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Fig. 58. — Piles en échelle d'Amslerdam,

servir plusieurs lignes simultanément, il faut que cette résistance intérieure soit relativement, fan)le, résultat auquel il est facile (l'arriver en emplovant le groupement en séries multiples.

Si l'on groupe, par exemple, IMO cléments Gallaud en cinq séries de 30 éléments montés en tension, les pôles positifs de chacune des cinq séries étant reliés ensemble et leurs pôles négatifs mis à la terre, ou pourra facilement desservir 10 lignes de 100 kilomètres de longueur chacune, tandis que, en afrectant une pile spéciale à chacune d'elles, il aurait fallu 300 éléments.

En ajoutant de nouveaux éléments à chacune des cinq séries, on pourra successivement avoir 40, 50, (M),... 100 éléments en tension. D'après la longueur des diverses lignes à desservir, on établira des prises de courant au 10% 50% «0-,... 100' élément, et chacune de ces prises de courant pourra desservir simultanément plusieurs lignes.

Mais, comme les lignes très longues sont, en général, moins nombreuses que celles qui desservent des localités peu éloignées, on pourra ne pas conserver le même nombre de séries jusqu'au 100« élément.

La figure 58 montre une pile montée en échelle d'Amsterdam ; c'est la disposition de l'une des batteries installées au poste central de Paris en 1877. Cette pile, qui a fonctionné pendant neuf mois sans interruption et sans nettoyage, desservait 38 postes importants dont les lignes avaient un développement de 15 100 kilomètres.

Le groupe se composait de 4:20 éléments, ce qui faisait en moyenne 11,35 éléments par poste et 4,78 par 100 kilomètres.

En affectant une batterie spéciale à chaque poste, il eût fallu 2-486 éléments.

Les chiffres suivants dcmneront une idée de l'éconoraiç. réalisée :

Au 1" janvier 1877, 8300 éléments, dont 4130 au sulfate de mercure étaient en service au poste central ; Tinstallalion réalisée en 1877 réduisit ce chiffre à 58(X) éléments Callaud, dont 700 formaient des batteries de secours.

Cependant les besoins augmentant chaque jour, il existait, en 1892, plus de 10000 éléments Callaud, grand modèle, en service au poste central de Paris.

- Installation des piles dans les bureaux. — Dans les bureaux télégraphiques, à l'exception toutefois des postes faisant usage de certains appareils spéciaux, un des pôles de la pile est en communication avec la terre, c'est généralement le pôle négatif. Le pôle positif est mis en relation avec les appareils télégraphiques.

Pour faciliter rétablissement de ces communications, on fait hal)ituellement usage de serre-lames, t(»ls que ceux que nous avons décrits à la page 15.

Pour ajouter du liquide dans les éléments de pile, ou pour en retirer, on fait usage d'une pipette en caoutchouc, surtout lorsque, comme dans la pile Callaud, le transvasement doit être fait avec précaution.

C'est une poire creuse en caoutchouc, terminée» par un long tube, également en caoutchouc.

En comprimant fortement avec la main la partie sphérique, on chasse au dehors l'air qu'elle contient. Si alors on plonge l'extrémité du tube dans un récipient plein d'eau, ce liquide, sous l'action de la pression atmosphérique, monte dans la pipette aussitôt que la main cesse de presser la poire.

Lorsque rinstrument est ainsi rempli, on peut verser, dans chaque élément de pile, la quantité d'eau nécessaire, au moyen d'une légère pression exercée sur la poire. S'il s'agit, au contraire, de retirer du liquide en excès dans un élément, on procède par aspiration, comme il a été indiqué, et l'opération s'efïectue facilement, dans les deux cas, sans troubler les dissolutions.

