ÉLECTRIQUE

Les parafoudres des appareils de télégraphie électrique ont pour but de préserver ces appareils des effets de l'électricité atmosphérique transmise par les fils, de lui ouvrir, en

(1) Voir sar ce sujet : Ricliardot, Nouveaux apparàU contre la dangers de là (oiÈdre, (S) Comptes rendut, t. XLIV (1857).

tm , PARATONNERRES DIVERS

dehors de la ligne télégraphique, une voie direcle et assez facile pour ôtre suivie de préférence par l'électricité de tension, et suffisamment résistante pour ne pas occasionner une déperdition de force de la part du courant.

Nous allons exposer les différentes méthodes à l'aide desquelles on protège les appareils de télégraphie et ceux qui sont chargés de les mettre en œuvre.

En Suisse, les cônes qui isolent les fils sont en verre de bouteille : il en est généralement de même en Allemagne. La plupart des poteaux suisses sont en ier et portent des bras en nombre variable comme celui des fils, à l'extrémité de chacun desquels est un support en verre de bouteille. On comprend que les poteaux, dans ces conditions, ne puissent être aucunement altérés par la foudre; mais les fils D*en restent pas moins exposés à ses atteintes. Cette disposition a été figurée par M. de la Rive (1).

En Angleterre, chaque poteau est recouvert d'un toit et porte à son extrémité supérieure une rainure dans laquelle se trouvent fixés de doubles cônes en faïence brune qui donnent passage aux fils télégraphiques. Les poteaux sont surmontés d'une pointe qui communique avec le sol par un til conducteur ; ces poteaux se trouvent ainsi préservés, mais les fils conducteurs ne le sont point, et la foudre qui les frappe peut les parcourir ou les détériorer sur une longueur parfois très-considérable (2).

Une première méthode consiste à isoler le poste ou tout au moins l'appareil, en mettant le fil conducteur en communication avec la terre.

Dans un cas observé à Philadelphie où l'induction dynamique faisait éclater de nombreuses et fortes étincelles dans la chambre de l'appareil, le directeur, alarmé pour la sûreté du bâtiment, mit le large file en communication avec les tuyaux à gaz de la ville (Henry).

Il importe que le fil conducteur à la terre soit place de telle manière que des mains imprudentes ou malvcil-

(i) Traité de VMectrkUé, U Ul p. 4M.

(S) Gonsulla le MtoMutl de télégraphie éleclrique de M. Walkcr. Parts, chfi Roret (1851).

PARAFOUDRES POUR LA TÉTÉGRAPHIE ÉLECTRIQUE 583

lantes ne puissent pas le déranger ou Tendommager. Cette précaution n'avait pas été prise dans un poste dont parle M. de Lalande; car il remarqua avec étonnement que ce 01 était placé à portée de la main, suivant Tangle du bftti« ment depuis le haut du mur jusqu'en bas.

Dans les appareils, existent des boutons métalliques en communication avec le sol ; c'est sur eux qu'on place les lieux commutateurs de ligne. De cette manière l'électricité atmosphérique passe directement dans la terre sans traverser l'appareil.

Si le poste, comme simple intermédiaire, est dépourvu de paratonnerre, il faut le mettre en communication directe, tandis que les postes extrêmes se mettent en communication avec la terre.

Une seconde méthode consiste dans l'emploi des parafoudres à plaques ou de disques séparés par de la soie et placés dans le cii'cuit.

