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EN_CONSTRUCTION
Il ne reste plus qu'a mettre en forme le travail de Marcel !
LES PREMIERS MODES DE FACTURATION DE L’ENERGIE ELECTRIQUE
Le forfait a été principalement utilisé, il comprenait une redevance mensuelle calculée sur le nombre et la puissance des lampes installées. Le coût d’achat important des lampes ainsi que leur durée de vie faible incitait le consommateur à une utilisation économe.
• (Pour éviter l’installation de lampe supplémentaires ou de puissance non prévu au contrat-9) les sociétés de distribution d’électricité utilisaient des fusibles ou des limiteurs de courant genre bilame réglés à la puissance contractuelle.
Le forfait et la redevance : La plus grande imagination était déployée à l’époque en France, les unités de tarification étaient très diverses :
• (La lampe-an de 16 bougies-10)
• La lampe-an de 1à bougies
• (Le Carcel-an-11)
• Le Carcel-heure
• La lampe-heure
• La lampe-mois
• Le kilo Wattheure – utilisé de nos jours.
Pourquoi cette diversité ?
• Extrême division du milieu des électriciens – les unités ne sont pas normalisées
• Les premiers « compteurs » apparaissent coûteux et peu fiable.
La lecture en kWh se généralise de plus en plus, la Commission Electrotechnique Internationale (CEI) a adopté cette unité qui sera bientôt imposé (document de la Compagnie Des Compteurs – juin 1939) a partir de la Loi du 2 avril 1919.
LES PREMIERS APPAREILS DE METROLOGIE
La méthodologie de calcul est acceptée par les électriciens d l’époque :
On mesure une puissance avec un Wattmètre ou une intensité avec un ampéremètre et on intègre ces valeurs à une base de temps pour obtenir une énergie.
Les premiers compteurs utilisés n’avaient rien à voir avec nos actuels compteurs à induction ou maintenant avec les appareils du type CBE (Compteur Bleu Electronique) et pour demain le compteur communicant fonctionnant sur des courants porteurs pour la relève et divers fonctionnalités.
L’histoire débute en 1890 un concours est lancé entre les fabricants des compteurs institué par la Ville de Paris pour des appareils précis et réellement pratiques.
Le compteur électrolytique.
Deux types de compteur :
• Sans shunt avec ou sans force contre-électromotrice (shunt 12).
• Avec shunt, mais sans force contre –électromotrice (force contre –électromotrice13) .
Les électrolytes plus fréquemment utilisés sont des solutions salines et acides (électrolytes14).
Leur résistance dépend de nombreux facteurs dont les principaux sont la teneur en sel ou acide et la température).
Un appareil fut présenté par M Edison en 1881 (l’exposition d’électricité-15) c’est le coulombmètre d’Edison dû à un anglais S. Holden.
Le principe :
Un petit courant dérivé d’un shunt traversait (un voltamètre-16) à électrodes de cuivre ou de zinc, le courant passait par la première électrode ou plaque immergée dans une solution acide entraînant de la matière qui était déposée ensuite sur la seconde plaque installée en vis-à-vis. Le dépôt de matière était proportionnel à l’énergie consommée par l’abonné.
En réalité l’appareil de M Edison comprenait 2 voltamètres identiques branchés en parallèle avec une résistance en cuivre qui tentait de compenser la valeur de la résistance électrique de l’électrolyte cette compensation n’était pas rigoureuse. Le dispositif utilisait également une lampe pour éviter la congélation de l’électrolyte, cette dernière s’allumait automatiquement à l’aide d’un bilame par température froide.
Le relevé des consommations n’était pas simple, chaque mois le « releveur » déposait les anciennes plaques et reposait des nouvelles, les plaques usagées étaient pesées au siège de la société de distribution, on en déduisait ensuite une facturation.
La pesée de la cathode devait se faire avec une extrême précision car la quantité de courant réel en Ampère traversant le shunt est ici 1 000 fois plus grand que le partie dérivée dans le voltamètre. Au laboratoire les électrodes devaient être lavées à l’eau pure et essuyées afin de retirer les sels de zinc adhérant au métal.
Ces compteurs furent vite abandonnés en 1895, ils étaient utilisés principalement en Angleterre.
