MI.M KKS HE SÉCURITÉ
duit la force du courant. Mais la consommation de sulfate de cuivre est très-considérable, relativement à l'utilisation de cette substauce en télégraphie : de 400 à 500 grammes par fil et par an contre quelques dizaines de grammes utilement consommés, soit un rendement de 7 à 10 pour 100.
— Pile Vérité l. — Perfectionnant la pile Daniell en vue de soustraire le stationnaire
à la nécessité d'une surveillance continuelle , M. Vérité, de Beauvais, place le sulfate de cuivre en cristaux dans un ballon B renversé et plein d'eau. Un bouchon, traversé par un tube qui plonge dans le liquide, eau et sulfate de cuivre, du vase poreux, ferme le goulot de ce ballou.
A mesure que le sulfate de cuivre se consomme dans la pile, il est remplacé par celui du ballon ; l'évaporation de l'eau est d'ailleurs presque nulle.
La figure 554 représente cette pile avec tous les perfectionnements apportés par M. Bréguet.
— Pile Marié-Davy. — Pour échapper aux inconvénients du renouvellement continuel du sulfate de cuivre, aux dérangements que causent le dépôt de cuivre et l'attaque du zinc, M. Marié-Davy a eu l'idée de substituer au sulfate de cuivre le sulfate d'oxydule de mercure, sel à peine soluble et qui réclame très-peu de surveillance.
Hg. 55*. Pile.Vérilé.
1 Etablie, en 1855, sur un principe analogue à celui que M. Parclle appliqua eu 1852.
TRAINS
Lorsque la dissolution du sulfate filtre à travers le vase poreux, le mercure se dépose sur le zinc et entretient ainsi l'amalgamation, réaction très-avantageuse pour la durée de la pile
Mais les sels de mercure attaquent et dissolvent le cuivre ; aussi remplace-t-on ce métal par un corps inattaquable et en même temps capable d'absorber l'hydrogène : le charbon. Le centre de la pile est alors occupe par un cylindre de coke provenant des cornues à gaz, sur lequel le mercure se dépose.
Le rendement de cette pile est de sept ou huit fois plus grand que celui de la pile Daniell ; mais l'entretien de ce système n'est économique que si l'on recueille soigneusement les résidus de mercure, opération délicate et trop minutieuse.
Pile Grave K — Cette pile a été établie en vue d'éviter le dépôt et l'adhérence des bulles d'hydrogène, ainsi que le précipité de zinc sur la lame de cuivre. Son élément est composé, en partant du vase extérieur, d'un cylindre de zinc plongeant dans l'eau acidulée par de l'acide sulfurique, et d'une lame de platine entourée d'acide azotique contenu par le vase poreux. L'acide azotique est très-oxydant, comme on sait, et jouit d'une grande affinité pour l'hydrogène.
Cette pile, très-énergique, est passablement régulière, mais elle produit des émanations d'acide hypoazotiqtie, vapeurs insalubres et nuisibles à la conservation des appareils télégraphiques. Le haut prix du platine en rend d'ailleurs l'usage inapplicable en télégraphie de chemins de fer.
Pile Bunsen \ — L'élément de la pile du célèbre physicien de Heidelberg est fondé sur le principe de la pile Grove ; mais il échappe à la dépense élevée de cette dernière, en remplaçant le platine par un prisme de charbon.
1 Kemp; — Sturgeon.
Le vase V (fig. 555), de verre ou de terre vernissée, dans lequel se trouve de l'eau acidulée au dixième d'acide sulfurique, contient : 1° un cylindre Z de zinc amalgamé ; 2° un vase poreux P contenant de l'acide azotique, dans lequel plonge le charbon G, coke des cornues à gaz, le plus poreux de ceux que produit l'industrie.
Quelquefois, la disposition des parties constitutives de l'élément Bunsen est intervertie. En partant du vase extérieur dans lequel se place l'acide azotique, on trouve :
r un cylindre de charbon ouvert aux deux extrémités ; 2° un vase poreux renfermant l'acide sulfurique étendu de neuf parties d'eau ; 3° un cylindre de zinc.