Parafoudre de M. Steinheil{\), — « Dans le système de M. Steinheil, les deux pignons de la cabane qui sert de poste télégraphique sont munis de deux conducteurs en pointe, communiquant avec le sol par un fil conducteur, et c'est sur le haut du toit que se trouve installé leparafoudre. Celui-ci consiste dans deux plaques de cuivre carrées, d'environ six pouces jle côté. Le fil conducteur est brisé et se rattache de chaque côté normalement aux deux plaques. Ces plaques, posées sur une base isolante en faïence ou en porcelaine, sont séparées l'une de l'autre par plusieurs plis d'étoffe de soie. Une cloche la défend de la pluie Deux fils assez fins, soudés aux plaques, conduisent le courant à l'appareil télégraphique. Ce courant a toujours trop peu de tension pour vaincre l'isolement des plaques et passer d'une plaque a l'autre directement ; il viendra donc par un fil aux appareils et retournera par l'autre au fil conducteur. L'électricité atmosphérique, au contraire, ne trouvera pas assez d'issue par ces fils fins

(1) BxMié (te atipficaltotu de l'étefrioilf, par Th. da Moncel, in-S^ p. SI6

» et sautera directement d'une plaque à l'autre. Les appareils » et les employés seront donc à Tabri de tout danger. Eo » effet, dans les lieux où cette disposition a été prise, oq » n'a jamais vu, môme pendant les plus grands orages et ir les coups de tonnerre les plus effrayants, ni étincelle, ni » bruit se produire dans les fils qui mettent en jeu les » indicateurs (1). »

La plupart des parafoudres employés maintenant ont comme éléments dérivatifs deux lames de cuivre dentelées placées l'une vis-à-vis de l'autre, et un fil de fer fin, de cinq centimètres de longueur, interposé dans le circuit de la ligne. Ces éléments permettent à la foudre de s'écouler dans le sol et de couper le circuit par la fusion du fil de fer avant que de pénétrer dans les appareils télégraphiques. Un commutateur permet même de disposer le circuit avec ou sans paratonnerre. '

MM. Mouilleron et Gossin, au lieu d'employer deux éléments dérivatifs, en emploient trois : 1® un déchargeur armé de 600 pointes de cuivre disposées sur deux disques de cuivre placés l'un devant l'autre ; 2® deux tubes de verre, verticaux, renfermant chacun un fil de fer fin tendu, de bas en haut, par un fort ressort boudin adapté à une pièce mobile de cuivre. Cette pièce de cuivre est placée au-dessus d'un appendice métallique en communication directe avec k sol ; mais en temps normal le contact n'a pas lieu entre ces deux pièces, parce que le fil de fer. en comprimant le boudin, éloigne la pièce mobile de cuivre à laquelle il est atta* ché (2).

Parafoudre de M. Meismer. — « L'appareil employé par » M. Meismer sur la ligne du grand-duché de Brunswick est » à peu près le même, sauf quelques détails de constnictioti, » que, celui de M. Steinheil ; seulement, au lieu d'être placé » sur le haut du toit du poste télégraphique, il se trouve

(1) CdUe dispoiilion est figurée dans le Trailè d*fA»ctr%c%iè de M. de U Kit-*. t. lll,p. 4S7.

(2) Pour le détail du mëcanisiiic, voir la Rwue de$ applieaiiont de VHrrtr.cité, par M. du Moncel, p. 305(1869), où Too trouvera (p. 90S) de ikiqv«m&^ perfectionnements apportés au déchargeur à pointes.

PARAFOUDRBS POUR LA TÉLËORAPHIE ÉLECTRIQUE 555

1 dans le cabinet lui*mème, et le fil de la ligne avant d'y t arriva passe dans des tuyaux de fer enfouis en terre et tra- » versant la muraille.

» On a essayé de remplacer les parafoudres à plaques

> par des parafoudres à pointes» mais en général, ils ont

> beaucoup moins bien réussi. »

Une troisième méthode consiste à remplacer, près du poste, le fil télégraphique qui est toujours assez épais par un fil beaucoup plus mince et très-délié.

En 1847, dans une communication faite à l'Académie des sciences, M. firéguet disait que, pour prévenir la ruine des appareils et surtout pour mettre les employés du télégraphe é Tabri des explosions foudroyantes et mortelles, il serait convenable d'arrêter les fils conducteurs en fer de 3 à 4 millimètres de diamètre, à 5 à 6 mètres des cabanes ; l'union de ces gros fils et des appareils s'opérerait au moyen de fils métalliques très-fins. Alors il n'arriverait jamais aux postes télégraphiques que la quantité d'électricité que pourrait transmettre le fil fin, le fil a très-petite section. En cas de décharge, ce fil se fondrait, se romprait, non plus en dedans, mais en dehors des cabanes occupées par les employés (1).

