Collection de lampes rares

Fred · 2013-07-02 19:18:11

Max wrote:

Ci-dessous on passe à un autre rassemblement de lumière, avec en entrée quelques grosses lampes à incandescence. Celle de gauche au premier plan (une Sylvania), servait à l'éclairage public aux States sur circuit série 20A ... bref une antiquité malgré sont aspect récent.

Je connaissais les tubes électroniques à chauffage série 100mA pour les postes radio (série U) et 300mA pour téléviseurs (série P) mais pas les lampes d'éclairage pour boucle 20A.
Quel en est l’intérêt ? Est-ce que ceci permettait d'avoir un meilleur rendement de la lampe par rapport à une autre de même puissance mais fonctionnant directement en 120V en raison des dimensions différentes du filament ?

Last edited by Fred (2013-07-04 21:16:40)

Lux'Or · 2013-07-02 21:47:33

Très chouette !

Max · 2013-07-03 17:39:20

Content que ça plaise! je continuerai avec d'autres photos de lampes anciennes un peu plus tard.
Pour répondre à Fred au sujet de la Sylvania en 20A, les réseaux série régulés en courant ont été très populaire pendant la première moitié du XXème siècle aux States, et à moindre mesure en Europe aussi. Ce type de réseau s'est dévellopé vers la fin du 19ème siècle avec l'apparition des lampes à arcs à électrodes de charbons, sources qui furent très prisées pour l'éclairage public et industriel avant l'avènement des lampes à incandescence moderne vers 1913. Le problème de ces lampes à arc est qu’un appareillage complexe et couteux est nécessaire afin de réguler le courant d’arc, ainsi ces lampes furent-elles connectées en série à un seul régulateur, ce qui simplifia ces installations et limita leur coûts d’investissement (moins de cable et un seul ballast pour toutes les lampes).

La démocratisation des lampes à incandescence à partir de 1890 n’a pas mis fin à l’usage des lampes à arc car de fortes intensités lumineuses sont généralement nécessaire pour l’éclairage industriel et public, or les premières lampes à filament de carbone émettaient trop peu de lumière pour ces applications. Avec l’évolution et l’extension des réseaux d’éclairage public il fut nécessaire au début du XXème sièce d’intégrer des sources de forte et de basse intensités dans un seul circuit. C’est ainsi qu’on en vint en 1900 à dévelloper des lampes à incandescence prévues pour un usage sur circuit série à courant constant afin de satisfaire les demandes techniques relatives à l’éclairage des routes secondaires, par exemple, et ce tout en continuant à utiliser les lampes à arc sur le meme circuit. Le courant étant constant, c’est la chute de tension aux bornes de la source lumineuse qui définit sa puissance et son flux. Parmis les différents standards d’intensité le 6.6A fût le plus populaire – ce standard fût aussi un des premiers définit lors du dévellopment des lampes à arc vers les 1850-1870. L’intensité maximale utilisée fût 20A et mise en oeuvre dans les installations les plus puissantes afin de limiter la tension totale du circuit, qui dans bien des cas atteignait 5 kV voir plus.

Il est intéressant de noter que ces réseaux sont monofilaire (c’est en sorte une grosse guirlande) et forment une boucle fermée par le régulateur. Cette alimentation était le plus souvent un gros transformateur à dispersion de flux dont le noyaux flottant voit sa position ajusté mecaniquement en fonction de la charge du réseau. Cette régulation est très importante car la characteristique tension/courant des lampes évolue constament et certaines sources viennent à griller, et le maintient du courant à un niveau optimal est nécessaire afin de ne pas affecter le flux et la durée de vie de l’ensembles des lampes.

Cette manière de concevoir les réseaux d’éclairage urbain a persisté en grande partie aux States jusque dans les année 50, quand la démocratisation des lampes à décharge moderne (surtout les lampes au mercure) a rendu ce type de système osbolète du point de vue coût et rendement. Les Américains étant cependant très conservateurs, beaucoups de ces réseaux on survécus jusqu’à nos jours (toutes en incandescence bien sûr), bien que maintenant ils ne représentent qu’une infime fraction de l’ensemble du parc EP installé. Lors d’une visite en Californie il y a quelques année j’ai vu des secteurs rénovés en LED qui cotoyaient des vielles installations séries – c’était un sacré contrast et je me demande si ces reliques existent encore!

