influence sur les pertes. Elle détermine tout

au plus un léger déplacement de la courbe parallèlement à

«Ile-même, dans le sens de l'abscisse. Pour tous les fils, oxy-

28

dés ou non, les courbes des pertes coïncident presque exac¬

tement, que le fil soit relié au pôle positif ou au pôle né-

gatif (Fig. 18).

6

t

9

71G mm Ilg

16" C

00 %

Fig. 17.

50kV

Dispersion dans les mesures des pertes par effluves

sous tension continue négative.Mesures laites le 17.6.42 avec un fil d'aluminium oxydé anodiquement

et non nettoyé.

1 O Mesures faites en abaissant la tension de 45 à 37 kV

2 /\ Mesures faites en élevant la tension de 37 à 58 kV

3 0 Mesures faites en abaissant la tension de 58 à 30 kV

i X Mesures faites en élevant la tension de 30 à 18 kV

4. DISPERSION DANS LES MESURES DE PERTES SOUS TENSION

NÉGATIVE

Lorsque la mesure des pertes est faite avec des fils n'ayantpas été préalablement nettoyés à l'alcool, on constate une dis¬

persion de double nature.

Premièrement, les pertes mesurées sont très différentes

suivant qu'un fil se trouve sous tension depuis plus ou moins

longtemps, une demi-heure ou une journée, et suivant qu'il

29

a été plus ou moins souvent sous tension au cours des jour¬

nées précédant la mesure. La série des courbes de la fîg. 13

se rapporte au même fil d'aluminium non oxydé. La disper¬

sion latérale maximum constatée est d'environ 5 kV. En géné¬

ral, lorsque durant nos mesures le fil est resté sous tension

d'une façon continue et prolongée,les pertes sont réduites, tandis qu'a¬

près une période d'interruption de

nos expériences, d'une semaine par

exemple, elles sont de nouveau plus

importantes.Les courbes établies avec fils

nettoyés (Fig. 13), prennent place

parmi celles qui se rapportent aux

pertes les plus faibles. Il semblerait

qu'une mise sous tension de longuedurée entraîne une élimination des

poussières adhérant à la surface des

fils. Il est cependant une courbe

(n° 6), concernant un fil non nettoyé

qui donne des valeurs un peu infé¬

rieures à celles correspondant à un

fil passé à l'alcool.

Deuxièmement, les valeurs

trouvées sont inégales suivant

qu'on procède aux mesures en élevant ou en abaissant la

tension (Fig. 16 et 17). En effectuant des cycles de tension,

on obtient pour les pertes une sorte de « boucle d'hystérésis ».

Dans la région du bas des courbes, le régime des pertes paraît

instable: l'aiguille du microampèremètre accuse des varia¬

tions brusques alors même que la tension reste parfaitementconstante. Le nettoyage du fil n'a pas fait disparaître complè¬

tement cette instabilité mais l'a simplement diminuée d'une

manière très appréciable.

50 kV

Fig. 18. — Comparaisondes pertes sous les différents

genres de tensions.

Tension alternative.

Tension continue positive.

Tension continue négative.

CHAPITRE III

PERTES PAR EFFLUVES

PROVOQUÉES PAR DES TENSIONS DE CHOC

A. Description de l'installation de mesure.

1. BUT DES MESURES ET DISPOSITIF GENERAL

Les mesures auxquelles se rapporte ce chapitre ont eu

pour but l'étude de la formation des effluves à l'instant de la

mise sous tension d'un conducteur. A cette fin, nous avons

fait agir des tensions de choc sur un fil d'aluminium tendu à

l'intérieur d'un cylindre (cylindre de mesure), et avons déter¬

miné les pertes qu'elles provoquaient en mesurant les charges

électriques déposées sur le cylindre.Ces charges prenant naissance et se développant pendant

toute la durée des chocs, il était nécessaire d'établir nettement

la part due au seul front des ondes. C'est pourquoi nous avons

eu recours à des ondes d'allure presque rectangulaire d'une

durée variant de 10 à 5000 /xs, tout en faisant varier la tension,la raideur du front et la polarité.

Pour ces mesures, nous nous sommes servis d'un oscillo¬

graphe cathodique, à cathode froide et à un seul faisceau,

muni d'un relais de balayage d'un type nouveau. Nous avons

en outre utilisé un générateur de chocs relié au fil d'aluminium

et à un diviseur de tension capacitif sans pertes.

31

Par la suite, l'Institut d'Electrotechnique ayant fait

l'acquisition d'un oscillographe cathodique à deux faisceaux,

nous l'avons employé pour effectuer des mesures de contrôle.

2. GÉNÉRATEUR DE CHOCS

a) Description.

Nous avons résolu de la manière suivante le problèmeconsistant à produire des chocs presque rectangulaires, d'une

durée déterminée et réglable à volonté (Fig. 19).Le choc résulte de la décharge du condensateur Cx à

travers l'éclateur Fx—F2 et la résistance Rv Ce condensateur

Cx est chargé par la haute tension du transformateur T, ten¬

sion redressée par les valves V-y et V2 montées, selon le schéma

de Greinacher-Bouwers, avec un condensateur de déplace¬ment C2 et une résistance de charge R2. Avant le choc, la

sphère médiane de l'éclateur F1—F2 étant au potentiel de la

terre, c'est la distance d'éclatement de Fx qui seule détermine

la tension de charge à laquelle s'amorce le choc. Nous indiquons

plus loin la raison pour laquelle l'éclateur F1—F2 est double.

La coupure de l'onde de choc, coupure pratiquement ins¬

tantanée, est déterminée au moment voulu, par la mise à la

terre du fil d'aluminium au moyen de l'éclateur F3—Ft.

Celui-ci s'amorce dès que sa sphère médiane est soumise à

l'action d'une onde de choc auxiliaire, de polarité inverse à

celle du condensateur Cx, engendrée par la décharge du con¬

densateur C8 à travers l'éclateur double Fb— F6 et la résis¬

tance de décharge R7.Le condensateur Cs est chargé, à travers la résistance

de charge Ra, par la haute tension du transformateur T redres¬

sée dans la valve V3. La distance d'éclatement de l'éclateur F5

est réglée de façon que sa tension d'amorçage soit sensiblement

plus élevée que celle atteinte par le condensateur C8, lorsqu'ilest chargé.

Fig 19 — Schéma de l'installation.

Cic2,

Ci

c5

(,

Ra"glt7»»'h«M

«11

1<„

*i

P;1]7

A

1 06 /xF0,05 /zF

env 40 pF 4 X

0,003 ftF100 pF

0,01—0,02 /nF0,003— 0,01 ix,Tstrie parallèle

4000 pr

R =

i( =

Condensateur a huile «Micafil >

C8 Condensateurs a huile <Xami\ >

C"

4 Isolateurs superposes

2 Condensateurs < Fribourg • en série, chacun

Condensateur de mesure a gaz comprime (N)Condensateur a huile < Xamax >

Condensateui a huile < Xamax >

2X2 Condensateurs a papier baktlisc « Hjetelychacun

Résistance de dccharge a eau

Résistance de charge a eau

Résistance de décharge « Schmewmdt >

Résistance de charge liquide (solution de Na Cl)Resist ince de décharge a eau distillée

Résistance d amortissement liquide (solution Na Cl)

Résistance de décharge a eau distillée

Résistance de charge a eau

Résistance de décharge a eau distillée

0Résistance de charge liquide (solution de Na Cl) 12 000 Q

1Résistante d amortissement liquide (solution de Na Cl)

2 Résistante d amortissement liquide (solution de Na Cl)— f0 Etlateurs a sphères de 125 mm de diamètre

Etlateur a sphères de 62,5 mm de diamètre

>T2- vè Valves a haute tension feignum (.H 74 60 k\ 200 mA

Transformateur a haute tension Siemens 220/120 000 V

jAntenne de 1 oscillographe

Circuit de charge du condensateur Cx T1Circuit de choc C1Circuit retardateur C1Circuit déterminant la durée du choc (

i

Circuit du choc auxiliaire T-

Circuit de mise a la terre du gencrateui

de choc Cx— iî,— F1— F2-Cirtuit de mesure C,— fi,— K6 — Cc

80 kV

100 kV

100 kV

30 kV

50 kV

3 kV

J kV

40 kV

100 000 Û

50 000 Q

1600 Q

600 Q

5 M iï

1000 Q

1 M Q

50 000 Q

1 M Q

— 1,2 M iï

10 000 Q

10 000 Q

-H

~R

~«3

— F,

-V,-~«10_ c

t.- F.-

~«5

-F» —.fi,

33

Le choc auxiliaire, engendré par la décharge du condensa¬

teur C8, ne se produit que lorsqu'une impulsion, créée par le

choc principal avec un retard réglable à volonté, vient frapper

la sphère médiane de l'éclateur F5—F6. Cette impulsion qui

détermine la coupure du choc est engendrée par la décharge

du condensateur C9 à travers l'éclateur F7 et la résistance R9,

le condensateur C9 étant chargé à travers la résistance Rw

par le choc principal lui-même. Par le réglage de l'éclateur F7

et de la résistance R9, il est possible, en retardant plus ou

moins l'amorçage de F7, de fixer la durée du choc.

Le fonctionnement du générateur de chocs est donc le sui¬

vant. Admettons que le choc principal soit positif. Par R10

le condensateur C9 est chargé pendant la durée du choc à une

tension positive aussi. La décharge du condensateur C9 amorce

l'éclateur F5—F6 dont la sphère a est sous tension négative.

