CHAPITRE III

Conducteurs aériens. — Suspension des fils conducteurs : a) Suspension par haubans et poteaux ; b) Suspension par haubans et agrafes ; c) Suspension pai* poteaux-consoles. — Prise de courant : a) Navette ; b) Trolley ; c) Trolley à frotteur ; d) Archet. — Aiguillages et croisements. — Distribution à trois fils. — Distribution par courants polyphasés. — Protection des lignes.

Conducteurs aériens. — Au début, les conducteurs aériens étaient formés par des tubes en cuivre, fendus suivant une génératrice et dans lesquels circulait une navette reliée à la voiture d'abord par une corde, qui la tirait en même temps que le tramway se déplaçait, puis en outre par un fil de cuivre isolé qui amenait le courant aux moteurs.

C'est ainsi qu'a fonctionné le petit tramway installé en 1881, à Paris, à l'occasion de l'Exposition d'électricité, entre la place de la Concorde et le palais de l'Industrie. C'est d'ailleurs encore par ce nystème que se fait la distribution du courant sur le tramway de Clermont-Ferrand à Royat et sur celui de Vevey à Chillon (Suisse).

Mais ces conducteurs tubulaires, d'aspect disgracieux, ont été rapidement abandonnés et Ton s'est attaché, au con-

traire, à n'employer que des fils pleins, de section aussi réduite que possible*.

Les conducteurs aériens actuellement en usage sont en cuivre étiré, ou en bronze siliceux, ou plus rarement en acier. Leur diamètre ne dépasse pas ordinairement 8 à 9 mm. On les tend soit au-dessus, soit sur le côté des voies. Pour diminuer leur flèche (0,40 m au plus) tout en ne les soumettant pas à un efi*ort de tension exagéré, on les soutient en alignement droit tous les 35 à 40 m. Leur hauteur au-dessus du sol est d'environ 7 m. Les fils sont généralement amenés à pied d'œuvre par longueurs de 700 à 800 m. Pour les réunir bout à bout on emploie des manchons dans lesquels on engage les extrémités des deux fils à jonctionner et que Ion remplit de soudure. On peut aussi adopter des manchons tendeurs qui servent également pour racheler les inégalités de longueur qui se produisent dans les conducteurs, sous l'influence des variations de la température. Enfin certains constructeurs préfèrent perdre une certaine longueur de fil et se servir des pièces de support elles-mômes pour établir les joints.

Suivant l'importance du trafic, les conducteurs sont ou directement alimentés par Tusine génératrice, ou divisés en sections reliées à cette usine par des feeders^. Ces feeders

« Exceptionnellement on s'est servi de conducteurs pleins en forme de huit (Nantasket-Beach). ....

* Ces sections n'ont pas besoin d'être isolées les unes des autres. II. est au contraire préférable de les jonctionner entre elles, de telle façon qu'elles puissent^ au besoin, se secourir mutuellement. C'est ainsi que Ton procède sur les réseaux d'éclairage.

sont généralement souterrains. Mais on peut les Constituer plus économiquement par des câbles ou des fils de trolley montés directement sur les poteaux de la ligne.

La perte de charge consentie en ligne ne dépasse pas ordinairement 10 p. 100 4e la tension de distribution.

Suspension des fils conducteurs. — a). Suspension par haubans et poteaux. Dans ce système, la ligne aérienne est

Fig. 28. — Suspension par haubans et poteaux.

soutenue par des fils transversaux (haubans) qui sont accrochés à des poteaux placés sur trottoir, de part et d'autre de la chaussée. Les poteaux se font soit en bois (surtout aux

Etats-Unis), soit en fer ou en acier. Comme poteaux métalliques on emploie principalement en Europe des poteaux tubulaires plus ou moins ornementés, ayant une hauteur audessus du sol de 7 m à 7,5 m et s'enfonçant de 1,3 m à 1,8 m

Maréchal. — Tramways élect., 2" édit. 4

50 LES TRAMWAYS ELECTRIOt'ES

dans une fondalion en béton. Les poleauï en treillis coûtent moins cher, mais sont moins décoratifs.

