ILLINOIS UNIVERSITY OF ILLINOIS AT URBANA-CHAMPAIGN PRODUCTION NOTE University of Illinois at Urbana-Champaign Library Brittle Books Project, 2015.COPYRIGHT NOTIFICATION In Public Domain. Published prior to 1923. This digital copy was made from the printed version held by the University of Illinois at Urbana-Champaign. It was made in compliance with copyright law. Prepared for the Brittle Books Project, Main Library, University of Illinois at Urbana-Champaign by Northern Micrographics Brookhaven Bindery La Crosse, Wisconsin 2015| Subject to Revision.] Institution of manuka! Engineers. ON LIGHTING BY MEANS OF ELECTRICLTY. By M. HIPPOLYTE FONTAINE, of Paris. NOTE SUR L’ECLAIRAGE ELECTRIQUE. , Par M. HIPPOLYTE FONTAINE, Ingénieur à Paris. B2 ON LIGHTING BY MEANS OF ELECTRICITY. The light obtained by means of an electric current, of which the practical application, not long since, was confined to lighthouses, has definitely taken its place for industrial purposes, since the invention of the Gramme machine with continuous currents. This light is now regularly employed in mechanical workshops, cloth factories, spinning mills, dye works, sugar works, railway stations, &c., &c. The number of industrial applications, which was four in 1874, and 12 in 1875, was raised to 85 in 1876, and to 350 in 1877, whilst at present there are upwards of 500 applications èf the light, amounting in intensity to more than a million and a half of candles. This is not much, compared with the total of illumination, public and private ; but it is a great deal when it is considered how recently the new light made its first appearance, and how many difficulties there are to be overcome in the introduction of new inventions. The electric light does not interfere with gas-light, nor with oil-light, nor with candle-light. It will not revolutionise, as. has often been averred, the question of lighting, destroying what is now in use, and monopolising every industrial application, domestic and public. The electric light has its place marked out for it under many circumstances; but, far from diminishing the consumption of the other lights, it will lead to their further development, by demonstrating the advantages of a more powerful and more complete illumination. Frequently inferior in point of economy to the other systems, it possesses special qualities of its own, by which it is adapted, as a space-penetrating light, for the solution of problems heretofore unsolved. With the aid of a lenticular projector, it acquires a prodigious power of reaching into space, and distinguishing objects several miles distant. By the naked light, unaided, spacious halls or extensive yards may be lighted up, so that by night, as by day, the movements of merchandise, or manufacturing operations on a large scale, or work in open air, may be followed up.^ u"t note sur l’éclairage électrique. 3 La lumière obtenue à l’aide d’un courant électrique, qui naguère encore n’était utilisée d’une manière pratique que dans quelques phares, a pris définitivement place dans l’éclairage industriel depuis l’invention de la machine Gramme à courants continus. Aujourd’hui cette lumière est couramment employée dans les ateliers de construction mécanique, dans les tissages, les filatures, les teintureries, les sucreries, les gares de chemins de fer . . etc. etc. Le nombre des applications industrielles qui était de 4 en 1874, de 12 en 1875, s’est élevé à 85 en 1876 et à 350 en 1877, il dépasse maintenant 500, qui fournissent une lumière totale supérieure en intensité à un million et demi de bougies. C’est peu, comparé à l’ensemble de l’éclairage public et particulier, c’est beaucoup lorsqu’on considère l’époque récente des débuts du nouvel éclairage et les difficultés sans nombre que rencontrent toutes les inventions. La lumière électrique ne peut nuire en rien ni au gaz, ni aux lampes à huile, ni aux bougies ; au contraire. Elle ne vient pas modifier comme on l’a souvent dit, de fond en comble la question de l’éclairage, détruire ce qui existe, monopoliser à elle seule toutes les applications industrielles, domestiques et publiques. La lumière électrique a sa place marquée dans une foule de circonstances, mais loin de faire diminuer la consommation des autres lumières, elle en développera l’emploi, en faisant ressortir les avantages d’un éclairage plus intense et plus complet. Souvent inférieure, au point de vue de la dépense, aux autres systèmes, elle a des qualités toutes spéciales {/ ) qui lui sont propres et qui la rendent apte à fournir un éclairage ambiant, et à résoudre des problèmes qui étaient restés insolubles jusqu’à ce jour. Tantôt, aidée d’un projecteur lenticulaire, elle atteint une puissance prodigieuse qui permet de sonder l’espace et de distinguer des objets à plusieurs kilomètres de distance ; tantôt, à feu nu, elle éclaire convenablement de grandes halles ou d’immenses chantiers à découvert, rendant possible, la nuit comme en plein jour,4 ON LIGHTING BY MEANS OF ELECTRICITY. Again, by the interposition of ground glass a softened and uniform light is produced which is very advantageous for many manufactures. The field of operation is extensive, and will remain open for a long time before it is fully occupied ; but it certainly does not represent a hundredth part of the whole system of lighting ; and it may safely be predicted that the employment of artificial lighting will very soon be doubled in extent. As the greater portion of the practice of electric lighting is accomplished with the Gramme machine with continuous currents, this machine will form the subject of the following calculations and observations, together with the machine with alternative currents, with which a great degree of success has been attained during the last few months. There are four points for consideration in lighting by electricity ; the machine which produces the current, the carbons between which the light is generated, the lamp by which the length of the voltaic circuit is regulated, and the conductors by which the electricity is led from the machine to the lamp. Several forms of machine are in use:—Mr. Siemens’ machine, which occupies but little space; M. Loutin’s machine, by