Au passage de la décharge, la sphère c de cet éclateur se trouve

sous une tension négative élevée et provoque à son tour l'a¬

morçage de l'éclateur Fs—F4 dont la sphère a est sous tension

positive. Le fil d'aluminium est alors mis à la terre par l'arc

de l'éclateur F3—Fi à travers la résistance d'amortissement i?6>

La fonction du circuit retardateur R4—C4—R5 et de l'écla¬

teur double F1—F2 est la suivante. Le faisceau de l'oscillo¬

graphe cathodique restant bloqué entre deux chocs et sa libé¬

ration n'étant réalisée qu'environ une demi-microseconde après

que le relais de balayage a reçu une impulsion, si l'on veut

enregisirer le début du choc, il faut que l'impulsion de dé-

bloquage sur le relais précède d'au moins une demi-microse¬

conde la tension du choc sur les plaques de déviation. Le

moyen le plus usuel pour déterminer ce décalage entre im¬

pulsion et tension de choc, consiste à obliger la tension que

l'on veut mesurer à passer par une ligne ou un câble retar¬

dateur pour parvenir aux plaques de l'oscillographe, tandis

que l'impulsion est amenée au relais par la voie la plus directe.

Dans notre montage, sans avoir recours à aucun câble

3

34

retardateur inséré entre diviseur de tension et oscillographe,

nous avons obtenu le décalage voulu entre l'impulsion vers

l'oscillographe et le choc, en retardant le choc au passage de

l'éclateur double F1—F2.D'une part, en effet, les éclateurs F1 et F2 ne s'amorcent

pas simultanément, car après l'amorçage de Fu tant que le

condensateur C4 n'est pas suffisamment chargé, les résistances

B3 et ff4 formant diviseur de tension empêchent la sphèremédiane b de F1—F2 d'atteindre la tension d'amorçage de

l'éclateur F2. D'autre part, dès que s'amorce Flt la sphèremédiane de Fx—F2 donne naissance à une impulsion qui

parvient, à travers un diviseur de tension capacitif Cg— Cg,

au relais de l'oscillographe dont l'amorçage est ainsi provoqué

avant celui de l'éclateur Fz.Les éclateurs de notre générateur de choc étaient formés

de sphères de 125 mm de diamètre, les distances d'éclatement

variant de 15 à 22 mm. Nous avons obtenu dans la tension

et la durée des chocs une régularité suffisante en ionisant les

éclateurs Fx et F2 avec du polonium placé à quelques centi¬

mètres des sphères.

b) Calcul des différents circuits du générateur de choc.

Circuil de charge du condensateur Cx (T—R2—C2—V±— V2—C1). Les deux valves V1 et V2, type GH 74 Signum,

supportent un courant cathodique maximum de 200 mA. Le

montage Greinacher-Bouwers doublant la tension, pour

charger le condensateur Cx à 50 kV, il faut produire aux bornes

du transformateur T une tension de crête de 25 à 30 kV.

Une résistance B2 de 50 000 Q est donc suffisante pour la

protection des valves puisque, en cas de perforation des con¬

densateurs, elle limite à 200 mA leur courant cathodique.Cette résistance permet au condensateur de déplacement C2,

de 0,05 /xF, de se charger avec une constante de temps T2—

R% . C2 de 2500 /is.

35

Circuit principal de choc (C1—R3—Fl—F2—Rx). La ré¬

sistance R3, petite par rapport à Rx, est dimensionnée avec le

circuit retardateur. La résistance de décharge Rx et le conden¬

sateur C1 fournissent la constante de temps 7\ = i?x. Cx qui

règle la diminution de la tension de choc. Pour que l'allure de

nos chocs soit rectangulaire, il faut que leur durée, (au maxi¬

mum 5000 fis,), ne soit qu'une fraction de cette constante Tv

La résistance Rx ne peut dépasser une certaine limite au

delà de laquelle l'arc de décharge n'a plus une intensité suf¬

fisante pour être stable. Si nous donnons à R± une valeur de

100 000 Q, la capacité de C1 étant de 1 fiF, nous obtenons

comme constante de temps Tx = Rx . C± = 100 000 fis. La

durée des chocs les plus longs (5000 fis) ne représente que le

vingtième de 7\ et ces chocs subissent donc une baisse de

tension d'environ 5% de leur amplitude.D'autre part, avec R± = 100 000 Q, si le condensateur

Cx est chargé à 50 kV, l'intensité de l'arc est au début de

0,5 A, suffisante pour maintenir un arc stable durant un

temps égal a —.F b

20

Circuit retardateur Cx—R3—Fx-

qu'on l'a vu, la fonction de

ce circuit est de provoquer un

décalage de une à deux mi¬

crosecondes entre les amor¬

çages des éclateurs F1 et F2

de l'éclateur double Fx—F2

(Fig. 20). La tension de char¬

ge du condensateur C1 étant

d'environ 50 kV, le conden¬

sateur C4 et la sphère b de

-Ri—C4- -/?=. Ainsi

t-otuv--oc?°~~** r

S UFi 1 1

C« = = ucj »£

Fig. 20.

F± — F2, tendent vers cette

tension selon une courbe exponentielle. Il faut donc que la

tension d'amorçage de F2 soit inférieure à 50 kV pour pré-

36

venir une trop grande dispersion dans la durée du décalage.

Si nous réglons l'éclateur F2 de manière qu'il s'amorce à

30 kV, nous devons maintenir sa sphère b pendant une à

deux microsecondes à une tension plus faible que 30 kV.

Les deux résistances R3 et Rt ayant été choisies respec¬

tivement de 1600 et 600 Q et le condensateur C1 étant chargé

à 50 kV, la sphère médiane de F1—F2 atteint une tension de

30 kV lorsque la tension uc du condensateur C4 satisfait au

rapport:

u„ Rdans lequel

3

ur = 50 kV et u„ = 30 kV

d'où l'on tire uc = 22,5 kV

Ces éléments permettent de déterminer la capacité du

condensateur C4.

Tant que l'éclateur F2 ne s'amorce pas, la tension uc

varie en fonction du temps selon la formule :

t

ur—

ur (1 — e ri) avec: T, = (R3 + ^u) C4

Si l'on introduit les valeurs suivantes:

1=2 us, R3 + Ri = 2200 Q, uc = 50 kV, „c= 22,5 kVr

on trouve :

Ci = - ~.^ - = 0,00152 pF

—

ln(l—

—) 2200v

50;

37

La résistance R5 servant à décharger le condensateur C4

entre deux chocs est de 5 MQ, la décharge se fait avec une

constante de temps T5 = R5C4

T5 = 5.106

.1500

.10-12 = 0,0075 sec.

Circuit déterminant la durée du choc (Cx—Rz—R6—-R10—C9—F7—R9)- Dans ce circuit, c'est la constante de temps

Tg = R10 . Cg qui détermine avec une bonne approximation

l'amorçage de l'éclateur F7, c'est-à-dire l'instant de la cou¬

pure du choc.

La capacité C9 étant de 0,004 juF, il suffit, pour faire

varier la constante de temps Tg de 50 à 5000 ;u.s, de faire varier

la résistance Rw de 12 000 à 1 200 000 Q. En réglant l'éclateur

F7 à 30 kV, on obtient pour le choc une durée égale à la cons¬

tante de temps Tg.La résistance Rg de 1 M£? sert à fixer au potentiel de la

terre les sphères b des éclateurs F5 et F7.

Circuit du choc auxiliaire (T—Rs—Vs—C8—F5—F6—

Ri). Le condensateur C8 de 0,05 ^tF et la valve Vz déterminent

ce circuit. Il suffit que le condensateur C8 soit chargé avant

le condensateur Cx, ce qui est évidemment le cas si la résis¬

tance R8est au maximum égale à la résistance R2. La résistance

Ri de 1 MjQ fixe la potentiel des sphères c et b des éclateurs

F6 et F4.

Circuit de mise à terre du générateur de choc (Cx—Rs—F1

—F2—F3—F4J. Le rôle de la résistance R3 du circuit retarda¬

teur est aussi d'empêcher toute oscillation du condensateur

Cx au moment de la coupure du choc. La capacité C1 étant

de 1 ^F, il suffit pour amortir le circuit, dont l'inductance

est d'environ 10 /xH, d'une résistance R3 telle que

^a > 2 yj.J9UL soit: JR,>6,4 £

10-6 F3 // '

38

La résistance R3 = 1600 Q dont la grandeur a été déter¬

minée par le circuit retardateur est donc plus que suffisante.

La résistance Rn barre à la décharge de C8 l'accès au

circuit R9—C9 où elle pourrait se perdre. Quant à la résistance

R12, elle protège la valve V3 et le condensateur C8 contre la

décharge du condensateur Cv

Circuit de mesures (C1—R3—R6—Cc—-C7—C5—Ce).Des résistances d'amortissement sont nécessaires pour que des

oscillations parasites ne soient pas provoquées par le front

de l'onde et la coupure du choc.

Le front de l'onde peut donner naissance à une oscilla¬

tion dans le circuit C1—Rs—Ft—F2—R6—Cc—C7 dont la

capacité est d'environ 500 pF et l'inductance d'environ 30 /nH.La résistance d'amortissement Rs + R& doit être telle que

#3 + #6 /,2 V

/--3(—-"*-

, R3 + R6 \ 490 Q

Au moment de la coupure du choc, le circuit Fi—F3—7?6Cc—C7 peut également osciller si la résistance R6 est insuffi¬

sante. Ce circuit possédant à peu près les mêmes caractéristi¬

ques que le circuit précédent, il faut que la résistance Re soit

plus grande que 490 Q. Nous avons adopté pour R6 une valeur

de 1000 Q qui permet encore de produire un front d'onde de

1 /iS.