Les haubans sont en fil d'acicrgalvanisé et ont de 5 à 6 mm

du conducteur aérien.

de diamètre. D'une part ils sont acc;'ochés aux poteaux par des colliers munis de tendeurs et, d'autre part, ils soutiennent liïs conduclcurs par des isolateur^ de forme diverse (fig. 29). Presque toujours on donne à la ligne un double isolement pour le cas, par exemple, où un fil métallique (un fil de

Fig. 30. — Isolateur pour hauban tendeur.

télégraphe, de téléphone etc...} viendrait à tomber sur la ligne et mettre en contact les conducteurs aériens et les haubans tendeurs ou encore pour le cas ofi un isolateur de sus-

pension viendrait à se casser ou à brûler. Les isolateurs supplémentaires se placent alors au départ des haubans, près des tendeurs. Ils sont en forme de boules (fig. 30), de

>ii m f ■! 4 * -t I

zZ\

Fig. 31. — Isolateur tendeur.

cylindres, etc.. On peut ainsi combiner des isolateurs-tendeurs (fig. 31).

En alignement droit les poteaux sont placés tous les 33 à 40 m.

Dans les courbes ils doivent être beaucoup plus rapprochés. Mais rien n'empêche de se servir d'un^même poteau C

of

Fig. 32. — Suspension en courbe. Fig. 33. — Isolateur en courbe.

pour tendre plusieurs haubans (fig. 32). Dans ce cas, les iso* lateurs de ligne, qui ne sont tirés que d un seul côté, ont la forme représentée par la figure 33.

Lorsque la disposition des lieux ne se prête pas à rétablissement du poteau de courbe C, on le remplace par une couronne que Ion tend à l'aide de poteaux E, D, F convenablement placés (fig 32).

b) Suspension par haubans et agrafes. — Quand les trottoirs sont trop étroits pour que Ton puisse y placer les

Fig. 34. — Agrafe pour hauban tendeur.

poteaux, on scelle dans les façades des maisons des agrafes analogues à celle que représente la figure 34. Mais il faut se préoccuper, dans ce cas, d amortir les vibrations que produit le trolley et qui pourraient gêner les habitants. On place alors, dans l'intérieur de Tagrafe, un tampon en caoutchouc, qui agit en même temps comme isolateur.

Pour monter la ligne on établit deux agrafes en face Tune de Tautre (fig. 35) et Ton emploie des haubans analogues à ceux qui servent pour les poteaux.

Cette solution est évidemment très économique, mais on

Fig. 35. — Suspension par haubans et agrafes.

ne peut la réaliser qu'autant que Ton a obtenu Tassentiment des propriétaires riverains.

Fig. 36. — Suspension par poteau, avec double console.

Fig. 37. — Suspension par poteau, avec simple console.

c) Suspension par poteaux-consoles, — Dans ce cas il n*y

Fig. 38. — Isolateur pour console, vu de face.

a plus besoin de haubans tendeurs. Si la voie est large, les poteaux se placeront sur refuge (fig. 36) et on pourra les

Fig. 39. — Isolateur pour console, vu parallèlement au conducteur.

utiliser pour Téclairage en installant une lampe à arc au sommet.

Si les voies sont sur accotement ou longent un trottoir, on adoptera upe console à un seul bras, plus ou moins longue (fig. 37), suivant que la ligne sera à simple ou double voie.

Il faut, pour fixer les conducteurs aériens aux consoles, des isolateurs spéciaux.

Les figures 38 et 39 montrent un isolateur qui se fixe par des colliers de serrage sur le bras de la console.