which a great number of regulators are supplied ; that of the Société l’Alliance, which has scarcely any other inconvenience besides its great bulk and high price ; and the Gramme machine, which is almost everywhere well known. The Gramme machine is simple, powerful, and very compact. It does not contain any delicate organs liable to alteration ; it can be erected in the course of a few hours, without foundations ; and it can be worked for months without interruption and without the slightest inconvenience. The dimensions of this machine vary, of course, with the nature of the work and the power required. In the form of machine most usually employed for military purposes, flat electro-magnets are used ; for ships there are four horizontal columns ; for signals the machine is very small, and may be worked by manual labour, &c. For industrial purposes there is but one type of machine, of the following dimensions >—note sur l’éclairage électrique. 5 la manutention des marchandises, les manœuvres d’ensemble ou le travail en plein air; tantôt, enfin, adoucie par l’interposition de verres dépolis, elle produit un éclairage uniforme, très-avantageux dans beaucoup de manufactures. Le champ d’exploitation est vaste, et restera bien longtemps à l’ordre du jour avant d’être épuisé, mais il ne représente certainement pas la centième partie de l’éclairage général, et on peut, sans rien exagérer, prévoir, qu’à bref délai, l’éclairage général sera doublé. La plus grande partie des installations d’éclairage à l’electricité ayant été réalisée avec la machine Gramme à courants continus, c’est d’elle que je m’occuperai dans les calculs et les observations qui vont suivre. Je parlerai également des machines à courants alternatifs dont le succès est très-vif, depuis quelques mois. Quatre points sont à considérer dans l’éclairage électrique ; la machine qui produit le courant ; les charbons entre les pointes desquels jaillit la lumière ; la lampe qui règle la longueur de l’arc voltaïque et les conducteurs qui amènent l’électricité de la machine à la lampe. Plusieurs systèmes de machines sont en usage : celui de Mr. Siemens qui occupe peu d’espace, celui de M. Lontin qui alimente un grand nombre de régulateurs, celui de la Société l’Alliance qui n’a guère d’autres inconvénients que son volume encombrant et son prix élevé, et enfin celui de M. Gramme, dont la réputation est à peu près universelle. La machine Gramme est en effet simple, robuste, bien condensée : elle ne renferme aucun organe délicat susceptible de s’altérer, elle peut s’installer en quelques heures, sans fondations, et fonctionner des mois entiers sans interruption et sans le moindre inconvénient. Les dimensions de cette machine varient naturellement avec l’usage et la puissance. Le modèle le plus employé dans l’art militaire est à électro-aimants plats, celui des navires est à 4 colonnes horizontales, celui destiné aux signaux est très-petit et peut se manœuvrer à bras d’hommes... etc. Il n’existe qu’un seul type pour l’éclairage industriel. Voici ses dimensions :6 ON LIGHTING BY MEANS OF ELECTRICITY. Total length.............................. 21*6 inches. Total width .............................. 14*75 „ Total height.............................. 21*6 „ Volume ................................... 4 cubic feet. Diameter of the bobbin ................... 7 inches. Number of revolutions per minute ......... 850 turns. Weight of the copper in action ........... 70 lb. Total weight.............................. 397 lb. Power necessary for driving the machine... h.p. With regard to the estimation of the illuminating power, it is to be remarked that if the regulator and the photometer be placed in the same horizontal line, and the axes of the two carbons in the same vertical line, a light equal to 2400 candles is produced. If the regulator be suspended at a height of 16*4 ft., and the measure be taken below at 16*4 ft. from the foot of the regulator, the upper carbon acts as a reflector, and 8400 candles are indicated by the photometer. Again, if the measure be taken as in the first case—the photometer and the regulator at the same level—whilst the lower carbon is fixed a little in advance of the upper carbon, so as to create a dazzling screen behind it, then 6400 candles are obtained. The power, horse-power, is constant in the three cases. It has sometimes been objected that the Gramme machine runs faster than the Alliance machine, and is bulkier and consumes more driving power than the Siemens machine. As to the first objection, it may be remarked that the number of revolutions has been confounded with the velocity ; that the bobbins of the Alliance machine which are farthest from the axis of rotation revolve at least as rapidly as those of the Gramme machine ; that as to the length of the axles the same holds good, and that consequently there is no foundation for the criticism. On the second point, it is to be remarked that the best magneto-electric machine is not that'which occupies the least space, nor that which requires the smallest quantity of driving power. The choice properly falls upon a machine which, occupying but little space and requiring but a moderate degree of driving power, is moderate in cost, and offers at the same time every possible guarantee for durability and steadiness of action. To rest the choice solely upon the bulk and the driving power would be to commit a great error,note sur l’éclairage électrique. 7 Longueur totale..................... Largeur totale ..................... Hauteur totale ..................... Volume ............................. Diamètre de la bobine .............. Nombre de tours par minute ......... Poids de cuivre enaction ........... Poids total ........................ Force motrice nécessaire au fonctionnement Om. 550 0m. 375 0m. 550 0m. 113 0m. 180 850 32 kilogs. 