3. DIVISEUR DE TENSION SANS PERTES

Pour transmettre les tensions de choc à l'oscillographecathodique, nous avons adopté un diviseur de tension capa¬citif constitué par le condensateur C5 (Fig. 19, 27) à gaz com¬

primé et sans pertes déjà mentionné et par des condensateurs

« Xamax » C6 à faibles pertes diélectriques.L'oscillographe ne se trouvant qu'à une distance d'en-

39

viron 2 m du diviseur de tension et les connexions en câble

d'antenne à perles de callite étant extrêmement courtes, il

suffit d'une résistance de 300 Q placée à l'entrée du câble

pour éliminer toute oscillation parasite. Et afin de prévenirles oscillations qui pourraient prendre naissance entre le divi¬

seur de tension et le condensateur à pertes, nous connectons

le condensateur C6 directement à l'extrémité du fil d'alumi¬

nium.

4. CONDENSATEUR A EFFLUVES

Nous nous sommes servis, pour mesurer les pertes par

effluves, du même cylindre de mesure que nous avions déjà

utilisé lors de nos essais sous tensions alternatives et continues.

Le fil d'aluminium et le cylindre de mesure proprement dit,

(cylindre intérieur), forment h condensateur à pertes Cc,

lequel constitue, avec la capacité C7, une sorte de diviseur

de tension capacitif avec pertes par effluves (Fig. 1).

La capacité C7 est formée d'une part par les deux cylin¬

dres, — cylindre intérieur et cylindre écran —, et d'autre part

par des condensateurs à huile « Xamax ». Homme pour le

diviseur de tension sans pertes, il suffit d'une résistance de

300 Q placée à la sortie du cylindre de mesure pour empêcher

des oscillations parasites de prendre naissance entre les con¬

densateurs Cc, C7 et les plaques de mesure de l'oscillographe.

5. RELAIS DE BALAYAGE DE L'OSCILLOGRAPHE

a) Généralité".

Si l'on veut mesurer à l'oscillographe une grandeur quel¬

conque en fonction du temps, le faisceau doit être dévié par

un relais de balayage de manière à balayer toute la longueur

de l'écran à une vitesse bien déterminée, vitesse constante

40

si le balayage est linéaire, vitesse variable si le balayage est

exponentiel.Les mesures exposées dans ce chapitre devant nous per¬

mettre de comparer les pertes provoquées par des tensions

de choc de différentes durées, il était essentiel que, pour tous

les chocs, le balayage du faisceau se reproduisît toujours dans

des conditions exactement identiques. Cette permanence de

conditions, les dispositifs que nous décrivons plus loin nous

ont permis de l'obtenir.

Les tensions de choc sur les fils d'aluminium ont eu une

durée que nous avons réglée entre 10 et 5000 /xs. Pour les

chocs de courte durée, nous avons adopté un balayage du

faisceau d'allure exponentielle qui nous était fourni par la

décharge d'un condensateur selon un schéma d'un emploigénéral.

Pour les chocs de longue durée, nous avons préféré avoir

recours à un balayage d'allure linéaire, tout d'abord parce

que la mise en valeur des oscillogrammes est grandementfacilitée lorsque l'échelle des temps est linéaire et ensuite

parce que la production d'un balayage exponentiel exige de

très grandes capacités lorsque la constante de temps doit être

de 1000 jias ou plus.

(le balayage linéaire, nous l'avons obtenu en faisant usage

d'un relais d'un type nouveau dont le principe et la précisionont été exposés par M. le Dr K. Berger dans un rapport à la

FKH et dont nous donnons plus loin la description.

b) Relais pour le balayage exponentiel.

Balayage du faisceau. La déviation du faisceau étant di¬

rectement proportionnelle à la différence de potentiel entre

les plaques de déviation, il suffit, pour obtenir un balayageexponentiel, de relier ces plaques aux bornes d'un condensa¬

teur qui se décharge à travers une résistance. Il est clair tou-

41

tefois que si les deux plaques sont reliées directement aux

bornes du condensateur, le faisceau ne balayera que la moitié

de l'écran, car une fois le condensateur déchargé, les deux

plaques seront au même potentiel et le faisceau ne subissant

plus aucune déviation s'arrêtera au milieu de l'écran.

Pour l'obtention d'un balayage sur toute la longueur

de l'écran, une seule pla-0 5 u,

®

R-TJUUV-

<D

®

0.5 U,-TlUUb-

4»Ç.

Fig. 21.

1 Antenne de l'oscillographe.

~ Plaques de bala>age.

3 Plaques de blouage.

que est reliée au conden¬

sateur Cx (Fig. 21), la ten¬

sion de cette plaque pas¬

sant, au moment de la dé¬

charge du condensateur,

de Uy à 0. L'autre plaqueest reliée à un condensa¬

teur de déplacement Cd

qui reste chargé à une ten¬

sion constante et égale à

la moitié de u1. Lorsque le condensateur Cx se décharge, la

différence de potentiel entre les plaques passe de ± 0,5 ux à

T 0,5 «! et le faisceau balaye toute la longueur de l'écran.

Amorçage du relais. La décharge du condensateur Cx se

fait à travers un éclateur (Fig. 21), dont la sphère médiane,

maintenue à la tension 0,5 ul7 reçoit une impulsion électrique

un peu avant que la tension à enregistrer agisse sur les plaques

de mesure de l'oscillographe. Cette impulsion amorce l'arc

qui décharge le condensateur. Pour que cet arc s'éteigne une

fois le condensateur déchargé, il faut évidemment que les

tensions ux et 0,5 ux n'arrivent sur les sphères de l'éclateur

qu'à travers de très fortes résistances. La tension ux étant

d'environ 3000 V, ces résistances seront de l'ordre du mégohm.

Blocage du faisceau. Lorsque l'oscillographe doit enregis¬

trer un phénomène unique, par exemple une tension de choc,

pour ne pas impressionner inutilement le film, il faut bloquer

42

le faisceau pendant le temps d'attente et ne le libérer que

juste avant le début du phénomène. A cet effet l'oscillographeest pourvu de plaques de blocage qui rompent le faisceau dès

que règne entre elles une différence de potentiel suffisante

(800-1000 V).Dans le schéma de la figure 21, les plaques de blocage

sont reliées à la sphère médiane de l'éclateur double, mainte¬

nue entre deux chocs, à travers une forte résistance, à une

tension de 1500 V. Quand cette sphère est mise à la terre par

l'arc de décharge du condensateur Cv les plaques de blocagelibèrent le faisceau pour le rebloquer aussitôt qu'elles sont

de nouveau chargées à 1500 V, c'est-à-dire lorsque, le conden¬

sateur étant déchargé, la sphère médiane n'est plus reliée à

la terre.

Réglage du relais. La vitesse de balayage du faisceau est

évidemment déterminée par le condensateur C1 et la résistance

R. Si nous voulons obtenir une mesure des temps suffisamment

exacte jusqu'à la tin des chocs, il faut que, pour chaque choc,la constante de temps T = R

. Cx soit à peu près égale à la

durée de ce choc.

L'amplitude de la déviation du faisceau dépend à la fois

de la tension ut, de la distance des plaques de déviation et de

la tension cathodique du faisceau.

e) Relais pour le balayage linéaire.

Ralayage du faisceau. Alors que pour produire le balayageexponentiel nous avons eu recours à la décharge d'un conden¬

sateur, pour obtenir le balayage linéaire, nous utilisons la

variation de la tension aux bornes d'un condensateur pendantsa charge (Fig. 22). La déviation du faisceau de l'oscillographeétant directement proportionnelle à la tension aux bornes du

condensateur C1, cette déviation sera linéaire si le courant de

charge i1 du condensateur reste constant. Cette constance du

43

F'

_I_L

X

®

courant de charge, nous arrivons à l'obtenir de la façon sui¬

vante.

Tout d'abord, pour charger le condensateur Cx (Fig. 22)et l'amener à la tension u1 = 3000 V, nous utilisons une ten¬

sion E de 60 kV par exemple.Aussitôt le condensateur char- r l

gé à 3000 V à travers la résis¬

tance .R, l'éclateur Fs s'amor¬

ce. Le total des résistances

R -\- B1 + R3 représentant à

peu près 60 MQ et la résis¬

tance R3 étant de 3 MQ, la

chute de tension dans cette

résistance (3 kV) suffit à main¬

tenir chargé le condensateur Cv Plus exactement, la tension à

laquelle le condensateur reste chargé est égale à la somme des

chutes de tension dans Rs et dans l'arc de F8.Du fait que la tension de charge de C1 n'est qu'un ving¬

tième de la tension E, la courbe du courant de charge i1 se

trouve être un segment de courbe exponentielle se rappro¬

chant d'une droite. Cette courbe est donnée par l'équationsuivante :

Fig. 22.

2 Plaques de balayage.

u1 Tension de charge de cx

E

ii =

R +/?x

E 1 Z*

;+ 2i i\

1 /3

3!7\+ -

T1 = (R + R1) Cx représente la constante de temps de

l'ensemble (H—R1— C1).

Le temps nécessaire pour amener la tension du conden-

E Tjsateur à la valeur — étant à peu près égal à

—,à la fin de

44

ce temps, l'intensité du courant se trouve être :

E [ 1 113 1131-^ + .-,~^ +

1R + R1 \ 20 2 ! 20 3 ! 20

20

Durant la charge du condensateur selon le schéma de

la figure 22, le courant ne reste donc pas constant puisque,entre le début et la fin de la

charge, il subit une diminu¬

tion d'environ 5%. Pour atté¬

nuer cette diminution, c'est-

à-dire obtenir un courant de

-p- gq charge sinon absolument du

2 Plaques de balayage.m°inS P^Sque Constant, nOUS

«! Tension de charge de c1 avons recours à l'artifice sui¬

vant.

En parallèle avec le condensateur Cx et la résistance Rr

(Fig. 23), dont la constante de temps est 7\ = i?x . Cly nous

montons un second condensateur (72 et une résistance R2, tels

que leur constante de temps T2 = R2 . C2 soit plus petite

que TvCes deux capacités C1et C2 sont donc chargées par le cou¬

rant i issu de la résistance R, courant décroissant lentement

d'une allure encore presque exponentielle. Nous avons à chaqueinstant: ix = i — i2.

