LES CANALISATIONS SOUTERRAINES

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mu-

L A H O U I L L E B L A N C H E 1 1 0

L ' i m p o r t a n c e d ' u n tel fait, q u i s e m b l e c o r r o b o r é p a r l e s e x p é r i e n c e s q u e n o u s v e n o n s d e d é c r i r e , e s t d e p r e m i e r ordre p o u r l ' e m p l o i d e l ' a j u t a g e V e n t u r i d a n s le c a s d e s

e s s a

i s d e s t u r b i n e s h y d r a u l i q u e s , d e d é b i t s u n p e u c o n s i d é - rables, et e n g é n é r a l d e t o u s a p p a r e i l s h y d r a u l i q u e s t r è s p u i s s a n t s .

L'intérêt q u i s ' a t t a c h e à c e t t e q u e s t i o n n e p e u t é c h a p p e r à p e r s o n n e , et e l l e m é r i t e r a i t c e r t a i n e m e n t u n e é t u d e s p é c i a l e sur d ' a u n e s t y p e s d ' a p p a r e i l s . N o u s e s p é r o n s v i v e m e n t q u e l'occasion n o u s s e r a f o u r n i e d e r e v e n i r s u r c e s u j e t p i e i n d'intérêt; n o u s n o u s p e r m e t t o n s d ' a t t i r e r s u r c e fait l'atten- tion d e la C o m m i s s i o n d e s T u r b i n e s ; à l a g é n é r o s i t é d e laquelle, c o m m e n o u s l ' a v o n s d é j à d i t , n o u s d e v o n s c e s p r e - m i e r s r é s u l t a t s .

Essais divers. — Essai des petits compteurs d'eau.

A l ' e x t r é m i t é d e l a s a l l e d e s e s s a i s h y d r a u l i q u e s , p r è s d e la r a m p e d ' a c c è s p o u r l ' a r r i v é e d e s m a c h i n e s , n o u s a v o n s installé d e u x g r o u p e s d ' a p p a r e i l s p o u r l a v é r i f i c a t i o n e t p o u r les essais d e s c o m p t e u r s d ' e a u .

L e p r e m i e r d e c e s a p p a r e i l s , f o u r n i p a r l a C o m p a g n i e p o u r la f a b r i c a t i o n d e s C o m p t e u r s , s e c o m p o s e d e d e u x réservoirs à n i v e a u c o n s t a n t , a l i m e n t é s p a r l ' e a u d e l a v i l l e , qui d o n n e n t r e s p e c t i v e m e n t d e s c h a r g e s d e i et 2 m è t r e s .

JksermirçkSqoto Reserrair_ de_ Sooo/i/res

fuysci de i-ida^çe

pull/

Fie 2 6 . — Appareil pour l'essai des compieurs d'eau.

P a r u n j e u d e v a n n e s e t d e r o b i n e t s , o n m e t e n c o m m u n i - cation l ' u n d e c e s d e u x r é s e r v o i r s a v e c l e s c o m p t e u r s à e s s a y e r . L ' e a u é v a c u é e p a r c e s d e r n i e r s e s t m e s u r é e d a n s d e s b â c h e s j a u g é e s d e 110 litres. L e s d é b i t s s o n t r é g l é s p a r d e s d i a p h r a g m e s c a l i b r é s , e t l a j o n c t i o n d e s c o m p t e u r s à ' a p p a r e i l d ' e s s a i s e s t r é a l i s é e p a r d e s t u b e s s o u p l e s e n c a o u t c h o u c .

do mcsuies qui lui ont permis de constater que le

t calcula i h c n i - i n i i c m c n t était très rappioche du

d e b ° T

! U l r C U n C ? t t n e

"~ '

débit Instrumellt calculé théoriquement

1 vrai. Revue de mécanique, septembie 1 9 0

C e d e r n i e r a p p a r e i l p e u t é g a l e m e n t ê t r e m i s e n c o m m u - n i c a t i o n d i r e c t e a v e c l ' e a u d e la v i l l e , e t l ' o n o p è r e , a u b e s o i n , a v e c l a p r e s s i o n t o t a l e d e c e t t e d e r n i è r e .

L e s c o m p t e u r s s o n t a u s s i e s s a y é s , s u r t o u t p o u r l e s d é b i t s u n p e u p l u s i m p o r t a n t s , a v e c u n a p p a r e i l c o n s t r u i t p a r la C o m p a g n i e g é n é r a l e d e s C o n d u i t e s d ' e a u . Il e s t d i s p o s é e n v u e d e m e s u r e r n o n s e u l e m e n t l e d é b i t , m a i s e n c o r e la p e r t e d e c h a r g e .

L e c o m p t e u r est m i s e n p l a c e s u r u n b a n c d ' e s s a i (fig. 2 6 ) a u m o y e n d ' u n d i s p o s i t i f q u i r e n d l a m a n œ u v r e r a p i d e e t c o m m o d e ; l ' e a u q u i le t r a v e r s e e s t r e c u e i l l i e d a n s d e s b â c h e s à f l o t t e u r s ; u n e é c h e l l e g r a d u é e i n d i q u e à c h a q u e i n s t a n t l a c o n s o m m a t i o n e n e a u . U n m a n o m è t r e h y d r a u l i q u e d i f f é - r e n t i e l P p e r m e t la l e c t u r e d e s p e r t e s d e c h a r g e p o u r l e s d i f f é r e n t s d é b i t s . L e s c o m p t e u r s a u - d e s s o u s d e 4 0 m i l i - m e t r e s s o n t e s s a y é s e n M ; c e u x d e 5o à 100 m i l l i m è t r e s , e n N .

Appareils pneumatiques. — U n e c a n a l i s a t i o n d ' a i r c o m - p r i m é à 12 k g s , q u i c o u r t le l o n g d ' u n m u r d e s a l l e , p e r m e t d e f a i r e l ' é t u d e d e s m o t e u r s à a i r c o m p r i m é , d e s f r e i n s , o u t i l s p n e u m a t i q u e s o u a u t r e s a p p a r e i l s .

Appareil d'essai des compteurs à ga\.— E n f i n , d a n s c e t t e s a l l e , e t d a n s u n l o c a l c o m p l è t e m e n t s é p a r é , e s t i n s t a l l é u n a p p a r e i l p o u r l'essai d e s c o m p t e u r s à g a z , il s e c o m p o s e d ' u n g a z o m è t r e d e 5oo litres, e n t i è r e m e n t é q u i l i b r é , q u ' o n p e u t r e m p l i r d ' a i r o u d e g a z . C e g a z o m è t r e e s t e n c o m m u n i c a t i o n a v e c l e s c o m p t e u r s à e s s a y e r , q u i s o n t p l a c é s p a r f a i t e m e n t d ' a - p l o m b s u r u n m a r b r e . L e g a z e n t r e e t s o r t d u c o m p t e u r p a r d e s c o n d u i t e s e n c a o u t c h o u c m u n i e s d e j o i n t s h y d r a u l i q u e s . C e b a n c p e r m e t l'essai d e s i x c o m p t e u r s à la f o i s . D e s m a n o - m è t r e s m e s u r e n t l a p e r t e d e c h a r g e d a n s l a t r a v e r s é e d u c o m p t e u r . A p r è s a v o i r c i r c u l é d a n s t o u s l e s c o m p t e u r s m o n t é s e n s é r i e , le g a z p a s s e d a n s u n c o m p t e u r é t a l o n q u i p e r m e t d e c o n t r ô l e r l e s l e c t u r e s f a i t e s a u g a z o m è t r e ; il s e r e n d e n f i n à u n e r a m p e , o ù il e s t b r û l é d a n s u n e s é r i e d e b e c s p a p i l l o n s i n s t a l l é s s o u s l a h o t t e .

B O Y E R - G U I L L O N ,

Ingénieur civil des Mines,

Chef de la section des essais de machines au Laboratoire

d'Essais du Conservatoire National des Aits et Métiers.

L E S C A N A L I S A T I O N S S O U T E R R A I N E S

Communication faite au Congrès do Marseille par M . Dr. MAHCIIiONA, Ingénieur en chef de la C o m p a g n i e Thomson-Houston.