Pour ce qui regarde la sûreté des employés, l'auteur recommande de ne jamais faire entrer jde gros fils dans l'intérieur des postes, cela pouvant être dangereux; car d'un fii de 3 à 4 millimètres de section il peut s'échapper des étincelles dangereuses à de grandes distances, et il peut conduire la foudre. Il faut absolument les arrêter en dehors, et n'établir la communication avec le télégraphe qu'au moyen de fils d'un petit diamètre, et même il serait préférable d'arrêter le gros fil à un mètre ou deux de la station.

Le paratonnerre Bréguet (2), fondé sur ce principe, consiste en une petite planche sur laquelle sont placés deux boutons à une distance de 6 à 7 centimètres ; un fil de fer trèsfin les relie entre eux. Cet appareil s'intercale dans le fil de la ligne, de manière que de quelque côté que soit dirigé le

(1) Biégaei, Complet rendus, t. XXIV» p. 980 (1847).

(S) Brégaet, Manuel de télégraphie électrique, p. ilO, i« odiu in-lS. Paris.

coarant, il passe toujours dans le paratonnerre. Le fer a été choisi parce qu'il est cinq à six fois moins i)on conducteur que le cuivre à diamètre égal, et pour plus de précaution ce fil de fer est encore plus fin que celui des bobines. Ce fil de fer est placé dans un tube de verre, afin qu'on ne puisse pas le toucher et le casser accidentellement. Â chaque extrémité du tube de verre sont deux montures en cuivre, auxquelles le fil est fixé, et qui établissent sa communication métallique avec les deux boutons où ces deux montures sont serrées par des écrous. Â côté du second bouton en est un troisième qui est relié à la terre ; ces deux boutons sont portés par des plaques de cuivre dentelées, et dont les pointes sont en regard, très-près les unes des autres ; c'est afin que si le fil de la ligne se trouve chargé d'électricité, il puisse se décharger en partie par ces pointes. En cas d'accident, le fil de fer et le tube se remplacent aisément.

Avec cet appareil, dit M. Bréguet, il n'y a plus aucun danger ni pour les employés ni pour les appareils. Nous en avons installé des centaines, et nous n'avons qu'à nous en louer ; partout où il existe, aucun accident n'est survenu aux appareils.

Parafoudre de M. Fardely. — « Le système de M. Far- Y dely consiste à interrompre au dernier poteau, distant du 9 cabinet de quatre à cinq mètres, le fil conducteur et à faire » entrer l'appareil télégraphique dans un circuit formé par > des fils do cuivre très-fins, soudés au fil conducteur princi- » pal des deux côtés du poteau. Toute forte décharge d'élec- » tricité atmosphérique sautera d'un bout du f;ros fil à Tau- « tre, ou, dans le cas le plus défavorable, fondra les petits » fils de cuivre qui communiquent directement aux appareils, t de sorte que ceux-ci seront toujours épargnés. On peut » d'ailleurs, au moyen d'un interrupteur, couper le circuit » quand l'orage apparaît (1). »

Parafoudre de M. Bianchi, — Cet appareil se compo^ d'une sphère métallique traversée par le fil du circuit de h pile et maintenu au centre d'une autre sphère en verre, for-

(I) Dtt Nonoel, ibid, p. 462.

PARAFOUDRES POUR LA TËLÉGRAPfllB ÉLECTRIQUE m

mée de deux hémisphères réunis par un large anneau en cuivre armé intérieurendent de pointes équidistantes» se dirigeant Ters ie centre de la sphère métallique jusqu'à une petite distance de sa surface. Les deux hémisphères sont terminés par des douilles dans lesquelles le fil conducteur passe et où il est mastiqué. La partie inférieure de l'anneau de cuivre est munie d'un robinet métallique qui permet de faire le vide dans l'appareil et de l'y conserver si on le juge néeessaîre.