Puisque le courant i2 décroît plus rapidement que i1:suivant la valeur donnée à T2< 7\, la différence i± = i — i2

sera plus constante que i. Ainsi l'introduction du circuit com¬

pensateur (C2 — R2) nous permet de maintenir à peu prèsconstant le courant de charge du condensateur Cv

Enfin, le courant de charge étant directement propor¬

tionnel à la tension E (Fig. 22, 23), pour éliminer complète-

45

ment l'influence d'une variation lente de cette tension qui

pourrait se produire d'un choc à l'autre, nous avons pris

comme source de tension la haute tension cathodique de

l'oscillographe, de 50 kV environ. Il est en effet clair que

toute diminution de cette tension, en même temps qu'elle

affaiblit le courant de charge, augmente dans la même me¬

sure la sensibilité du faisceau et vice-versa. L'échelle des

temps en secondes par millimètre, ne dépend donc que des

constantes, (résistances, capacités), du relais et reste constante

d'un choc à l'autre.

Amorçage du relais. Le dispositif d'amorçage du relais

est tout simplement un circuit de décharge du condensateur Clr

composé d'une résistance Rd et d'un éclateur double F9—Fw

(Fig. 24), réglé de façon que sa tension d'éclatement soit plus

élevée que celle de l'éclateur Fs. Lorsque, par l'antenne du

relais, un choc agit sur la sphère médiane de l'éclateur F9—F10,

celui-ci s'amorce et le condensateur Cx se décharge en moins

d'une microseconde à travers Rd, pour se recharger ensuite

lentement en produisant la déviation linéaire du faisceau.

Quant au conden¬

sateur C2, il se dé¬

charge à travers

l'éclateur Fn quis'amorce par la

baisse de tension

de Ct immédiate

ment après l'écla¬

teur Fa—F10.

Blocage du

faisceau. La ten¬

sion des plaquesde blocage, (voir

balayage exponentiel), est prise aux bornes de la résistance

R5 (Fig. 24), qui forme avec les résistances R, R1 Z?2, R&

1 Antenne.

Fig. 24.

2 Balayage. 3 Blocage.

46

et Rt un diviseur de tension. La chute de tension dans la résis¬

tance R& (1,5 M Q) est d'environ 1500 V, par conséquent bien

suffisante pour bloquer le faisceau. Les plaques de blocage,

reliées à la sphère médiane de l'éclateur F9—F10, sont mises

à la terre par l'arc de décharge du condensateur Cx dès que

l'éclateur Fg—F10 s'amorce.

Dans le cas du balayage linéaire unique, lorsque la dé¬

charge du condensateur C1 est terminée, les plaques de blo¬

cage ne sont pas tout de suite rechargées à 1500 V, car l'arc

de l'éclateur F8 s'éteint, le courant de la résistance R étant

absorbé par les condensateurs Cxet C2. Le faisceau reste donc

libre pendant la charge du condensateur Cx pour disparaîtrede nouveau lorsque, le condensateur C1 ayant atteint la ten¬

sion d'éclatement de l'éclateur F8, celui-ci s'amorce et remet

sous tension les plaques de blocage.

Ralayage linéaire répété. Pour obtenir un balayage linéaire

répété, il suffit d'écarter les sphères de l'éclateur F8 et de rap¬

procher celles de l'éclateur double F9—F10, ce qui fait qu'unefois le condensateur C1 chargé, c'est l'éclateur F9—F10 qui

s'amorce provoquant la décharge rapide de C1 lequel recom¬

mence immédiatement à se charger. Comme l'éclateur F8 ne

s'amorce plus, les plaques de blocage ne sont plus sous tension

et le faisceau reste libre.

Réglage du relais. La vitesse de balayage ne dépend que

des résistances et condensateurs Rx R2, Cx, C2. Pratiquement,

on ne peut la varier qu'en changeant la capacité Cv Nous

avons obtenu sur l'écran un temps de parcours de 0,5 ms ou

une vitesse maximum de déplacement du faisceau de 300 m/sec :

pour l'augmenter encore, il faudrait réduire les capacités

parasites du condensateur Cv Sans aucune difficulté on peutabaisser la vitesse de balayage à volonté et nous sommes arri¬

vés facilement à un déplacement linéraire de 0,15 m/sec,<"'est-à-dire un temps de parcours de 1 s.

47

L'amplitude de la déviation du faisceau est donnée par

la distance des plaques de déviation et par la distance d'écla¬

tement de l'éclateur F8, (ou F9—F10 dans le cas du balayage

répété), qui limite la tension de charge du condensateur Cv

Transformation pour le balayage exponentiel. Ainsi que

nous l'avons déjà vu, au moment de l'amorçaga du relais, le

condensateur Cl se

décharge à travers^

ôn/uinn, ^n\

la résistance RD.Nous pouvons uti¬

liser cette décharge

pour obtenir un ba¬

layage exponen¬

tiel; pour cela, il

suffit en principede choisir, d'une

part, la résistance

Bd et le condensa-Fig. 25.

1 Antenne. 2 Balayage. 3 lilocage.

teur C1 de manière

à obtenir la constante de temps désirée et, d'autre part, de

relier les plaques de blocage à une source de tension (1500 V)

indépendante, afin de bloquer le faisceau pendant que le

condensateur C1 se recharge (Fig. 25).

'

y 11 s u i '

-Mil 11 i

Fig. 26. — Oscillogramme d'une tension alternative

pris avec le nouveau relais de balayage linéaire.

Fréquence 50 Hz.

48

d) Etalonnage.

Pour étalonner le relais de l'axe des temps, nous avons

utilisé un générateur de haute fréquence (500 kHz) à cristal

appartenant à l'Institut d'électrotechnique, ainsi qu'un gé¬

nérateur de basse fréquence mis à notre disposition par l'Ins¬

titut de courants faibles de l'Ecole Polytechnique fédérale.

B. Mise en valeur des oscillogrammes.

Notations utilisées dans ce chapitre.

u Tension entre le fil d'aluminium et la terre,

tij Tension aux bornes du condensateur (75,

i<6 Tension aux bornes du condensateur C6,

uc, qc Tension et charge totale du condensateur Cc,

u7, q7 Tension et charge totale du condensateur C7,

Uj, q'rj Tension et charge capacitative du condensateur C7,

i*7, q% Tension et charge d'ionisation du condensateur C7,

k (Constante de déviation de l'oscillographe cathodique

en volts/mm.

L'indice /Y, placé auprès d'une lettre, indique que la

grandeur, représentée par cette lettre, est considérée au mo¬

ment de la coupure du choc.

1. VALEURS A TIRER DES OSCILLOGRAMMES

Lors de la mesure des pertes par effluves provoquées par

les tensions de choc sur le fil d'aluminium tendu à l'intérieur

du cylindre de mesure, nous avons enregistré deux séries

d'oscillogrammes, les uns pris aux bornes du condensateur C6

du diviseur de tension C5—C6, les autres relevés aux bornes

49

du condensateur C7 en série avec le cylindre de mesure (Fig.

19, 27)._^

Les premiers de ces os-'

I TTûIl^

cillogrammes (Fig. 28). c,+ "s "I Of*

nous indiquent par l'am¬

plitude de la déviation l

en mm, les variations de

la tension u6 du conden¬

sateur C6.Soit k volts/mm la

constante de déviation de l'oscillographe. On a:

Us u,

Fig. 27.

(i: k./

Comme d'autre part la tension u du fil d'aluminium est

donnée par

u = u6— — - <J6 = CGlll

c6 + c,

les oscillogrammes de u6 nous révèlent immédiatement les

variations de la tension u— j (l).

nbk

"k

\">k L

Fisr. 28.

—- t t,

Fi<r. 2'J.

Les autres oscillogrammes (Fig. 29), nous donnent par

l'amplitude de la déviation n, les variations de la tension u7

du condensateur C7:

(!J) «7 = k.n

Le condensateur C7 se charge à la fois par influence

(charge capacitive), et par les effluves (charge d'ionisation).

Désignons par q7 et u7 la charge et la tension totales, par

r>o

qî el u'n la charge et la tension capacitives du condensateur

C7. Nous avons:

C,('!) Un = U

1

c7 + cc

(•))c7 cc

77 = «7 • C7 = «

c7+77

Désignons enfin par g7 la charge d'ionisation et par u-t

la tension qu'elle provoque:

(G) q; = I 1/lc .

rf/

0

(7) </7' = u; C.

On a alors

(8) Un = «7 + U7

(9) 77 = 77 + 77'

Avec ces définitions, la fig. 27 nous donne :

(10) lc = Îrc + ('cc (Maxwell)

( / t

(11) I icttf = I iitcdl+ l iCcdl = qï + q^

00 o

= fuj + «7J Cn = Un Cn = 7 7

C- C

(12) r/7' =q7 —q'n = q1— CnU,1 = Un C7— '-1 -c—

u

(13) Pour l = tk, u = o el </7 = u7; ^7 = m •k

. C7

La déviation résiduelle m au moment du court-circuit

de la tension u nous fournit la charge d'ionisation q'î totale

jusqu'au moment / = lk.

51

De même, l'équation (11) montre que le saut nk--mk = bkde l'oscillogramme de u7 indique directement la tension u

court-circuitée à l'instant / = t,.. Pour un petit intervalle Al

pris au moment du court-circuit, cette équation nous donne:

Aq7 = Aq'j + Aq7 = o + Aq7 = C7A u, = C7 .k

. bk

L'oscillogramme de la tension u7 peut donc nous fournir,au moment du court-circuit de la tension a, la valeur de

cette dernière; le rapport du diviseur de tension étant:

u C7 + Cc

Ce résultat peut être généralisé encore comme suit: à

chaque instant, la charge d'ionisation q7 s'ajoute à la charge

capacitive q7 pour former la charge totale q7 du condensa¬

teur C7.Si nous soustrayons donc point par point la courbe q'7 (t)

de la courbe q7 (l) nous obtenons la courbe q y (t) qui nous

donne, à l'instant /, la somme des charges d'ionisation déposéessur le cylindre de mesure depuis le début du choc jusqu'au

temps /.

