ISOLEMENT DES CANALISATIONS I

sont disposées en série, comme l'indique la figure, qu'une lumière rougeàtrc de faible intensité. Le fil de jonction des lampes «st réuni à la terre par une sonnerie trembleuse. Dès qu'une perte de courant sérieuse se produit dans la canalisation, la sonnerie entre en activité, grâce au courant de perte ; celui-ci traversant l'une des lampes, lui donne un éclat supérieur à celui de la lampe voisine. Dans le cas d^un contact du conducteur supérieur avec la terre, c'est la lampe L dont la lumière devient plus vive.

Souvent, on se contente d'une seule lampe témoin, dont une des bornes est reliée invariablement à la terre et qu'un commutateur permet de raccorder successivement aux deur pôles des générateurs. L'éclat de la lampe varie pendant ces deux opérations si le circuit présente une terre accidentelle.

Si les conducteurs essayés sont alimentés par des courants alternatifs de haute tension, on pourra appliqiier la méthode précédente en substituant à la lampe la bobine à fil fin d'un transformateur réducteur, dont la bobine à gros fil est fermée sur une lampe ou un voltmètre Cardew.

M. Picou a imaginé un autre dispositif applicable aux circuits à

courants alternatifs. Les deux conducteurs de la distribution sont

réunis à des condensateurs formés de deux plaques. Les armatures

libres communiquent avec un téléphone relié à la terre. Le fil de

Fig. 332.

jonction est parcouru par des courants alternatifs; le téléphone Test également s'il se déclare une terre dans le circuit- L'appareil est à indications continues et le bruit du téléphone peut être rendu assez intense pour être entendu à distance.

555. — Mesure de la résistance du défaut. — Pour évaluer la résistance du défaut, M. Picou substitue à la sonnerie de la fig, 33 1 un galvanoscope , et un rhéostat est intercalé entre le point A et la terre fig- 333. On détermine de la sorte une perte artificielle qui

contrebalance, sur le galvanoscope, l'influence de la perte réelle due à un contact du conducteur B avec le sol. On fait varier la résistance du rhéostat jusqu'à ce que le galvanoscope revienne au

Fig. 333.

zéro. A ce moment, la résistance insérée est égale à la résistance du défaut, si Ton néglige devant cette dernière la résistance de la canalisation.

556. — Emploi du voltmètre. — Une autre méthode propre à déterminer la résistance R du défaut, pendant que la canalisation est en charge, nécessite simplement Tusage d'un voltmètre. Soient V et — V les potentiels des raccords de la canalisation avec les générateurs.

En reliant le voltmètre de résistance r, d'une part à la terre, d'autre part au raccord de potentiel V, Tappareil est traversé par un courant qui, si Ton désigne par v le potentiel du câble à l'endroit du défaut, a pour expression

Le nombre de volts marqué par l'instrument est

En raccordant ensuite le voltmètre à Textrémité — V, on obtient de même

Enfin les bornes de Tappareil étant reliées aux deux extrémités V et — V, celui-ci accuse une tension

ISOLEMENT DES CANALISATIONS. l3j

De là on tire

557. — Localisation d'un défaut d'isolement. —-Une Tois la perte constatée et sa résistance mesurée, il convient de déterminer le lieu du défaut, afin de faire disparaître celui-ci. Dans les réseaux maintenus sous tension d'une manière permanente et qui présentent un grand nombre de mailles, cette recherche est parfois difficile.

On ne peut qu'isoler successivement les diverses parties du réseau, en interrompant les communications aux boîtes de jonction, jusqu'à ce qu'on ait trouvé la partie défectueuse dans laquelle on localise ensuite le dérangement. Dans une recherche semblable, on s'aide d'une pile dont un pôle est à la terre et dont l'autre pôle communique avec un galvanomètre ou une sonnerie qu'on relie d'autre part à la section de canalisation essayée. On adopte aussi dans le même but une sonnerie magnéto-électrique qui permet de supprimer la pile. Lorsqu'on fait usage d'un galvanomètre et d'une pile, on peut graduer à l'avance le cadran de l'appareil, de telle sorte que l'aiguille pointe directement la résistance du défaut.