Pour constituer la batterie, le cylindre de zinc du premier élément est réuni au charbon du deuxième par un anneau de cuivre qui enserre ce charbon à sa partie supérieure ; le zinc de ce deuxième élément au charbon du troisième, et ainsi de suite.
Cette pile, plus énergique que la pile Daniell, est moin3 constante.
Ft*. 555. Pile
Pile Stœhrer. — Modifiant la pile de Bunsen, M. Stœhrer, constructeur, à Leipzig, a disposé sont élément de la manière suivante :
1° En partant du vase extérieur, un cylindre de charbon avec un rebord en saillie appuyé sur le vase-enveloppe ;
2° Au lieu de prendre la figure d'un cylindre, le zinc, plongeant dans le vase poreux, est fondu sous une forme dont la section transversale représente à peu près une croix, disposition qui se prête bien à l'amalgamation. Dans le prolongement
THAINS.
de l'axe de la croix part le fil conducteur qui mène au charbon.
Au rebord saillant du charbon s'attache un anneau en cuivre renflé en un point pour tenir lieu d'écrou à une vis de pression qui serre l'extrémité en cuivre aplatie du conducteur venant du zinc de l'élément voisin. Ce môme rebord imbibé de cire est réuni à l'anneau de cuivre par un mastic composé de cire et de colophane qui recouvre l'anneau. — L'extrémité en cuivre du conducteur serrée poutre le charbon est platinée, ce qui la préserve de l'oxydation .
Le liquide de l'élément consiste en eau acidulée au quinzième ou au vingtième d'acide sulfurique, tant à l'intérieur qu'à l'extérieur du vase poreux.
Cette pile est assez ponstante et bien appropriée au service des télégraphes qui, fonctionnant en courant intermittent, ont besoin en travail d'un courant rapidement ouvert et fermé l.
Pile Smee. — Gomme celle de Wollaston, cette pile se compose, dans ses parties essentielles, n"i|n.e large lame de platine ou d'argent interposée entre deux lames de zinc amalgamé. Ces lames isolées plongent dans l'eau acidulée par l'acide sulfurique. Le perfectionnement de Smee porte- sur la dépolarisation du métal positif, résultat obtenu en recouvrant celui-ci d'une couche de noir de platine ou de toute autre substance capable d'absorber l'hydrogène. Cette disposition rend la pile constante et régulière.
Pile Callaud. — Modification de la pile Daniell, la pile Callaud s'affranchit du vase poreux. Elle consiste en un vase de verre dont les bords supportent, par l'intermédiaire de crochets en cuivre, le zinc fondu. La lamelle de cuivre enroulée qui constitue le pôle positif est réunie au zinc par un fil recouvert de gutta-percha dans la partie qui touche le liquide, dissolution de sulfate de cuivre dans L'eau. Cette pile, très-simple, jouit d'une allure très-constante analogue à celle de Daniell \
1 Dr Schellen (déjà cité).
* M. le comte Du Moncel, t. V, p. 19 et «4.
— Pile Cooke. — C'est la pile désignée sous le nom de pile à sable, fréquemment employée» en Angleterre. Le vase-enveloppe est une auge en bois rendu imperméable, divisée en cellules par des cloisons étanches en ardoise. Chaque couple, composé d'une lame de cuivre et d'une laine de zinc amalgamé réunies par une bande de cuivre rivée aux deux métaux, est placé à cheval sur la cloison d'ardoise ; le premier zinc et le dernier cuivre sont isolés des autres lames de la pile.
On remplit les vides de sable humecté d'eau acidulée par un quinzième d'acide sulfurique, la partie des lames métalliques dépassant Je sable étant vernie pour échapper à la corrosion.
Ces piles consomment peu de zinc, sont très-constantes et très-propres !.
— Pile Leclanchè.