LviSociété Alsacienne évite cette sujétion, en employant des consoles analogues à celle que représente la figure 40. On voit qu'avec ces dispositions le fil conducteur est soutenu comme dans le cas d'une suspension

V\g. 40. — Suspension par console avec isolateur ordinaire.

Fip:. 4!. — Suspension élastique.

par poteaux ou par agrafe. En outre, la prise du courant se

fait au passage des consoles, par des mouvements plus doux . La figure 41 montre un autre exemple de cette suspension élastique. Nous représentons également, figure 42, un candélabre à double console et suspension élastique.

Prise de courant. — a). Navette. — Ce système s'emploie avec des conducteurs tubulaires. (Ligne de Clermont- Ferrand à Royat. Ligne de Vevey à Chillon, etc.)

b). Trolley, — Le trolley est, comme nous avons déjà eu l'occasion de le dire, une roulette en bronze (fig. 43) fixée à Textrémité d'une perche métallique montée sur le toit de la voiture *. De puissants ressorts tendent à ramener la perche verticalement. Celle-ci en est empêchée par le fil aérien contre lequel elle presse énergiquement.

La figure 44 montre le système employé par la Société Thomson-Houston.

L'appareil est mobile autour d'un axe

Fig. 42. — Poteau à double console avec suspension élastique.

* Dans la pratique on confond sous le nt)m de trolley non seulement la roulette de contact, mais aussi bien la perche et le support à ressorts.

vertical, ce qui permet son retournement lorsque le tramway est arrivé à l'extrémilé de la ligne.. Le trolley peut aussi se déplacer latéralement, maisil ne peutle faire que dans un angle assez faible, sous peine d'abandonner les conducteurs.

L'ensemble de l'appareil est monté sur un plateau en bois. Le courant passe de la roulette dans la perche '^' trôuey"* ^ * par l'axe de rotation du trolley.

La Société Fives-Lille préfère recueillir le courant oui ^«^

Fig. ii. — Trolley. ÉléTation et plan.

s'échappe de la roulette par un contact spécial (fig. 45}. Ce contact est en charbon et est pressé par un ressort contre le trolley.

58 LES TIIAMWAYS ELECTRIQUES

Avec le mode de montage préeédemoient indiqué, les conducteurs aériens doivent être sensiblement placés dans l'axe même des voies. Si l'on veut que ceux-ci n'empiètent pas sur la chaussée, il faut employer le trolley Dickinson ou trolley latéral qui permet de placer les conducteurs à quelques mètres en dehors des voies. Ce système est surtout avantageux dans les rues plantées d'arbres, car les conducteurs peuvent alors être tendus à peu près dans la ligne des plantations, et, dans cette situation, ils sont à peine visibles.

La trolley Dickinson se compose d'une roulette qui peut tourner autour d'un axe perpendiculaire à son axe de rotation (fig. 47). Le bras qui la supporte (fig. 46) et qui tend à se soulever verticalement est susceptible, comme un bras de troiley ordinaire, de se déplacer dans le plan vertical et dans le plan horizontal. Tous ces mouvements permettent à la roulelto

Fig. 45. — Truiieyavec Je maintenir son contact avec les conconlttct en charbon.

ducteurs, non seulement quand ils sont

extérieurs à la voie, mais encore quand ils s'élèvent ou s'abaissent, ou encore quand leur distance à l'axe de la voie varie. Aussi peut-on substituer aux courbes un polygone inscrit, à côtés très allongés, ce qui constitue un grand avantage, attendu que les conducteurs aériens, gêné-

ralement très admissibles dans les alignemeiils droits, sont

au contraire d'un aspect assez choquant dans les courbes.

L'axe vertical autour duquel tonme le bras du trolley est

ici très élevé. C'est qu'il a élé surtout combiné pour des voi-

Fig V6 — Trolley Dickinson.

Luresà impériale. Pour des voilures ordinaires il est beaucoup moins haut.

L'emploi du trolley Dickinson s'est beaucoup répandu, dans ces derniers temps.

