Une date, un homme : 26 novembre 1888 - Décès de Lucien GAULARD

Pour un grand nombre d'entre nous, ce nom n'évoque rien. En ce jour du 126 ème anniversaire de la date de son   décès, peut-être est-ce  là l'occasion de rappeler en quelques lignes qui il fût et ce qu'il fit dans le domaine de l'électricité.

Lucien Gaulard
Source : Edison Tech Center

Léon Adrien dit Lucien Gaulard est né dans le centre de Paris, rue Vieille du Temple le 16 juillet 1850 d' Onézime Justice et d'Edmé Gaulard, fabricant de vernis. Il était le onzième d'une fratrie de 12 enfants. Influencé par son milieu  familial, il fit des études de chimie. Entre 1876 et 1881 il déposa plusieurs brevets ayant pour objet  entre autres, le tannage des peaux en cuir, la production de sels de soude, la fabrication de la pâte à papier, la dé-phosphorisation des minerais de fer, etc.

Parallèlement, il s'intéressa à l'électricité.En 1881, Paris fut le siège de la première Exposition internationale d'Electricité qui se tint au Palais de l'Industrie sur les Champs-Elysées, là même où sera édifié le Petit Palais et le Grand Palais. Ce fut  pour Lucien Gaulard l'occasion de présenter deux réalisation, une pile thermoélectrique et une lampe électrique. Ce futt sans doute lors de cette exposition qu'il rencontra John Dixon Gibbs qui, intéressé par ses travaux, lui proposa de s'installer à Londres.

Le 7 novembre 1882, ils déposèrent le premier brevet fondateur de la distribution électrique moderne. Son titre («Nouveau système de distribution de l’électricité pour servir à la production de lumière et de la force motrice») ne suggèrait pas que l’auteur proposait en réalité de produire et de transporter l’énergie électrique par l’emploi du courant alternatif. Il préconisait également l’utilisation de «générateurs secondaires» : les transformateurs.

Le « générateur secondaire » était composé d’un enroulement primaire fait de fil de cuivre de 3 mm de diamètre isolé et disposé en trois couches sur un noyau de fer doux. L’enroulement secondaire était constitué de 6 bobines positionnées autour de l’enroulement primaire. Chacune était constituée de 6 fils de 0,5 mm de diamètre connectables soit en série, soit en parallèle. La nouveauté de ce système était de permettre le réglage du rapport de transformation.  

En 1883, grâce à une élévation de la tension, ils réussissaient un transport d'électricité sur une distance de 40 km. Ils utilisèrent un courant alternatif sous une tension de 2 000 V, réalisée par des transformateurs avec un noyau en forme de barres. Le 6 novembre 1883, un nouveau brevet détaillant les phénomènes d’induction et présentant un nouvel appareil à câble composite fut déposé.

Le générateur secondaire de Gaulard
Source : Edison Tech Center

C’est ce type d’appareil qui servit à l’éclairage de cinq stations du métro de Londres (Edgware Road, Notting hill gate, Gower street, King’s cross et Aldgate). Dans cette version, le primaire était alimenté par une tension d’environ 20 à 30 volts et les secondaires pouvaient délivrer entre 50 et 100 volts. Le réseau comportait alors 151 lampes à incandescence de 63 W sous 100 V et 5 lampes à arc de type Jablochkoff de 375 W sous 50 V. Chaque colonne de générateur était capable de délivrer environ 250 W et plus de 48 furent nécessaires à l’éclairage du métro.

À la station d' Edgware Road, une machine à vapeur actionnait un alternateur de 30 ch et 2 000 V. La ligne primaire d’une longueur de 25 km desservait les 5 stations où 4 groupes de 4 générateurs secondaires étaient placés en série. Le système fonctionna 9 heures par jour entre novembre 1883 et septembre 1884 et ce sans incident.

En 1884 il mit en service une liaison bouclée de démonstration (133 Hz) alimentée par du courant alternatif sous 2 000 volts, de Turin à Lanzo aller et retour (80 km). On finit alors par admettre l'intérêt du transformateur, qui permet d'élever, de transporter, puis d'abaisser, la tension délivrée par un alternateur, facilitant ainsi le transport de l'énergie électrique par des lignes à haute tension.

Une troisième version fit l'objet d'un nouveau brevet en février 1884. Les enroulements primaires et secondaires étaient alors constitués de disques de cuivres alternés spires à spires, les hélices secondaires pouvant être reliées en parallèle et par groupe. La puissance délivrée par les générateurs secondaires à hélice atteignait alors 1 300 W pour une masse de cuivre de 12,280 kg soit 72 W/kg, valeur à comparer à la version à câble composite ou la puissance n’était que de 30 W/kg. Le rendement de l’appareil atteignait alors plus de 83 %.

La même année, la Société Internationale des Électriciens proposa d'appeler transformateur ce générateur secondaire. Pendant l’été 1885, George Westinghouse acheta plusieurs générateurs Gaulard et devint concessionnaire exclusif pour les États-Unis. La transaction s’éleva à 50 000 $ de l'époque.Dans les premiers jours de l'année 1886, Lucien Gaulard inaugure l’usine centrale de Tours où  machine à vapeur de 250 chevaux entraînent 2 alternateurs. Par une distribution souterraine, ils alimentaient des générateurs secondaires d’un type nouveau à circuit magnétique fermé et placés en dérivation.

Le transformateur de 1886 n'a pas grand chose à envier aux transformateurs actuels, son circuit magnétique fermé (le prototype de 1884 comportait un circuit magnétique ouvert, d'où un médiocre rendement) est constitué d'un faisceau de fils de fer annonçant le circuit feuilleté à tôles isolées.

La fin de sa vie fut moins brillante. Comme beaucoup d'inventions de cette époque, leur paternité était souvent contestée. Ce fut le cas pour  Lucien Gaulard qui, traîné en justice, perdit tous les procès et ses brevets. Ruiné, il sombra dans la folie. Il meurt le 26 novembre 1888 à l’hôpital Sainte-Anne où il était entré quelques mois plus tôt suite à un accès de démence.

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Richard