180 kilogs. chevaux. L’évaluation de la puissance lumineuse donne lieu à quelques remarques : si l’on place le régulateur et le photomètre sur une même ligne horizontale, et les axes des deux charbons sur une même ligne verticale, on obtient 2400 bougies ; si l’on siispend le régulateur à 5 mètres de hauteur, et si l’on prend la mesure en bas à cinq mètres du pied du régulateur, le charbon supérieur fait l’office d’un véritable réflecteur et le photomètre accuse 8400 bougies ; si enfin, on prend la mesure comme dans le premier cas,—le photomètre et le régulateur au même niveau,—et qu’on fixe le charbon inférieur un peu en avant de l’autre de manière à créer un écran éblouissant derrière lui, on obtient jusqu’à 6400 bougies : la force motrice de deux chevaux et demi étant constante dans les trois cas. On a quelquefois reproché à la machine Gramme d’aller plus vite que celle de l’Alliance, d’être plus volumineuse et de prendre plus de force que celle de Siemens. Pour le premier point, je me bornerai à faire remarquer qu’on a confondu le nombre de tours avec la vitesse, que les bobines de l’Alliance plus éloignées de l’axe de rotation, tournent au moins aussi rapidement que celles de Gramme, que les portées des arbres sont dans le même cas et que par conséquent la critique est sans fondement. Sur le second point, il faut remarquer que la meilleure machine magnéto-électrique n’est pas celle qui tient le moins de place, ni celle qui consomme le moins de force motrice : un bon choix doit se fixer sur une machine qui n’occupant que peu de place et ne dépensant qu’une force restreinte, coûte bon marché et offre toutes les garanties possibles de durée et de constance dans l’effet produit. Baser son appréciation sur l’emplacement et la force absorbée, c’est commettre une grosse erreur, car dans bien des cas, la force motrice ne coûte rien et la place est presque sans valeur.8 ON LIGHTING BY MEANS OF ELECTRICITY. for in many cases tlie power costs nothing, and the smallness of volume is of little moment. The cost of the machine with its appurtenances is a much more important consideration, as well as the constancy of action. The absence of sparks, and the possibility of working without interruption for whole months together, are qualities of the first importance, very much more so than the conditions of volume and driving power. Let it be understood that the author is not now defending the new Gramme machine, which is very small, and requires but little power to drive it. It is a special point which he is desirous to clear up for the benefit of the engineer, to guide him in the choice of an instrument. It is evident, of course, that in designing generators of electricity, the question of moving power is not to be neglected, and must on the contrary be well considered; but it is not of such importance that the other conditions are to be slightly treated. To illustrate by a practical example the secondary position of the moving power as an element of the total cost, MM. Heilmann, Ducommun, and Steinlen, the well-known manufacturers of machine tools at Mulhouse, have had their foundry lighted up by means of four Gramme machines during the last four years. The total cost of lighting per hour is estimated by them as follows :— d. Carbon from gas retorts.................. 8*36 Steam consumed .......................... 3*42 Superintendence ......................... 2*85 Interest and depreciation .............. 48 • 45* 63-08 The moving power in this instance, then, only amounts to about a twentieth of the total expense, whilst the charge for interest and depreciation, which is so much the less as the machines are the less costly, and last the longer, amounts to three-fourths of the total expense. To those who regard the magneto-electric machine from a purely scientific point of view, it may appear that the small amount of * The amount for interest and depreciation is based on the rate of 15 per cent, of the value of tlie four Gramme machines and their motor.note sur l’éclairage électrique. 9 Le prix de revient de la machine et des accessoires est un élément beaucoup plus essentiel, et la constance d’action est également plus intéressante à examiner. L’absence d’étincelles désagrégeantes et la possibilité de fonctionner sans interruptions des mois entiers, constituent des qualités de premier ordre bien autrement importantes que l’emplacement et la force. Veuillez remarquer, Messieurs, que je ne défends pas ici la nouvelle machine Gramme, qui est très-petite et qui prend peu de force. C’est un point spécial que je cherche à élucider pour guider l’ingénieur sur le choix d’une machine. Il est bien évident que, dans l’étude des générateurs d’électricité, il ne faut pas négliger la question de force motrice ; il est même necessaire d’en tenir grand compte, mais il ne faut pas la faire passer en première ligne et faire bon marché des autres conditions à réaliser. Afin de mieux préciser le faible rôle que joue la force motrice dans la dépense totale, je vais prendre un exemple tout à fait pratique. MM. Heilmann, Ducommun et Steinlen, les célèbres constructeurs de machines-outils à Mulhouse, qui ont depuis quatre ans leur fonderie éclairée à l’aide de quatre machines Gramme, évaluent ainsi la dépense totale par heure d’éclairage : f. Charbons de cornue ....................... 0*88 Consommation de vapeur.................... 0'36 Surveillance ............................. 0 • 30 Intérêts et amortissement................. 5*10* 6-64 La force motrice ne représente donc, dans ce cas particulier, que le vingtième de la dépense totale, tandis que l’intérêt et l’amortissement qui doivent s’évaluer à un chiffre d’autant moins élevé que les machines sont moins chères et qu’elles durent plus longtemps, représentent les trois quarts de cette dépense totale. Les personnes étudiant les machines magnéto-électriques à un point de vue purement scientifique, peuvent, il est vrai, considérer le peu * Ce prix de f.510 est basé à raison de 15 % sur la valeur des 4 machines Gramme et de leur moteur. R 210 ON LIGHTING BY MEANS OF ELECTRICITY. driving power required is a proof of the perfection of sthe system, since it only, to them, signifies a conversion of work into electricity. But then they operate upon apparatus which is specially arranged for this object, and not upon apparatus designed with a view to the threefold object of cheapness, durability, and economy in working expected. A machine can be seen at work at the Exposition, which yields three times more light for equal