2. MESURE DIRECTE DE LA CHARGE D'iONISATION

Il est intéressant de remarquer que l'oscillographe catho¬

dique lui-même peut faire cette soustraction point par pointinstantanément. Il suffit de régler les deux diviseurs de ten¬

sion C5, C6 et Cc, C7 de façon à obtenir, pour une valeur donnée

de la tension u à laquelle ne se produit aucun effluve, les.

mêmes valeurs pour u6 et Uy.

52

D'après les équations (2) et (5) il faut pour cela que :

»6

U

r;. cr

c< ct c7 + cc

On connecte ensuite les deux plaques de mesures oppo¬

sées aux tensions ue et ti7 (Fig. 30). Pour ue = «7, la déviation

du faisceau est nulle.

Une déviation du faisceau ne se produira que lorsque une

charge d'ionisation q'î en¬

gendrera une tension u'j

qui ne sera plus compensée

par u6. L'ocillographe four¬

nit ainsi une mesure directe

de la charge d'ionisation

en fonction du temps.

De tels oscillogrammesne procurent aucune indi¬

cation sur la tension de

choc, aussi n'en avons-nous

enregistrés qu'à titre de

contrôle lorsque nous eû¬

mes à disposition un oscil¬

lographe cathodique à deux

faisceaux, un faisceau ins¬

crivant la tension u, proportionnelle aux charges d'ionisation

et l'autre la tension capacitive ue (Fig. 31).

Comme précédemment, la tension est donnée par:

u

",

,

".1 1

u, »c,

Fis?. 30.

u,-us

Fig. 31.

u = k.

Ic7~

et la charge d'ionisation q'y à chaque instant par:

(15) ?7' = k.p.C, (Fig. 31)

l et p étant les amplitudes des oscillogrammes, k l'échelle en

V/mm.

53

C. Résultats des mesures.

1. PERTES DUES A DES CHOCS DE PLUS DE 200 fiS

a) Description des oscillogrammes.

Les oscillogrammes des tensions de choc sur les fils d'a¬

luminium (Fig. 32) prouvent qu'elles sont des ondes de forme

rectangulaire: leur front très raide, d'à peu près 1/u.s, est suivi

d'une courbe de 10 à 20 ps après laquelle la tension diminue

graduellement avec une constante de temps de 0,16 seconde.

Finalement la tension retombe à zéro en moins de 0,5 jus lors

de la mise à la terre du fil.

Au début du choc, les oscillogrammes du cylindre de

mesure sont semblables à ceux du diviseur de tension sans

pertes. Toutefois, quand le balayage est assez rapide, les

oscillogrammes du cylindre révèlent une brusque élévation

de la charge qui se produit durant le front de l'onde de choc.

Cette élévation coïncide avec le début des effluves, ainsi qu'on

le verra plus loin.

Durant les 3 à 500 /xs suivantes, la pente de la courbe

de la charge diminue lentement puis la charge augmente

linéairement avec le temps. Après la coupure de la tension

de choc, le cylindre de mesure garde la charge résiduelle due

aux pertes par effluves.

b) Discussion des résultats.

a) Description des courbes.

En nous basant sur les oscillogrammes relevés et sur les

formules démontrées au cours des pages précédentes, nous

avons établi, en fonction du temps, les courbes des tensions

de choc sur les fils et celles des charges d'ionisation engendrées

54

Fig. 32.

Tension et charge totale en fonction du temps.

55

sur le cylindre (Fig. 33-38). Dans les premières microsecondes,la croissance de la charge d'ionisation est si rapide que les

tiCbW

m 80

CfiAO

O 3

es io

O 0

m

®? P P

S>" T—i/

©

•t',120 160 iOO fis

Fig. 33. — Chocs négatifs.

Courbes Ose. n

1 2 324

3 4 301

S 6 291

13 5 Charge d'ionisation Q en fonction du temps,2 4 6 Tension U en fonction du temps.

Cb hV

U 60(?

(?) (*)-/—

^ tS A /

O =3,

(3 te) <&

1 1OA !0

\g

02 10

®

Courbes Ose. n°

1 2

3 4

400

412

430

443

13 5

2 4 6


Charge d'ionisation Q en fonction du temps.

Tension U en fonction du temps.

oscillogrammes ne permettent pas de voir comment se for¬

ment les pertes durant le front de l'onde.

56

2000_

Fie. 35.

3000 4000 /IS

- Chocs négatifs.

Courbes Ose. n°

1 2 521

3 4 508

5 a 486

7 s 473

13 5 7 Charge d'ionisation Q en fonction du temps.2 4 0 8 Tension U en Ionction du temps.

100 _/ 15« 100 fis

Fig. 36. — Chocs positifs.

Courbes Ose. n°

1 2 326

3' 4 297

3" 4 299

5' 6 293

S" 6 295

7' 8 260

7" 8 262

13 5 7

2 4 6 8

Charge d'ionisation Q en fonction du tempsTension U en ionction du temps.

57

Chocs négalifs. Après 50 ou 100 /lis, la charge d'ionisation

croît presque linéairement avec le temps, la légère courbure

® ® ®

7*

/ /

/

c >

® 1

©"® d>

K ®\

200

Fig. 37.

600 1000 jli

Chocs positifs.

Courbes Ose. n"

1 2 404

3 4 406

5 6 434

7 S 43S

Charge d'ionisation O en fonction du temps.

Tension U en fonction du temps.

4.0 S0 r—

1 3

2 4

4000 fis


7 Charge d'ionisation O en l'onction du temps.

8 Tension U en fonction du temps.

qui subsiste étant due à la baisse de la tension entre le début

et la fin du choc. Si l'on mesure les pertes pour les différents

chocs d'une même catégorie, (même tension, même durée,

58

même polarité), on retrouve les mêmes valeurs de pertes avec

une faible dispersion qui n'excède pas les erreurs de mesure

(±5%)-

Chocs positifs. Les courbes des charges d'ionisation sont

assez différentes de celles dues aux chocs négatifs. Pour les

chocs positifs, les charges d'ionisation déposées pendant les

premières microsecondes sont beaucoup plus fortes, mais

dans les 2000 /as qui suivent, l'augmentation des charges est

plus lente que pour les chocs négatifs. Après ces 2000 fis,

les courbes relatives aux chocs positifs subissent un change¬ment de pente très net: le courant de pertes augmente de

nouveau plus rapidement et, pour les plus hautes tensions,

54 et 58 kV, devient égal au courant des pertes des chocs

négatifs.

(!) Dispersion avec les chocs positifs.

Une différence caractéristique entre chocs négatifs et

positifs est provoquée par la forte dispersion que l'on cons¬

tate avec les seconds. Cette forte dispersion a une influence

sur les valeurs des charges d'ionisation mesurées dans les pre¬

mières microsecondes des chocs positifs. Entre deux chocs

de même tension, de même polarité, qui se succèdent à un

intervalle de quelques minutes, on mesure dans les valeurs

des charges d'ionisation, au cours des premières microsecon¬

des, des différences d'environ 20%. C'est parfois le premierchoc qui détermine les pertes les plus élevées et parfois le

second. Après ces premières microsecondes, les courbes de

charges ont exactement la même allure et leur décalage reste

constant.

59

y) Comparaison avec les pertes provoquées par une tension

continue.

Si un choc dure assez longtemps, le courant de perte

doit finir par devenir stationnaire et atteindre la valeur cor¬

respondant au courant de perte sous une tension continue.

Quand les chocs sont négatifs, il semble que le courant

de perte parvient rapidement à ce régime stationnaire. Aprèsenviron 1000 jus, le courant donné par la pente de la courbe

des charges d'ionisation est constant. La courbe des pertes,

en watts par mètre de fil, établie avec les courants des chocs

les plus longs reste dans la bande de dispersion des pertes

sous tension continue.

Avec les chocs positifs, les pertes calculées après le chan¬

gement de pente, donc après 2000 /zs, correspondent aux

valeurs trouvées pour les chocs négatifs. Aux plus basses

tensions, qui ne nous permettent pas d'observer un change¬

ment de pente, le courant de perte est plus faible que celui

mesuré avec une même tension continue et il semble ne pas

avoir encore atteint le régime stationnaire.

2. PERTES DUES A DES CHOCS DE 5 A 50 jiiS

a) Description et discussion des oscillogrammes.

Nous avons relevé cette série d'oscillogrammes (Fig. 39)

en vue d'étudier la formation des charges d'ionisation sur le

cylindre de mesure pendant les premières micro-secondes de

la tension de choc. Et, afin de déterminer l'influence éven¬

tuelle de la raideur du front, nous avons oscillographié des

chocs à front plus ou moins raide, de 0,2 à 4 kV//xs.Tous les oscillogrammes du cylindre sont caractérisés par

la brusque augmentation de charge déjà signalée qui coïncide

avec le front de l'onde de choc et l'on peut se demander à

quel moment, durant la formation des effluves, commencent

60

à apparaître sur le cylindre les charges d'ionisation qui cons¬

titueront sa charge résiduelle lorsque le fil sera mis à la terre.

A cet égard, l'oscillogramme n° 224 (Fig. 39) est particu¬

lièrement intéressant. Il se rapporte à un choc qui fut coupé

une microseconde après le début de la brusque augmentation

de la charge sur le cylindre. Or, la tension du cylindre n'étant

pas retombée à zéro après la coupure, nous devons en con¬

clure qu'une charge d'ionisation se trouvait déjà présente

sur le cylindre à ce moment-là.