L e s canalisations souterraines, de systèmes si divers a u x débuts des applications électriques, dérivent m a i n t e n a n t lonles d'un type unique, celui créiéi il y a quelques vingt a n s par Siemens. L e s per- fectionnements de détails apportés à ce type l'ont a m e n é à u n point de perfection qui a p e r m i s d'étendre singulièrement le c h a m p de ses applications, et, à l'heure actuelle, ces dernièies comportent des voltages qui, il y a p e u de t e m p s , étaient considérés c o m m e représentants les limites extrêmes ndmissihles p o u r les installa lions électriques.

L'importance très considérable qu'a prise cette fabrication spé- ciale rend particulièrement désirable de fixer ('1 s o n sujet quelques îè-gles précises, qui puissent servir de bases et de guides onssi bien a u x acheteurs qu'aux fournisseurs. L e sujet est maintenant s u f f i s a m m e n t c o n n u , et les d o n n é e s d'expériences assez n o m - breuses et caractéristiques, p o u r q u e ces règles puissent être tracées s a n s trop d'meerlilude.

1. -- CONSTITUTION DES CANALISATIONS SOUTERRAINES O n peut considérer les cables souterrains c o m m e constitués de trois parties nettement distinctes : a) L e s conducteurs de travail ;

— b) L'enveloppe protectrice extérieure ; c) L'isolant séparant les conducteurs de l'enveloppe protectrice.

Article published by SHF and available athttp://www.shf-lhb.orgorhttp://dx.doi.org/10.1051/lhb/1909030

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L A H O U I L L E B L A N C H E N«5

Conducteurs. — L e s conducteurs de travail p e u v e n t èlre uniques o u multiples (2 o u 3 sous la m ê m e enveloppe). D a n s ce dernier cas, ils sont presque toujours, à 1 heure actuelle, constitués p u r tics cables e n cuivre s y m é t i i q u e m e n l placés et enroulés e n hélices à p a s plus o u m o i n s allongé. O n a à p e u près renoncé à l'usage des câbles concentriques, m ê m e d a n s le cas des cables à d e u x conducteurs. C e s cables sont c o m p o s é s de torons à section sensiblement circulaire (à 7, 10 o u 37 lils, o u plus m ê m e , suivant ln section totale à réaliser) ; et quoique, p o u r m i e u x utiliser 1 e m p l a c e m e n t dispo-

nible et réduire le diamètre intérieur, o n ait parfois remplacé les torons à section circulaire p a r des faisceaux à section sensiblement triangulaire, o n peut dire q u e celte m a n i è r e de faire ne s'est p a s r é p a n d u e par suite de ses inconvénients pratiques, b e a u c o u p plus g r a n d s q u e l'avantage cherché.

D'une m a n i è r e générale, les c o n d u c l e m s e n cuivic son! é l a m é s p o u r les moitié à l'abri des actions chimiques pouvant résulter d u contact avec les matières isolantes.

Enveloppe protectrice. — L enveloppe prulcctncc exléneiire joue généralement u n double rôle ; elle doit pioirièromenl assuier létanchéité p o u r mettre l'isolant à l'abri de l'humidité et de toutes actions chimiques extérieures K n second lieu, elle doit seivir de protection m é c a n i q u e , n o n s e u l e m e n t après la pose, m a i s encore durant les opérations do transpoil et de m i s e e n place.

L'étanchéitié' esl obtenue à l'aide d u n e o u de d e u x gaines de p l o m b continues, d'épaisseurs plus o u m o i n s g r a n d e s ; la piolce- tion m é c a n i q u e esl réalisée soit p a r u n e enveloppe de lils «l'acier, soit plus généralement p a r u n e double enveloppe en î u b a n s d'acier. U n matelas de film g o u d r o n n é esl. mlerposé entre les gaines de p l o m b et les r u b a n s d'acier ; géiMalomciit u n autre matelas .semblable f o r m e l'enveloppe extérieure d u cable.

L a vie d u cable étant déterminée par ta résistance de l'enveloppe en p l o m b aussi bien a u x agents chimiques qu'à l'éfcctrolyse et a u x actions p a i e m e n t m é c a n i q u e s , il y a intéièt à la renforcer au delà de c-e qui .serail nécessaire p o u r assurer striclemenl Félanchiéilé initiale. A l'heure actuelle, o n n e descend p a s au-dessous de .'! m m , d'épaisseur p o u r l'enveloppe en p l o m b , et o n lui d o n n e générale- m e n t entre :! et i m m . Aussi (et principalement p o u r les cables à haute tension) l'enveloppe en p l o m b eiitre-t-elle pour u n e pari très iniporlnntc d a n s le prix de revient lolal des câbles a i m é s . P o u r certaines applications spéciales, le p l o m b a élé lemplacé par de la gutta-percha, qui d o n n e u n e Atancbéité absolue, et qui sert à la fois d'isolant et d'enveloppe protectrice. M a i s ces applications sont très rares, v u le prix élevé de la gulla-perchn, el, elles se réduisent a u x câbles destinés à être ronslannneiil i m m e r g é s . U n e x e m p l e intéressant de ce dernier génie de cables est celui posé en 1900 p a r la m a i s o n Pirelli p o u r la traversée d u lac do G a r d e , et qui fonctionne sous la lension de 13000 volts à la fré- q u e n c e de TiO périodes.

Isolants. — A Iheiiie ne I u elle, d'une viinuièio à peu pies géné- rale, l'isolation des cables esl, réalisée à l'aulc d u papier impréginé ; celui-ci a remplacé, presque oomplèlemenl, à la lois le jule impré- g n é et le caoulchour, qui mil élé utilisés au «(••'•'but el jiisqu à m i e dizaine d'années.

L e s comblions à remplir p a r l'isolant doivent permettre à la fois d'assurer u n b o n fonclionnement et de i enliser u n prix do revient m o d é r é . C e s conditions sont multiples . 11 doit tout d'abord posséder u n e résislanoe dk'iiectrique considérable ; — il doil é.lio parfaitement h o m o g è n e el, régulier ; — il doil èlre stable, c'est-à- dire conserver toutes ses qunlilés, quel q u e soit la durée de son usage, et d a n s les conditions physiques variées ; — d doit pos- séder u n e g r a n d e souplesse el une g r a n d e lésLstnncc m é c a n i q u e p o u r permetfre, sans qu'il e n résnllo d'inronvénjenls, de lanv subir a u x cables les multiples m a n u t e n t i o n s qu'exigent leur fabrication, leur hansporl, et, leur m i s e en place : — en'lin, il doit èlie d'un prix de revient peu n'ilevé

L e papier i m p r é g n é remplit ces diverses conditions à u n doc-ré

des plus satisfaisante. n

D a n s ces dernières années,, des éludes approfondies ont été faites qui ont, d o n n é lieu à des améliorations considérables, «race a u choix judicieux des matières e m p l o y é e s et de leurs dosa "es Naturellement, c h a q u e fabricant conserve serrais, d'une m a n ? è r e jalouse, les résultats des expériences qu'il fait d a n s col, ordre d'idées ; m a i s la g r a n d e similitude dos produits obtenus dans les diverses m a i s o n s de premier ordre m o n Ire q u e les règles de h fabrication n e doivent q u e bien p e u s'écarter de l'une à l'aulre I Ô condition essentielle d u succès réside, d a n s lous les cas dams'une surveillance 1res nunuiieusc ayant pour b u ! d'assurer aussi n'-u r-ii tement q u e possible la régularité el l'iioniog'énélé de la fabri-

cation et la réalisation, en prnliquo indusli iclle, îles iésiiiin|s

obtenus a u laboratoire

L'imprégnation des câbles se lait après q u e ceux-ci oui n'Iû S Oj.

g u e u s e m e n t sèches p a r l'action c o m b i n é e de la chaleur el du vide, Klle se l'ail à u n e lempéraliirc voisine, en général, de 110" à 120';

elle est calculée de façon à ne p a s allérei la maliore orgnniqu!

dont est consliliié le papier, loul, en élant suffisamment p o u r que, la matière imprégnante (qui doit, faire prise aux lenipéra.

turcs ordinaires de lonctioimemenl dos câbles) soit loul à foit fluide lors de l'imprégnation.

D a n s ces d e i m o r e s années, e n v u e de la fabrication tics cible?