— Nous avons indiqué précédemment le but des recherches de M. Leclanchè ; en voici le résultat : une pile constante à un liquide, composée de ç zinc — l'élément négatif — et de peroxyde de manganèse :
— l'élément positif — inoxydable, insoluble et possédant une grande afûnité pour l'hydrogène. Il faut, «*to»*4.
en outre, employer un liquide qui n'attaque pas les métaux. C'est une dissolution concentrée de chlorhydrate d'ararao-
1 M. le comte Du Moncel, t> I, p. 410.
TRAINS
niaque qui satisfait le mieux à toutes ces conditions. Une tige de zinc fondu amalgamé constitue l'élément négatif du couple portant son fil conducteur qui le réunit à l'élément positif du couple voisin. L'élément positif consiste en un vase très-poreux renfermant une plaque de charbon poreux entourée d'un mélange en parties égales de charbon de cornue et de poudre grossière de peroxyde de manganèse concassé, débarrassé de sa gangue et des poudres fines.
Moyennant des précautions de détail indiquées dans la brochure déjà citée , M. Leclanché obtient des piles extrêmement constantes et d'une force électro-motrice très-considérable.
La figure 556 représente un couple Leclanché ; elle montre sur la plaque de charbon en saillie une vis de pression qui pénètre dans le plomb et qui sert à réunir cet élément avec le zinc du couple voisin.
Pour diminuer le nombre de pièces et en assurer la liaison, la Compagnie de Paris-Lyon-Méditerranée, qui possède plus de 8 000 couples Leclanché, préfère réunir ces éléments par un fil de zinc qui est pris à la fonte dans le zinc d'une part et dans le plomb du charbon de l'autre.
522. Machines magnéCo^lectriquea. — Les piles ne jouissent pas seules de la propriété productrice de courants. L'induction fournit, avons-nous dit, des effets de courants analogues à ceux donnés par les piles. Ces courants proviennent du travail effectué par les machines magnéto-électriques. Leur but est d'arriver aux effets électriques sans recourir aux réactions chimiques. Ces machines sont toutes basées (519) sur les propriétés que possèdent les aimants de produire, par leur voisinage momentané, un courant dans un fil métallique.
Dans le principe, les courants obtenus étaienld'une intensité très-variable et, par suite, d'une application difficile en télégraphie.
Le premier, M. Dujardin employa un aimant fixe dont les extrémités polaires recevaient les hélices destinées à transmettre les courants d'induction résultant de la puissance de l'aimant,
exaltée par la réaction d'une armature de fer doux qu'un mouvement circulaire approchait et éloignait alternativement des pôles de l'aimant. Cette ingénieuse machine produit des cou^ rants très-variables d'intensité.
M. Wheatstone est parvenu à donner immédiatement aux courants ainsi produits leur maximum d'énergie, en employant quatre bobines d'induction au lieu de deux, et en les plaçant sur des noyaux de fer fixés à une traverse de môme matière posée sur les extrémités polaires de l'aimant fixe, les centres des quatre bobines se trouvant aux quatre sommets d'un carré.
En employant avec ce système, dit M. le comte Du Moncel, — V* vol., p. 259, — une armature large pivotant au centre de figure de ce carré, et en ayant soin d'enrouler d'une manière inverse le fil des deux bobines fixées sur le môme pôle de l'aimant, il résulte de cette disposition que, quand l'armature quitte deux noyaux magnétisés placés aux augles opposés, pour couvrir les deux autres noyaux, les courants de désaimantation produits par les premiers commencent a. naître quand les courants d'aimantation produits par les seconds sont presque à leur maximum, et que, quand ces derniers sont sur le point d'ôtre annihilés, les premiers sont, au contraire, à leur maximum. — Le fil étant enroulé d une manière inverse sur chaque couple de bobines opposées, les courants de désaimantation d'un couple sont de môme sens que les courants d'aimantation de l'autre couple, et s'additionnent en maintenant à peu près constante l'intensité du courant définitif.
Nous avons déjà parlé de la machine magnéto-électrique de M. Siemens, appliquée à la production d'une grande quantité d'électricité ; mais, en télégraphie, il suffit de mettre en mouvement, à la main, la bobine de fer doux embrassée par les pôles des aimants fixes. (Voir aux Annexes.)