La pile étant le générateur d'électricité, la source à laquelle viennent puiser les différentes lignes télégraphiques, doit être disposée de telle sorte qu'un simple coup d'œil suffise pour découvrir les points défectueux. Du bon entretien des piles dépend en partie le bon fonctionnement des postes, partant il y a le plus grand intérêt à ce que la disposition des éléments se prête à un contnMe facile de la part du personnel. C'est dans ce but que l'on emploie des vases en verre plus fragiles que les vases en poterie, mais permettant, par transparence, d'observer la hauteur du liquide dans chacun d'eux.

Dans les petits bureaux, les piles sont placées dans des boîtes, sous la table qui supporte les appareils, ou bien dans une armoire voisine; dans les centres importants, une salle spéciale leur est réservée.

Dans l'un et l'autre cas, les précautions à prendre sont les suivantes :

La pile doit être isolée, c'est-à-dire qu'il ne doit exister de communicati(m électrique entre les différents vases en verre que par l'intermédiaire du conducteur unissant un élément à l'autre.

Il faut, en conséquence, que la pile soit installée dans un endroit sec, mais on doit éviter de l'exposer aux rayons solaires ou à une trop grande chaleur, pour prévenir une évaporation excessive des liquides. Il faut aussi la préserver de la gelée qui en arrête les réactions chimiques.

La disposition la plus habituellement employée est la forme rectangulaire (fig. 5î)), Les éléments étant disposés sur deux ou trois rangées, l'agencement général dépend d'ailleurs de l'em^ placement dont on dispose.

Fig. 59. — Disposition des piles dans les bureaux.

Il suffît souvent d'un seul élément défectueux pour empêcher le fonctionnement de la pilo. Tout élément reconnu défectueux doit être immédiatement supprimé, soit en le retirant, soit en l'annulant; on obtient ce dernier résultat en reliant ses deux pôles par un fil conducteur.

Dans les grands bureaux où b* nombre des éléments de pile en service est considérable, il faut prendre des dispositions spéciales pour obtenir un bon agencement.

Voici comment furent installées, en 1877, les grandes batteries du poste central de Paris, dans les caves de l'hôtel de la rue de Grenelle.

« Chaque cave fut garnie de tables rectangulaires disposées en fer à cheval, à deux étages convenablement espacés pour permettre facilement l'aménagement du grand modèle des éléments CaUaud.

« Les piles en séries parallèles, au lieu de s'étendre en ligne droite, sont repliées sur elles-mêmes, de manière à suivre le fer à cheval formé par les tables.

« 375 câbles à un conducteur, partant des rosaces du poste central, viennent directement s'épanouir par l'une de leurs extrémités aux voûtes des caves, au-dessus des batteries.

« Ces fils, sont contenus dans mi conduit en zinc suspendu à la voûte des couloirs et qui les distribue dans chacune des caves.

« Ils sont alors disposés sur de grands plateaux en l)ois fixés de chacfue côté des voûtes, dans le sens de la longueur.

« La dernière partie de chaque cable, ainsi tendue sur le plateau, est garnie de 4 serre-fils soudés sur le toron môme et espacés d'un bout à l'autre du jdateau.

« Pour relier un de ces conducteurs à la pile, on fixe l'extrémité d'un fil volant soit à l'élément, soit à la lame de cuivre où il doit puiser, et l'autre extrémité à celui des serre-fils de ce conducteur qui est le plus voisin. Cette disposition ofïVe l'avantage de ne pas laisser pendre de fils inutiles au-dessus des piles et permet de reconnaître rapidement les fils en service.

« Des étiquettes convenablement disposées et classant les fils par séries de cinq, servent d'ailleurs à les désigner avec clarté.

« De plus, chaque plateau est relié par plusieurs fils de renvoi à une rosace unique, formée de it{) boutons, au moyen de laquelle on peut, à volonté, mettre en communication métallique l'un quelconque des 375 fils, soit avec un autre de ces fils, soit avec toute pile placée dans l'une quelconque des caves.

« Un gros câble de terre (38 brins de fil de cuivre de 1,6 mm)

parcourt successivement les voûtes de toutes les salles souterraines et, par des branchements en forts torons de 5 fils, fournit des communications nombreuses et sûres avec la terre.

