CABLES ARMÉS

II y a souvent lieu de protéger la couche isolante soit contre des chocs mécaniques, soit contre l'action de vapeurs : les câbles armés ont été construits dans ce but que 1 on realise en entourant le cdble d'une «aine de plomb ou d'acier. **

Câbles '^ous plomb - Le plomb, par sa malléabilité e sonpnx peu élevé présente de grands avantages ; le cab e arme au plomb ne perd rien de sa souplesse

Il faut noter que lenveloppe de plomb est fortement attaqueeparlac.de acétique qui se produit par l'acToa de la créosote sur les moulures de bois au'elii^ î^r. -

Un contact de deux années peut amener un«--^^"'^' plomb de 3 millimètres d'épaisseuT «orros.on du

^L'application de l'armure de plomb se fait mécanique-

Le câble et une lame de plomb sont enronli^ u sur un tambour et conduits' ensemble à une fil i^"" courbe en Fia lame sur le câble. L'ensembl/ ^^"^

suite entre deux galets à gorge qurr^ti ??''^ '"" l'autre les lèvres de la lame 1 ce^lles-c sont "^Si "" '"'" soudées ensemble par une flamme de chafu^ ^T

câb e passe ensuite dans une filière qui Itirè .? T' ^'

le plomb et assure le parfait contact du cdbL ^^^°"''"* enveloppe. '^^oie et de son

ft^

FILS ET GABLES *}o9

Câbles soîis fer. — Par analogie nous désignerons ainsi les cables isolés enfilés dans un tube de fer.

Le manque de flexibilité de Tengerable s'oppose à leur emploi courant.

Câble sous spirale d'acier, — Ce système d'armure préconisé par Siemens e$t formé par une bande d'acier enroulée en spirale autour du cable.

Cette disposition a sur la précédente l'avantage de conserver sa flexibilité au cable.

Câbles sous fils d'acier. — Très employé dans la construction des cables pour télégraphie sous-marine, ce dispositif a reçu d'assez nombreuses applications dans l'établissement des canalisations de lumière électrique.

Le câble est recouvert d'une couche de fils d'acier juxtaposés et enroulés en hélice.

Câble Siemens. — Le conducteur est formé du nombre de brins nécessaire, et il est recouvert de deux guipages enroulés en sens inverge et imprégnés d'une composition bitumineuse tenue secrète.

Ce cable est à double armure : un tube de plomb et deux rubans en acier superposés et enroulés en hélice.

Une enveloppe de chanvre goudronné recouvre le tout.

Câbles Brooks. — Employé en Amérique, ce câble présente cette particularité qu'il est recouvert de son isolant au moment de la pose.

On dispose d'abord dans la tranchée une série de tubes de fer réunis bout à bout, et préalablement enduits intérieurement d'huile lourde de résine dite huile de Londres^ qui a la consistance de la mélasse. On a passé successivement dans chaque tube l'extrémité d'un fil d'acier de 5 millimètres qui servira à tireriez câble.

:itiO l'éclaihaoe klectbujue

La bobine do câble est chaufTée sur place à 120" daus un bain d'huile de Loadres. Quaad il ne se dégage plus de bulles, indice du départ de l'humidité du guipage de colon qui recouvre le cable, un attache t'estrémité de celui-<!i au fil d'acier que l'on enroule sur un treuil à l'autre extrémité de la tranchée*

Le câble se trouve ainsi introduit dans les tubes de fer este isolé par la couche d'huile de Londres qu'il

oiles de jonction sont ensuite remplies d'huile

Fortin Hermann. — Le conducteur est enfilé série de perles en bois dur imprégné de pa- Le tout est enfermé dans une enveloppe de

l, dans tous les cas, se prémunir contre le daancelles par suite de rupture des câbles conduce contact fortuit de fils dénudés ou de dériva-

•s concentriques. — Généralement les fils d'aller tuur sont distincts, mais dans certains cas et leot s'il s'agit de courants alternatifs de fréquence D préfère employer des câbles concentriques qui ;nt des effets moindres d'induction que deux coas distincts et opposent une résistance moins u passage du courant.

inducteur concentrique est généralement formé de x>uches distinctes: au centre, l'un des conducteurs *ua ou plusieurs brios, une enveloppe isolante, ronne concentrique à l'axe du cable formée d'un nombre de brins, et enfin une enveloppe extésolanle.