à très haut voltage, o n a proposé de divers celés u n e ronsfilnliniî mixte de l'isolant, la nature tic celui-ci variant .suivant une cei-

l a m e loi, depuis Je cenlre, a u contact d u conducteur, jusqu'à la périphérie. O n a proposé, nolanmienl, d'employer nulniir ilr, conducteur le caoutchouc vulcanisa e n réservai!I le papier nii])ié- g n é p o u r la périphérie. Celle proposition esl fondée, sur la réjmi.

Iilion d u polenliel 1res inégale d a n s les câbles à haul voilage emn ' portant de très folies épnissouis d'isolant ; elle a p o u r but, il'imt pari, d'améliorer celle répa.i lilmn e n eniplo) nul p o u r les pivinin,^

couches d'isolant u n e malièie axant u n e eapni lié induilivo s]nVi- lique [dus levée q u e celle des couches extérieures el, d autre paît, d'établir, là o ù la lension électrique (ou différence de polenliel par unité d'épaisseur do l'isolant) esl le plus élevée, des matiènv isolantes plus chères q u e le papier nnpiiéigué, m a i s ayanl une lance diélectrique plus g r a n d e

M . Joua, ingénieur en chef des établissements Pirelli, a fait ,ï ,v sujet, a u C o n g r è s tic Sainl-Louis, e n 19(M, u n e ciiiimiuiuealiun très inléressante, et, très complète, à laquelle n o u s pouvons rm v o y e r ceux q u e la question intéresse Celle c o m m u n i c a t i o n conlu'iii do n o m b r e u x e x e m p l e s n u m é r i q u e s qui m o n t r e n t 1res clnii-emeiil le résullnl c h o u h é 11 est dildcile do se p r o n o n c e r à, l'home actuelle d'une m a n i è r e absolue sur la valeur d'un Ici système. Il semlilf q u e d a n s la g i a n d e m a | o n l é des cas les a v a n t a g e s pratiques 'en soient bien m i n i m e s cl c o m p e n s é s p a r bien des inconvénients,

L o s rigidités diélech iqucs obtenues m a i n t e n a n t p o u r le papier i m p r é g n é sont sinon égales, du m o i n s bien p e u inférieures à relK des meilleurs caoutchoucs, de telle sorte q u e la substilulioii par- tielle de I un à l'autre ne peut avoir d'influence sur le cnluil îationnel q u e p a r u n e amélioration de la, i éipartilion d u pulenliil bien peu sensible a u x basses et m o y e n n e s tensions. D'autre pari, le eaoulehoue esl u n produit, b e a u c o u p m o i n s régulier q u e le papier i m p r é g n é , et plus vai lable d a n s ses qualités intrinsèques ; il esl m o i n s stable et .plus facilement ahérable avec Je temps, mit lut sous l'influence de la chaleur el, des .effluves électriques. 11 semble d o n c q u e son emploi pailiel vienne c o m p r o m e t t r e sans suffisante c o m p e n s a i ion l'homogénéité qu'il esl, si désirable d'assurer nui câbles souterrains. P o u r le m o i n s , o n peut dire qu'en ce qui con cerne les voltages inférieurs à 12000 o u 13000 volts il constitue un raffinement inulite, el de nature à a u g m e n t e r le prix des «illift plut (M. qu'à le réduire

P o u r les tensions liés élevées, il sérail m i e u x justifié, rnr lu meilleure répnrlihon d u potentiel qui coirespondrnil, à une isolation mixte permettrait de réduire les épaisseurs d'isolant, el, pur suite le prix de l'enveloppe en p l o m b et d e l'armature métallique ! l'économie qui en né'sultoiail pourrait, d a n s certains cas compen- ser cl a u delà, la plus-value résultant, de l'emploi partiel du caoutchouc. Q u o i qu'il en soit, l'idée, esl, inléressante, a u m o i n s Union- q u e m e n t , el, ce sera, à l'expérience d'en d é m o n t r e r la vérilnM'1

valeur pi alique.

A v a n t de terminer la question des isolanls, n o u s d e v o n s signale u n procédé qui a pris ces derniers l e m p s u n e assez grande exten- sion e n A m é r i q u e : n o u s voulons parler des câbles à isolanls (lil*

Yttrniihed Ctivtbric C e s câbles, dont la fabrication date de liHii el s'est siiiionl uéipanduo a u x Etats-Unis, sont, isolés au m o y e n * b a n d e s de Iodes i évolues d'un vernis isolant spécial passé en m1;1

o u plusieurs conciles, lin Ire les différentes b a n de a, il esl. fait application d'une m i n c e couche d'une matière isolante plastique, égale- m e n t do composition spéciale, et qui assure l'adhérence des diffé- rentes b a n d e s vernissées entre -elles, tout en leur penmellant, aij besoin de glisser u n p e u l'une p a r l'apport, à l'autre Cet enduit spécial a. en nuire p o u r effet d'empêcher l'absorption p a r eapilla™.

de l'huiTiidilé et la présence de pelits intervalles d'air cuire les couches. C h a q u e b a n d e de toile vernissée, d'une épaisseur (le un quart à u n cinquième de millimèlre, peut résister quelques sec*

des à u n e lension de 8000 à 10000 volts, el, leur n o m b r e est vn>'"- smvanl. le voltage auquel le câble doil, travailler.

Lf. prot.eeiion extérieure (tes câbles ainsi isolés est assurée d"1* m a n i è r e différente suivant leur destination (tresse ordinaire, h'e s*

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MAI L A H O U I L L E B L A N C H E 1 2 1

d'amiante, enveloppe e n p l o m b avec o u sans a r m a t u r e de feuil- lant) ; les diverses m é t h o d e s applicables a u x câhies a u papier et aux cables a u caoutchouc sont é g a l e m e n t e m p l o y é e s p o u r ces câbles spéciaux. C e s câbles sont d'un prix de revient plus élevé

,e ]es câbles a u papier, m a i s ils présentent p o u r quelques applications, et n o t a m m e n t p o u r les connexions intérieures d'usines, certains avantages qui, d'après les fabricants, sont surtout les suivants : 1° W u s g r a n d e régularité de la fabrication et plus d'homo-

«énéilô pour la résistance à la tension résultant d u m o d e m ê m e de fabrication ; — ~° Plus de flexibilité des matières c o m p o s a n t l'isolant. Cette flexibilité p e r m e t de cintrer les cables Cambric sous u n rayon réduit à six fois le diamètre extérieur d u câble. Elle est précieuse p o u r les canalisations intérieures ; — 3° Plus g r a n d e résistance à la chaleur q u e le caoutchouc, el à l'humidité q u e les câbles au papier i m p r é g n é .

Les câbles Cambric se font, aussi d u s y s t è m e composite p o u r les très liantes tensions, c'est-à-dire avec isolation a u caoutchouc a u voisinage d u conducteur el à la toile vernissée clans la partie

•extérieure. C e s câbles Varnishcd Cambric d o n n e n t lieu à des phé- nomènes d'hysférésis diélectrique plus m a r q u é s q u e les câbles a u papier et sont, de ce chef, plus exposés à s'échauffer lors des essais sous très haute tension.

II. M I S E E N P L A C E D E S C A N A L I S A T I O N S S O U T E R R A I N E S Deux systèmes sont e n présence p o u r rétablissement des canalisations souterraines.

Le premier système, dit des câbles armés, est e m p l o y é d'une manière à p e u près exclusive en F r a n c e , e n Italie et e n Alle- magne ; il consiste à poser les câbles m u n i s d'une a r m a t u r e métal- lique extérieure à m ê m e d a n s les tranchées ouvertes d a n s la chaussée. Généralement, les câbles sont posés sur u n lit de sable, en une seule n a p p e , à. u n e profondeur d'au m o i n s 0 m . 75, et, en outre de leur a r m a t u r e propre, ils sont protégés, soit p a r des grillages établis au-dessus de la n a p p e , et qui e n signalent la pré- sence lors des travaux de fouille les mettant à n u , soif p a r u n cours de planches o u de briques cassées, soit p a r les d e u x m o y e n s réunis.