« Une tuyauterie suit le même parcours et conduit l'eau et le gaz à la voûte de chaque cave, où des robinets à raccords distribuent Tune et l'autre.

« Six cuves doublées de plomb servent à préparer séparément les solutions de sulfate de cuivre et de sulfate de zinc nécessaires pour faire les piles neuves. A cet effet, des cristaux de chacun de ces sels sont placés dans des paniers en plomb, percés de trous, qui sont suspendus à la partie supérieure de ces cuves; ces cristaux, en fondant, saturent Teau qui les baigne.

« L'expérience a amené à employer, pour les éléments entièrement neufs, une solution de sulfate de cuivre saturée à 23* de Taréométre de Baume et une solution de sulfate de zinc à 8* seulement.

« Quand une pile, ainsi constituée, fonctionne, les solutions s'enrichissent, particulièrement celle de sulfate de zinc, qui parvient en quelques mois à 25 et môme à 30°. La pile est alors dans toute sa force ; mais il est bon de ne pas laisser dépasser ^O*» environ au liquide qui baigne le zinc, à cause de l'abondance des sels grimpants qui, en salissant les vases, finissent par établir entre eux une communication humide (1). »

L'exemple que nous venons de citer n'a été donné qu'à titre de renseignement, car depuis, et notamment au poste central de Paris, les choses ont bien changé. Après différents essais tendant à utiliser les courants des machines dynamoélectriques, on s'est arrêté, pour plusieurs grands postes centraux, à l'emploi des accumulateurs.

Emploi des accamulateurs en télégraphie. — Dans l'état actuel, la substitution des accumulateurs aux piles est tout indiquée pour les stations centrales importantes qui disposent d une installation électrique en vue d'assurer l'éclairage et le remontage automatique des appareils Hughes et Baudot.

A la suite d'une série d'essais entrepris dès 1886, les résultats ont été suffisamment concluants pour décider l'administration française à réaliser des installations définitives. Celle de Lyon remonte à 1894, celle du poste central de Paris, ébauchée en 1886, s'est successivement accrue en 1889 et 1892 et a été rendue définitive en 1895-1896.

(1) Annales télégraphiques, 1878.

Aujourd'hui, à part 500 éléments Cajlaud, grand modèle, réservés aux essais de lignes et au service des appareils Wheatstone sur le câble franco-danois de Fredericia, tous les autres postes du bureau central de Paris sont desservis par des accumulateurs.

Six batteries sont en service, dont trois fournissent des courants positifs, trois des courants négatifs. Les éléments utilisés sont du système Laurent Cély et du système Tudor; les accumulateurs employés à Lyon sont des éléments Tudor.

Principe des accumulateurs, — Lorsqu'on décompose Tcau par la pile dans un voltamètre à électrodes de platine, et qu'après quelques instants de fonctionnement, on interrompt le courant, on constate, à l'aide d'un galvanomètre intercalé dans le circuit, qu'il se produit alors un courant de sens opposé à celui qui a provoqué la décomposition de l'eau.

Ce phénomène est dû à ce que les électrodes, pendant le passage du courant, se sont polarisées, c'est-à-dire recouvertes l'une de bulles de gaz oxygène, l'autre de bulles de gaz hydro-gène. Le courant primitif ayant cessé, ces deux gaz se recombinent pour former de l'eau, en donnant naissance à un courant secondaire de sens inverse du premier.