Ce rdi>inet porte un pas de vis qui doit recevoir la tige fflétallique, laquelle est destinée à mettre en communication directe avec le sol l'armature métallique, en isolant complètement le fil du circuit engendré par la pointe et la sphère qui en fait partie.

Avec cet appareil, od conçoit que toute Télectricité atmosphérique qui se porte sur le til conducteur de l'appareil télégraphique est transmise au sol par l'intermédiaire des pointes dont est armé l'anneau qui est en communication directe avec lui (1).

Une quatrième méthode, dite de eubstractian^ consiste à soutirer^ au moyen de pointes non isolées et placées à très-petite distance du ôl conducteur^une partie de la matière fulminique. On emploie, suivant l'emplacement que doit occuper le parafoudre, des pointes isolées et placées à certaines distances les unes des autres ou des pointes disposées en peignes.

Sur la ligne même, on assujettit, le long des poteaux, et à certains intervalles, un fil métallique dont l'extrémité infé-^ rieure plonge dans le sol, tandis que l'extrémité supérieure, terminée en pointe, se trouve vis-à-vis de la place où le fil télégraphique, sortant de l'isoloir, n*éprouve aucune vacillation; la distance entre la pointe du parafoudre et le fil métallique peut n'être que d'une ligne ou même d'une demi-ligne.

Cette distance, suivant M. Henry (qui déjà en 1847 avait essayé ce mode), pourrait être d'un demi-pouce (2).

Cet auteur considère celte précaution comme étant d'une

(1) ConylM rmauf, t. XXXVIIl (1854) .

(2) Uém., publié en 1847.

868 PARATONNËRUES DIVERS

grande importance dans les points où la ligne coupe une rivière et est portée par des poteaux élevés, ainsi que dans le voisinage du bureau du télégraphe, où une décharge tombant sur le fil, près de la station, pourrait envoyer dans le bureau un courant d'une force sufiBsante pour produire des accidents graves.

M. Ungerer (1) a décrit un parafoudre spécialement affecté aux lignes du télégraphe de Morse.

Parafoudre de M. Walker. — Un cylindre de cuivre, mis en communication directe avec le soK est fermé à ses deux extrémités par deux disques de bois, surnoontés chacun d'un disque de cuivre. L'un de ces disques est en rapport avec le fil de la ligne et se trouve armé de pointes disposées circulairement en face du bord du cylindre qui lui correspond. L'autre disque est en rapport avec l'appareil télégraphique et se trouve à portée de pointes métalliques dont le cylindre se trouve à son tour armé de ce côté. De plus, ces deux disques sont en communication directe par une tige transversale qui les unit à l'intérieur du cylindre. Cette tige porte deux disques armés de pointes et ces pointes font face à la surface interne du cylindre. Un peu au-dessous de ces disques hérissés de pointes et toujours à l'intérieur du cylindre, est une bobine de bois sur laquelle est enroulé un fil très-fin (beaucoup plus fin que celui des appareils). Ce fil établit une relation entre le fil de la ligne et un autre fil se terminant aussi près du sol qu'il est possible, plus près de fait qu'aucune partie métallique de l'appareil télégraphique.

Avec cette disposition, l'électricité de tension conduite dans l'appareil, peut réagir par les pointes sur le cylindre enve» loppe et provoquer de la part de la terre une neutralisation qui, si elle n'est pas suffisante, se trouve complétée par h fusion du fil entourant la bobine de bois (2).