Ce syslcme a l'avantage d être d'une exécution très simple et très lacile ; il se prête facilement à l'établissement des boîtes de jonction et de dérivation et, de ce chef, est adopté à l'exclusion de

"tout autre p o u r les câbles de distribution. Il p e r m e t d'employer de plus grandes longueurs d e câbles d'un seul tenant, et évite d'avoir à calculer à l'avance avec précision les valeurs qu'il convient de donner à ces longueurs.

D'autre part, l'armature métallique est 1res précieuse p o u r pro- téger le câble durant les opérations d'enroulage, de déroulage et de tirage. G r â c e à s a raideur, elle soulage de tout effort l'enveloppe en p l o m b et les c o u c h e s isolantes durant les divers cintrages auxquels donent lieu les diverses manipulations d u câble.

Enfin, elle constitue u n e protection sérieuse de l'enveloppe en plomb contre les actions c h i m i q u e s et l'électrolyse.

Le second système, dit sohel syslem o u conduit system, est sur tout employé e n A m é r i q u e , e n Angleterre et ses colonies, et, d'une manière générale, d a n s les p a y s anglo-saxons.

Il consiste à tirer les câbles (simplement revêtus de leurs gaines été plomb) d a n s des conduits cylindriques de types variés. D e distance en distance, des regards et des fosses de visite sont m é - nagés sur le tracé des canalisations p o u r permettre le tirage des câbles et l'établissement des jonctions. Celles-ci se font générale- ment au m o y e n de m a n c h o n s e n p l o m b , de plus g r a n d diamètre que les câbles, et soudés à leurs gaines extérieures. L e s fosses sont munies cle t a m p o n s d'accès et d'iévacuation à l'ôgout. Q u a n t aux conduits, ils sont g é n é r a l e m e n t enrobés d a n s u n e m a ç o n n e r i e de béton qui en font u n bloc unique, percé d'alvéoles correspondant à chaque câble.

Les avis sont très partagés sur les a v a n t a g e s et les inconvé- nients cle ce système. S o n principal a v a n t a g e est de réduire l'en combrement en plan occupé p a r les canalisations. Il p e r m e t , -n outre, de réserver la possibilité d'ajouter de n o u v e a u x câbles sans avoir de n o u v e a u à ouvrir la chaussée ; il suffit de réserver les alvéoles correspondantes lors de l'exécution des conduites. D e m ê m e , les réparations et les r e m p l a c e m e n t s p e u v e n t s'elïectu:r sans ouverture de tranchées. L e s r e m p l a c e m e n t s d'un câble avarié ou défectueux p e u v e n t d o n c s'effectuer avec de très faible frais de P°se, et l'on peut récupérer le prix de vieux m a t é r i a u x entrant

«ans ce câble (plomb et cuivre) s a n s avoir à p a y e r des frais élevés

°e reprise, c'est-à-dire a v e c le m i n i m u m de déchets. Cette facilité permet d'admettre ,un t a u x d'amortissement m o i n d r e p o u r les cables posés de cette façon.

L'absence de toute a r m a t u r e sur l'enveloppe en p l o m b p e r m e t , a u m o m e n t d u tirage, de constater très facilement et avec u n e g r a n d e certitude, le b o n état d u câble, les m o i n d r e s défauts et meurtrissures s'apercevant très bien sur l'enveloppe en p l o m b q u a n d elle reste à n u . C e s y s t è m e offre enfin u n e protection presque absolue contre les accidents m é c a n i q u e s postérieurs à la pose.

L e s inconvénient sont : L e coût sensiblement plus élevé de ces canalisations, surtout q u a n d il y a p e u de câbles (moins de 1 à G) à tirer d a n s la m ê m e tranchée ; — les précautions plus g r a n d e s à prendre p o u r le transport et les manutentions diverses de câbles n o n a r m é s ; — les déchets plus g r a n d s a u m o m e n t de la pose, p a r suite des longueurs strictement fixées q u e doivent avoir les diffé-

rents tronçons entie d e u x jonctions ; — les difficultés de tirages auxquelles d o n n e n t lieu les c h a n g e m e n t s de direction entre les d e u x fosses de visite ; — la m o i n s facile radiation de la chaleur, et par suite réchauffement plus g r a n d des câbles.

C e s y s t è m e paraît plutôt indiqué p o u r les canalisations importantes à établir d a n s les villes à rues étroites, régulières, constituant des îlots de dimensions similaires telles qu'on les trouve d a n s les cités nouvelles des p a y s anglo-saxons. 11 constitue m ê m e la seule solution possible q u a n d le n o m b r e de câbles à poser d a n s l i m ô m e rue devient très considérable.

-Les conduites e m p l o y é e s sont cle divers types : grès, poteries ou fibres spéciales. C e s dernières sont plus coûteuses, m a i s s e m b l e n t présenter, p a r leur légèreté, la longueur la plus g r a n d e de leurs tronçons et la meilleure protection qu'elles offrent contre l'élec- trolyse et les courts-circuits, des avantages qui tendent à e n répandre l'emploi.

Il est assez difficile de chiffrer d'une m a n i è r e précise la diffé- rence de dépenses à envisager d a n s l'un o u l'autre système, car cette différence d é p e n d b e a u c o u p des conditions particulières à c h a q u e installation. Toutefois, o n peut dire qu'elle varie p e u avec le n o m b r e de câbles constituant la canalisation, et qu'en ino.\ enne elle peut osciller entre 3000 et 6000 1rs p a r kilomètre de canalisation. Cette différence très appréciable q u a n d il n'y a qu'un o u d e u x câbles à poser d a n s u n e m ê m e tranchée, devient b e a u c o u p m o i n s importante q u a n d ce n o m b r e s'élève à G o u à 8.

U n autre b o n s y s t è m e à e m p l o y e r d a n s le cas des cables a r m é s consiste à les dérouler clans de petits conduits e n bois remplis ensuite d'asphalte. O n obtient ainsi u n e excellente protection contre l'électrolyse et les actions chimiques, et aussi u n supplé- m e n t appréciable de s é d u e d é contre les accidents m é c a n i q u e s . Cette disposition, très r e c o m m a n d a b l e d a n s tous les cas o u l'élec- trolyse est à craindre, peut entraîner u n s u p p l é m e n t de dépenses d'environ 800 à 1000 frs p a r kilomètre de câble.

Q u e l q u e soit le s y s t è m e de canalisation adopté, les câbles son- terrains principalement c e u x a u papier, d e m a n d e n t à être posés avec certaines précautions. D'une m a n i è r e générale, celle pose n e doit être confiée qu'à des ouvriers spécialistes bien habitués à ce genre de travail ; les câbles doivent être brutalisés le m o i n s possible, et il faut éviter d e les cintrer e n a u c u n point sur des rayons trop courts. L e s boites cle jonction doivent être suffisamment vastes e n proportion des voltages adoptés et être remplies avec soin, e n tenant c o m p t e d u retrait q u e prend la matière isolante e n se refroidissant.

L e papier i m p r é g n é devient rapidement plus d u r et plus cassant a u fur et à m e s u r e q u e la température s'abaisse. Aussi csl-il très important de n e pas foire la pose de câbles a u papier à des tem- pératures basses : 6° à 7° C , doivent être considérés c o m m e u n m i n i m u m , et, surtout p o u r les câbles à haute tension, il est préfé- rable de rester plutôt au-dessus de 10° C. Q u a n d les circonstances obligeront a b s o l u m e n t à faire la pose de câbles 4 des tem- pératures inférieures à 6° C , il faudra avoir soin, avant d'utiliser les bobines, de les conserver d a n s u n endroit convenablement, chauffé assez l o n g t e m p s p o u r q u e la température se soit élevée clans toute leur m a s s e a u niveau de celle de ce local. L e s conditions climatériques les plus favorables se rencontrent vers 25° C. ; les températures supérieures sont également avantageuses, m a i s il faut prendre garde, à ces températures, q u e les différentes spires des bobines n'adhèrent trop les u n e s a u x autres et obsei-ver, de ce chef, quelques précautions a u déroulage.

Mise à la terre du point neutre. — A v a n t de terminer ce cha- pitre n o u s dirons quelques m o t s sur la question très controversée s'il convient o u n o n de mettre à la terre le point neutre des réseaux de câbles souterrains.