Comme variétés de ce système nous indiquerons les trol-

60, LES TRAMWAYS KLECÏRIOUES

leys Blackwell, Bisson-Bergfes, Gœnaga, elc... Ils ne difîè-

Pig. «. — T&te de trolley Dickinson.

rentdu trolley Dickinson que par des détails de construction.

Fig. *S. — Trolley à trotteur, c) Trolley à fratteur. — Nous ne citons ce système que

pour mémoire. Il a été appliqué à Richemond (Étals-Unis) par M. Short. C'est un trolley ordinaire dont la roulette a été remplacée par une sorte de spatule garnie de graphite (fig. 48). Sur la petite ligne de Stansstad à Stans, la Compagnie de rindustrie électrique de Genève a également installé des

Fig. 49. — Archet, vu de côté et de face.

trolleys à frotteurs. La prise de courant se fait par une semelle garnie de métal antifriclion.

d) Archet, — L'archet est surtout préconisé parla maison Siemens, qui en a fait des applications à B aie, Dresde, Gênes, Mulhouse, etc. Il est en usage en France sur un certain nombre de lignes et, en particulier, sur les tramways de Fontainebleau.

La partie la plus intéressante de Tarchet est le montant supérieur qui frotte sur les conducteurs aériens.

S'il est fait en métal trop dur, il risque d user rapidement les conducteurs. D'autre part, s'il frotte toujours à la môme place, il peut se scier transversalement.

On évite ces deux inconvénients en adoptant un montant en métal moins dur que le cuivre et en tendant les fils ,,. ,^ en ziezaffs allonsrés au-dessus des voies.

Coupe de l'archet. Le montant se fait surtout en alumi-

nium ; il a la forme d'une petite gouttière que Ton remplit de graisse (fig. 50) . Quelquefois on emploie un fil de cuivre entouré d'une gaine en métal mou. La largeur du montant étant de 1, 50 m, on voit que les déplacements latéraux des conducteurs aériens peuvent atteindre 0, 75 m soit à droite, soit à gauche de Taxe. Il en résulte la possibilité d'allonger beaucoup, dans les courbes, les côtés des polygones que forme forcément le conducteur. Cet avantage se traduit par une diminution dans le nombre des poteaux et des haubans tendeurs. La construction des aiguillages et des croisements se trouve également facilitée. L'archet peut, comme le trolley, tourner dans l^e plan longitudinal ; un jeu de ressorts le presse constamment contre les conducteurs.

Il n a pas besoin d'être muni d'un axe de rotation vertical :

d'abord, parce que la largeur du montant rend inutiles les

petits mouvements latéraux de la perche de support, ensuite

parce que, grâce à l'élasticité du montant et des fils, il se

place toujours, de lui-même, dans une position inclinée par rapport au sens de la marche.

Aussi, n'est-il pas nécessaire, quand on est arrivé au terminus, de faire subir à l'appareil une rotation de 180"*. Dès les premiers tours de roue Tarchet bute contre les conducteurs, se relève verticalement puis se rabat en sens inverse. Pendant cette manœuvre la voiture reste en contact avec les conducteurs. L'éclairage n'est donc pas supprimé, alors qu'avec le trolley les lampes s'éteignent forcément, quand on tire sur la perche pour la ramener en arrière.

On fait valoir également que Ton évite tous les déraillements qui se produisent parfois avec le trolley et que Ton diminue un peu les mouvements vibratoires des conducteurs ainsi que leur action inductive sur les téléphones.

Aiguillages et croisements. — Les aiguillages et les croisements se font à l'aide de pièces pleines en bronze, aux-

Fig. 51. — Aiguillage.

quelles on fixe les conducteurs et qui portent des saillies pour diriger la marche du trolley (fig. 51 et 52). Dans le tracé de ces pièces il faut surtout avoir pour but d'éviter les sou-

bresauts du trolley et de rendre tout déraillement impossible par un bon guidage.