Pour localiser sûrement une terre située soit chez un abonné, soit dans une branche du réseau, on adopte souvent le procédé suivant. L'indicateur de l'usine ayant accusé un défaut sur l'un des conducteurs, B par exemple, fig. 333, on substitue au rhéostat un fil de sûreté qu'on choisit très mince d'abord. Si le fil fond sous l'effet du courant de perte, on le remplace par d'autres de diamètres croissants. Pour un diamètre donné, on n'observe plus la fusion, mais c'est l'un des fils qui protègent la branche défectueuse qui fond, mettant ainsi en évidence la position du défaut. Il convient de procéder à un essai semblable avec discernement, en choisissant une heure convenable de la matinée, pour ne pas interrompre le service.

558. — Méthode de la boucle. — Il arrive parfois qu'on ait à localiser une perte à la terre dans une canalisation formée de deux conducteurs bien définis, tels que deux feeders ou deux fils rattachant directement une station génératrice à une station réceptrice.

CANALISATIONS ELECTRIQUES.

Si Ton peut interrompre le service de ces conducteurs, la méthode dite de la boucle est applicable. Les deux conducteurs sont reliés directement ou bouclés à Tune de leurs extrémités et réunis à l'autre extrémité d'une part par un galvanomètre, d'autre part par un fil divisé, § 236, sur lequel peut glisser un curseur. Celui-ci communique avec une pile dont l'un des pôles est à la terre. On

9XmS^

wmm

Fig. 334.

déplace le curseur jusqu'à ce que le galvanomètre ne dévie plus. En appelant / et /' les nombres de divisions du fil situées des deux côtés du curseur, L et L' les deux segments du circuit limités par le défaut, on a

On suppose que le conducteur double présente une résistance uniforme, ce qui ne serait pas le cas s'il renfermait des joints mal faits.

559. — Méthode de l'auteur. (*) — L'auteur s'est bien trouvé d'une méthode basée sur l'emploi du téléphone et qui permet de localiser très exactement la position d'un défaut.

Supposons d'abord, pour plus de simplicité, qu'il s'agisse de rechercher une perte à la terre dans un conducteur isolé à ses deux extrémités. On relie une de celles-ci à une pile communiquant avec la terre par son pôle libre. Un interrupteur, mû par un mécanisme d'horlogerie, rompt le circuit de la pile à des intervalles rapprochés, de manière à envoyer sur la section de ligne comprise entre

(*) Bulletin de rAcadémie Royale des Sciences de Belgique, i885.

ISOLEMENT DES CANALISATIONS. I Sq

la pile et le défaut des courants intermittenis. On suit cette section à partir de la pile en présentant, normalement au conducteur et le plus près possible de ce dernier, une bobine droite à noyau de fer doux feuilleté ou formé de fils comme le noyau des petites bobines de Ruhmkorff. L'enroulement de cette bobine est relié à un téléphone que Texpérimentateur tient à Toreille. Les courants intermittents provoquent dans la bobine des courants induits accusés par le téléphone. Au moment où Ton dépasse la position du défaut, le bruit cesse brusquement.

Cette méthode s'applique aisément à une installation intérieure d'abonné, dont le branchement a été interrompu au préalable et dans laquelle il est facile de transporter la bobine parallèlement à la direction des fils placés sous des moulures ou dissimulés dans les cloisons ou planchers.

Dans le cas d'une canalisation souterraine^ la bobine accusatrice devra être approchée du conducteur aux trous d'homme ou aux boites de jonction , de manière à localiser le défaut entre deux boîtes de jonction successives. Si le conducteur a une armature métallique protectrice, celle-ci s'enlève aisément aux regards intercalés dans la canalisation.

La méthode peut être tentée même dans le cas d'une canalisation en service. Supposons le cas d'un circuit présentant une terre et communiquant avec une dynamo en marche. On reliera l'un des pôles de la dynamo à l'une des armatures d'un grand condensateur, Tautre armature étant unie à la pile d'essai par l'intermédiaire d'un inverseur de courant à mouvements très rapides.