L a plupart d e s fabricants sont favorables à l'adoption de cette m e s u r e ; m a i s quelques-uns, et n o n des m o i n d r e s , y sont forte-

(4)

• 1 2 2 L A H O U I L L E B L A N C H E

m e n t apposés. Si n o u s e x a m i n o n s la question a u seul point de v u e des cables, n o u s constaterons q u e la m i s e à la terre d u point neutre d o n n e plus de stabilité a u x conditions électriques de fonctionnement ; elle d i m i n u e b e a u c o u p les dillérences de potentiel possibles entre conducteurs et terre, ce qui p e r m e t cle réduire e n proportion les épaisseurs d'isolant entre conducteurs et l'enveloppe en p l o m b , c'est-à-dire e n définitive le coût d u câble.

Toutefois, p o u r q u e cet a v a n t a g e soit pleinement réalisé, il faut q u e la m i s e à la terre soit franche, c'est-à-dire q u e la résistance de cette connexion soit assez faible p o u r e m p ê c h e r q u e jamais e n a u c u n e circonstance la chlférence cle potentiel entre point neutre et terre n e puisse prendre u n e g r a n d e valeur. Il e n résulte de cet inconvénient que, e n cas cle m i s e à la terre d'une p h a s e p a r cla- q u a g e de l'isolant (par e x e m p l e à la suite d'un accident m é c a - nique ayant affecté l'isolant e n u n point), u n courant intense peut passer p a r le défaut et la connexion à la terre e n circulant à travers l'enveloppe e n p l o m b , et y causer souvent cle graves dégâts, lesquels se révéleront ultérieurement p a r d'autres claquages.

L e d a n g e r est surtout g r a n d avec les câbles à basses et m o y e n n e s tensions, p o u r lesquels les sections des conducteurs et les inten- sités des courants qui p e u v e n t y circuler sont importantes p a r rapport a u x dimensions de l'enveloppe e n p l o m b , et p o u r lesquels

aussi les appareils cle sécurité (fusibles, déclencheurs, etc.) sont réglés p o u r des intensités considérables, et sont parfois susceptibles de n e p a s fonctionner e n cas d'accident sur u n e phase.

C o m m e , d'autre part, a u x basses .>t m o y e n n e s tensions, les réduc- tions sur l'épaisseur des couches isolantes r e n d u e s possibles p a r la m i s e à la terre d u point neutre sont très m i n i m e s et d'une influence presque nulle sur le coût d u câble, cette m i s e à la terre n'offre guère d'intérêt.

P o u r ces raisons, n o u s croyons préférable de fonctionner avec le point neutre isolé toutes les fois q u e la tension de service sera inférieure à 6000 volts. L a situation c h a n g e a u fur et à m e s u r e q u e la tension de service s'élève, et, à partir cle 10000 à 1200O volts, n o u s considérons la m i s e à la terre d u point neutre c o m m e tout à fait désirable et s a n s inconvénient sérieux. Il est intéressant de r e m a r q u e r q u e cette m i s e à la terre conduit à s u p p r i m e r o u tout a u m o i n s à réduire considérablement la couche d isolant qui enveloppe l'ensemble des trois conducteurs. Cette suppression est très avantageuse, car c'est précisément cette couche d'isolant qui se trouve le plus fatiguée lors des m a n u t e n t i o n s d u câble et de ses cintrages sous de faibles r a y o n s ; c'est p a r suite celle dont l'effica- cité a le plus cle tendance à diminuer p e n d a n t les opérations de m i s e e n place.

L e s différents conducteurs d'un câble à conducteurs multiples étant enroulés e n hélice, leurs enveloppes isolantes individuelles n e tendent a u contraire p a s à s'allonger o u se raccourcir les u n e s p a r rapport a u x autres d u fait d'un cintrage cle l'ensemble, et elles sont p a r suite s o u m i s e s à des fatigues b e a u c o u p moindres. C e fait est suffisament important p o u r qu'il n o u s paraisse préférable, m ê m e q u a n d leur point neutre n'est p a s m i s à la terre, de sup- p r i m e r toute enveloppe isolante extérieure sur ies câbles devant

fonctionner sous tensions égales o u inférieurs à 6000 volts. A u - dessus cle 10000 à 12000 volts, la possibilité de cette suppression devra être considérée c o m m e u n avantage spécial à revendiquer e n faveur de la m i s e à la terre d u point neutre.

III. — E S S A I S D E S C A B L E S S O U T E R R A I N S

C e s essais doivent servir, d'une part, a u contrôle n o r m a l de la fabrication et, d'autre part, à rixer les conditions cle réception, c'est-à-dire à concilier les points de v u e différents d u fabricant et de l'acheteur.

L e fabricant a p o u r désir naturel cle limiter sa responsabilité, et de se borner à vendre, p o u r u n prix déterminé, u n objet bien déterminé. L'acheteur a surtout e n v u e l'usage qu'il c o m p t e faire de l'objet acheté et désire q u e cet u s a g e lui d o n n e entière satis- faction. L a concurrence commerciale, e n poussant à l'extrême la recherche de la réduction des prix, a p o u r conséquence naturelle cle tendre à e m p ê c h e r ces d e u x objectifs de se confondre, et il e n est résulté trop souvent, entre les fabricants et leurs clients, de graves contestations o ù cependant la b o n n e foi se trouvait des d e u x côtés.

E n principe, l'acheteur, q u a n d il y a m i s le prix, est e n droit de d e m a n d e r q u e le matériel acquis p a r lui fonctionne en toutes circonstances d'une m a n i è r e n o r m a l e et sans accidents ; c'est a u fabricant, m i e u x a u courant des limites qui conviennent à l'usage de ses produits, qu'il appartient de faire le nécessaire p o u r qu'il en soit ainsi. Il n e doit jamais perdre de v u e qu'en a u c u n cas la

sécurité d u fonctionnement n e doit être sacrniée à u n e question de réduction d u prix de vente. C e principe n e peut cependant être p o u s s é à l'extrême, car les accidents p e u v e n t aussi provenir de

laits a n o r m a u x o u de fautes graves c o m m i s e s p a r l'acheteur, ' dont le fabricant n e peut toujours porter la responsabilité.

D a n s l'industrie des câbles souterrains, la question est d'autant - plus délicate qu'il est plus difficile de tracer u n e ligne cle démar- cation précise entre ce qui d e v r a être considéré c o m m e u n fait n o r m a l et ce qui pourra, a u contraire, être considéré comme v r a i m e n t a n o r m a l et exceptionnel. D'autre part, la recherche des responsabilités à la suite d'un accident est toujours très difficile l'accident ayant g é n é r a l e m e n t p o u r p r e m i e r effet de faire dispa- raître toute trace de son origine première et entraînant avec lai des conséquences qui peuvent, à tort, être confondues avec les causes.

Il est d o n c logique de soumettre les câbles souterrains à des essais ayant p o u r objet d'indiquer nettement à l'acheteur le degré' cle sécurité q u e leur emploi peut présenter et de limiter par suite d a n s u n e certaine m e s u r e , la responsabilité d u fabricant.

L e s essais de vérification ordinairement prescrits portent : sur la résistance kilométrique d'isolements et sur la résistance à k rupture, o u rigidité diélectrique de l'isolant.

Essais d'isolement. — L'utilité cle ces essais est très contestée.

A v a n t cle la discuter, il convient de se rendre bien c o m p t e de la nature des renseignements qu'ils p e u v e n t fournir.

C e s essais ont p o u r objet de déterminer quelle est l'importance d u courant qui, après u n e durée d'électrification déterminée, sous u n e différence cle potentiel constante et bien déterminée, passe d a n s l'isolant d u n câble. O n peut r e m a r q u e r de suite que cette m e s u r e n'a guère d'intérêt a u point de v u e cle l'usage m ê m e du câble. E n effet, avec les courants continus à voltage modéré, la perte à vide correspondant a u x isolements ordinaires des câbles est tellement réduite, qu'on peut la considérer c o m m e absolument inappréciable p a r rapport a u courant traversant les conducteurs.

