Système Edison pour la distribution du courant continu

Une dynamo fournissait la tension de 110V positive par rapport au neutre et la seconde dynamo fournissait la tension négative. Il s'agit d'un réseau "three wire direct current" (DC = continu). Le troisième fil (le neutre) n'est pas repris sur le schéma.

Plus tard on est passé à l'alternatif, mais le réseau "split phase" a été maintenu, avec une tension de 110V pour les petits utilisateurs (éclairage, prises) et 220V pour les gros appareils fixes.

Le moteur (ou la turbine) entraine les deux dynamos. Dans le cas d'un moteur, celui-ci est souvent alimenté via un réseau série à courant constant qui est décrit au paragraphe suivant.

Haute tension continue

René Thury qui était en contact avec Edison tente de réaliser un réseau à courant continu de haute puissance. Le but de ces réseaux haute puissance était de transporter l'énergie électrique d'une centrale hydro-électrique aux consommateurs. Thury a également conçu un régulateur de tension.

Pour arriver à transporter une puissance suffisante sur une longue distance, il faut utiliser la tension la plus élevée possible. La ligne Lyon-Moûtiers travaillait en bipolaire, avec un conducteur à environ +75kV et l'autre à environ -75kV par rapport à la masse, le courant étant fixé à 150A et la puissance transmise de 22.5MW.

Les dynamos sont de construction spéciale avec induits et collecteurs multiples pour limiter la tension entre les lames du collecteur. Mais pour arriver à la tension voulue, il faut malgré tout placer 4 dynamos en série.

Le système est un réseau série à courant constant (le réseau actuel est à tension constante où on ajoute tout simplement des appareils en les branchant en parallèle sur le réseau). Quand un appareil du réseau série ne doit plus être alimenté, on doit le cours-circuiter pour que le courant puisse continuer à circuler.

Du coté des utilisateurs on utilise des moteurs à courant continu entrainant des dynamos pour fournir la tension de réseau normale (110 + 110 continu). Le réseau de distribution est un réseau à tension constante

Le schéma ne correspond pas totalement au réseau de René Thury, mais la topologie est la même avec 4 générateurs (dynamos) d'un coté de la ligne et plusieurs moteurs à courant continu de l'autre coté. Ces moteurs entrainent des dynamos industrielles qui vont alimenter le réseau de distribution. Remarquez les contacteurs qui mettent le générateur ou le moteur en cours circuit quand il n'est pas utilisé.

Quand la demande est plus faible et que des moteurs sont mis à l'arrêt du coté des consommateurs, il faut également mettre des générateurs à l'arrêt pour éviter que le courant n'augmente trop s'il n'est pas possible de réduire le courant en diminuant le courant d'excitation des dynamos. Les dynamos sont de type shunt (excitation parallèle) ou compound léger pour mieux stabiliser le courant.

Le réseau série à courant constant est peu pratique et nécessite une conversion mécanique qui produit des pertes importantes. Les dynamos et moteurs ont besoin d'un entretien régulier (charbons et collecteurs) et le réseau doit parfois être mis à l'arrêt. Il n'est pas possible d'utiliser des commutatrices qui ont un rendement plus élevé, mais ne permet pas d'isoler galvaniquement les deux réseaux comme un groupe moteur-générateur ou un transformateur (pour l'alternatif).

On n'a plus installé de réseaux série à courant continu après la première guerre mondiale (mais les réseaux existants ont continué d'exister).

Utilisation actuelle du courant continu

Mais le continu n'a pas disparu pour autant: il est encore utilisé pour certaines applications comme l'électrolyse, la galvanoplastie,... et certaines lignes de chemin de fer.

La distribution de l'électricité à longue distance se fait également en continu, qui engendre moins de pertes et qui permet de connecter deux réseaux non-synchronisés (la Grande Bretagne et le continent).

Le circuit à gauche est un circuit pratique pour redresser le triphasé. On le transforme d'abord en hexaphasé pour permettre un redressement plus efficace.

Le transformateur utilisé est un transformateur triphasé avec 3 groupes de bobinages (A, B et C). Attention, l'agencement topographique des bobinages ne correspond pas au schéma: les bobinages A sont tous sur une même branche, B sur l'autre branche et C sur la troisième branche.

Il y a une alimentation basse tension de faible puissance (24 et 48V) pour l'appareillage auxiliaire.