Cette technique faisait naître des soupçons des consommateurs devant les factures à payer.
Un exemple plus élaboré du compteur Edison avec la balance de pesage
M Edison améliora son compteur électrolytique, il suspend les électrodes à un fléau de balance, il s’inclinait peu à peu sous l’influence de l’augmentation du poids de la cathode (-). Quand la différence de poids atteint une certaine valeur, la balance changeait le sens du courant du voltamètre et le dépôt s’effectuait alors de l’autre côté et ainsi de suite.
Le mouvement du fléau commandait un système d’engrenage identique à ceux des compteurs à gaz de l’époque et la quantité d’énergie mesurée était enregistrée sur un cadran.
Le compteur Krumer sans shunt à force contre-électromotrice.
Article paru dans la revue d’électricité le 13 février 1909.
Le principe :
Ce compteur a été essentiellement utilisé en Espagne.
Une autre innovation modernisa le compteur Krumer, sur le même principe, la cloche C recueillait l’oxygène et l’hydrogène, par un système mécanique elle se soulevait et lorsqu’elle était remplie une étincelle enflammait le mélange détonant et la cloche retombait.
les mouvements actionnaient un cadran gradué.
Le compteur électrolytique ou coulombmètre de Bastian
Même principe que le compteur Krumer, la lecture de la consommation s’effectue par la décomposition de l’électrolyte en gaz et par la mesure du niveau du liquide au travers d’un tube de verre gradué.
Solution composée de soude caustique, électrodes en nickel, l’étanchéité de la solution est réalisée par une mince couche d’huile.
Du fait d’une force électromotrice de polarisation cet appareil ne se place pas sur un shunt mais directement en série avec la charge à mesurer.
Compteur électrolytique à mercure construit par The Reason Ming C° Brighton.
Le compteur Wright, selon le même principe Brighton.
Il utilisait un électrolyte d’azotate mercureux de même une partie du mercure provenant de l’électrolyse du nitrate se rassemble dans un tube de verre gradué pour effectuer la mesure de la quantité de courant consommée par l’abonné.
Après les appareils chimiques, un coulombs-mètres à action mécanique :
Le compteur CAUDERAY est en réalité un ampèremètre de Despretz, avec un enregistreur automatique, le mécanisme était très compliqué.
Compteur vue de face avec les aiguilles et le mouvement d’horlogerie. Diagramme du principe
Vue arrière l’Ampéremètre
Le cylindre avec la flèche tourne en une seconde, semblable à un tambour de boîte à musique il est muni de dents spécialement disposées, la partie centrale ne comporte pas de dent (position de la flèche) de part et d’autre du centre le premier cercle possède une dent, le second deux, trois…
Fonctionnement :
L’aiguille (de l’Ampéremètre) en position centrale il n’y a pas de débit, elle se déplace de gauche à droite un petit débit est enregistré, elle rencontre la première dent, très légèrement elle se trouve soulevée à ce moment un mécanisme agira sur un cadran de la minuterie situé en haut. Si le débit devient plus important l’aiguille rencontrera le cercle à deux dents ou le cercle suivant trois picots et l’enregistrement au cadran sera de deux ou trois unités.
Le tambour est divisé en deux parties si la polarité du courant continu s’inverse l’aiguille travaillera de droite à gauche.
Pour un appareil industriel le tambour effectue 1 tour en 100 secondes.
Ce compteur parait assez compliqué, mais il était très précis, l’erreur ne dépasse pas 1.1%.
L’enregistrement en myriacoulomb – 1 myriacoulomb = 10 000 coulombs ou 2 .78 ampéres-heures.
Les compteurs moteurs à courant continu.
Il existe deux types d’intégration :
• L’intégration discontinue – composé d’une horloge, un wattmètre ou un Ampéremètre et un intégrateur.
Ce système réclamait un remontage manuel de l’horlogerie, plus tard un petit moteur effectuait ce remontage automatiquement. Ce mécanisme était souvent défectueux à cause de l’oxydation des pièces.
• L’intégration continue :
L’appareil était composé d’un moteur et d’un frein magnétique, l’énergie consommée était proportionnelle à la vitesse de rotation, la fiabilité dépendait de la stabilité du réseau (tension).
etc ...
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