Cette charge qui prend naissance en une microseconde

ne peut être formée d'ions venant du fil d'aluminium: le

champ électrique autour de ce fil est en effet trop faible et la

mobilité des ions trop petite pour que des ions venant du fil

puissent franchir en une microseconde l'intervalle séparant

le fil du cylindre. Démontrons-le en calculant l'ordre de gran¬

deur du temps qui serait nécessaire à des ions, positifs ou né¬

gatifs, pour passer du fil au cylindre lorsque le fil est à une

tension de 60 kV.

D'après le Handbucli der Experimental-Physik, n° 13 de

Wien et Harms, la mobilité b des ions dans l'air à une pres¬

sion de 720 mm et à une température de 16° C est:

bi+) = 1,23 rm'/V sec 6(_, = 1,72 cm2/V sec

La force Er du champ électrique à une distance r du fil est

u 60 000 11760

hT = = — = V/cmRa 2o r

r.In — r

.In —

Bi 0,1 f)

Le temps T nécessaire pour parcourir la distance fil-

cylindre sera au maximum celui qui se calcule en supposant

que ces valeurs de la mobilité restent constantes, même pour

les valeurs élevées du champ autour du fil. Donc :

61

Fig. 39.

Tension et charge totale en fonction du temps.

!

62

Ba T{+) = 21600 ^s

C drT = — =

J b ErRt T,-, = 15500 n<s

En réalité la mobilité augmente dès que la vitesse du ion

dans le champ électrique atteint la valeur de la vitesse ciné¬

tique du gaz. Ceci est le cas pour des champs E de l'ordre de

10 000 V/cm. On obtient donc une limite inférieure du temps

de parcours en négligeant le temps nécessaire pour franchir

la région où le champs dépasse les 10 000 V/cm. Cette région

étant limitée par r = 1,17 cm, on voit que l'erreur commise

en supposant la mobilité des ions constante ne saurait fausser

notre conclusion.

Il est donc exclu que des ions partant du fil puissent

atteindre le cylindre en une microseconde, ceci aussi bien pour

les ions positifs que pour les négatifs.Nous pouvons expliquer de la façon suivante la présence

des charges résiduelles sur le cylindre.Aussitôt la tension initiale des effluves atteinte, le fil est

entouré de charges électriques provenant de l'ionisation de

l'air, charges qu'il attire ou repousse suivant leur polarité.

Ce phénomène induit par influence une certaine charge sur

le cylindre : d'une part parce que les charges s'approchent ou

s'éloignent des armatures du condensateur formé par le fil

et le cylindre, d'autre part parce qu'une partie des charges

attirées par le fil est neutralisée ce qui revient à introduire

dans le cylindre un excédent de charge de même polarité

que le fil.

Selon cette hypothèse, les charges d'ionisation apparais¬sent sur le cylindre de mesure à l'instant même où les effluves

commencent à se former.

63


a) Description des courbes.

En vue de comparer des chocs de raideur différente, nous

avons tracé une série de courbes en prenant comme originedes temps le moment où commencent les effluves (Fig. 40, 41).

Courbes

1 2

3 4

7 S


13 5 7 Charge d'ionisation Q en fonction du temps.

2 4 6 8 Tension U en fonction du temps.


13 5 7 Charge d'ionisation Q en fonction du temps.

2 4 6 8 Tension U en fonction du temps.

Ose. w*

215

001

555

047

Courbes Ose. n°

1 2 251

3 4 557

5 6 007

7 8 039

On remarque immédiatement que les courbes des charges

d'ionisation dues aux chocs positifs s'élèvent plus rapidement

que celles correspondant aux chocs négatifs.

64

Lorsque les chocs sont positifs, les électrons libérés au

début des effluves et immédiatement attirés par le fil d'alu¬

minium sont en partie neutralisés, ce qui détermine le début du

saut de la tension sur le cylindre. Après quelques microsecondes,

les électrons attirés par le fil se trouvent en nombre suffisant

pour provoquer un affaiblissement du champ tel que les charges

d'ionisation sur le cylindre n'augmentent plus que lentement.

Avec les chocs négatifs, ce sont les ions positifs que le

fil attire. Leur mobilité étant bien inférieure à celle des élec¬

trons, l'élévation de la tension du cylindre est plus lente au

début mais plus régulière, le champ n'étant pas affaibli par

une charge spatiale de polarité inverse à celle du fil.

fi) Influence de la raideur du front.

Pour tous les chocs, on reconnaît immédiatement que plus

le front est raide, plus grande est la charge due à l'ionisation

de l'air dans les

deux premières mi¬

crosecondes. Ceci

s'explique car plusle choc est raide,

plus élevée est la

tension initiale des

effluves (Fig. 42),

plus grande est l'é¬

lévation de la ten¬

sion dans les deux

0 ' 2

—-du/dt3 4 Wl>a premières micros-

Fi<r. 42. — Tension initiale Ud en fonction condes et, par con-

de la penle du/dt du front. séquent, plus forte

î Chocs positifs,. )„.,

.

aussi est l'ionisa-

„.

, », i r" non OKvde artificiellement..

., ,, .

- uiocs newtiis. /-

tion de 1 air autour

du fil.

L'élévation de la tension initiale des effluves, lorsqu'aug-menfe la raideur du front, est un phénomène analogue à celui

M

©

y^«S\

©

40

65

que l'on constate dans les essais en haute tension: la tension

de contournement est d'autant plus élevée que le front de

l'onde de choc est plus raide, parce que la formation de la dé¬

charge n'étant pas un phénomène instantané, pendant sa

durée, la tension continue d'augmenter.

y) Influence de ioxydation.

Une influence de l'oxydation n'est perceptible que pourles tensions qui ne dépassent que de peu la tension initiale

des effluves et seulement pendant les premières microsecondes

après l'apparition des effluves.

Lorsqu'un fil est oxydé artificiellement, les charges d'io¬

nisation croissent au début plus lentement que lorsque le fil

n'est pas oxydé. Après 200 ^s déjà, la moyenne des pertesmesurées est la même pour fils oxydés et non oxydés.

D. Mesure directe des charges d'ionisation à l'oscillographecathodique double.

La méthode de mesure directe des charges d'ionisation

exposée à la fin du chapitre : « Mise en valeur des oscillogram-mes » (Fig. 30) est, pour deux raisons, plus précise et pluspratique que celle dont nous avions fait usage au début des

recherches (Fig. 27).D'abord la mesure directe de la différence u7—u6 donne

la charge d'ionisation avec plus de précision que l'évaluation

point par point selon la fig. 29, car c'est l'oscillographe lui-

même qui opère la soustraction instantanément. Ensuite, en

utilisant deux faisceaux cathodiques, d'après la fig. 30, on

peut enregistrer à la fois tension et charge d'ionisation avec

le même balayage. Ceci est avantageux surtout pour la mesure

des charges d'ionisation dans le front de l'onde de tension,où les augmentations de la tension et de la charge se suivent

de très près.5

66

En vue d'un contrôle de nos résultats précédents, nous

nous sommes servis de l'oscillographe double, acquis récem¬

ment par l'Institut d'électrotechnique de l'E.P.F., pour pro¬

céder à quelques mesures d'après le schéma indiqué plus haut

(Fig. 30), et enregistrer des oscillogrammes de charges d'io¬

nisation produites par le front d'une onde de choc très raide

et par des chocs de 30 et 500 ras.

Choc positif. Ose. n» 17.

pÇb

0 l>0

20

10 20 30 W 50

Choc positif.Ose. n» 18.

Fig. 43.

Tension et charge d'ionisation en fonction du temps.

67

1. CHARGES D'IONISATION PRODUITES PAR LE FRONT D'UNE

TENSION DE CHOC

a) Description des oscillogrammes.

Les oscillogrammes des chocs positifs et négatifs que

nous avons relevés sous différentes tensions et avec des fronts

d'une durée de 1 à 2 ^s (Fig. 43), donnent directement la

courbe des charges d'ionisation en fonction du temps. Ils

montrent que cette courbe possède bien les caractéristiques

précédemment déterminées : à l'instant où la tension u atteint

une certaine valeur, soit la tension initiale, la courbe croît très

rapidement pendant environ 4 jus ; elle change ensuite brus¬

quement de pente pour n'augmenter que beaucoup plus lente¬

ment. Nous avons reporté quelques-uns de ces oscillogrammesdans les figures 44 et 45, en prenant comme origine commune

des temps l'instant où se manifestent les premières chargesd'ionisation.

pCt

Cnurhes Ose. n°

1 -J 3-1

,ï 4 H

.-> « 42

7 S -2S

-g 0 a„,

16 2i fis


13 5 7 Charge d'ionisation 0 en fonction du temps.

2 4 6 S Tension U en l'onction du temps.

kV

60 —

40-

20 —

0

!

L^-~

©

1 \—A \|

\ k.

K

4) Ad )ti (z\ n\

©'

^ j—

(7)

68


Les courbes des figures 44 et 45 ont même allure et mêmes

tensions initiales que celles des ligures 40 et 41. Les tensions

de choc étant cette fois-ci légèrement plus élevées, la diffé¬

rence entre les courbes positives et négatives est plus nette¬

ment accusée.

60 —

A v~1..

V \

1 dVg}

) /1

~©C)®C7)

s'^\

L_

0 £l——

>

-S 0 â. i 16 14 /ij


13 5 7 Charge d'ionisation Q en ionction du temps.

2 4 6 8 Tension /' en fonction du temps.

Afin d'établir à quel instant se manifeste la dispersionrelevée précédemment lors des chocs positifs, nous avons

enregistré quelques séries de quatre à cinq chocs positifs sous

une même tension et avons constaté que, pour les chocs d'une

même série, toutes les courbes présentent la même pente soit

avant, soit après le coude.