523. La conduite de transmission. La 01186 et) (.'011 1 IIU1 H ICQ-
tion des postes télégraphiques par les courants électriques s'effectue au moyen de fils métalliques , tantôt noyés dans l'eau ou le sol, tantôt soutenus à une certaine distance du sol et hors du contact des objets qui, mettant le fil en communication di-
T. iv. 22
Les prik des poteaux sont assez variables; en Voici un aperçu :
Prix da boii brul. Frai* de préparation. Prix moyen tolal.
À B rhèttcs . . . . i',on à *',00 l'.OO 4*,oo
h 8 mètres. > . . 4 ,00 a 5 ,50 2 ,00 <i ,7«
Poteaux en fonte et en fer. — Pour évité! lës tl.edHVéhiehts du remplacement des poteaux en bois prépare1, dotlt là" dlir^e ne dépasse généralement pas quinze années^ durée triple de celle des poteaux non préparés, on établit les conduites sur4 des poteaux en fonte ou en fer, (Egypte» Perse, tnde»)
Au chemin de fer Central-Suisse, nous a\ohs VU des côlon 116s en fer creux, composées de trois parties : la première, srrjltèe AU bitume dans une pierre, a 3 mètres de longueur; son extrémité libre porte un manchon qui reçoit la base du second tube, de 2m,o0, lequel soutientde la même manière une allonge de i mètre. Cette dernière partie est percée à l'avance de trous préparés pour la pose des isolateurs.
En France, on préfère les poteaux ayant une section en forme de croix latine, c'est-à-dire composée d'un noyau plein portant quatre nervures à angle droit. La base du poteau, scellée dans un massif de maçonnerie, est en fonte; le fût qui la surmonte*, etmuquel se fixent les isolateurs, est en fer, réuni à la base par un manchon.
Jusqu'à présent, le prix de ces poteaux est ait moins triplé du prix des poteaux en bois préparé, et l'expérience n'est pas faite sur leur durée; mais ces supports ont l'avantage de trê«bien conduire l'électricité atmosphérique et de décharger les conduites.
Isolateurs. — Pour empêcher la communication directe" des ûls conducteurs avec le sol, on interpose entre les supports et les fils des pièces qui, par les temps humides, mettent obstacle au contact des couches d'eau couvrant les supports et les fils. La matière qui compose ces isolateurs doit être prise parmi les corps mauvais conducteurs : verre, grès, porcelaine, gutta^ percha, etc. — Bien que le verre soit le plus mauvais conduc-
TRAINS
teur de l'électricité, il condense plus rapidement la vapeur d'eau que la porcelaine vernissée; cette dernière matière répond donc le mieux aux conditions du problème.
La figure 557 représente l 'isolateur-cloche ordinaire. Cette cloche est munie de deux oreilles, percées chacune d'un trou
qui laisse passage à une vis n° 28/80 servant à fixer la cloche contre le poteau. Dans la partie é vidée de la cloche, on scelle au plâtre gâché à la colle forte un crochet en fil de fer zincué qui sert de soutien au fil de ligne. C'est de l'évasement de la cloche que dépend le résultat de l'isolation ; les dimensions qui «g. M7. hou t<ur-cioche. ont paru ies pjus convenables sont : diamètre, 0-,09; profondeur, 0B,04.
On a reproché, mais sans raison bien fondée, aux oreilles des supports d'être cassantes et de laisser tomber le fil, si elles viennent à se détacher de la cloche. Dans quelques pays, notamment en Espagne et en Belgique, pour obvier à cet inconvénient, on fixe la cloche au poteau au moyen d'un étrier en tôle mince qui enserre la partie supérieure de la cloche, rattachée au bois par deux vis à tête ronde.
La forme d'isolateur représentée par la figure 558 est très-fréquemment usitée en Allemagne et en Angleterre. — Le fil de ligne est fixé à la cloche, soit par un tour qu'il fait sous le teton, soit au moyen d'une ligature. — Cet isolateur se place au sommet des poteaux.