FILS ET CABLES fi(jl

La section de la couronne doit être, bien entendu, égale à celle du faisceau central.

Les différents modèles de câbles concentriques diffèrent entre eux par la composition des couches isolantes, par leur nombre, et l'armure métallique qui presque toujours les recouvre.

Voici la description de quelques types de câbles de cette catégorie.

Câble du Chatelet. — Le conducteur central comprend 59 brins de 3 millimètres. La

-, , ■ 1 j Fis. 168. — Câble du Chatelet.

première enveloppe isolante " est une gaine de caoutchouc de 5 millimètres d'épaisseur. La couronne est formée de 22 torons comprenant chacun sept brins de 1,7 millimètres (fig. 168).

Une couche de caoutchouc de 'i millimètres d'épaisseur recouverte d'une enveloppe épaisse en jùle goudronné enveloppe le tout.

Câble des Halles Centrales. — Le conducteur central comprend 19 brins élamés de 2 millimètres. Il est recouvert d'une couche de caoutchouc Para, de trois couches de caoutchouc blanc et d'une couche de caoutchouc noir. La couronne comprend 24 fils étamés de 1,8 millimètre ; elle est isolée par une couche de caoutchouc noir, deux rubans caoutchoulés, une couche de chanvre imprégné de résine et deux rubans de coton.

Le câble est armé d'un tube de plomb de 2,3 millimètres d'épaisseur recouvert de fiUn bitumé.

Câble de l'Elysée. — Le conducteur central est formé de sept brins ; il est recouvert d'une couche de caout- 2(

362 l'éclairage électriquk

chouc. La couronne comprend 40 brins. Elle est isolée par une couche de caoutchouc et un ruban caoutchouté (fig. 169).

Le câble est armé par une gaioe en fila d'acier protégée par une enveloppe de chanvre imprégnée de matière isolante.

Câbie Jaspar pour mines gri-

souteuses. — Dana les mines, les

ruptures proviennent généralement

de chutes de pierres ou de boisages

sur le câble.

Le conducteur pour mines gri-

Fig. i(i9-^— (^âbie de soutcuscs devrait répoudre aux

^^ *■ conditions suivantes :

A. Le fil auxiliaire doit se rompre le premier ;

B. Cette rupture doit s'opérer à l'abri de l'atmosphère ambiante :

C. Le câble doit indiquer les détériorations qui lui surviennent, au moins celles de nature à nuire aux appareils interrupteurs ;

D. La réparation du câble doit être facile, rapide ;

E. Enfin le câble doit être relativement peu coûteux. Ces conditions paraissent remplies par le système

Nolet, breveté par la Société Cockerill et M. Jaspar.

Le conducteur auxiliaire central est un simple fil isolé, dont le diamètre est indépendant de l'importance du câble proprement dit qui l'entoure et qui est composé de fils à peu près jointifs. Extérieurement, ce câble est protégé par une armature en fil d'acier.

La canalisation, composée, comme à l'ordinaire, d'un fil positif et d'un fil négatif, est sectionnée, la longueur des sections étant déterminée par les conditions locales

FILS ET GABLES 363

et le degré de sécurité exigé. Supposons une traversée de mauvais terrains, dans laquelle le câble est supporté de 13 en 13 mètres. Les sections sont accouplées les unes aux autres à Taide de manchons. On dispose les manchons d'accouplement de manière à en rencontrer un entre chaque support. Ce manchon est double ; le petit manchon intérieur sert à Taccouplement du fil fin auxiliaire, tandis que le manchon extérieur réunit les sections du câble proprement dit. Le manchon est de plus entouré d'un tuyau de caoutchouc de résistance appropriée et dont les extrémités sont solidement liées au câble. Si Ton exerce sur le câble un effort assez considérable pour faire glisser le manchon, la première partie qui se découplera sera le lil Un, car quelques millimètres de course suffisent pour en séparer le bout du petit manchon intérieur. Si l'effort produit un plus grand déplacement, on arrivera finalement à découpler totalement le manchon ; mais cela bien après, car le manchon extérieur a une course considérablement plus grande que celle du manchon intérieur.