Si les électrodes, au lieu d'élrc en platine, métal inoxydable, sont formées par deux lames de plomb plongeant dans de l'eau acidulée par l'acide sulfurique, il se produit un phénomène analogue. Lorsqu'on relie chacune de ces lames respectivement à Fun des pôles d'une pile, la lame négative, dont la couleur était celle du plomb oxydé par le contact de l'air, reprend son éclat métallique, puis se recouvre de bulles d'hydrogène qui se dégagent; en môme temps, la lame positive prend une teinte plus foncée et se recouvre entièrement d'une couche de peroxyde de plomb qui va toujours en augmentant; cette couche de peroxyde insoluble reste fixée à la lame et, quand celle-ci en est entièrement. recouverte, on voit se dégager des bulles d'oxygène. A ce moment, l'action chimique cesse sur les deux lames et il n'y a plus que décomposition de l'eau avec dégagement d'oxygène et d'hydrogène. On dit alors que les lames sont chargées. Si, à ce moment, on interrompt le courant de charge et si l'on met en communication les deux lames de plomb, en ayant soin d'intercaler un galvanomètre dans le circuit, on constate qu'il se produit un courant de décharge, de sens inverse du courant de charge, et que la lame négative perd progressivement son éclat métallique, tandis que la lame positive prend une nuance moins foncée.

Deux actions chimiques successives et inverses se sont donc produites :

1° Pendant la charge, la surface oxydée de la lame négative a été réduite à l'état métallique, tandis que la lame positive a été peroxydée ;

2° Pendant la décharge, il s'est fixé sur chaque électrode de Tacide sulfurique : à l'électrode positive, la formation de sulfate de protoxyde de plomb a mis en liberté de l'oxygène, puisque le peroxyde est passé à Tétat de protoxyde; cet oxygène s'est porté sur le plomb de l'électrode négative, a formé du protoxyde de plomb qui, lui aussi, s'est combiné avec l'acide sulfurique pour donner naissance également à du sulfate de protoxyde de plomb.

En faisant passer de nouveau le courant, il se produit des réactions chimiques inverses : le sulfate de plomb est réduit à l'état métallique sur l'électrode négative par l'action de l'hydrogène provenant de la décomposition de l'eau, tandis que l'oxygène agit sur Télectrode positive pour r,eformer du peroxyde de plomb.

Cette succession de phénomènes se reproduit à chaque nouvelle charge et décharge.

C'est aux appareils dans lesquels sont utilisés ces phénomènes, pour produire des courants secondaires, qu'on a donné le nom iV accumulateurs ou piles secondaires. Basés sur les effets chimiques que produit le courant, ils servent à emmagasiner par la charge une certaine quantité d'énergie chimique qu'ils restituent, à volonté, sous forme d'énergie électrique pendant la décharge, après un temps plus ou moins long et à différents intervalles.

Charger un accumulateur consiste donc à modifier l'état cliimique de ses électrodes en décomposant un électrolyte; le décharger, c'est utiliser l'énergie électrique produite par le travail chimique des électrodes revenant à leur état primitif.

D'après ce qui précède, on voit que les accumulateurs ne constituent pas, à proprement parler, un générateur d'énergie électrique; ils doivent d'abord être chargés, généralement à l'aide d'une dynamo, et peuvent restituer ensuite, sous forme de courant, immédiatement ou au bout d'un certain temps, la plus grande partie de l'énergie qu'ils ont reçue.

Accumulateur de la Société pour le travail électrique des métaux. — La batterie d'accumulateurs Laurent-Cély, du poste central de Paris, est de 50 éléments, ayant une capacité de 60 ampères-heure. Chaque élément contient 5 kilogrammes de plaques alternativement positives et négatives, plongeant

Fig. 60.

— Acrumulaleur de la Soriélé pour le travail électrique des métaux.

dans un vase rempli d'eau acidulée à l'acide sulfurique [i\^. 60). Cette batterie a, pendant longtemps, assuré le service de nuit; on la rechargeait pendant le jour.

