CHAPITRE XIV

CONDUCTEURS

Lignes électriques. — Les lignes électriques, qui servent à transporter les courants des générateurs où ils sont engendrés aux foyers où ils sont utilisés, comportent essentiellement des conducteurs métalliques généralement en cuivre, des corps isolants, des appareils de contrôle et de sûreté, des commutateurs, des rhéostats, des supports et divers organes accessoires. Elles se divisent en trois classes : les lignes aériennes, les lignes souterraines et les lignes sous-marines. Ces dernières ne sont employées que très exceptionnellement (pour les installations de ports de mer, par exemple) dans l'industrie de l'éclairage.

Les lignes aériennes sont formées de fils métalliques nus ou garnis d'un isolant et supportés soit par des clous ou pitons émaillés, soit par des isolateurs en porcelaine ou en verre.

Les lignes souterraines ou sous-marines sont formées d'une série de fils isolés au moyen d'un revêtement continu en caoutchouc, gutta-percha, coton paraffiné, etc., et protégés, le plus souvent, par une armature en fil de fer ou d'acier.

Dans les grandes villes, les installations publiques d'éclairage électrique se font généralement au moyen de lignes souterraines pour des raisons d'esthétique et de sécurité, malgré les dépenses souvent considérables qu'elles nécessitent.

Conducteurs. — Les conducteurs peuvent également être divisés en deux classes : les fils et les câbles. Le métal employé, aussi bien dans les fils que dans les câbles, est du cuivre, dont la conductibilité atteint aujourd'hui industriellement de 92, à 99

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pour 100 de celle de l'argent. (A partir de 95 pour 100, le métal est désigné sous le nom de cuivre de haute conductibilité).

Fabrication des fils. — Sous le nom de /î/s, on entend spécialement les conducteurs qui entrent dans la construction des appareils : dynamos, régulateurs, instruments de mesures, etc., et dans les lignes aériennes de faible débit. Ces conducteurs sont généralement formés d'un fil unique recouvert d'une ou de plusieurs couches de coton ou de soie.

Le cuivre étant étiré à un diamètre bien régulier et les brins filés de coton ou de soie réunis, sans torsion, en un fil plat plus ou moins gros, le revêtement du cuivre s'opère à l'aide d'un métier tout à fait analogue aux métiers à passementerie. L'âme en cuivre légèrement tendue, de manière à ne subir aucun allongement qui en diminuerait la section, avance d'une manière continue, tandis que la bobine de coton ou de soie tourne horizontalement autour d'elle en la guipant d'une couche isolante bien régulière, grâce à la coordination des mouvements du métier.

Cette opération se fait à la main ou mécaniquement; certains jvieux praticiens très soigneux préfèrent les anciens métiers à main à ceux plus récents qui suppriment tout travail musculaire et qui font beaucoup plus de besogne en moins de temps.

Suivant le degré d'isolement demandé, on applique une deuxième et même une troisième couche d'isolant dont on alterne le sens d'enroulement pour assurer la régularité de la couverture dans toutes ses parties.

Chaque couche de coton augmente le diamètre du fil de 0,30 millimètre et chaque couche de soie augmente ce diamètre de 0,10 millimètre.

Après avoir reçu cette couverture, le fil est passé, soit chez le fabricant, soit chez le consommateur, dans un bain liquide de bitume de Judée ou de gomme laque qui le protège contre l'action conductrice et destructive de l'humidité.

Fabrication des câbles. — Les câbles sont formés d'un certain nombre de brins métalliques isolés préalablement, puis groupés ensemble, ou plus généralement réunis en faisceau ou en

toron avant d'être revêtus de leur enveloppe isolante. Le nombre de ces brins est quelquefois très grand et leur diamètre très faible, quand on veut obtenir la souplesse nécessaire dans certains cas particuliers. Plusieurs fabricants se servent, pour les brins de conducteurs ordinaires, de fils ayant un diamètre uniforme de 1,14 millimètre, correspondant à un millimètre carré de section. L'assemblage d'un nombre donné de ces brins constitue un câble dont la section exacte en millimètres carrés est facile à obtenir et à contrôler.

Dans la généralité des cas, les fils qui doivent constituer le câble sont enroulés sur autant de tambours différents, puis tordus ensemble à l'aide d'une machine à câbler, laquelle machine, analogue également à celle des passementiers, les réunit sans tension ni compression de nature à augmenter leur résistance normale.

Le toron ainsi préparé peut être revêtu d'enveloppes en coton ou en soie, maintenues par un ruban bitumé appliqué de la même manière; cela sufQt pour les endroits secs. Mais, lorsque les conducteurs sont exposés à l'humidité, leur isolement et leur protection doivent être mieux assurés. On a recours, dans ce cas, à diverses substances, telles que chanvre, jute, tresses de coton, caoutchouc, gutta-percha, revêtements de plomb, de fils ou rubans de fer ou d'acier, etc., ces matières étant judicieusement superposées sur le toron. Ces revêtements, à l'exception de ceux en gutta-percha et en plomb, s'effectuent au moyen de métiers.