quantities of matter in action and power used, than any of those which have yet been tried in England, France, or anywhere else. This machine weighs 441 pounds, costs £60, and yields a light equal to 30,000 candles. Notwithstanding the low price and the excellence of the performance, this machine cannot be recommended for use, as the elements requisite for durability are wanting. But of the Gramme machine—the normal type of the workshops—it can be affirmed that several hundreds of these machines have been at work during the whole winter, some of them without interruption for underground operations, without costing a farthing for repair or maintenance, except for lubrication. It may also be affirmed that, in the workshop of MM. Sautter and Lemonnier, on the canal from the Marne to the Rhine at Sermaize, and in the foundry of M. Ducommun, these machines have actually been at work for four years, without giving the slightest trouble. The reasoning of those who, before deciding to employ the electric light, regard solely the question of comparative cost, may well be questioned—failing as it does to take into account the considerably greater quantity of light which is placed at their disposal, the facility of superintendence, the possibility of moving amongst machinery to which access is often dangerous, the lessened risk of fire, &c. &c. But for brevity’s sake it is preferable to supply some precise information on machines actually in operation. It is calculated by MM. Heilmann, Ducommun, and Steinlen, of whose machine some particulars of cost have been given above, that the cost for lighting by gas equal to the light supplied by the electric machine in their establishment, would amount to more than double the given cost per hour, including all charges.note sub l’éclairage électrique. 11 de force motrice nécessaire au fonctionnement, comme une preuve de la perfection du système, puisque pour elles, il ne s’agit que de la transformation du travail en électricité, mais alors elles doivent opérer sur des appareils disposés spécialement pour cet objet et non sur des appareils étudiés au triple point de vue du bon marché d’acquisition, de la longue durée et de l’économie dans le fonctionnement. Je pourrai vous montrer à l’Exposition et faire fonctionner devant vous, une machine qui donne trois fois plus de lumière, à quantités égales de matière en action et de force employée, que toutes celles qui ont été essayées jusqu’à ce jour en Angleterre, en France ou partout ailleurs. Cette machine pèse 200 kilogs., coûte 1500 francs et donne un lumière d’environ 30,000 bougies. Eh bien! malgré le bon marché, l’intensité et la fixité de la lumière produite, je ne vous conseillerai oas de l’utiliser parce qu’elle n’a pas été combinée pour un usage de longue durée. Tandis qu’en parlant des machines Gramme, type normal des ateliers, je puis affirmer que plusieurs centaines de ces machines ont fonctionné tout l’hiver, quelques-unes sans interruption pour des travaux souterrains, sans qu’elles aient exigé un centime de réparations ou d’entretien, graissage à part. Je puis également affirmer que dans les ateliers de MM. Sautter et Lemonnier, sur le port du canal de la Marne au Rhin à Sermaize et dans la fonderie Ducommun, ces machines marchent déjà depuis quatre années sans le moindre inconvénient. Je voudrais également combattre le raisonnement des industriels qui, avant de se décider à employer l’éclairage électrique, ne se préoccupent absolument que de l’économie réalisée sur le gaz, l’huile et le pétrole, sans tenir compte de l’excédant considérable de lumière qu’ils auront à leur disposition, de la facilité de surveillance, de la possibilité de circuler à travers un outillage dont l’accès est souvent dangereux, de la suppression des risques d’incendie, etc. Mais, voulant être bref, je préfère donner des renseignements précis sur quelques installations. Tout à l’heure, je vous ai donné le prix de revient de l’éclairage électrique de la fonderie de MM. Heilmann, Ducommun et Steinlen, ^’ajouterai que ces messieurs ont calculé que pour avoir une lumière au gaz, égale à celle qu’ils possèdent, ils auraient dû dépensé plus du double par heure d’éclairage, tous frais compris.12 ON LIGHTING BY MEANS OF ELECTRICITY. M. Ernest Manchon, proprietor of a cloth factory at Rouen, hao lighted by electricity one of his sheds, formerly lighted by gas. Thci means are thus afforded for making a complete comparison of the two systems. The shed in question is rectangular ; it is 16^ ft. high, 79^ ft. wide, and 138 ft. long, covering an area of 10,971 square ft. It contains 160 looms, which had been very imperfectly lighted by 160 large gas-burners, by each of which 5J cubic ft. of gas was consumed per hour. These 160 burners have been replaced by six Gramme machines and six regulators, from which the light is projected on the roof, yielding a uniform light all over the shed, which is entirely satisfactory. Before the introduction of the new light the joists stood out from the ceiling; but M. Manchon without hesitation incurred the expense of a new ceiling, on which he may now congratulate himself. After five months working with the nevf method of lighting, the following are the results of M. Manchon’^ calculations, showing the pecuniary benefit which he has derived; from it :— Electric Light. First cost. £ s. d. 1. Roof carpentry .................................... 156 10 0 2. „ painting ......................................... 49 19 3. „ making carpenters’ benches......................... 5 0 0 4. „ wood .............................................. 2 6 0 5. Cost of five stoves ................................. 5 12 0 6- Cloth for the same.................................. 18 0 7. Inclosure for the machines, carpentry and glazing ... 8 9 6| 8. „ „ „ zinc covering for the floor 0 12 7J 9. Six Gramme machines, six regulators, and conductor 588 0 0 10. Shafting ........................................... 57 17 0 11. Driving belts ; for transmitting the power, 690 ft. ; for the machines, 230| ft.......................... 29 9 9£ 12. Framing for the shafting ............................ 3 4 2£ 13. Carriage and sundry expenses......................... 