Les cloches d arrêt remplacent les cloches ordinaires, dont le mode de construction ne résisterait pas à la tension des fils de ligne.
La cloche de porcelaine, qui rappelle la forme des isolateurs employés généralement en Allemagne et en Suisse, est soudée au plâtre à l'extrémité d'un support en fer zincué fixé au poteau par deux vis à
Tiff. 550 CloHie d'arrêt h tlffe droite.
Ut
tête carrée, celle d'en haut n° 33/90, celle d'en bas n° 33/70.
La figure 559 représente une cloche d'arrêt simple ; le fil de ligne passe tangentiellement au teton de la cloche du côté opposé au poteau, et s'y maintient par une ligature en fil de fer, ainsi que nous le verrons plus loin.
Les cloches d'arrêt simples sont employées à intervalles d'environ un demi-kilomètre ; il convient d'en placer à tous les poteaux d'exhaussement, à l'entrée et à la sortie des courbes de petit rayon, enfin à tous les poteaux d'angle.
Une cloche d'arrêt double se compose de deux cloches semblables à la précédente, scellées sur une console à deux branches en fer zincué.
Cet isolateur se présente à chaque coupure de fil pour rétablissement d'un poste intermédiaire.
Quand la traction du fil de ligne ne s'opère que d'un côté, l'effort n'étant pas équilibré par un autre fil, la cloche d'arrêt ordinaire ne présenterait pas une résistance suffisante.
On emploie, dans ce dernier cas, la poulie d'arrêt à gorge verticale, fixée au poteau par une vis à tête ronde 33/110. — Mais cette poulie donne un isolement très-imparfait. Il vaut mieux employer une double cloche embrassée haut et bas par un étrier boulonné au poteau d'arrêt, disposition fréquemment adoptée en Angleterre, aux termini des lignes télégraphiques.
Fig. 559. Clocbe d'arrdt simple.
Avant l'emploi, on doit essayer chaque isolateur et vérifier la texture de la matière constituante; en enlevant l'émail, on s'assure qu'il ne s'y trouve point de fissure. — Pour les essayer, on les plonge pendant quelques heures dans une dissolution d'acide sulfurique ou dans l'eau salée. Puis on met le fer du support en contact avec le pôle d'une forte batterie, le liquide de la dissolution avec l'autre pôle, le circuit passant dans un
TKAl.NS.
«galvanomètre très-sensible. Un déplacement de l'aiguille annonce un vice de construction dans l'isolateur. - Fih de ligne. — Les fils métalliques employés en télégraphie électrique sont en cuivre et en fer. Le cuivre, qui possède une conductibilité sept fois plus grande que celle du fer, pourrait (Jonc remplacer le fer une section sept fois moindre; mais G6 métal, dftN$ les lignes aériennes, devient cassant et incapuitii; île résistpr au; efforts inévitables dans les conditions auxquelles ces lignes sont exposées. On en réserve l'application aux pqndwites souterraines, marines, et aux communications à l'intérieur des postes, pq il se trouve préservé de tout effort de tr&ption.
On se sert généralement aujourd'hui, pour les petites distances, dp fi! dp fer ?incué de 3 millimètres (n° H de la filtre a.nglajse)j poqr les. lignes de communication ordinaires, . ÙW fil fit 4 millimètres (n? 8), et pour les lignes importantes, les longs Pirpuits, pq enfin, dans les localités très-exposées aux fumées industrielles, du fil de 3 millimètres (n° 4). '
Pour des portées ordinaires, le fil de fer est recuit. Le bon fil recuit doit pouvoir s'allonger de 15 à 20 pour 1 00 avant la rupture. Ainsi préparé, il est plus souple et plus maniable que le fil non recuit; mais celui-ci, plus résistant, convient mieux aux grandes portées.
Le lecteur trouvera au chapitre VIII, § icr, n° 225, les conditions de réception du fil zincué.
Quand les fils sont exposés à la fumée, on fait bien, en outre du zincage, de les recouvrir d'une couche degoudron de Stockholm.