Nous allons voir maintenant quel parti on peut tirer d'une canalisation ainsi constituée. Considérons une canalisation quelconque composée de ses deux câbles, le positif et le négatif; cette canalisation est sectionnée à l'aide de manchons. A l'origine de cette canalisation, on place deux électro-aimants ; ces deux électros, quand ils sont traversés par un courant, ferment les circuits des deux câbles ; ce sont^ en fait, des commutateurs. Commençant par le câble positif, une dérivation est prise à l'origine de ce câble, passe dans Télectro, puis dans un petit relais dont on verra le rôle plus loin, de là le fil est relié au fil secondaire du pôle po-

sitif, puis, enfin, à Torigine du câble positif, le lil auxiliaire traverse Télectro et le circuit se ferme sur le câble négatif.

A l'extrémité de la canalisation, le fil auxiliaire est relié par un petit manchon qui renferme un fil fusible ; nous en verrons plus loin le rôle. Le milieu du fil auxiliaire est indiqué comme mis à la terre ; nous discuterons également plus loin ce que cette disposition permet de réaliser.

Tout ceci posé, remarquons que le fil auxiliaire de chaque câble est parcouru par un courant de polarité contraire. En fermant maintenant à la main les deux électro-commutateurs, le courant les traversera de suite et les tiendra en place, la canalisation pourra donc alimenter lés lampes ou les appareils du circuit.

Supposons maintenant qu'un effort accidentel soit exercé sur le câble, effort qui tende à le rompre, la section sur laquelle cet effort s'exercera se découplera immédiatement, et comme le fil auxiliaire sera le premier découplé, le courant sera coupé dans le circuit des électros, avant que le manchon ne soit lui-même découplé. Mais dès que le circuit des éleclros est rompu, les com* mutateurs se trouvent relâchés et le circuit des deux câbles coupé instantanément à Torigine; si donc le manchon vient à se découpler complètement, aucune étincelle n'est possible au moment de la rupture, puisque tout courant est interrompu. Si l'accident n'a pas mis le manchon hors de service, il suffira de le réaccoupler et de réparer l'enveloppe en caoutchouc ; quant au courant, c'est de nouveau à la main qu'il faudra le rétablir en abaissant les deux armatures des électros-comrautateurs.

Le câble peut encore souffrir d'autre manière : on

FILS ET GABLES 30o

pourrait par exemple, Técraser ou même le couper et par là provoquer des étincelles ; la canalisation n'a rien à craindre, même dans ces cas extrêmes.

L'écrasement du câble ou tout autre accident du même genre aura naturellement pour effet de produire un court-circuit entre le fil auxiliaire elle câble. Supposons que ce court circuit se fasse à un point rapproché^ par exemple, il est aisé de voir que ce court-circuit aura pour effet de faire passer tout le courant dans Télectro, le circuit se formant, tandis que Télectro ne sera plus parcouru par aucun courant. Le commutateur de Télectro se trouvera donc relâché et le courant coupé aux deux pôles instantanément. Si le court-circuit s'était produit sur le câble négatif, le résultat aurait été naturellement le même, mais c'est Télectro qui aurait alors coupé le premier le courant.

On peut encore admettre que, sur les deux câbles un court-circuit se produise mathématiquement au même moment ; si peu probable que cela soit, la canalisation est encore protégée. Chacun des électros sera parcouru par un courant environ double de celui qui les parcourt normalement ; au lieu de déclencher, ils retiendront, au contraire, plus énergiquement leurs armatures commutateurs.