Dans les aiguillages, on recommande de placer l'aiguille

Fig. 52. — Croisement.

aérienne un peu en arrière de Taiguillage des rails, de -manière que le mouvement du trolley soit facilité par celui de

la voilure.

Les aiguillages sont toujours plus compliqués que les croisements, attendu qu'ils servent de point de départ à une courbe. De nombreux fils tendeurs sont donc nécessaires. La figure 53 montre comment on peutsoutenir les conducteurs dans le cas d'un aiguillage avec courbes, à angle droit* Avec l'archet il n'y a pas besoin de pièces spéciales pour les croisements et les aiguilles. Il suffit qu'il n'y ait pas de

Fig. 53. — Suspension du con duc leur dans les aiguillages.

* Les lignes à voie unique avec garages à double voie nécessitent des aiguillages fréquents. On peut avoir intérêt, dans ce cas, à supprimer les aiguillages électriques et à adopter deux conducteurs, même en simple voie. Ces conducteurs sont placés à quelques centimètres l'un de l'autre et servent : l'un pour les voitures montantes, Tautre pour les voitures descendantes.

solution de continuité ou de saillies brusques dans les conducteurs aériens.

Distribution à trois fils. — Si la voie est divisée en sections alternativement à + 500 volts et — 500 volts, on se trouve, sur chaque section, dans le cas d'une ligne avec conducteurs au même potentiel.

Si, au contraire, il s'agit d'une ligne à double voie, avec conducteurs à des potentiels différents, on devra employer aux points où le conducteur à + 500 volts rencontrera le conducteur à — 500 volts des croisements isolés.

C'est là une petite complication; mais rien n'empêcherait de diviser une ligne à double voie en sections alternativement positives et négatives, comme dans le cas de la simple voie.

Distribution par courants polyphasés. — Nous prendrons, comme type la distribution parcourants triphasés de Lugano, dont il a été parlé au chapitre premier.

Pour distribuer un courant triphasé il faut trois conducteurs. On peut prendre les rails pour former l'un de ces conducteurs; dans ce cas il reste à poser deux conducteurs par voie et les voitures doivent être munies de deux troUevs (flg. 34).

Les deux conducteurs aériens de Lugano sont constitués par des fils de cuivre de 6 mm de diamètre placés audessus et au milieu de la voie et à 25 cm l'un de l'autre. La différence de potentiel efficace entre ces deux conduc-

Marécual. — Tramways élect., 2* édit. 5

66 LES TRAMWAYS ÈLEt

teurs et entre chacun d'eux et ta terre

Les fils sont suspendus soit à des ( bans par la méthode ordinaire.

Mais, pour les aiguillages et le

Fig. 54. — Tramway avec eau

adopter des dispositions spéciales, suivent les conducteurs aériens ni dance de phase.

Les aiguillages se font comme 1' donne, en plan, le tracé des condi soutenant par la console PC et les

ducteurs aériens de la ligne principale; d et b sont les deux conducteurs de Tembranchement. Ces deux conducteurs sont fixés à la console PC par Tintermédiaire d'isolateur i, i et de fils tendeurs.

D'autre part, a et a! ainsi que b et V communiquent électriquement. Dans ces conditions, pour aiguiller le tramway,

Fig. 55. — Aiguillage avec des courants triphasés.

Fig. 56. — Croisement avec des courants triphasés.

il suffit de l'amener en T, et de tirer sur les trolleys pour les faire passer successivement de a sur a' et de b sur V .

On aiguille sur a b par une manœuvre inverse.