Béunibndes fils. — Le raccordement des bouts de fil, qui ont généralement 200 mètres de longueur, exige de très-grands soins, car il doit satisfaire à deux conditions : présenter une grande solidité; établir une bonne communication entre les fils.
On a pendant longtemps exécuté cette réunion au moyen de ligatures, de torsades, avec ou sans soudure : procédés insuffisants pour assurer la durée du contact, la continuité de la
conduite, et qui ont été remplacés par le manchon soudé de M. Baron, inspecteur des lignes télégraphiques françaises. Ce. manchon est un petit cylindre creux aplati, en fer zincué, dont l'une des faces est éyidée et chaque extrémité munie d'une entaille.
Les bouts des fils à réunir sont introduits côte à côte et en sens inverse dans le manchon, chaque extrémité repliée en crochet dans l'entaille qui lui est ménagée à sa sortie du manchon, les bouts qui dopassent les extrémités du manchon enlevés à la lime. On introduit alors la soudure, en la faisant tomber goutte à goutte avec le fer à souder, dans l'évidement du manchon, de manière à envelopper les fils et remplir le vide du cylindre.
Fiis isolés par enveloppe. — Quand la ligne télégraphique rencontre un tunnel, on cherche à franchir ce passage pardessus; mais quand ce procédé rencontre trop de difficultés et d établissement et d'entretien, les fils conducteurs passent dans le tunnel. Après beaucoup d'essais de procédés d'isolation, on en est arrivé au fil de cuivre recouvert de gutta-percha; et comme cette substance ne conserve son pouvoir isolant qu'à la condition d'être ahritee contre l'air et la lumière, il faut la recouvrir à son tour d'une enveloppe protectrice. Voici comment on procède : le fil de cuivre passe dans un tube en même temps que la gutta-percha réduite en pate lluide à. l'aide de la vapeur. La gutta-percha enveloppe le fil, se solidifie et s'attache au métal.
Ce fil ainsi recouvert peut être plqpé dans une uge en ciment, en asphalte ou en bitume; mais, en cas de réparations, il est difficile, sinon impossible, de le reprendre ; aussi préfèret-on quelquefois préserver l'enveloppe de gutta-percha par une gaîne en plomb. A cet effet, on introduit le fil perchisé dans un tube de plomb d'un diamètre un peu supérieur à celui du fil recouvert , puis on étire le .tout dans une filière en bois. — Quelquefois on réunit plusieurs fils perchisés dans une enveloppe générale de gutta-percha,. et l'ensemble dans une gaine en plomb. Ce procédé, parfaitement efficace, est coûteux. On se
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contente de placer le fil perchisé tantôt dans une gaîne en bois jointif et peint, ou bien enveloppé de ruban de coton enduit de goudron de Stockholm — et non de goudron de gaz, qui attaque la gutta- percha — tantôt dans une auge en bois recouverte d'un toit en- zinc pour préserver le fil des étincelles de machine.
En résumé, le procédé d'isolation adopté ne devra jamais laisser la gutta-percha exposée à l'air. — Il faut, tout au moins, la goudronner souvent si on ne peut pas l'envelopper.
La confection des joints de fil recouvert réclame un soin extrême, l'emploi d'un ouvrier spécial, particulièrement exercé à ce genre de travaux, et qui doit y apporter la plus grande propreté, en évitant d'altérer par le conctact des doigts les surfaces à réunir : enlever la gutta-percha sur une longueur de 4 centimètres à chaque bout, gratter les bouts du fil de cuivre et les tresser sur 3 centimètres, abattre les extrémités et souder à rétain avec la résine. La gutta-percha est alors grattée et repoussée sur 4 à 5 centimètres pour éloigner les parties oxydées. On recouvre la soudure d'un mastic; la gutta-percha réchauffée est ramenée sur le mastic pour compléter la jonction.
On ne doit jamais omettre d'essayer les fils recouverts avant de les placer ; sans cette précaution, l'ingénieur s'expose à établir une conduite qu'il faudra déposer, en raison des pertes de courant que les défauts d'isolation amènent nécessairement.