Pour obvier à cet inconvénient, le petit relais entre enjeu. Quand tout est normal, celui-ci maintient fermé le circuit secondaire : quand, au contraire, le magnétisme de sa bobine augmente, il attire son armature et rompt le courant du fil auxiliaire. Nous avons vu plus haut que le courant dans les électros était le double du courant normal, quand il y a court-circuit sur les deux câbles ; il en est de même naturellement dans la bobine

366 l'kclairage électrique

du relais, celui-ci attirera donc sou armature et de nouveau le courant se trouvera coupé aux deux pôles de la canalisation. La partie du fil secondaire est de plus protégée par le fil fusible dont nous avons parlé au début.

Il nous reste encore à signaler une propriété curieuse de celte canalisation. Supposons que Ton mette à la terre le fil auxiliaire, les deux électros étant en série sur une dérivation, on les place alors dans le cas des indi- | caleurs de terre bien connus ; si donc une fuite se produisait sur un ci\ble, Télectro correspondant lâcherait son armature et le courant serait interrompu.

Telles sont les qualités que possède la canalisation de sûreté Cockerill-Jaspar, qualités qui la rendent éminemment propre à l'emploi dans tous les milieux explosibles où les élincelles sont à redouter.

Il est à peine be>oin de dire que, dans le cas où les électro-déclancheurs et le petit relais doivent être installés dans la mine, à Torigine d*un branchement, ils sont placés dans une boite métallique robuste hermétiquement close et sans communication avec Tatmosphère ambiante. La clef de manœuvre des armatures des électro-déclancheurs est de modèle spécial et confiée à un surveillant. La disposition du pont de contact et de Farmature des électros est telle qu'une forte pression s'exerce sur le pont et assure la résistance du contact malgré de violents chocs.

On observera que la disposition en sections raccordées par manchons à frottement a pour effet de produire la rupture en un point presque toujours distant de l'éboulement ; or, les éboulemenls sont souvent accompagnés de gaz et il importe d'en éloigner le point où pourrait jaillir une étincelle de rupture du courarft.

Cette disposition permet encore la réparation rapide des sections endommagées, par la substitution de sections à peu près de même longueur. Elle offre de grandes facilités pour la prise de courant pour des lampes, ainsi que pour le prolongement, en peu de temps, de la ligne vers un point plus éloigné. Enfin, on peut confectionner des branchements à laide des boites intercalées en un instant sur un manchon quelconque.

Joints vulcanisés des câbles électriques^ — L'usine française de la « The India Rubber Gutta-Percha and Tclegraph Works C° » a publié des renseignements peu connus sur la confection des joints vulcanisés, dont la pratique a été inaugurée par cette Compagnie, et qui permettent d'obtenir, sur la canalisation une fois faite, le même isolement que sur le câble essayé à l'usine. Ces joints peuvent présenter des avantages sur les boites de jonction, qui recueillent de l'humidité et se prêtent aux pertes du courant.

Préparation des extrémités et jonction métallique. — La tresse extérieure est d'abord enlevée, les rubans déroulés, et le conducteur dénudé sur une longueur d'au moins 8 ou 10 diamètres, qui, pour des fils fins, n'est pas inférieure à 5 cm. Le caoutchouc des câbles vulcanisés ou similaires est coupé à angle droit, sans entailler le cuivre ; s'il s'agit de câbles au caoutchouc pur, celuici est déroulé, mais non coupé. h

Pour faire les joints, on n'emploie que de la résine, .1

soit brute^ soit sous forme d'une pâte légère obtenue en la dissolvant en poudre dans l'esprit de vin. Les pièces à souder sont maintenues toujours propres, en les plongeant dans une solution saturée de sel ammoniac. Le conduclcur en cuivre est également maintenu, propre, et

•'Î(j8 r,'K<:i.AIRA(iE KLEGTRIQUK

lorsque la soudure est faite, on Urne les parties irré, liôrcs, de façon À présenter à l'isolant une surface b lisse.

Câble à un seul fil, — Les extrémités en cuivre si limées en biseau allongé et les deux bouts sont applîqi l'un sur l'autre de façon k présenter une grande surfi de contact. Les biseaux sont alors soigneusement soui et entourés par un (il lin, le tout soudé à nouveau nettoyé avec une lime ou une toile d'émeri. Le d mètre linnl ne doit pas excéder sensiblement le diamè primitif.