Ce qui est aussi intéressant c’est que des lampes au mercure fûrent aussi dévellopées pour les circuits série. Ce genre de produit ne fût jamais populaire et les lampes à arc série fûrent vite remplacés par des combinaisons lampe à décharge + ballast pour réseau parallèle. En ce qui concerne les lampes à incandescence, l’usage d’une régulation en courant plutôt qu’en tension fût bénéfique pour le rendement et la maintenance de flux. Pour le rendement, ces lampes ont un filament court et épais (faible tension !) qui ont moins de pertes thermique dans le gaz de remplissage de l’ampoule que les long et fin filaments des lampes à usage sur secteur 110 ou 220V. Pour ce qui est de la maintenance de flux, une lampe à filament normale noircit avec le temps et la résistance du filament croît graduellement du fait de la perte de tungstène par évaporation. Sur réseau parallèle il en résulte que la puissance de la lampe décroît alors que sur réseau série elle croît avec le temps – dans ce dernier cas l’augmentation du flux filament compense le noircissement, donnant un flux total de lampe quasi constant durant toute sa durée de vie! Je pense que c’est d’ailleur pour cette raison que les réseaux 6.6A sont encore utilisés de nos jours pour le balisage des piste d’aéroports.

Fred · 2013-07-04 21:16:15

Merci pour toutes ces précisions.

Que se passait-il si une lampe était défectueuse ? Je suppose qu'il y avait un système pour que le reste de l'installation fonctionne encore.

Max · 2013-07-20 07:23:09

oui, en cas de rupture du filament la surtension résultante déclanche un système simple qui court-circuite la lampe défectueuse afin de rétablir la continuité dans le circuit.
Dans les guirlandes de Noël ce système est un simple fil oxydé enroulé autours des amenées de courant de chaque lampe. Quand le circuit fonctionne normalement la tension aux bornes de ces parties isolantes n'excède pas les 3-12V, mais quand un filament lache, c'est toute la tension secteur qui se retrouve aux bornes du fil oxydé de la lampe défectueuse. Il en résulte un arc qui détruit la couche d'oxyde et cause de ce fait un court-circuit rétablissant la continuité.
Pour ce qui est des système d'éclairage public, le "fusible" consiste en un disque métallique oxydé placé entre les contacts de la lampe, ou alors dans las pluspart des sytèmes, une structure particulière des amenées de courant dans la lampe qui vient à se souder en cas de surtension. J'ai quelques lampes avec ce genre de construction, je posterais des photos plus tard.

Max · 2013-08-07 21:56:24

On continue avec, comme promis, une de ces fameuses lampes à incandescence pour un usage sur circuit série - une General Electric 6.6A 2500L. Ce qu'il faut savoir, c'est que ce type de lampes ne sont pas classées en terme de puissance ou de tension, mais en terme de courant (6.6 A) et de flux (2500 lm dans le cas présent) du fait de l'usage spécifique de cette classe de lampe.

Il fût un temps où cette famille particulière de lampes compta toute une série de modèles allant de 250 à 20,000 lm. Sur la photo ci-dessus on notera que les fils d'amenée de courant se rapprochent l'un de l'autre avant de rejoindre le filament. C'est cette section qui s'amorce, qui fond et qui court-circuite lors de la coupure du filament en fin de vie.

Dans la classe des lampes inhabituelles, on a ensuite une des toutes premières sources à incandescence destinée à la projection cinematographique. Il s'agit d'une Philips 6004S des années 30. Cette bête consomme 900W et tire près de 50 A!!

Sa forme d'ampoule particulière est destinée à controller le noircissement de la lampe au cours de sa vie. En effet, la lampe fonctionne en position vertical, culot en haut, et les flux de convection de l'atmosphère surchauffée au niveau du filament remontent dans la section large de l'ampoule en emportant les vapeurs de tungstène. Le métal se dépose ainsi dans la partie supérieure sans entraver l'émission lumineuse de la partie inférieure.

On fini pour aujourd'hui avec une lampe à filament de tungstène tiré à usage maritime. Cette GEC-Osram a la particularité d'être pourvue d'un filament avec trois connections electriques, permettant ainsi l'usage de la lampe tant sur circuit auxilliaire à 35V, que sur réseau 250V.

Redikilowatt · 2013-08-08 17:27:04

Salut Max.

Que de superbes photos, je suis réellement fasciné par cette collection . . . . j'attend la suite avec beaucoup d'interêt (surtout la description du gros spot en bas de la vitrine) ! ! !

PS : je suis un dingue des grosses lampes . . . . ici une PHILIPS 5000 Watts 220 Volts ! ! !

Yves

Max · 2013-09-01 10:36:24

ha ha, je l'ai aussi celle là mais en version Mazda. C'est la même construction, les même characteristiques mais un tampon différent. J'imagine que tu as remarqué la construction de type Jaeger du queusot, ainsi que la présence du getter mécanique qui permet de maintenir une ampoule propre.

Le gros spot en bas de la vitrine n'en est pas vraiment un, c'est en fait une lampe flash à argon des années 30, fabriqué par Philips pour les applications stroboscopiques. Il s'agit là d'une des première formes de flash electroniques introduites sur le marché.