4 0 0 912 8 4note sur l’éclairage électrique. 13 M. Ernest Manchon, propriétaire d’un tissage mécanique à Rouen, a fait installer la lumière électrique dans un de ses ateliers primitivement éclairé au gaz. Ici la comparison peut donc se faire d’une manière complète. L’atelier de tissage en question est rectangulaire, il a 5 mètres de hauteur, 24 mètres de largeur, 42 mètres de longuer, soit 1008 mètres carrés de surface. Il contient 160 métiers à tisser, lesquels étaient éclairés très-imparfaitement d’ailleurs par 160 becs de gaz grand modèle brûlant chacun 155 litres à l’heure. Pour remplacer ces 160 becs de gaz on a installé 6 machines Gramme et 6 régulateurs projetant leur lumière sur le plafond et donnant dans tout l’atelier un éclairage uniforme tout à fait satisfaisant. Avant l’introduction de cet éclairage, l’atelier avait un plafond à solives apparentes. M. Manchon n’hésita pas à faire les frais d’un nouveau plafond, et vous allez voir qu’il n’eut qu’à se louer de son initiative. Après cinq mois de fonctionnement, voici les calculs établis par M. Manchon lui-même pour se rendre compte des avantages pécuniaires qu’il retirait du nouveau mode d’éclairage. ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE. DÉPENSES D’INSTALLATION. f. 1° Plafond, menuiserie .......................................... 3913 2° „ peinture............................................. 1249 3° „ main d’œuvre pour établis.......................... 125 4° „ bois pour installation ............................... 57*50 5° Installation de cinq stoves................................ 140 6° Toile pour lesdits ........................................ 35 7° Armoire des machines, menuiserie et vitrerie.................... 211-90 8° Armoire des machines, garniture en zinc du fond de l’armoire 15*75 9° Six machines Gramme ; six régulateurs, conducteur.......... 14700 10° Transmission................................................... 1446*25 11° Courroies pour renvois 210,431mm & pour machines 70,306Tnm 737*20 12° Charpente pour la transmission................................... 80*20 13° Transport et frais divers.................................. 100 22810*8014 ON LIGHTING BY MEANS OF ELECTRICITY. Working cost of the Electric light. Per year, Per 660 hours. hour. Interest 6 per cent, depreciation 6 per cent., together £ s. d\ s. d. 12 per cent, on £912 8s. id.......................... 109 9 9£ ... 3 3£ Driving power, hire...................................... 30 0 0 ... 0 lOf Carbons, 27 in. per hour, at 6*53d. per ft. (waste included) ............................................ 40 14 8£ ... 1 2f Superintendence and maintenance of the machines ......... 13 4 0 ... 0 4f Lubricating oil, 66*15 lbs............................ 1 13 7J ... 4 Total............ 195 2 1* ... 5 10' Gas Lighting. First Cost. £ s. d. 160 burners at £1 11s. 8d.............................. 253 6 8 Working cost for Gas lighting. Interest and depreciation, 12 per cent, on £253 6s. 8d.... Consumption of gas at 7s. 2\d. per 1000 cubic ft..... Repairs and maintenance of the fittings............ Glass.............................................. Per year, Per 660 hours. hour., £ s. d. S. d. 30 14 5 . .. 0 11 209 10 8* .. .. 6 31. 8 0 0 . .. 0 2§ 4 0 0 ., .. 0 1J 252 5 7 6f From these comparative statements it appears that the economy realised by electricity upon the cost for gas is as follows :— £ s. d. Annual saving ................... 57 3 0 Saving per hour.................. 0 1 8| Saving per cent.................. 22*6 M. Manchon’s figures are given just as he gave them ; but it may be remarked that 15 horse-power scarcely consumes more than 55 lb. of coal, costing about 4^d. It was however a matter of great interest to learn the cost of electric lighting with driving power let out. M. Delahaye, in a report to the Industrial Society of Rouen, referring to lighting by electricity in the works of M. Manchon, says :—note sur l’éclairage électrique. 15 Prix de Revient de l’Éclairage électrique. Par an Par 660 heures. heure, f. f. Intérêt 6%, amortissement 6%, ensemble 12% sur f.22810• 80 2737*29 ... 4 * 147 Force motrice en location ................................ 750*0 ... 1*135 Crayons m.O * 686 par heure a 2f.25. le mètre(compris déchet) 1018*38 ... 1.543 Surveillance et entretien des appareils .................. 330 * 0 ... 0 * 500 Huile pour graissage 30 kil. à f. 140 .................... 42.0 ... 0*062 Total .................. 4877*67 7*387 Éclairage au Gaz. Dépense D’Installation. 160 becs à f. 40................................... 6100 f. Prix de Revient de l’Éclairage au Gaz. Par an Par 660 heures. heure. f. f. Intérêt et amortissement 12% sur. f.6400 .............. 768*0 ... 1*163 Consommation de gaz à f. 0.32 le mètre cube............ 5238 * 42 ... 7 * 937 Réparations et entretien des appareils................. 200 * 0 ... 0 * 300 Verres ................................................ 100*0 ... 0*150 Total............... 6306*42 9*550 D’où l’on déduit que l’économie réalisée par l'électricité sur le gaz se chiffre ainsi qu’il suit : f. Economie annuelle ................ 1428.75 „ par heure...................... 2.16 „ pour cent .................... 22.60 Je n’ai, naturellement, rien voulu changer aux chiffres de M. Manchon, mais je ferai simplement remarquer que 15 chevaux vapeur ne coûtent guère dans une usine plus de 25 kilogs. de charbon, c’est-à-dire environ f.0.50. Il était d’ailleurs très-intéressant de connaître un prix de revient de l’éclairage électrique, avec la force motrice en location. Je trouve dans un rapport de M. Delahaye à la Société Industrielle de Rouen, les lignes suivantes consacrées à l’éclairage qui nous occupe, et que je vous demande la permission de vous lire :16 ON LIGHTING BY MEANS OF ELECTKICITY. “ On entering M. Manchon’s factory one is favourably impressed by a striking sense of intense brightness, excited more by the nearly entire suppression of shadows than by the brightness even of the light which pervades the shed. The workmen are very well pleased with the light obtained. The foremen, who are no doubt best able to form a comparison between the two lights, since they never quit the building, do not