Cdble formé d'un toron de 7 brins. — Tout le tor est d'abord soudé sur lui-même de façon à former un ; lide qui est alors coupé en biseau et soudé ii nouve comme préccdcniraenl.

Cdblc formé d'un toron de I!) britis. — Après avi dénudé le conducteur sur une longueur convenable, ■ enroule un petit lil autour des extrémités près du caoi cliouc, puis on sépare les i'Z fils extérieurs de leur lor pour les relever ensuile en arrière. Le toron central 7 lils est alors soudé et joint comme un conducteur s lide. Four réunir les 12 (ils par-dessus, on coupe alte nativement les fils, court et long, et on marie les 2 s ries de 12, c'est-à-dire que le long fil d'un des câbles ( joint au fil court de l'autre, tout autour du toron ccntri de sorte que la moitié des jonctions se trouve d'un câ et l'autre moitié de laulre côlé du centre du raccor Le joint de ces fils simples n'a pas besoin d'èlre fait i biseau, mais seulement par la butée du fil court conf le fil long, à l'endroit oii on fait la soudure. Une élroi ligature de fil fin est placée aux deux extrémités du join puis elle est soudée ; le tout est alors adouci fi la lime.

FILS ET GABLES 369

Câble composé dun toron de 57 fils, — Si la flexibilité est nécessaire, on suit la même méthode, en mariant en outre de la même manière les 18 fils situés sur le toron de 19 fils.

Si la flexibilité n'est pas essentielle, le toron de 19 fils peut être taillé en biseau et joint comme le toron de 7 fils ; les 18 fils restants sont seulement mariés entre eux. On procède de la même manière pour un câble composé d'un toron de 61 fils.

Joints de conducteurs en T. — Jonction d^un fil simple avec un autre fil simple. — Le plus petit fil est taillé en biseau et appliqué le long de la surface de l'autre fil puis serré par un fil fin enroulé autour, soudé et adouci ; mais la ligature ne va pas tout à fait jusqu'au point où le petit fil est courbé.

Jonction dun fil simple à un toron, — On nettoie les surfaces, on enroule en spirale l'extrémité du fil simple autour du toron, mais on le laisse dans le sens du toron au point de jonction, et on fait une ligature sur celte partie rectiligne avant de souder le tout.

Jonction dun toron de 7 fils à un câble plus gros. — Le toronnage des 7 fils est défait et, après avoir nettoyé les fils séparément, on les enroule autour du gros câble, trois étant enroulés parallèlement dans une direction, et quatre dans la direction opposée et sur l'autre branche du T. Une légère ligature de fil de cuivre fin est ensnUe faite à chaque extrémité, et le tout est soigneùsemetvl soudé.

Grands joints en T. — Tous les fils de chaque eêiH^ sont nettoyés, puis soudés ensemble. On taille alors ^xv biseau le plus petit câble et on ménage à la lime duw^ \ç. gros câble une cavité à la protondeur d'une itioVWfe Ae

îi7Û h'KCJMTWOE KLECTRIQUE

diamètre ; les deux parties sont ajustées et i^oudées ensemble, puis entouréeô par un fil et soudées k nouveau.

Isolement des joints, — Joints au caoutchouc vulca^ nisé. — Lorsque le joint du conducteur est terminéi lô caoutchouc est taillé obliquement de façon à former tout autour du conducteur un biseau ausgi long que possible, en tenant compte de l'épaisseur de la couche de caoutchouc. Le conducteur de cuivre et les extrémités du caoutchouc sont alors frottés avec de la benzine pure et chauffés légèrement avec une lampe i alcool. Le conducteur et les bords du caoutchouc sont ensuite recouverts par une bande de caoutchouc pur tendue aussi fortement que possible en une ou deux couches suivant les dimensions,

On étend une solution spéciale de caoutchouc par dessus le caoutchouc pur, appliquée de façon à exclure Fair le plus possible ; on doit ensuite la laisser complô» tement sécher. Quand la solution est suffisamment sèche et n'adhère plus aux doigts, une bande de caoutchouc spécial est enroulée en spirale de façon à former un revêtement uniforme par dessus la première enveloppe de caoutchouc pur. Il faut avoir soin de laisser aussi peu d'air que possible entre les couches, entendant constamment et fortement.