Les plaques se composent d'un cadre grillagé , en plomb, fal)riqué au moule, et dans lequel sont encbûssées des pastilles de matière active : plomb très poreux pour les électrodes négatives , peroxyde de plomb pour les électrodes positives. Pour préparer ces pastilles, on se sert de cblorun* de plomb que Ton fond avec une proportion variable de cldorure de zinc. Ce mélange est coulé dans des 'moules,

sous forme de pastilles qu'on lave à l'acide chlorhydricpie pour enlever toute trace d'oxyde ou «le chlorure de zinc. L(»s pastilbvs sont ensuite disposées dans un moule convenable et on coule autour le cadre de plomb. Les plaques ainsi préparées sont alors débarrassées du chlore en les employant à former, avecv des plaques de zinc, une pile dans laquelle le chlore se porte sur ce dernier métal. Les plaques qui doivent devenir négatives sont prêtes après cette dernière opération; celles qui doivent constituer les électrodes positives sont, en outre, lavées, puis chauffées dans une étuve àair chaud, afin de transformer le plomb des pastilles en peroxyde de plomb. On obtient ainsi des substances très poreuses : le plomb des plaques négatives a pour densité 2,75 en- • viron, et le peroxyde des plaques positives li.

Accumalatenrs Tudop. — Les éléments Tudor employés ont une capacité de 3(5 ampères-heure ; ils sont formés de 3 plaques positives et de 2 plaques négatives, pesant ensemble 8 kilogrammes.

Les plaques positives représentent une sorte de quadrillage, résultant de Ventre-croisement de rainures verticales et de rainures horizontales, pratiquées sur les deux faces dune lame de plomb (flg. 61). Les plaques négatives ne comportent que des rainures verticales.

Fig. 61. — Plaque positive d'acrumuiateur Tudor.

Ces plaques, longues de 14 centimètres, larges de 13,5 centimètres et épaisses de 1,35 centimètre, forment en quelque sorte unité; elles contiennent 17iO grammes de plomb et

310 grammes de matière active (minium ou lithargeV Suivant les dimensions que l'on veut donner à Télément, A, 8, 16 ou 32 plaques positives sont soudées et assemblées dans un cadre

une électrode unique, est de même pour les également de 4, 8, i() les électrodes ainsi cons-

înan;

de plomb antimonieux, pour former comme le montre la figure 6â. Il en plaques négatives, qui se composent ou 32 plaques élémentaires. Ce sont tituées, qui sont soumises à la formation, opération |i| u ta qui s'exécute habituellement chez le fabricant. Un ^°^ î°=°^ groupe d'éléments constitue une batterie.

Les queues des plaques sont soudées individuellement à une lame de plomb qui réunit toutes les plaques positives d'un élément à toutes les plaques négatives de l'élément suivant.

Les récipients sont en verre; cependant dans les grandes stations centrales d'électricité, on fait usage de caisses en bois doublées de plomb (fig. 6:2).

Les plaques ne reposent pas directement sur le fond du vase; elles sont soutenues par des lames de verre maintenues dans une position invariable, par des rainures appliquées contre les parois latérales du vase.

Les lames de verre sont elles-mêmes posées sur des

bandes de caoutchouc, placées transversalement sur le fond du vase.

L'eau acidulée constituant Vélectrolyto se prépare en mélangeant environ 9 volumes d'eau distillée à un volume (racide sulfurique chimiquement pur. Celle opération se fait vingtquatre heures à l'avance, et le liquide doit être complMemonl refroidi avaijt d'être employé. Les plaques étant mises en place, on verse le liquide jusqu'à ce que leur bord supérieur soit immergé d'environ 3 centimètres. Le niveau du liquide doit être maintenu constant, soit en ajoutant de l'eau distillée, soit en ajoutant do

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rmiyi

Fig. 63. — Installation d'une batterie de 30 éléments sur deux rangées.

l'eau acidulée; la proportion à observer est indiquée par un aréomMre Baume qui, plongé dans le liquide, doit marquer ^i°. Aussitôt montées, les batteries doivent être chargées. De même, après chaque décharge, partielle ou totale, il faut, pour conserver les éléments en bon état, recharger complètement les batteries le plus promptement possible.

