Courant... pas courant ?

mauguier
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Courant... pas courant ?

Messagepar mauguier » 05 nov. 2012 19:56

Je lis sur les pages techniques des RhB, la tension de service sur la ligne : 11'000V AC 16 2/3 Hz
Du courant alternatif à 16 2/3 Herz, ça existe ??
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Claude Mauguier

Dominique
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Re: Courant... pas courant ?

Messagepar Dominique » 05 nov. 2012 20:48

Bonsoir,

Tout moteur ou transformateur présente des pertes par courants de Foucault (qu'on réduit en ayant des tôles minces) ou par hystérésis (qu'on réduit avec des aciers très spéciaux qui n'existaient pas au début du XXem siècle). De toutes façon, ces pertes sont proportionnelles au nombre de fois que le cycle d'hystérésis est parcouru ou à la fréquence pour les courants de Foucault.
Donc, à technologie métallurgique identique, on a un meilleur rendement aux fréquences faibles. Du moins pour un équipement électro-magnétique.
C'était notamment le cas au début du chemin de fer ou on utilisait du courant continu ou du 16 1/3 (voir les débuts du Train Jaune). On pensait même qu'il serait impossible d'avoir un moteur rentable à 50hz. Les progrès dans la fabrications d'aciers à faible hystérésis en tôles fines traitées en surface pour ne pas entrer en contact électrique avec leurs voisines ont permis ce miracle.
On peut penser que cette fréquence faible peut être difficile à générer ou à utiliser, mais c'est faux:
- Aucun générateur de centrale ne tourne à 3000 t/min (sauf les centrales à turbine à gaz): une turbine hydraulique tourne à 300 t/min et on multiplie les enroulements dans le stator pour atteindre nos fatidiques 50hz. Alors, autant mettre 3 fois moins d'enroulements et générer ce 16 1/3.
- Les moteurs des trains ne sont jamais synchrones ou asynchrones (moteurs par nature inaptes à faire démarrer un train !!): ils sont à courant continu (après redressement par commutatrice, lampe à mercure ou diodes au sélénium)... jusqu'à l'avènement des commutateurs électroniques qui permettent d'alimenter en alternatif un moteur à vitesse variable, mais ceci est une autre histoire.
- Les pertes au transport, qui sont proportionnelles au courant, ne dépendent pas de la fréquence.
Donc la question n'est pas: pourquoi utilise t'on le 16 1/3 dans certains pays mais plutôt: pourquoi utilise t'on le 50hz pour la distribution domestique, puisque le rendement est plus mauvais et les moteurs et générateurs plus difficiles à construire ? La raison est due à la perception du clignotement (plus sensible que la persistance rétinienne) qui intervient à partir de 10ms, soit 2 alternances d'un courant à 50hz (ampoules à incandescence, lampes à arc, ...). Ce qui va bien pour un moteur n'est plus vrai pour l'éclairage.
Les réseaux ferrés (ou le problème majeur est l'utilisation de fortes puissances électro-mécaniques) sont de préférence alimentés en courant continu (réseaux sud de la France) ou en 16 1/3 dans des régions ou la production hydro-électrique est majoritaire: Suisse, Autriche, Allemagne (quoi que !), Suède et Finlande: http://fr.wikipedia.org/w/index.php?tit ... ion_en.svg et en 50hz dans des régions ou la production par turbine est majoritaire (gaz).
A noter: la fréquence utilisée dans le circuit intérieur des avions (et actuellement pour l'éclairage intérieur des rames de trains) est à 400hz car les circuits magnétiques des transformateurs sont à base de ferrites, plus légères, mais ceci ne conviendrait pas pour de fortes puissances (nombre de tesla max plus réduit)
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Dominique

mauguier
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Re: Courant... pas courant ?

Messagepar mauguier » 05 nov. 2012 23:48

Merci pour ces précisions lumineuses ! A propos du 50 hz et de l'effet de rémanence sur la rétine aux fréquences inférieures, il se trouve que cette fréquence est aussi responsable de la tétanisation des fibres musculaires... d'où le danger de l'électrocution en courant alternatif, qui bloque les muscles y compris ceux de la respiration. La ddp ou l'intensité sont un autre pb, bien sûr. On se demande pourquoi n'a pas été choisie une fréquence légèrement supérieure (bon, les enroulements qui finissent par faire des moteurs monstrueux, certes...). Cette fréquence de tétanisation n'est d'ailleurs pas la même pour tous les animaux.
On n'est jamais content...
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Raison : http://v2.chemineur.fr/forum/20121105234853
Claude Mauguier


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