Il e n est de m ê m e , quoique à u n degré m o i n s m a r q u é , avec les câbles à haute tension ; m a i s , e n outre, ces hautes tensions sont g é n é r a l e m e n t alternatives, et les p h é n o m è n e s qui se passent alors n'ont qu'un rapport éloigné avec c e u x auxquels donne lien le courant continu. Cela tient à ce qu'un r é g i m e p e r m a n e n t ne s'établit p a s aussitôt après qu'un câble est s o u m i s à une difffr rence de potentiel déterminée, ni m ê m e après la période d'élec- trification de 1 à 2 m i n u t e s qui précède g é n é r a l e m e n t la mesure de l'isolement. Celle-ci se fait d a n s u n e période cle r é g i m e variable, et l'allure de cette variation peut c h a n g e r sensiblement d'un cas à l'autre. L e s d o n n é e s q u e procurent les m e s u r e s d'isolement sont d o n c d'ordre tiès c o m p l e x e et n'ont a u c u n e signification physique bien précise

D'autre part, la valeur de l'isolement varie d a n s des limites très étendues avec la température, et, quoique des Tables de correction soient e m p l o y é e s p o u r r a m e n e r les m e s u r e s faites à u n e m ê m e température, la correction ainsi faite n'a guère de pré- cision, parce q u e les Tables de correction sont loin d'être exactes p o u r tous les cas, et aussi parce q u e la température véritable à appliquer est souvent difficile à connaître a v e c précision et laisse planer b e a u c o u p d'incertitude sur l'inexactitude de la correction.

L e s résultats fournis p a r les essais d'isolement n e doivent donc être interprétés qu'avec u n e certaine réserve. E n réalité, ces essais doivent être considérés surtout c o m m e p o u v a n t servir à contrôle empirique cle la fabrication, et 'encore devons-nous ajouter q u e ce contrôle n e peut porter efficacement que sur la nature des matières isolantes e m p l o y é e s , et n o n p a s sur leur plus o u m o i n s b o n n e m i s e e n œ u v r e , les défauts de fabrication inté- rieurs p o u v a n t fort bien passer inaperçus clans cette mesure, surtout clans les câbles à faible o u m o y e n isolement.

C e s essais ont d o n c raison d'être p o u r l'acheteur surtout quand il désire s'assurer q u e les matières isolantes e m p l o y é e s sont bien d'une certaine nature, et d'une certaine qualité d e m a n d é e s par lui. C e cas se présente avec les câbles a u caoutchouc ; u n très h a u t isolement peut être considéré, chez ce genre de câble, c o m m e l'indice de l'emploi de g o m m e s o ù entre u n e proportion convenable de caoutchouc de b o n n e p r o v e n a n c e à faible teneur en matières résineuses ; ces g o m m e s de b o n n e qualité, et de pra élevé, d o n n e n t de bien plus g r a n d e s garanties de b o n n e conserva- tion q u e d'autres m é l a n g e s de produits inférieurs, lesquels pour- raient cependant permettre, d a n s certains cas, de subir d'une m a n i è r e e n apparence satisfaisante les essais de rigidité diélec- trique qui auraient èi& prescrits.

P o u r les câbles a u papier, la situation est très différente, car les hautes valeurs de l'isolement kilométrique n e sont pas du tout

(5)

«AI L A H O U I L L E B L A N C H E 1 2 3

m e n é e d'une meilleure fabrication ni de l'emploi d'une matière L meilleure qualité. L'inverse serait plutôt vrai, car les hautes nleurs de l'isolement (telles q u e celles autrefois prescrites) sont

Plutôt

l'indice de l'emploi d'une matière d'imprégnation chargée île produits résineux, p e u plastique, plus facilement cassante, et

offrant

à la fois m o i n s de rigidité diélectrique, m o i n s de régularité d'imprégnation, et m o i n s de résistance a u x efforts m é c a n i q u e s

i

^{o r s} du transport et de la pose.

Ce

fait

est m a i n t e n a n t universellement c o n n u , et la généralité des fabricants a renoncé a u x m é l a n g e s qui leur permettaient

d'obtenir

des isolements kilométriques de plusieurs milliers de

mégohms,

et se contentent d'obtenir quelques centaines, et m ê m e

quelques

dizaines de m é g o h m s . D a n s ces conditions (et u n e valeur

quelconque

de l'isolement au-dessus de quelques m é g o h m s n e présentant en elle-même p o u r l'exploitant a u c u n intérêt, m ê m e dans le cas de très hautes tensions), il s e m b l e préférable de s'abstenir de toute prescription à ce sujet. L'imposition soit d'une

limite

inférieure, soit d'une limite supérieure, n e peut q u e gêner inutilement le fabricant d a n s le choix de ses matières isolantes et contrarier la m a r c h e d u progrès.

O n concevrait m i e u x la prescription de maintenir la valeur de

l'isolement

entre d e u x limites relatives en v u e d'assurer l'unifor-

mité de

la fabrication. M a i s , d a n s ce cas, il faudrait avoir soin

de faire

tous les essais clans des conditions cle température aussi

voisines

que possible. Etant d o n n é e s , d'ailleurs, les n o m b r e u s e s

circonstances

qui p e u v e n t influer sur la valeur de l'isolement sans que la qualité d e s câbles n e puisse en a u c u n e façon, être incri-

minée, il

n o u s paraît difficile de d o n n e r à des prescriptions de ce

genre

u n caractère absolu, à m o i n s d'adopter d e u x limites très

éloignées,

c'est-à-dire d'enlever toute valeur réelle à cette pres-

cription.

En conséquence, p o u r les câbles autres q u e c e u x e n caoutchouc,

nous

proposerons d'abolir toute prespnption relative à la valeur de l'isolement, et de n'effectuer les m e s u r e s correspondantes qu'à

titre de

renseignement documentaires sur la régularité de la labncabon. L e s essais d'isolement doivent, de préférence, être effectués aussitôt après l'essai sous haute tension, de m a n i è r e à permettre de constater q u e ce dernier n'a d o n n é lieu à a u c u n e altération m à a u c u n échauffement a n o r m a l de la matière isolante.

Essais de rigidité diéleclique. •— L e s essais sous haute tension à la rupture d u diélectrique sont, de b e a u c o u p , c e u x qui intéres-

sent

le plus v i v e m e n t l'acheteur, car ils constituent le contrôle

direct

des aptitudes les plus essentielles des canalisations souter- i aines.

Sous quelles tensions doivent être effectués ces esais et quelle doit être leur durée d'application ? L e s opinions sont très variables sur ce point ; les u n s préconisent des essais sous tensions très supérieures à la tension n o r m a l e de service ; les autres estiment préférable, a u contraire, cle n e dépasser cette tension q u e très modérément. Toutefois, si l'on e x a m i n e les choses cle plus près, on constate q u e cette divergence est plus apparente q u e réelle.

Elle réside surtout d a n s la confusion qui s'établit parfois entre le coefficient cle sécurité intrinsèque q u e doivent présenter les câbles souterrains et la m a n i è r e dont il convient de constater l'importance cle ce coefficient.

Tous les spécialistes sont m a i n t e n a n t d'accord p o u r recon-

naître

que les câbles souterrains doivent présenter u n coefficient de sécurité très considérable, c'est-à-dire être isolés de telle façon

«ue la rupture d e l'isolant n e puisse se produire q u e sous u n e

tension

très considérablement supérieure à la tension n o r m a l e de service.

La chose est d'ailleurs bien naturelle. Q u a n d il s'agit cle la résis- tance mécanique des matériaux, tels q u e le fer et l'acier, l'usage général est d'admettre u n coefficien de sécurité d'au m o i n s i à 5, alors qu'on a cependant affaire à des m a t é r i a u x parfaitement homogènes et identiques à e u x - m ê m e s , et q u e les efforts m a x i m a tels que ceux résultant de l'application de charges statiques sont aussi bien c o n n u s q u e possible. Q u a n d il s'agit de m a t é r i a u x

'j!

⁰

™

¹³ h o m o g è n e s et réguliers d a n s leurs qualités physiques et nellort m o i n s e x a c t e m e n t c o n n u , le coefficient de sécurité est toujours considérablement a u g m e n t é et porté souvent à 8, 10 et

m ê m e

au-dessus.