La dispersion provient uniquement du fait que le temps

pendant lequel les charges d'ionisation augmentent très rapi¬dement au début du choc, c'est-à-dire le front de la charge,

peut varier de 30%. La durée variable du front de la charge

explique le décalage entre les différentes courbes correspon¬

dant à une même tension.

69

C'est dans la différence des charges créées au cours des

premières microsecondes que se trouve probablement aussi

la cause des doubles sauts que révèlent certains oscillogram-mes (Courbe 1, Fig. 44), où sur la courbe des charges apparaîtune deuxième augmentation brusque après environ 18 /us.

2. CHARGES PRODUITES PAR DES CHOCS DE 30 HIS

a) Mesures effectuées.

Les courbes des charges d'ionisation de certains chocs

positifs obtenues précédemment (Fig. 36, 38), accusant, aprèsen\iron 4000 fis, un changement de pente, nous nous sommes

proposé d'étudier ce changement et à cette fin avons soumis

notre fil à des chocs d'une durée de 30 ms.

La réalisation de tels chocs avec une tension constante

imposa quelques modifications au schéma de la figure 19.

Une résistance R1 de 3 MQ fut introduite et, pour stabiliser

l'arc, les résistances i?x et-R6 furent connectées immédiatement

après l'éclateur simple Ft substitué à l'éclateur double F1—F2Nous avons ainsi pu obtenir un arc de 30 à 40 ms.

Le condensateur C1 se déchargeant avec une constante

de temps T1 = Rx . C1 = 3.106

.10-"^= 3 s, après 30 ms la

chute de tension n'était que de un pour cent.

Lors de l'enregistrement de chocs positifs et négatifssous différentes tensions, en vue de limiter à 600 ou 700 V la

tension u1 du cylindre de mesure, nous avons monté en paral¬lèle avec la capacité C7 un éclateur F12 (Fig. 30), réglé de façonà s'amorcer avant que le faisceau de l'oscillographe ne sorte

du film.

b) Description et discussion des oscillogrammes.

La courbe des charges d'ionisation de tous les oscillo¬

grammes enregistrés durant les trente premières milli-secondes

des chocs positifs et négatifs, est caractérisée par un change-

70

menl nel de penle qui se produit de 2 à 7 ms après le début

du choc.

Chocs positifs et négatifs. Ose. n° 57.

Fig. 46. — Tension et charge d'ionisation

pour un choc d'une durée d'au moins 30 ms.

A ce moment, la courbe, qui jusque là s'infléchissait

régulièrement, se redresse et devient une droite de pente cons¬

tante durant les 25 ms qui suivent. Il est clair que le coeffi¬

cient angulaire de cette droite donne le courant produit par le

déplacement des charges.

Courbes Ose. n

1 2 66

3 4 68

à S 09

7 S 71

9 10 7-2


13 5 7 9 Charge d'ionisation Q en fonction du temps.

2 4 6 8 10 Tension U en fonction du temps.

71

Il est intéressant d'extrapoler les droites représentant le

«courant continu » dans les figures 47 et 48 jusqu'à l'axe des

ordonnées (l = o). La charge initiale (env. 1 /xCb) ne dépend

que très peu de l'amplitude de tension (52—73 kV) pour les

tensions négatives (Fig. 48). Elle augmente par contre consi¬

dérablement avec la tension, (de 1 à 4 ju,Cb), pour les chocs

positifs de 52 à 73 kV (Fig. 47).

uCt>

16

kV

eso

ii

© y

G) "®" ® (p® ®/ -^ I V^ / ,'

/*/' \-

a 1

-J—^— ^ : r

AY~7 @

</£/? lk-'0*—s=p ^

—-f

Cour bes Ose. n

1 2 67

4 6s

5 I) 69

7 S 70

•I 10 73


3 ') 7 *i Chaîne d'ionisation Q en fonction du temps.

4 6 S 10 Tension U en fonttion du temps.

Remarque. Lors de l'amorçage de l'éclateur F12, le conden¬

sateur C7 se décharge (Fig. 30), la plaque de déviation quilui est reliée est mise à la terre et le faisecau de l'oscillographe,

qui inscrit la tension u7, subit une déviation presque instan¬

tanée. Cette déviation ne ramène pas le faisceau à sa positionde départ, mais au delà de la ligne zéro, car la plaque de

déviation médiane reliée au condensateur C6 reste chargée et

continue à agir sur le faisceau.

72

3. MESURE DES CHARGES D'iONISATION PRODUITES PAR

DES CHOCS DE 0,5 SECONDE

Dans le dessein de vérifier la constance ultérieure du

courant d'effluves et d'établir qu'il atteint la valeur de celui

obtenu avec une tension continue, nous avons relevé quelques

oscillogrammes d'une durée de 0,5 s.

La production d'un choc de 0,5 s, par la décharge d'un

condensateur à travers un éclateur et une résistance, exigeantune capacité de plusieurs microfarads, nous avons remplacél'éclateur F± par un interrupteur rapide S et intercalé un

condensateur C10 de 16 000 pF entre la résistance jRx de 3 MQ

et la terre (Fig. 49).Une fois l'interrupteur S fermé et C10 chargé, le conden¬

sateur Cj ne se décharge que par le courant de pertes dû aux

effluves, pertes compensées par le courant des valves à haute

tension.

L'ensemble Rl—C10 est destiné à maintenir l'arc pendanttoute la durée d'enclenchement de l'interrupteur. Ce dispo¬sitif nous a permis d'obtenir des

oscillogrammes des charges d'ioni-.

^. .—

sation sous tension constante au p

cours des 0,5 s qui suivent la mise J_C) ^

sous tension d'un conducteur.c_]_

Ces oscillogrammes de la figure°

|50 (ose. 88 et 90) prouvent qu'à Fj„ 4g_

partir de l'instant où la courbe des

charges devient une droite, il ne se produit plus aucune irré¬

gularité.On en peut conclure qu'après un temps variant de 2 à

7 ms le courant d'effluves a atteint la valeur du courant de

pertes sous tension continue. En prenant pour base quelques-uns de nos oscillogrammes, nous avons mesuré les pertes par

effluves par mètre de fil: les valeurs obtenues correspondentà celles mentionnées dans la deuxième partie de notre travail.

73

Choc positif. Ose. n° 88.

Choc négatif. Ose. n" 90.

Fig. 50.

Tension et charge d'ionisation en fonction du temps,

pour des chocs de longue durée.

Remarque. Sur les oscillogrammes de la Fig. 50, on constate

une faible inflexion des courbes de charges à mesure que la

tension u7 s'élève. Elle est due au fait que le condensateur C7

n'est pas absolument sans pertes et qu'il se décharge quelque

peu sitôt qu'il se trouve sous tension. Mais aux environs de

la ligne zéro, aussitôt après l'amorçage de l'éclateur Fn le

condensateur se trouve déchargé et la pente des courbes cor¬

respond au cendensateur sans pertes.

71

4. DISCUSSION ET CONTROLE DE LA METHODE DE

MESURE DIRECTE

La mesure directe des charges d'ionisation n'est exacte

que pour autant que le pont de mesure formé par les deux

diviseurs de tension capacitifs est équilibré. Tant que les ten¬

sions sont inférieures à la tension initiale des effluves, la dévia¬

tion de celui des faisceaux qui enregistre la tension u7—u6 doit

être nulle : cette condition est facilement contrôlable sur les

oscillogrammes 17, 18 (Figure 43) par exemple, où le faisceau

en question suit la ligne zéro tant que la tension initiale

n'est pas atteinte, alors que le choc a déjà commencé. Il faut

en outre que les capacités du pont de mesure restent équili¬brées même quand les effluves ont commencé à se produire.

Autrement dit, seules les charges d'ionisation doivent

être la cause de la déviation du faisceau, à l'exclusion de toute

variation de la charge capacitive du condensateur à effluves.

Pour confirmer la constance de la capacité du conden¬

sateur sous effluves, nous avons enregistré des chocs coupéspar une brusque mise à la terre du fil d'aluminium, selon le

schéma de la figure 19. On voit d'après la figure 30 quetoute variation de la capacité du condensateur fil-cylindre Ccentraîne une variation de la tension u7 par rapport à u6.Dans ce cas, lors de la mise à la terre du fil d'aluminium,la courbe u7—«6 de la charge d'ionisation doit montrer un

saut brusque. Si au contraire la capacité du condensateur fil-

cylindre reste constante, la coupure du choc doit transformer

la courbe des charges en une droite parallèle à la ligne zéro

sans que le faisceau fasse le moindre écart.

Les oscillogrammes enregistrés avec des tensions de

choc de mêmes valeurs que celles qui nous ont servi à faire nos

différentes mesure (50 à 65 kV), ne révèlent aucune variation

de capacité du condensateur à effluves (Fig. 51 ose. 94). En

effet, la courbe des charges devient parallèle à la ligne zéro

sans déplacement brusque.

75

Choc positif. Ose. n° 94.

Choc négatif. Ose. n° 101.

Fig. 51.

Tension et charge d'ionisation en fonction du temps-

pour des chocs coupés brusquement par la mise

à terre du fil d'aluminium.

76

Remarquons toutefois que quelques oscillogrammes (parexemple n° 101 de fig. 51), obtenus avec une tension de 78 kV

très voisine de la tension de perforation du condensateur à

effluves, montrent une légère diminution de tension au mo¬

ment du court-circuit.

Ce phénomène n'est pas dû à des pertes du condensateur

C7 car il se produit même si le choc est coupé tout de suite

après l'amorçage de l'éclateur F12, alors que le condensateur C7est à peine chargé. Cette observation nous oblige à limiter

nos conclusions aux tensions qui ne s'approchent pas tropde la tension de perforation.

Résumé et conclusions.