En juin 1852, un violent orage éclata sur la ville de Dijon et sur ses environs. Â plusieurs reprises, les fils des divers

(I) Étudei pratiquée tur U tyttèmê de faupareil de Morm, p. SSL

(S) De la Riye, TraiU d*èUelrkiU, t. UI, p. 4S4 (iSSS); — «t MammH de Mr

graphie èleeirique, par Walker, traduit par Magnier, p. 09, Piris, dMi R«^

PARAFOUDRES POUR LA TËLÉGRAPITIK ÉLECTRIQUE 509

appareils, que Ton nomme commutateurs complexes, et qui servent de paratonnerres, furent brûlés et fondus en plu< sieurs endroits. Deux des tubes en cuivre, dans lesquels se placent ces paratonnerres, furent rongés et noircis à leur extrémité supérieure. Par une seule décharge électriqoe, cinq de ces appareils sur six furent brûlés. Heureusement pour les stationnaires et pour les appareils à signaux, les communications avec la terre étaient établies. Cependant, malgré cette mesure de précaution, une forte étincelle se détacha de la plaque en zinc sur laquelle refiose l'un des commutateurs-paratonnerres et franchissant un intervalle de plus de 60 centimètres s'élança sur le sourcil droit de l'employé de service, ce qui le fit reculer de quelques pas sans lui faire cependant aucun mal. A chaque éclair, une étincelle brillante, de 5 à 6 centimètres de long, se produisait sur les plaques dentelées en cuivre des commutateurs. Plu* sieurs étincelles traversèrent en zigzag la chambre des postes télégraphiques. Pendant près d'une heure, les com- Qiunications furent impossibles sur la ligne de Lyon, et enfin, après le dernier coup de tonnerre, la boussole fit connaître que les fils devaient être brisés non loin de la ville. La foudre était tombée en effet sur les poteaux près de la station de Vougeot, et en avait brisé cinq ou six. Malgré tous ces accidents, les communications télégraphiques étaient complètement rétablies dès le lendemain à l'ouverture des bureaux (1).

Un des nombreux appareils destinés à préserver les télégraphes électriques des effets de la foudre est fondé sur la résistance que présente Talcool au passage du courant électrique. Il consiste dans un conducteur en forme d'arc, ou plutôt d'U renversé qui est placé dans l'intérieur d'un vase rempli d'alcool ; au milieu et très-près des deux branches verticales de ce conducteur, et parallèlement à ces branches, s'élève une tige de métal dentelée, comme Test aussi la lame elle-même qui est en forme d'arc ; cette tige se termine en pointe vers la sommité de l'arc, mais sans la tou«-

(i) L*Èl« du petcplf, journal de Dijon.

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cher, et est en eommunicalion avec le sol par son extrémité inférieure. Le courant de ligne est obligé, pour arriver au télégraphe, de traverser la lame en forme d'arc, qui est assez bien isolée au moyen de l'alcool pour que le courant ne soit point dévié ; mais dès que Télectricité atmosphérique s'y accumule, elle se transmet, au moyen d^s pointes ou dentelures très-rapprochées, à la tige intérieure, et de là au sol.

On peut se passer d'alcool, et, dans ce cas, on donne à l'appareil une forme un peu dilTérenle ; c'est une sphère de métal traversée par le fil télégraphique, et maintenue au centre d'une autre sphère en verre, formée de deux homisphères réunis par un large anneau en cuivre. Cet anneau est armé intérieurement de pointes peu distantes dirigées vers le centre de la splière métallique jusqu'à une pclite distance de la surface. Les deux hémisphères de verre sont terminés par des tubulures dans lesquelles le fil conducteur est fixé par du mastic ; l'appareil est disposé de manière que ce fil est horizontal et, par conséquent, l'anneau de cuivre vertical ; la partie inférieure de cet anneau est munie d'un robinet métallique qui permet de faire le vide dans Tappareil, si on le juge nécessaire ; le robinet porte un pas de vis qui doit recevoir la lige métallique, laquelle est destinée à mettre l'anneau métallique en communication directe avec le soi, tandis que le conducteur, qui conduit le courant du fil de la ligne et la sphère qui en fait partie restent complètement isolés. On conçoit qu'avec cet appareil, réiectricité atmosphérique, qui se porte sur le fil de ligne et qui serait communiquée au télégraphe, est transmise au sol par ^inte^ médiaire de la sphère et des pointes dont est armé l'anneau. Un semblable appareil doit être, comme les précédents, placé à chaque station (1).