hesitate to declare that the electric light is much superior to the gas-light, and that the women, like themselves, are much less fatigued after the long hours, by reason of the absence of the heat radiated from the gas - reflectors which were immediately over their heads.” “ M. Mauchon has also pointed out to me a considerable advantage in the new light, due to the well-known property of the electric light of not altering even the most delicate shades of colour : the errors formerly fallen into by the workmen in renewing broken threads, or in refilling the shuttles are thus prevented. The quality of the products is, in consequence, sensibly improved.” Satisfied with the success of the application of the electric light, M Manchon has decided to extend it, in the course of next autumn, to a shed 183^ ft. by 46 ft. containing, like the first-mentioned shed, 160 looms. Comparative estimates of the cost for lighting on various systems might be given, from which the great advantage of the electric light over all other systems of lighting, for equal powers, would be shown. But lighting by powerful foci and lighting in detail cannot be applied in the same manner, and the comparison might only lead to useless discussion. Experience has proved that the average cost of providing a Gramme machine with its appurtenances, amounts, in France, to £88 including all charges ; and that it is capable of lighting upwards of 2100 sq. ft. of area for weaving and spinning, 5250 sq. ft. of toolshops, smiths’ shops, &e., and 21,000 sq. ft. of quays, labourers’ yards, and so forth. In a yard for unloading goods, or for public works, a single electric focus would admit of worknote sur l’éclairage électrique. 17 “Quand on entre dans le tissage de M. Manchon, on est favorablement impressionné par une sensation de clarté tout à fait intense et saisissante, due encore plus à la suppréssion à peu près absolue des ombres qu’à l’intensité même de la lumière régnant dans l’atelier. Les ouvrières sont très-contentes de l’éclairage obtenu. Quant aux contre-maîtres, les plus aptes sans doute à comparer les deux modes d’éclairage, puisqu’ils ne quittent jamais l’atelier, ils n’hésitent pas à déclarer que la lumière électrique vaut beaucoup mieux que le gaz, et que les femmes, comme eux-mêmes, sont beaucoup moins fatiguées après les longues veillées, par suite de la suppression de la chaleur que leur envoyait le réflecteur du bec de gaz placé immédiatement au-dessus et tout près de leur tête. “ M. Manchon m’a encore signalé un avantage considérable du nouvel éclairage qui résulte de cette propriété bien connue de la lumière électrique, de ne pas altérer les nuances des couleurs les plus délicates. On évite par suite les erreurs commises autrefois assez fréquemment par les ouvrières dans le remplacement des fils de chaîne cassés ou dans le placement des cannettes dans les navettes. On obtient par suite une supériorité sensible dans la qualité des produits.” Satisfait de cette application, M. Manchon va installer l’automne prochain la lumière électrique dans un tissage de 56 mètres sur 14 qui contient, comme le premier, 160 métiers. Je pourrais vous donner des calculs comparatifs entre les prix de diverses éclairages et faire ressortir l’avantage immense de l’électricité sur toutes les autres sources de lumière, à égalité d’intensité, mais comme, en résumé, on ne peut pas utiliser pratiquement de la même manière l’éclairage très-fractionné, les calculs ne pourraient qu’amener des discussions stériles, sans profit pour la science ni pour l’industrie. Je me bornerai à vous dire que l’expérience a démontré, qu’en moyenne, l’installation d’une machine Gramme et de ses accessoires revenait en France, tous frais compris, à 2200 francs, et qu’elle suffisait pour éclairer 200 mètres carrés de tissage et de filature, 500 mètres d’ajustage, de tours, de chaudronnerie, etc., et 2000 mètres de montage de quais, de manutention et d’emplacements18 ON LIGHTING BY MEANS OF ELECTRICITY. being carried on within a radius of 328 ft., corresponding to an area of about 33,000 square yards. The author has purposely refrained from communicating any particulars of the erections of the electric light in various large engine works in Paris, as he prefers that the manufacturers whose premises may be visited by the members should have the pleasure of communicating the information directly. It is, besides, useless to multiply examples, and it is hoped that by the foregoing account members will be convinced that the Gramme machine is essentially a practical instrument, capable of rendering great service in iron works, and other manufactories. As already stated, the applications of this machine may be counted by hundreds in the following establishments :— 1. Engineering workshops, e. g. those of MM. Cail, Claparède, Farcot, Powell, Sautter Lemonnier et Cie, Baudet, &c. 2. Spinning and weaving mills and dye-works, e. g. those of MM. Grégoire, Dieu-Obry, &c. 3. Forges, e. g. at Bességes, Fumel, &c. 4. Railways, e. g. the Nord Railway at La Chapelle, where the saving has been large. 5. Sundry localities, as at the large chocolate factory of M. Menier at Noisiel, the works of the outer port of Havre, the dockyards of France, Russia, Austria, Spain, and Brazil, the war departments of France, Russia, Austria, Denmark, Norway, Turkey, &c. A few words with regard to the carbons, the regulators, and the wires by which the machines are connected to the regulators. The fixity of the electric light depends very much upon the carbon rods between which the light is produced. These rods were, at the commencement of the public trials with the voltaic circuit, obtained by cutting and shaping the deposits of graphite in gas retorts. Theynote sur l’éclairage électrique. 