Les courants alternés ainsi produits provoquent dans le conden sateur des charges et des décharges qui trouvent leur écoulement par la partie de ligne comprise entre le condensateur et le défaut et se superposent au courant de la machine. Ces courants de charge et de décharge ne traversent pas la dynamo à cause de la forte selfinduction de cette dernière. Si donc on suit la partie de ligne indiquée avec la bobine et le téléphone, on découvrira la section défectueuse.

ESSAIS SPECIAUX AUX LIGNES TÉLÉGRAPHIQUES

560. — Objet des essais. — Les lignes télégraphiques , spécialement les lignes souterraines et sous-marines, doivent être l'objet d'essais journaliers qui ont pour but , d'une part , de vérifier Tétat des lignes , d'autre part , de recueillir les données nécessaires pour localiser aisément la position des dérangements.

Ces essais consistent à déterminer la résistance électrique des lignes , la résistance d'isolement et , dans le cas des câbles , la capacité. Les résultats obtenus sont consignés dans un tableau indiquant la date de l'essai et les circontances dans lesquelles celui-ci a été fait: pour les lignes aériennes, il convient, par exemple, de noter l'état atmosphérique (brouillard , pluie , neige , etc.), l'humidité ayant une grande influence sur la résistance d'isolement.

Les dérangements des lignes télégraphiques peuvent être rangés dans les trois classes suivantes.

10 Communication accidentelle de la ligne avec la terre,Ce dérangement se produit, par exemple , lorsqu'un fil se rompt et que l'un des bouts libres vient en communication avec le sol, ou bien, lorsque le fil est touché par une branche d'arbre, ou encore dans le cas d'un câble, lorsque l'enveloppe isolante est perforée.

2^ Communication entre deux fils voisins. Cette commuication résulte soit du bris d'un fil aérien dont les tronçons viennent toucher les fils voisins, soit du mélange des fils ballotés par le vent. La liaison peut aussi être établie par un objet intermédiaire.

3® Interruption de la ligne. Ce cas ne se présente guère que dans les câbles souterrains ou sous-marins , dont le conducteur peut être rompu , tout en restant isolé par son enveloppe de gutta-percha. Dans les lignes aériennes, un fil, lorsqu'il se brise, tombe à terre ou sur un autre fil, et le dérangement constaté rentre dans l'un des cas énoncés ci-dessus.

Lorsqu'un défaut se produit, le plus simple , dans le cas d'une ligne aérienne, est d'envoyer le long de celle-ci un poseur qui relève la faute et la répare. Cette visite peut se faire très rapidement

ESSAIS SPÉCIAUX AUX LIGNES TÉLÉGRAPHIQUES. I4I

lorsque la ligne longe un chemin de fer : Tagent placé, dans le fourgon d'un train, suit des yeux le fil qui lui a été indiqué et dont la position relative sur les poteaux reste invariable.

Mais s'il s'agît d'un cable souterrain ou sous-marin , ou encore d'une très longue ligne aérienne , il faut recourir à des essais éleciriques pour déterminer l'endroit où existe le dérangement. On commence par faire un essai préliminaire permettant de déceler la nature du dérangement. Pour cela, on envoie le courant d'une pile sur la ligne, à travers un galvanomètre. Si la déviation indique une intensité plus grande que celle déduite de la loi d'Ohm (la résistance de la ligne dans les conditions normales étant connue) , ^1 y a contact avec la terre en un point intermédiaire ; si la dévia- ^ïon est très faible il y a interruption ; enfin, si le courant est reçu par un fil voisin de celui sur lequel on expérimente , il y a contact entre les deux fils.

Connaissant la nature du dérangement , on procède à la localisation de ce dernier. Considérons d'abord le cas du contact d'un fil avecJa terre ou bien avec un autre fil. On détermine la résistance électriqixQ j^ j^^ \^ section de ligne comprise entre le poste où Ton se trouve et le contact. 11 est clair que, si r représente la résistance kilo- /nef/'/que du fil, quantité que les essais journaliers font connaître, le

T^ÇÇ^tl — mesure, en kilomètres, la distance du poste d'observation

;iw àéfaut. Dans la recherche de la position d'une faute sur un cable sous-marin, on tiendra éventuellement compte du mou du

câble.