Le caoutchouc et la gutta-percha sont les meilleurs isolants industriels connus. Le contact direct du caoutchouc et du cuivre, dans certaines circonstances, est nuisible ; on doit donc l'éviter. Pour cela, on se sert de cuivre étamé ou on interpose, entre le cuivre et le caoutchouc, un ruban de coton enduit de bitume.

Les fils, en traversant le métier où ils se câblent, reçoivent d'une bobine latérale le ruban bitumé, et d'une seconde bobine un ruban de caoutchouc pur, non vulcanisé, de 0,1 millimètre d'épaisseur et de largeur variable suivant la grosseur du câble. Ces deux rubans sont enroulés en sens inverses, en même temps que le métier tresse par dessus le tout une gaine protectrice en coton.

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Certaines applications exigent la superposition de deux et même de trois garnitures semblables, qu'on dispose successivement en sens alternés, de la même manière qu'il vient d'être dit.

La gutta-percha, ne pouvant être appliquée qu'à l'état pâteux et à chaud, est soumise à l'action d'une presse hydraulique dans un récipient maintenu à une température convenable. Elle s'échappe du récipient par un ajutage de diamètre proportionné à l'épaisseur d'isolement désirée, tandis que le toron de cuivre est lui-même guidé par un autre ajutage lui assurant une parfaite concentricité avec l'enveloppe isolante. Ainsi constitué, le câble est ensuite protégé par une couverture formée de substances textiles, appliquées comme précédemment.

Il est quelquefois utile de garnir le câble de plusieurs gaines de gutta-percha ; dans ce cas, les gaines successives sont cimentées ensemble par une composition appelée chatterton et formée, comme nous l'avons déjà dit, de trois parties de gutta-percha, une partie de résine et une partie de goudron de Stockholm.

Armatures en fil de fer ou d'acier. — Les armatures de fil de fer ou d'acier dont certains câbles sont munis sont enroulées sans pression sur les précédentes enveloppes au moyen de métiers dont la puissance et les dimensions varient avec la raideur des matériaux employés- Garnitures en plomb. — On effectue le revêtement en plomb usité dans un grand nombre d'applications, de deux manières : à l'aide de la presse hydraulique, en prenant certaines précautions pour que l'élévation de la température n'altère pas les isolants intérieurs, ou bien en enfilant le câble dans uu tuyau de plomb d'un diamètre intérieur un peu plus grand que le diamètre extérieur du câble, puis en passant le tout dans une filière bien centrée qui fait adhérer le plomb au câble.

Câbles Berihoud'Borel. — MM. Berthoud et Borel fabriquent des câbles garnis de plomb par un procédé spécial dont nous trouvons la description complète dans le journal la Lumière électrique, de 1887.

Voici le résumé des opérations qui constituent ce procédé :

Le conducteur en cuivre, recouvert d'une ou de plusieurs couches de coton^ chanvre ou autre matière textile, est enroulé sur un tambour de tôle perforée. Ce tambour est plongé tout entier dans une chaudière remplie d'huile de lin oxydée, mélangée avec de la résine et portée à la température de 180 degrés centigrades.

Aussitôt après l'immersion,, il se dégage de grosses bulles d'air chaud ; puis, il apparaît sur la surface liquide une sorte d'écume provenant de Thumidité expulsée sous forme de vapeur. Le câble reste immergé jusqu'à ce que la surface du bain soit devenue tout à fait calme et qu'il ne se dégage plus aucune bulle.

Le tambour est alors placé dans une caisse fermée, puis transporté vers une presse qui le recouvre d'une gaine de plomb ayant l'épaisseur déterminée par le diamètre du câble. Le conducteur n'a à parcourir dans l'air qu'un chemin de quelques mètres; et, comme il est très chaud, il ne s'y dépose aucune humidité. Cependant, pour écarter d'une manière complète tous les accidents qui pourraient encore provenir de la présence de l'humidité, la broche de la presse, au travers de laquelle passe le conducteur, est elle-même surmontée d'une petite chaudière auxiliaire remplie de la matière isolante contenue dans la chaudière principale, laquelle matière est maintenue constamment en ébuUition.

La presse est construite de manière à permettre de recouvrir des longueurs considérables de câbles sans aucune soudure de la gaine en plomb.

Le seul défaut qui puisse subsister, malgré toutes les précautions prises, provient de la présence de trous dans la gaine de plomb ; mais ces trous se produisent très rarement avec du plomb de bonne qualité, et on les découvre très facilement en examinant le câble. Pour supprimer les dangers pouvant provenir de ces trous, les inventeurs recouvrent le câble d'une seconde enveloppe de plomb, en interposant entre les deux enveloppes une couche mince de brai gras» provenant de la distillation du goudron de gaz.

Pour préserver les extrémités des câbles de toute détério-

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ration, MM. Berthoud et Borel les revêtent d'un manchon en ébonite, s'adaptant aisément sur le plomb extérieur et laissant passer Tâme en cuivre. L'espace annulaire compris entre le manchon et le câble est ensuite rempli avec de la paraffine fondue donnant une fermeture parfaitement étanche.

Câbles Siemens. — Les câbles conducteurs souterrains pour lumière électrique fabriqués par la maison Siemens sont à gaine de plomb recouverte d'une couche isolante, laquelle couche est elle-même entourée d'une enveloppe constituée par deux rubans