19 analogues. Dans un chantier de déchargement ou de travaux publics, un seul foyer électrique permet de travailler dans un rayon de 100 mètres, ce qui correspond à une superficie de plus de 30,000 mètres carrés. Intentionnellement, je ne vous donne aucuns détails sur les installations faites dans plusieurs grands ateliers de construction mécanique à Paris, et je préfère laisser aux industriels à qui vous ferez l’honneur d’une visite, le plaisir de vous renseigner directement sur tous les points qui pourront vous intéresser. Inutile d’ailleurs de multiplier les exemples, ce qui précède suffira je l’espère pour vous convaincre que la machine Gramme est un outil essentiellement pratique, susceptible de rendre de grands services dans les usines et les manufactures. Ainsi que je vous le disais au début, cette machine compte aujourd’hui des centaines d’applications parmi lesquelles je citerai : 1° Ateliers de constructions mécaniques.—Les ateliers de Fives-Lille, de Cail et Cie, de Claparède, de Farcot et ses fils, de Powell à Eouen, de Sautter Lemonnier et Cie, de Emile Baudet à Argenteuil, etc. 2° Filatures, tissages et teintureries.—Les usines de MM. Grégoire frères à Crèvecœur le Grand, de Me Y® Dieu-Obry à Daours etc. 3° Forges.—Forges de Bességes, de Fumel, etc. 4° Chemins de fer.—La gare de marchandises de la Chapelle ou l’on a constaté une économie considérable dans la manutention, la gare à voyageurs du Midi à Bruxelles, etc. 5° Applications diverses.—La grande fabrique de chocolat de M. Menier à Noisiel, les travaux de l’avant port du Havre, les marines française, russe, autrichienne, espagnole et brésilienne, les ministères de la guerre français, russe, autrichien, danois, norwégien, turc etc. Quelques mots maintenant sur les charbons, les régulateurs et les cables reliant les machines aux régulateurs. La fixité de l’éclairage électrique dépend beaucoup des baguettes de carbone entre lesquelles se produit la lumière. Ces baguettes, depuis les premières expériences publiques sur l’arc voltaïque étaient obtenues en taillant les dépôts de graphite des cornues à gaz ; elles20 ON LIGHTING BY MEANS OF ELECTRICITY. wore down slowly, but they gave an irregular light in consequence of the presence of foreign matter—particularly salts of iron and silica— in the deposits. The manufacture of artificial carbons, exempt from impurities, constituted a real step in advance, and although the manufacture, which presents great difficulties in practice, has not yet arrived at perfection, it has already been productive of excellent results. The manufactured productions of MM. Carrée, Sautter, and Lemonnier, and especially those of M. Gauduin, are much superior to the carbons cut direct from the graphite deposits. They answer satisfactorily for most purposes. The regulators, or electric lamps, are apparatus designed to maintain the carbons at a constant distance apart from each other. Some regulators have their rods balanced, and are moved by the action of a solenoide, and a counteracting spiral spring. Others are moved by the upper rod, working like the others under the control of a solenoide, and others again are moved by the upper rod, and act on a piece of clockwork, which is in gear with a palette urged in one direction by an electro-magnet, and in the other direction by a spring. In laboratories M. Gaifie’s regulator, which is one of the first kind, is frequently employed. In Belgium M. Jaspar’s regulator, which is one of the second kind, is sometimes used. Nearly everywhere in practice M. Serrin’s regulator, which is one of the third kind, is employed. These apparatus work well, but they are rather delicate, and they do not divide the light, that is to say, only one regulator can be placed on the same continuous current. The author has devised two kinds of regulating apparatus, one of which is rough and cheap for a single light ; the other is more complex, and admits of several lights being placed on one electric circuit. These apparatus have not yet been tried, but so soon as they are tried the author will be happy to communicate the results. The conducting wires should be made of red copper of the utmost possible purity. The diameter increases with the length. They, as early as possible, should be covered with an isolating material, befoie being laid. It only remains for the author to mention the system of lighting which the members may have seen installed in several public placesnote sur l’éclairage électrique. 21 s’usaient peu, mais elles donnaient une lumière d’une régularité défectueuse à cause des corps étrangers, sels de fer et silice surtout, contenus dans ces dépôts. La fabrication de charbons artificiels exempts d’impuretés a constitué un progrès réel, et, bien que cette fabrication, qui présente de très-grandes difficultés en pratique, ne soit pas encore arrivée à une perfection complète, elle a déjà donné d’excellents résultats. Les produits de MM. Carré, Sautter, et Lemonnier, et surtout ceux de M. Gauduin, sont très-supérieurs à ceux taillés dans les graphites des cornues ; ils donnent satisfaction à la plupart des besoins actuels. Les régulateurs ou lampes électriques sont des appareils destinés à maintenir un écart constant entre les charbons ; les uns ont leurs tiges équilibrées et se meuvent sous l’action d’un solénoïde et d’un ressort en spirale antagonistes; d’autres ont pour moteur, la tige supérieure et fonctionnent comme les premiers sous l’influence d’un solénoïde ; d’autres enfin ont pour moteur la tige supérieure et agissent sur un mouvement d’horlogerie lequel est embrayé en temps utile par une palette sollicitée, d’un coté par un électro-aimant, et de l’autre par un ressort. Dans les laboratoires, on se sert fréquemment du régulateur de M. Gaifie, qui est du premier genre. En Belgique, on fait quelquefois usage du régulateur de M. Jaspar, qui est du 2e genre. Presque partout, on emploie le régulateur Serrin, qui est du 3e genre. Ces appareils donnent de bons résultats, mais ils sont un peu délicats et ne divisent pas la lumière, c’est-à-dire qu’on ne peut placer qu’un seul régulateur sur un même courant continu. J’ai personnellement repris le problème et ai combiné deux appareils, l’un rustique et bon marché pour lumière unique, l’autre plus complexe permettant de placer plusieurs lumières sur un circuit électrique. Ces deux appareils ne sont pas encore essayés; dès qu’ils l’auront été, je compléterai ma communication sur ce point. Les fils conducteurs doivent être en cuivre rosette aussi pur que possible, leur diamètre croît avec leur longueur; autant que possible, il faut les garnir d’un