561. — Défaut d'isolement sur une longue ligne. — Méthode de Clavier. Supposons que le diélectrique d'un cable soit percé en un

Fig. 335.

point. Appelons x (^\y les résistances électriques des deux tronçons de ligne séparés par ce point et \ la résistance du défaut. On conm\l. par les essais quotidiens, la résistance de la ligne

142 CANALISATIONS Ï^.LKCTRIQUES.

En faisant isoler la ligne au bout B et en mesurant la résistance à partir du bout A, à Taide du pont de Wheaistone par exemple, on obtient

Si Ton répète la mesure en faisant mettre la ligne à la terre en B, la résistance de cette liaison étant négligeable devant celle des conducteurs, on a

On déduit de là

r = n — r^^^ (^2 — ^3) (^i — rj).

On peut répéter les essais à l'autre bout de la ligne et prendre des moyennes.

Précautions à observer. Les mesures présentent quelques difficultés avec les câbles sous-marins, par suite de la variabilité de la résistance du défaut. Imaginons, par exemple, que ce dernier soit constitué par une fissure dans la gutta-percha, permettant à Teau de mer de venir en contact avec le conducteur. La résistance du défaut est due à la mince couche liquide interposée dans la fissure. Si Ton met le câble en communication avec le pôle positif d'une pile, l'oxygène et le chlore dégagés par électrolyse viennent s'unir au cuivre et former un revêtement qui accroît la résistance du défaut. Lorsqu'on relie ensuite le câble avec le pôle négatif, l'hydrogène réduit le dépôt, nettoie le conducteur et diminue la résistance jusqu'au moment où le gaz se dégage sous forme de bulles, ce qui amène des variations dans la résistance du défaut. Dans la méthode précédente, on cherche à saisir le moment où le conducteur du câble est à nu et en communication directe avec l'eau : pour cela, on met le câble en relation alternativement avec les deux pôles d'une pile et l'on observe quand la résistance passe par un minimum.

Les mesures sont encore gênées par des courants telluriques qui proviennent des différences de potentiel aux divers points de la terre. Ces courants présentent, sauf pendant les orages magnétiques, des variations lentes qui permettent de les considérer comme constants pendant la durée d'un essai, lorsque ce dernier est court.

On peut soit les équilibrer à l'aide d'une pile, soit annuler leur

ESSAIS SPÉCIAUX AUX LIGNES TÉLÉGRAPHIQUES. 143

effet sur Taiguille du galvanomètre au moyen d'un aimant voisin de cette aiguille; mais le plus simple est de considérer comme zéro de la graduation la position de Taiguille due au courant tellurique. Méthode de la boucle. La méthode de la boucle, § 558, étant indépendante de la résistance du défaut, sera adoptée chaque fois qu^on disposera de deux câbles entre les points extrêmes.

562. — Contact entre deux lignes. — Dans le cas du contact entre deux lignes, on isole à Tun des postes l'extrémité de Tune d*entr'elles et Ton met l'extrémité de la seconde à la terre; à l'autre poste. Ton complète un pont de Wheatstone par les connexions indiquées, fig. 336:

Fig. 336.

L'essai par le pont permet de déterminer le rapport — -r— , tandis

que les mesures journalières font connaître jc +^.

La méthode dont nous venons de parler élimine complètement l'influence de la résistance du contact. Cette résistance variable est reportée sur la diagonale du pont, comme dans la méthode de la boucle, et là sa valeur n'affecte en rien l'équilibre.

563. — Interruption d'une ligne. — Lorsque le conducteur d'un

cable est rompu et que les deux tronçons restent isolés dans la

gaine de gutta-percha, on détermine la capacité de ceux-ci- Les

mesures périodiques faisant connaître la capacité kilométrique, on

arriva à établir , avec une grande approximation, l'endroit de la

rupttjre.

ÉLECTROMOTEURS.