Redikilowatt · 2013-09-01 16:17:02

Salut Max.

Je te cite :

""J'imagine que tu as remarqué la construction de type Jaeger du queusot, ainsi que la présence du getter mécanique qui permet de maintenir une ampoule propre.""

Heu, excuse moi, je ne vois pas bien ce que tu veux dire, peux-tu détailler et peut-être dater cette lampe ?

Yves

Max · 2014-04-21 13:06:35

Salut Yves,

Pour répondre à ta question, le queusot de type Jaeger a un tube de pompage qui est coudé en L et est attaché sur le coté du quesot au lieu d'être dans l'axe. Il s'agit d'une des plus anciennes constructions du pied de la lampe ; tu trouveras de plus amples informations en suivant ce lien.
En ce qui concerne le getter mécanique, il s'agit simplement de granulés de tungstène qui par frottement permettent de nettoyer la surface interne de l'ampoule quand le noircissement dû à l'évaporation du filament devient trop évident. Avant l'avènement des lampes halogènes en 59, les lampes de forte puissance nécessitaient l'usage d'une très large ampoule afin de limiter la dépréciation du flux dû au noircissement. Ce problème était particulièrement sévère avec les lampes à filament suralimenté pour l'éclairage studio et il était nécessaire de nettoyer l’ampoule de temps à autre afin de maintenir un flux optimal et éviter le problème de réabsorption optique qui peut amener à la destruction de la lampe. Autant dire que l’avènement des lampes halogènes à vraiment simplifié l’utilisation de ces sources !

Je continue la série avec une pièce très, très rare, la première lampe commerciale au xénon à arc court : la Osram XBO 1001 de 1952, présentée ci-dessous avec et sans sa coque de protection.

Une protection est nécessaire pour ces lampes car elles sont sous pression à froid et il existe un risque d’explosion qui peu causer des ravages sur l’utilisateur et comme les morceaux de quartz ne sont pas bien visible aux rayons X, leur extraction est plutôt laborieuse. Rassurez vous, j’ai pris des précautions quand j’ai photographié la lampe à nu.

Pour ce qui est de l’histoire de cette lampe, elle débute vers le milieu des années 1930 quand l’invention des amenées de courants scellées hermétiquement aux enveloppes de quartz permis les premières expériences avec les arcs électriques sous haute pression. Avant la fin de la décennie il fût découvert simultanément en Angleterre et en Allemagne que certains gaz nobles, et en particulier le xenon, émettent une lumière à spectre continu quand ils sont sujets à des arcs et décharges à fort courants. De cette découverte résultera les lampes flash à usage photographique et les lampes à arc court pour la projection, deux types de lampes qui sont encore utilisées de nos jours.
De retour aux années 30, la recherche sur le sujet des arcs et décharges dans le xénon se concentra sur les tubes flash et les arcs long en Angleterre, et sur le sujet des arcs courts en Allemagne. Ce dernier axe d’étude sera poursuivi durant les années 40 principalement dans l’est du Pays, à l’université de Greifswald, et par le biais de la coopération avec Osram cette recherche résultera dans l’introduction de la XBO1001 en 1952.
Cette innovation fût très importante car elle permit le remplacement des arcs au charbon par une source de lumière plus propre, plus stable, et surtout plus efficace, dans les applications tels que la projection cinématographique et les sky-trackers (projecteurs à faisceau étroits). L’innovation fût tellement significative que la conception de ces lampes n’a quasiment pas changé au cours des dernières 60 ans, et de nos jours ces lampes restent des sources inégalées dans leurs applications! Mis à part les lasers, aucune source optique n’arrive à fournir une combinaison de luminance, de flux total et de qualité spectrale (Ra97 !) telle que celle fournie par les lampes au xénon. De nos jours elles sont plus économiques à construire et à utiliser que les lasers, mais il est possible qu’à l’avenir des sources à base de lasers finissent par supplanter les lampes au xénon. Pour cela il faudra une sacrée optimisation des coûts de fabrication et d’utilisation des lasers de puissance, et en attendant ces lampes au xénon règnent sans partage sur les applications nécessitant les plus fortes densités de flux optique.

Voilà pour aujourd’hui, je continuerais plus tard au sujet de ces lampes car il y a eu de la diversification durant ces six dernières décennies et j’ai aussi acquis une lampe qui vaut le détour, il s’agit d’un monstre de 20kW avec des électrodes refroidies par circulation d’eau, et utilisé pour l’éclairage du site de lancement de Cap Canaveral

Max

P.S. : LuxOr, as-tu reçu mon mail concernant les docs Mazda?

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