isolant avant de les poser. Il me reste à vous entretenir, Messieurs, de l’éclairage que vous avez pu voir installé sur plusieurs places publiques et dans quelques22 ON LIGHTING BY MEANS OF ELECTRICITY. and in some large establishments in Paris—namely, lighting by the JablochkofF candles. M. Jablochkoff, a young officer in the Russian army, well versed in the study of electricity, has discovered a means of dispensing with the regulators, by placing two carbons side by side, and isolating them by means of a small plate of a refractory substance. Last year M. Jablochkoff made carbons 5 in. in length. He isolated them by a plate of kaolin, and put them in operation with an Alliance machine. This machine cost about £280, and it worked three carbons. This year M. Jablochkoff has made carbons 10 in. in length, which cost no more now than the 5 in. carbons cost last year. He isolates them with a plate of plaster, and by that simple improvement he doubles the light from each of them without any increase of cost. He puts them in action by means of a new machine invented by M. Gramme, which costs £400, and works 16 carbons. By these simple data it may be seen how great has been the progress made by M. Jablochkoff in less than a year, and what a bright future there is for his invention. The light of the candles is free from oscillation, or rather from the scintillations which may ordinarily be observed in electric light by regulators. The cost, for equal power, is greater than that of the older system ; but it will answer admirably for public places, stations, large cafés, warehouses, and all establishments where a luxurious light is in demand. The principal applications of the light are on the Place de l’Opéra, in the shops of the Louvre, and the Belle Jardinière, and in the Châtelet Théâtre, and the Hippodrome. This light is now being placed for illuminating the Avenue de l’Opéra, the Place du Théâtre Français, the façade of the Madelaine, the façade of the Corps Legislatif, the Arc de Triomphe de l’Etoile, &c. It is scarcely six months since this new Gramme machine was invented, and already it has been applied to 1000 candles. This is a great success, due to the union of two powerful minds.note sur l’éclairage électrique. 23 grands établissements de notre ville. Je veux parler de l’éclairage obtenu avec les bougies Jablochkoff. M. Jablochkoff, jeune officier de l’armée russe, très-versé dans l’étudo de l’électricité, a trouvé le moyen de supprimer les régulateurs en mettant deux charbons parallèles et en les isolant au moyen d’une petite lame de substance réfractaire. L’année dernière, M. Jablochkoff faisait des bougies de m. 0*125 de longueur, il les isolait par une lame de Kaolin et les mettait en action à l’aide d’une machine de l’Alliance. Cette machine coûtait environ 7000 francs et actionnait trois bougies. Cette année M. Jablochkoff fait des bougies de m.0*250 de longueur qui ne coûtent pas plus cher aujourd’hui que ne coûtaient l’an dernier celles de m.0*125 ; il les isole avec une lame de plâtre et double par cette simple amélioration la lumière de chacune d’elles, sans surcroît de dépenses ; il les met en action au moyen d’une nouvelle machine inventée par M. Gramme, laquelle machine coûte 10,000 francs et actionne 16 bougies. Vous voyez par ces simples données, quel immense progrès M. Jablochkoff a réalisé en moins d’un an, et quel brillant avenir s’ouvre devant son invention. La lumière des bougies est exempte des oscillations, ou pour mieux dire des scintillements, qu’on remarque quelquefois dans l’éclairage électrique par régulateurs. Son prix, à intensité égale, est encore supérieur à l’ancien système, mais dès maintenant, elle convient admirablement pour les places publiques, les gares, les grands cafés, les magasins et pour tous les établissements qui ont besoin d’un éclairage luxueux. Ses principales applications sont : sur la place de l’Opéra, dans les magasins du Louvre, dans le théâtre du Châtelet et l’Hippodrome. On dispose en ce moment ce même éclairage pour illuminer l’avenue de l’Opéra, la place du Théâtre Français, la façade de la Madeleine, la façade du Corps Législatif, l’Arc de Triomphe de l’Etoile, etc. Il y a à peine six mois que la nouvelle machine Gramme est inventée et déjà les installations réalisées, ou en cours de réalisation, portent à 1000 le nombre des bougies qu’elle alimente. C’est un beau succès dû à deux grandes intelligences.\ LONDRES : IMPRIMERIE DE WILLIAM CLOWES ET FILS, ST AMF ORD-STREET ET CHARING-CROSS.SOCIETE MACHINES MAGNETO-ELECTRIQUES GRAMME HIPPOLYTE FONTAINE, administrateur, 52, rue Saint-Georges PARIS LUMIÈRE ÉLECTRIQUE- Les machines Gramme produisent de l’électricité par ie mouvement d’un électro-aimant circulaire entre deux pôles magnétiques. Elles donnent une lumière blanche, économique, qui convient très-bien pour l’éclairage des ateliers de construction, des teintureries, des forges, des chantiers à découvert, etc. Une machine ne donne qu'un seul foyer, exige 2 chevaux 1/2 deforce motrice, et consomme pour 0 f .25, par heure, de crayons électriques. La lumière a une intensité de 500 becs carcel. Un appareil complet se. compose d'une machine, d*un régulateur et d'un éâble en cuivre réunissant le régulateur à la. machine. En France, F installât ion d'un foyer électrique, tous frais compris, revient à environ 2.200 fr. I Le nombre d’appareils à employer dans un établissement dépend de la nature des travaux, de l’intensité lumineuse nécessaire et de la disposition des locaux. Lorsqu’on possède un moteur de force suffisante et tjh’on a besoin d’au moins 20 becs de gaz dans une même salle, la lumière électrique est économique. * Pour un atelier d’ajustage, de tours, de machines outils, il faut un appareil pour 500 m. carrés Pour un tissage, une filature, une imprimerie, --- • ^ 300 — Pour un quai de manutention, un atelier de montage, — 2.000 — Dans un chantier de travaux publics, un seul foyer permet de travailler sur un rayon de 100 mètres, ce qui correspond à une superficie dé plus de 3.000 mètres carrés. L’économie n’est pas la seule chose à considérer. La lumière électrique est très-hygiénique, ear elle laisse à F air son oxygène; elle facilite he