Il n'existe pas de croisements. S'il y en avait, on adopterait une disposition analogue à la suivante (fig. 56). Les croisements m et jo seraient isolés; n çXq réuniraient, à la façon ordinaire, les conducteurs a, d et b b\ Deux dérivations rf^, rfg compléteraient l'alimentation de la ligne al b' , On n'aurait pas besoin alors de toucher aux trolleys, car, aux

passages m et/>, les moteurs continueraient à marcher, en fonctionnant comme des moteurs à courant alternatif simple. On pourrait combiner des aiguillages d après le même principe, ce qui permettrait de les franchir sans arrêt. A Lugano on fait coïncider les aiguillages avec Fun des arrêts obligatoires des tramways. De celle façon, les pertes de temps occasionnées par la manœuvre des trolleys sont peu sensibles.

Protection des lignes. — Les lignes doivent être protégées contre plusieurs sortes de dangers.

i* Si le fil vient à se rompre et à tomber sur le sol, il se

Fig. 57. — Interrupteur de ligne.

produit un court circuit capable d'endommager les conducteurs et les machines. On évite cet inconvénient à Taide de coupe-circuits fusibles, convenablement disposés.

Généralement ces coupe-circuits ne se placent qu'à l'origine des feeders, c'est-à-dire dans l'usine. Mais on peut être amené à en monter sur la ligne elle-même.

On emploiera, dans ce cas, un appareil analogue à celui que représente la figure 57. C'est une sorte d'interrupteur calibré à sa partie inférieure de telle façon qu'il puisse être suivi sans secousse par le trolley. Il est soutenu par deux oreilles et des haubans tendeurs, comme un isolateur ordinaire. De part et d'autre se trouvent deux paliers de serrage que Ton

réunit par des fils de cuivre isolés à une boite d'interruption, vissée sur l'un des poteaux (fig. 58). C'est dans cette boîte que l'on placera le fil fusible.

Un appareil ainsi disposé permet aussi de diviser la ligne

Pig. bS. — Boite d'ioterruptloD.

en sections isolées, ce qui est commode pour la recherche des défectuosités d'isolement. Dans ce cas, les fils venant des deux paliers de serrage aboutissent à une boîte contenant un interrupteur que l'on peut manœuvrer à la main.

Certaines compagnies {exemple, Fives Lille) ont même combiné des interrupteurs fonctionnant automatiquement, dès que le courant dépasse une intensité donnée..

Z* On doit empocher que les fils téléphoniques ou télégraphiques ne puissent, quand ils cassent, tomber sur les conducteurs aériens. A cet effet, ceux-ci sont protégés par des fils de garde qui sont constitués par des fils en fer ou en acier régnant parallèlement aux fils de trolley et à 50 cm environ au-dessus. Ces fils de garde sont tendus par des haubans isolés.

On peut éviter ces haubans en soutenant les fils de garde

Pig. 59« •— Garniture isolante pour la protection des lignes.

par des isolateurs fixés sur des supports mêmes des conducducteurs aériens. Mais cela n'améliore évidemment pas Taspect de la ligne.

Lorsque la zone à protéger est localisée on préférera souvent proléger les fils eux-mêmes, en les recouvrant d'une demi-garniture isolante (fig. 59).

Il est nécessaire d'employer des vis également isolées, afin que l'isolant soit continu.

3** Il faut enfin installer, en un certain nombre de points, (tous les 7 à 800 m environ) des parafoudres pour Técoulementde Télectricité atmosphérique, lorsque le tonnerre vient à tomber sur la ligne. Des parafoudres se placent également, comme nous le verrons plus loin, sur les voitures et dans les usines.

Un parafoudre très simple est constitué par deux peignes métalliques situés en regard et à 2 mm environ, Tun de lautre. Le premier est relié â la ligne aérienne et le deuxième à une bonne terre (puits, rivière, terrain humide etc.) En temps normal la couche d'air qui sépare les deux peignes ne laisse pas passer d'électricité; mais elle est très facilement franchie par la foudre.

A ce moment, un arc étant amorcé, le courant de la ligne tendra à suivre le même chemin. Pour Ten empêcher « on souffle » Tare. Le souffleur est un simple électro-aimant qui se trouve excité par une dérivation du courant.