On applique cet enroulement de caoutchouo en cou^ ches superposées jusqu'à ce qu'on atteigne le diamètre de l'isolant primitif, et par dessus le tout on enroule une couche de ruban caoutchouté de façon que le diamètre total du joint ainsi fait excède légèrement le diamètre de l'isolation primitive, Il s'agit maintenant de vulcaniser le joint. Dans ce but, on le recouvre d'une enve« loppe de toile cretonne coupée à la largeur du joint, en-'

FILS OT CABLES 37 i

roulée fortement autour du câble et maintenue par un fort ruban de coton enroulé et tendu fortement en spirale ; cette enveloppe remplit TofCce d'un moule maintenant en place toutes les parties du joint pendant la cuisson.

Le joint est placé à Tintérieur d'une boîte en fonte de torme particulière et fermée par un couvercle boulonné. Afin do garantir l'isolant appliqué précédemment et pour que la fermeturi soit étanobe, on enroule du ruban autour du câble aux deux points correspondant à l'entrée et à la sortie de la boîte, de façon à obtenir une fermeture hermétique. On verse alors par une ouverture si*» tuée h la partie supérieure de la boîte, une composition sulfureuse, fondue préalablement dans un vase convenable. Après avoir coulé le liquide de façon à entourer complètement le joint, on plonge un thermomètre par l'ouverture et on maintient la température aussi cons» tante que possible entre 145 et 150° C, en chauffant la boite avec des lampes à alcool. Après avoir entretenu cette température pendant environ une demi-heure, le souffre fondu est coulé hors de la boîte et le couvercle enlevé ; on enlève, le joint de la boite, on le débarrasse des rubans et on voit qu'il est vulcanisé.

On peut essayer grossièrement le degré de vulcanisa» tion obtenu en rayant le caoutchouc avec l'ongle une fois qu'il est refroidi. Si la marque de Tongle reste empreinte^ ou si le caoutchouc est trop dur, le joint est mauvais et doit être coupé et refait. Si cet essai montre que la vulcanisation est bonne, on achève le joint eix en-» roulant par dessus le tout des rubans qui viennent recouvrir la tresse de 5 cm environ de chaque côté et les enduisant ensuite de vernis à la gomme-laque.

JT

Quelques précautions sont à prendre pendant l'opération. Les mains de Topérateur qui touche le caoutchouc doivent être sèches et parfaitement propres. On ne doit se servir de la dissolution que par petite quantité : il faut laisser à la benzine le temps de s'évaporer avant d'appliquer une nouvelle couche ; elle doit d'ailleurs être de première qualité de façon à s'évaporer rapidement et sans laisser de résidu appréciable. Il faut veiller à ce que le caoutchouc que l'on applique soit en contact immédiat avec celui des bouts du câble et qu'il ne s'inpose ni rubans ni matières étrangères qui seraient une entrée pour l'humidité. Si l'on n'a pas maintenu tout en parfait état de propreté et si l'air n'a pas été complètement expulsé par un enroulement soigneusement serré, on est certain d'avoir un joint boursouflé, même si le caoutchouc a été convenablement vulcanisé. C'est pourquoi il faut donner la plus grande attention à ces détails.

Si, pendant la vulcanisation, la température tombait au-dessous de 145°, on devrait maintenir la chauffe pendant un temps plus long ; par exemple si la température est de 140^ la cuisson devra durer trois quarts d'heure au lieu de 30 minutes ; mais il est important de maintenir autant que possible la température dans les limites de 145 à 150«.

Si le ruban de caoutchouc pur est dur et sec, on doit le chauffer légèrement avant de s'en servir ; si le ruban caoutchouté est sale ou trop dur, on l'adoucit en le frottant avec de la benzine.

FIL^ ET GABLES 373