Nos recherches avec tension alternative faites à sec ont

révélé que l'effet d'une oxydation artificielle se limite à une

faible élévation de la tension initiale des effluves et à une

légère diminution des pertes pour les tensions qui lui sont

immédiatement supérieures. Cet effet disparaît quand les

fils sont exposés à la pluie ; la tension initiale est alors la même

pour tous les fils, oxydés ou non, et elle est sensiblement infé¬

rieure à celle des fils ne recevant pas de pluie.Avec la tension alternative, une oxydation artificielle,

comme celle de nos conducteurs, ne saurait donc procurer un

gain important sur les pertes par effluves même en l'absence

de pluie.Dans le cas d'une tension continue, nous n'avons pu rele¬

ver aucune influence appréciable de l'oxydation au cours de

nos recherches faites à sec, aussi ne les avons-nous pas répé¬tées sous pluie artificielle.

Enfin nos mesures avec tension de choc nous amènent

à distinguer dans les pertes par effluves celles qui se produisentpendant quelques microsecondes, à l'instant où le champ

77

électrique dépasse la tension initiale (pertes initiales), de celles

provoquées par le maintien de ce même champ et qui, aprèsun certain temps, se manifestent comme pertes par effluves

sous tension continue (pertes continues).

Quant aux mesures de contrôle que nous avons faites

en utilisant l'oscillographe cathodique comme machine à

soustraire instantanée, elles nous ont permis d'abord d'éta¬

blir avec une précision parfaite la courbe des charges d'ionisa¬

tion pendant les premières microsecondes des chocs, ensuite

de mesurer le courant de pertes pendant des chocs très longs

(0,5 s) correspondant au régime continu et de constater enfin

un phénomène transitoire entre les pertes dues au front de

l'onde et celles dues à une tension continue constante.

Nous avons en outre déterminé qu'il faut, avec notre

installation, de 2 à 7 ms pour que les pertes atteignent le

régime stationnaire sous tension constante, la durée de la

période transitoire variant en raison inverse de la tension

de choc.

Leer - Vide - Empty

BIBLIOGRAPHIE

1. Bennet E.: An Oszillograph Study of Corona. Proc. A.J.E.E., 1931-

I, p. 1388.

2. Berger, Dr K.: Eine neuc Schaltung fur die Erzeugung zeitpro-

portionaler Ablenkungen in Kathodenstrahl-Oszillographen.Bulletin A.S.E., 1944, n° 2, p. 33-40.

3. Caroll J.S. et Ryan H.J.: The Space Charge thai surrounds a

Conduclor in Corona al 60 cycles. A.J.E.E., T. 45, 1926,

p. 113G.

4. Caroll J.S. et Rockwell M.M.: Empirical meihod of calculaiingcorona loss from high voilage Iransmission Unes. E. Engi¬

neering, T. 55, 1937, 4 p. 428.

— Corona loss in athmospheric conditions. El. Engineering,1934, p. 272.

5. CoEiiN et Ziegler: Ueber unipolare Form der Gleitkorona. Zeit-

schrift f. techn. Physik, 1933, p. 246-249.

6. Daubensack: Experimentelle Untersuchungen an Koronaentladun-

gen in Lufl, Kohlendioxyd, Wasserstoff. Archiv fur Elek-

trotechn., T. 30, 1936, p. 581-589.

7. Davis B.: Theory of the Corona. A.J.E.E., 1914-1, p. 529.

8. Engel A.: Zeitschr. Physik 1931, Bd. 68, p. 768.

9. Faccioli G.: tjber \'erluste der Hochspannungsleitungen. E.T.Z.,

1912, p. 40.

10. Fasi G.: Sulla determinazione dei gradienli di accensione délia

corona inlorno ai condutlori. Elettrotecnica, T. 23, 1936.

p. 556-561.

11. Gemant: Einfluss hochfrequenler Vberlagerungen auf den Korona-

strom. Zeitschr. f. Physik, T. 78, 1932, n° 3 und 4, p. 240-

249.

80

12. Griveli.ari G. et Palestri.no: Theoretische Belrachtungen und

praktische Erfahrungen ùber Bestimmung der Koronaver¬

lusle. Elettrotecnica, T. 15, 1928, n° 16 et 17, p. 422-427,et 449-455.

13. Harbich J. nach Diss.: Glimmverlusle paralleler Leiter. E.T.Z.,

1912, p. 1170.

14. nach Harding: Koronaverlusle an Drâhlen bei hoher Spannung.E.T.Z., 1912, p. 1335.

15. Henelmeyer C. T. et Kostko J. K. : On the Nature of Corona. Loss

A.J.E.E., T. 44, 1925, p. 1008.

16. Holm R.: Théorie der Wechselstromkorona an Hochspannungslei-tungen. Archiv f. Elektrotechnik, T. 18, 1937, p. 567.

17. Hoover W. G.: Fields and Charges aboul a conductor. El. Eng.,T. 55, 1936, n° 5, p. 448-454.

18. Jakobson F. : Corona Tests al High Altitude A.J.E.E., 1917, p. 949.

19. Krull H.: Untersuchungen von Koronaverlusten. Diss. T. H. Han-

nover, 1934.

20. Kuiin E.: Korona- und Isolatorverlusle bei hoher Gleichspannungin Abhàngigkeil von der Wilterung. E.T.Z., 1935, p. 609-611.

21. Laepple H.: Neue Untersuchungen ùber die Wechselspannungs-korona an Leitungsseilen. E.T.Z., 1944, p. 25-31.

22. Lloyd W.C. et Starr E.G.: Method used in Investigation Corona

Locs. A.I.E.E., T. 40, 1927, p. 1322.

23. Mahx et Gœschei.: Koronaverlusle bei hoher Gleichspannung. E.T.

Z., 1933, p. 1112-1113.

24. Misère.: Gasenlladungen bei Nieder- und Hochfrequenz. Archiv

f. Elektrotech., 1934, p. 411-418.

25. Naumann: Die wirlschaflliche Bedeutung der Koronaverlusle. EL

Wirtschaft, T. 28, 1929, n<> 474, p. 19-20.

26. Palestrino: Le perdile per effello corona sulla linee ad altissima

tensione. Energia Elettrica, 1932, p. 690-702.

27. Peek: Law of Corona an Dielectric Strength of Air. Proc. A.J.E.E.,

1931-1, p. 1338.

28. — Abhàngigkeil der Strahlungsverluste von Hochspannungs-leitern von der Lufldichle, Gesetz von Peek. E.T.Z., T. 57,1936, ri" 29, p. 825-829.

29. — Gesetz der Koronabildung und die dielektrischen Eigen-schaften der Luft. Nach Peek. E.T.Z., 1912, p. 61.

81

30. Potthof et Matiiiesen: Koronaverlusle an Seilen bei Wechsel-

spannung. E.T.Z., 1935, p. 3-7.

31. Prinz IL: Die Gesetze der Koronakennlinien bei Gleichspannung.

Archiv f. Elektrotechnik, T. 32, 1938, n° 2, p. 114-123.

32. — Ein neues Verluslgeselzder Wechselspannungskorona. Wiss.

Verôff. aus dem Siemens-Konzern, T. XIX, fasc. n° 3.

33. — Die Gleichsiromkorona. Thèse T.H. Munich, 1935.

34. Ryan II.,1. et Henline H.H.: The Hystérésis Characler of Corona

Formation. A.J.E.E., 1924, p. 825.

35. Schneckenberg: Strom-Spannungsellipsen bei Wechselstrom, Ko¬

ronaerscheinung. Helios Fachzeitschrift, 1931, n°8,p. 02-63.

30. Stockmeyeh W. : Koronaverlusle bei hoher Gleichspannung. Wiss.

Verôff. aus dem Siemens-Konzern, T. XIII, 1934, p. 27.

37. Strigel K.: Vergleichende Unlersuchung von Gleich- und Wechsel¬

spannungskorona. Wiss. Verôff. des Siemens-Konzerns,

T. XV, 1936, fasc. 1, p. 08-91.

38. Toriyama: Stosskorona. E.T.Z., T. 54, 1933, n° 38, p. 909-910.

39. Waldorf: High voltage Corona in air. Americ. Inst. of. el. Eng.,

T. 49, 1930, n° 4, [i. 272-276.

40. Weidig et Jaensch: Koronaerscheinungen an Leilungen. E.T.Z.,

1913, p. 037.

41. Whiteiiead J. B. et Iniiike T.: The Corona Vollmeter and the

Eleclric Strength of Air. J.A.J.E.E. 1920, p. 441 et 511.

42. Wiuteheau J.B.: The Electric Strenght of Air. Proc. A.J.E.E.,

1910-11, p. 1059.

43. Wii.lis C.H.J.: Space charge and currenl in alternative corona.

Amer. Inst. of el. Eng., T. 40, 1927, n° 3, p. 272-281.

44. Wœiir: Korona an Kupfer- und Aluminiumseilen. Alum. Hauszeit-

schrifl, T. 3, 1931, n° 7-8, p. 266.

45. Zeerleder: Einfluss der Koronaerscheinung auf Freileilungsdràhle

Alum. Hauszeitschrif't, T. 3, 1931, n° 7-8, p. 267.

6

CURRICULUM VITAE

Né le 10 novembre 1915, à Fribourg, où j'ai été élevé,

j'ai fait mes études au Collège St-Michel puis à l'Ecole Poly¬

technique fédérale où j'obtins en 1938, le diplôme d'ingénieurélectricien. Au début de 1939, je fus engagé par la fabrique

d'appareillage Zellweger à Uster que je quittai en mai 1940.

Dès le semestre d'hiver 1940-41, je travaillai comme assistant

au laboratoire de haute tension de l'Institut d'électrotech-

nique de l'E.P.F. où je suis resté jusqu'au printemps 1943.

Depuis lors, je travaille au laboratoire de haute tension des

Ateliers de construction d'Œrlikon.

Jacques Monney.

Zurich, le 20 décembre 1944.

rights / license: research collection in copyright - non ... · table des matiÈres pages...

Documents