G est là précisément le cas des canalisations souterraines dont s isoilants sont constitués a u m o y e n de matières organiques c o m - e o meLd°n t ridentite à u n échantillon type n e peut jamais être

empiétement assurée d a n s toutes leurs parties, et qui doivent sister à des efforts m a x i m a difficiles à prévoir d'avance et lais-

sant toujours place à u n très g r a n d aléa. E n outre, le coefficient de sécurité, tel qu'il est constaté a u x usines de fabrication, n e peut, c o m m e n o u s l'avons déjà fait r e m a r q u e r , q u e s'afiaibhr d a n s la suite, d u fait des diverses m a n u t e n t i o n s dont les câbles sont l'objet jusqu'au m o m e n t de leur entrée en service.

C e s considérations justifient d o n c l'adoption, p o u r les câbles souterrains, d'un coefficient de sécurité élevé, d'au m o i n s 6 à 8 p o u r les câbles de 6000 à 12000 volts, et encore plus élevé p o u r les câbles fonctionnant à plus basses tensions. O n y a d'autant plus de motifs que, grâce a u x progrès réalisés d a n s ces derniers t e m p s , ces coefficients de sécurité élevés peuvent s'obtenir sans a u c u n e exagération des prix de revient.

P o u r apprécier ce qu'il convient de considérer c o m m e le coefficient de sécurité, il est b o n de porter son attention sur les laits suivants qui contribuent à mettre b e a u c o u p d ' m d é t e i m m a t i o n sur la valeur véritable de ce terme.

T o u t le m o n d e sait qu'en soumettant à des essais sous tension des tronçons cle câbles de faibles longueurs, o n constate en géné- ral des résistances sensiblement plus considérables qu'en essayant des bobines complètes de g r a n d e longueur. C e fait pro- vient de ce qu'un câble s'avarie d'abord en ses points faibles ; or, m a l g r é toutes les précautions prises, o n ne peut éviter que, par suite de petites irrégularités clans la fabrication, u n câble n e présente quelques points plus faibles q u e la m o y e n n e . Plus la longueur s o u m i s e à l'essai est grande, et plus o n a de chances de rencontrer les points de résistance m m i m a , et plus la tension produisant la rupture s'abaisse. L e coefficient de sécurité doit s'entendre p a r rapport a u point les plus faibles, puisque ce sont, ceux-là qui fixent la véritable valeur de la résistance d'un câble.

Actuellement, avec les progrès et les soins minutieux apportés d a n s la fabrication, o n est arrivé à réduire considérablement les écarts entre les tensions de claquage des divers tronçons d'un câble ; d a n s u n e b o n n e fabrication, o n peut c o m p t e r que ces écarts n e dépasseront p a s 15 à 20 p o u r 100. Cette régularité permet, tout e n conservant le m ê m e coefficient cle sécurité a u x points les plus faibles, de l'abaisser p o u r la m o y e n n e d u câble.

Elle est d o n c très importante p o u r la réduction des prix de revient.

U n autre point sur lecjuel il convient d'attirer l'attention réside d a n s l'influence très m a r q u é e de la durée cl application de la haute tension sur la rupture des isolants d u genre de ceux qui entrent d a n s la constitution des câbles.

L e s p h é n o m è n e s qui se produisent a u voisinage de la rupture clans les diélectriques s o u m i s à des tensions très élevées sont encore p e u c o n n u s et n'ont guère été étudiés expérimentalement que p o u r quelques diélectriques h o m o g è n e s .

P o u r l'air, il a été r e c o n n u que, p o u r u n e certaine valeur de la tension électrique à la surface d'un conducteur, dépendant de la pression, de la température et des diverses conciliions physi- q u e s de l'atmosphère ambiante, l'air cessait cle se comporter c o m m e u n sisolant a u voisinage d u conducteur. Celui-ci apparaît d a n s l'obscurité c o m m e entouré d'une gaine lumineuse, et ce phé- n o m è n e est a c c o m p a g n é d'un d é g a g e m e n t de chaleur et d'un accroissement très sensible de la déperdition d'énergie par la. surface d u conducteur, surtout d a n s le cas des courants alternatifs cle fréquences élevées. L'air, d a n s cette région, paraît être d e v e n u l u i - m ê m e conducteur, et le d é g a g e m e n t de chaleur peut alors s'expliquer p a r la circulation, à travers cette gaine conductrice, des courants de capacité. L e p h é n o m è n e s'accentue a u fur et. h m e s u r e q u e le voltage a u g m e n t e , m a i s l'arc n e s'amorce vérita- b l e m e n t entre conducteurs q u e q u a n d ce voltage est d e v e n u tel q u e la tension électrique a dépassé la valeur critique p o u r foutes les parties de l'atmosphère qui les sépare

D e s p h é n o m è n e s de m ê m e genre doivent, probablement, se produire d a n s tous les diélectriques ; m a i s ils deviennent naturelle- m e n t bien plus c o m p l e x e s q u a n d ceux-ci, a u h e u d'être parfai- t e m e n t h o m o g è n e s c o m m e l'air sont constitués a u m o y e n de- plusieurs matières organiques. D a n s ces conditions, la répartition

d u potentiel à l'intérieur de l'isolant peut ne plus suivie de lois simples et les tensions critiques peuvent n e p a s être partout les m ê m e s ; elles peuvent être dépassées par places en d o n n a n t lieu à des ruptures partielles de l'isolant, cette rupture ne devenant totale a v e c production d'un véritable court circuit q u e q u a n d la tension électrique a dépassé la valeur critique pour toutes les parties de l'isolant entre les conducteurs de polarités opposées.

D'autre part, il n e faut p a s oublier q u e la rigidité diélectrique des isolants varie en sens inverse de leur température. Elle est d i m i n u é p a r les échauffements sensibles qui se produisent a u x très hautes tensions d u fait des pertes par conductibilité (laquelle

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croît elle-même très vile avec la tempéraiure) et d u fait des pertes p a r hystérésis diélectrique très appréciables avec la plupart d e s isolants usuels.

- C e s d e u x catégories de pertes croissent, à température égale, c o m m e le carré de la tension. Elles a u g m e n t e n t d o n c très rapi- d e m e n t .

A u delà d u u certain voltage, à ces causes d'éehaut'fements viennent s'ajouter les p h é n o m è n e s calorifiques spéciaux qui se produisent q u a n d la tension électrique dépasse e n certaines parties la valeur correspondant à la rigidité diélectrique e n ces

points. L'élévation de température résultant ide ces diverses causes est d'autant plus sensible q u e la durée d'application d u h a u t voltage est plus grande, et elle a p o u r effet de rendre plus lacile la rupture d u surplus de l'isolant. Enfin, il n'est pas i m p o s - sible qu'au delà d'une certaine valeur les hautes tensions m ô m e alternatives n'aient u n e miluence sur l'organisation chimique et physique de certaines catégories d'isolants, de m ê m e q u e les elforls m é c a n i q u e s d o n n e n t h e u , clans les matériaux', à des défor- m a t i o n s p e r m a n e n t e s aussitôt q u e la limite d'élasticité est dépas- sée, el l o n g t e m p s avant q u e soit atteinte la limite cle rupture.

E n fait, el quel qu'en soil le motif exact, o n constate qu'un câble s'échaul'le généralement b e a u c o u p lorsqu'il est s o u m i s à u n e tension voisine de sa lension de rupture, et cpie celle rupture peut n e p a s se produire si la tension n'est m a i n t e n u e q u e p e u de t e m p s , alors qu'elle se produirait infailliblement si cette dernière était appliquée plus longtemps, le câble s e m b l a n t perdre progressive- m e n t de sa capacité' de résistance.

C e s contestations expliquent c o m m e n t des surtensions très importantes, m a i s cle très courte durée, p e u v e n t n e p a s produire la rupture i m m é d i a t e d'un cable, m a i s aussi c o m m e n t elles peu-

vent, e n étant souvent répétées, en causer l'affaiblissement graduel p a r jilace jusqu'à u n m o m e n t o ù ce cable arrive à se r o m p r e .

Elles m o n t r e n t aussi pourquoi il faut éviter de soumettre u n câble à des tensions d'essai excessives, el elles expliquent la répu- g n a n c e cle b e a u c o u p de constructeurs à l'application de telles tensions, surtout q u a n d elles doivent être prolongées longtemps.

11 est maintenant hors de doule q u e cle tels essais constituent p o u r les isolants u n e fatigue 1res sérieuse, et qu'ils sont susceptibles, q u a n d ils ont. été exagérés, de les détériorer d'une m a n i è r e p e r m a n e n t e .