Les régimes de charge et de décharge sont indiqués, pour chaque type, par les constructeurs; le régime maximum de charge est d'environ 0,9 ampère par kilogramme d'électrode; le régime normal de décharge est de 1 ampère par kilogramme. Installation des accumulateurs. — Nous pouvons citer, comme exemple d'une installation importante d'accumulateurs, en vue des usages télégraphiques, celle qui existe au poste central de Paris, et qui a été décrite par M. Montpellier (1).

Chaque batterie est placée sur de forts tréteaux parallèles supportant deux rangées superposées de 15 éléments chacune, (fig. 63.) Les éléments sont posés sur des isolateurs en porcelaine; les

figures M et 05 montrent l'aspect

extérieur et la coupe de ces isolateurs. Us sont en deux pièces et la partii» inférieure forme une sorte de cuvette cpie l'on remplit d'huile lourde et dans laquelle plonge le couvercle.

Les prises de courant sont soudées aux éléments.

que pourrait provoquer ime mis(»

accidentelle à la terre dans le poste et afin d'éviter aussi que les

appareils soient traversés par d(»s courants trop intenses, on a disposé sur le fil de terrcî commun aux batteries, ainsi que sur les condncteurs des différents groupes, des coupecircuits fusibles; mais, en outre, sur chaque prise de courant, aboutissant à un appareil, on a greffé une résistance additionnelle qui pare à toutes les éventualités. C'est une petite grille (jue l'on introduit dans h» circuit au moyen de deux bornes de serrage (fig. t»b>, et que l'on peut remplacer facilement. Les deux pièces métalliques qui

Kig. 61. — Isolateur en porcelaine.

Afin d'éviter les avaries

l'ig. 65. — isolateur en porcelaine.

(Coupe.)

(\) L'EUrtricicn, \\o^ 3\t et 313. Décembre 1896.

pénètrent dans les liomes sont encastrées dans une pièce de bois qui les maintient solidement; elles sont réunies électriquement par un fil ténu qui fond dès que Hntensilé du courant dépasse i ampère

dans la branche du A r^u ab

circuit à laquelle appartient la griffe; il n y a jamais de la sorte qu'un appareil immobilisé pendant les quelques instants nécessaires au remplacement de la Fig, ce. - Griffe.

griffe.

Le i)oint le plus intéressant de la questicm est le dispositif adopté pour assurer rapidement les manœuvres de permutation.

L'expérience a montré que deux batteries, l'une positive, l'autre négative, suffisent pour assurer le service des transmissions du poste central pendant 4i heures. Pendant celle période, un second groupe de deux batteries est tout chargé et reste en réserve pour parer aux accidenls; le troisième groupe est en charge. Chacun des groupes est mis en service à tour de riMe.

Ces opérations de transposition s'efTc^ctuent très rapidement au moyen de commutateurs spéciaux. Si nous considérons un groupe de trois batteries, l'une au repos, Tautre en charge, la troisième en service, il nous faudra trois commutateurs poVr opérer la permutation journalière.

Chaque commutateur se compose d'un cylindre en matière^ isolante, sur la surface duquel sont incrustées des lames mélalliques; trois séries de ressorts fixés au socle de l'inslrumeTd appuient sur ces lames. L'axe du cylindre est commandé par une manette qui permet de le faire tourner d'un certain angle, dans un sens ou dans l'autre, et de déi)lacer ainsi les lames métalliques par rapport aux ressorts.

Dans le cas qui nous occupe, les batteries à mettre en charge ont été divisées en trois sections de 20 éléments chacune; ces tn*is sections sont réunies en quantité pour la charge, en tension pour la décharge; c'est le rôle du commutateur.

Linstallation c(miporte (i commutateurs, un pour chaque batterie, ceux qui sont affectés aux batteries [)ositives ne différant de ceux des batteries négatives que par leurs connexions extérieures.

La figure 67 montre le commutateur dans les trois positions qu'il peut occuper.

La manette M étant tournée vers la gauche, les accumulateurs sont dans la position de charge. Lorsqu'il s'agit d'une batterie positive, le pôle positif de la dynamo est relié aux trois res-