E n conséquence, si l'on pouvait arriver à assurer u n e régularité d e la fabrication aussi parfaite q u e celle réalisée, par exemple, e n métallurgie, m i e u x vaudrait é v i d e m m e n t éviter ces essais sur les câbles destinés à entrer e n service, et se contenter de les effectuer sur des échantillons prélevés ad hoc. Toutefois, d a n s la situation actuelle, n o u s p e n s o n s q u e ce serait là u n e m e s u r e très dangereuse et de nature à enlever toute garantie à l'acheteur ; il n o u s s e m b l e préférable, jusqu'à nouvel ordre, de conserver les essais actuellement e n u s a g e sur l'ensemble de la fabrication, m a i s en évitant toute exagération nuisible d a n s les prescriptions d'essais, et e n a y a n t soin de toujours les proportionner convena- b l e m e n t a u x facultés d e résistance d u matériel à essayer, c'est- à-dire, en définitive, an prix qu'on a consenti à payer.

N o u s ajouterons q u e les tensions m a x i m a d'essai n e devront ôlre m a i n t e n u e s q u e p e u de l e m p s , et q u e la valeur de ces tensions devra être d i m i n u é e a u fur et à m e s u r e q u e leur durée d'application sera a u g m e n t é e . E n a u c u n cas, les tensions m a x i m a d'essai n e devront soumettre a u c u n e partie de l'isolant à u n e fatigue d a n g e r e u s e : elles devront réserver encore a u x points les plus fatigués u n coefficient de sécurité raisonnable par rapport à celles susceptibles de produire certainement la rupture, d'après les expériences faites sur l'isolant e m p l o y é . E n d'autres termes, il conviendra de prescrire des épaisseurs minima d'isolant e n rapport avec la sévérité des essais prescrits.

P o u r plus cle sécurité, l'importance de la m a r g e ainsi réservée lors d e s essais sous tension m a x i m a devra êlre vérifiée sur des échantillons de faibles longueurs p o u r lesquels la tension 'd'essai sera poussée jusqu'à ce q u e le claquage effectif se produise. C e s échantillons étant ordinairement prélevés a u x extrémités des bobines o ù l'imprégnation a c h a n c e d'être m i e u x faite, il sera e n oufre prudent de vérifier q u e les résultats obtenus sur des échan- tillons prélevés d a n s le corps d'une bobine sont similaires.

Enfin, p o u r la détermination des tensions à adopter p o u r les divers essais envisagés, il est b o n d e prendre en considération les trois points suivants :

1° L e coefficient de sécurité constaté a u x usines de fabrication d e v a n t couvrir n o n seulement les aléas d'ordre électrique, m a i s aussi les causes d'affaiblissement d'ordre m é c a n i q u e provenant

des m a n u t e n t i o n s auxquelles le cable sera s o u m i s d u r a n t sa mise e n place, il est logique q u e les essais e n usine soient plus sévères q u e les essais après pose.

2° P a r suite de considérations de fabrication, les épaisseurs d'isolant n e p e u v e n t être diminuées au-dessous d'une certaine limite. 11 e n résulte que, p o u r les câbles à b a s voilage, ces épais- seurs sont proportionnellement plus forte q u e p o u r ceux à liant voltage. L e s essais devront tenir c o m p t e de ce fait, et être propor- lioimellemenl plus sévères p o u r les cables à b a s voltage.

3° L e s surtensions m o m e n t a n é e s auxquelles les câbles sont exposés n e sont p a s toutes proportionnelles <à la tension. Celles qui p e u v e n L se produire à la fermeture d u circuit, et dont l'importance n e peut dépasser a u m a x i m u m le double d u voltage normal, sont seules d a n s ce cas ; a u contraire, les surtensions consécu- tives à l'ouverture d u circuit, a u x productions de courts-circuits a u x décharges atmosphériques (c'est-à-dire les plus dangereuses)!

ont u n e importance relative b e a u c o u p m o i n d r e p o u r les câbles i très haute tension q u e p o u r c e u x à basse et m o y e n n e tension, C'est u n motif de plus p o u r admettre u n coefficient de sécurité m o i n d r e et des essais proportionnellement m o i n s sévères pour les câbles de tensions croissantes.

E n passant, n o u s ferons r e m a r q u e r que, p o u r ce m ê m e motif, il convient cle protéger, a u m o y e n de limileurs de tension, surtout les câbles à basse et m o y e n n e tension. A u x hautes tensions, ces appareils de protection deviennent d'un fonctionnement beaucoup plus délicat, sont b e a u c o u p plus coûteux et e n c o m b r a n t s , et ont en outre b e a u c o u p m o i n s d'utilité.

Valeurs à admettre pour les tensions d'essai — Presque tous les fabricants sont actuellement d'accord p o u r admettre, après pose, u n essai a u double d u voltage de service, m a i n t e n u pendant u n e demi-heure à u n e heure, c'est-à-dire durant u n laps de lemps suffisant p o u r .permettre à tous les défauts de se révéler Une telle prescription est d'autant plus logique qu'elle correspond à p e u près a u x essais i m p o s é s p o u r le matériel électrique alimen- tant la canalisation, et q u e les câbles doivent rationnellement présenter u n coefficient de sécurité a u m o i n s égal (sinon supé- rieur) à celui d u matériel des stations qu'ils desservent.

P o u r ce qui concerne les essais en usine, les avis sont plus partagés, ainsi que n o u s l'avons déjà l'ait r e m a r q u e r ; néanmoins, la tendance générale est plutôt d'admettre des essais beaucoup plus siéivères q u e c e u x qui étaient de règle il y a quelques années.

P o u r les voltages usuels de 5000 à 10000 volts, beaucoup de m a i s o n s conseillent u n essai prolongé a u triple d u voltage avec pointes m o m e n t a n é e s a u quadruple ; e n particulier, l'essai au triple d u voltage appliqué p e n d a n t u n quart d'heure a élé recom- m a n d é p a r le Syndicat professionnel des Industries électriques p o u r les câbles au-dessus d e 5000 volts, et l'essai a u quadruple p o u r les câbles au-dessous cle 5000 volts ; fort p e u cle maisons (en général étrangères) conseillent de descendre au-dessous de 2,5 fois le voltage p o u r l'essai cle durée, et encore plusieurs cle celles-là admettent-elles que, d a n s certains cas o ù u n e sécurité (plus g r a n d e est recherchée, il peut convenir d'aller a u delà, sauf bien entendu, à a u g m e n t e r e n conséquence les épaisseurs d'isolant et le prix d u câble.

L'expérience a m o n t r é q u e l'augmentation d e la sévérité des essais e n usine a eu des résultats très favorables pour le bon fonctionnement e n service courant, et qu'elle a a m e n é , sinon la disparition complète, d u m o i n s la très g r a n d e réduction des accidents. Il n o u s paraît d o n c préférable de rester d a n s cette voie, sauf à tenir c o m p t e des précautions dont n o u s a v o n s montré ci- dessus l'utilité.

P o u r d o n n e r notre opinion personnelle, n o u s r é s u m o n s ci-après les conditions d'essai, et les prescriptions diverses que nous croyons devoir conseiller a u x intéressés p o u r les câbles destinés à fonctionner sous tensions supérieures à 2000 volts.

Câbles au papier .- essais en usine. — L e s bobines entières seront s o u m i s e s p e n d a n t a u m o i n s u n quart d'heure à une tension d'essai égale à d e u x fois la tension cle service, augmentée d'une quantité fixe de 10000 volts, c'est-à-dire déterminée par la formule suivante V = 10000 + 2 E , d a n s laquelle V est la tension efficace d'essai, et E la tension efficace de service.

D a n s le courant d e cet essai, la tension d e v r a êlre progres- sivement a u g m e n t é e de 33 p o u r 100 au-dessus de celle valeur, m a i n t e n u e p e n d a n t environ 1 m i n u t e à cette valeur maxima.

puis r a m e n é e jusqu'à la fin de l'essai à sa première valeur. Best préférable q u e l'application m o m e n t a n é e de la tension maxim8

n'ait p a s lieu à la fin, m a i s plutôt a u c o m m e n c e m e n t , ou_vers le milieu d e l'essai, d e telle sorte q u e la tension n o r m a l e d'essai