<Desc/Clms Page number 1>
EMI1.1
-' Câbles multiples ou sections de lignes analogues avec conduc- teurs disposes parallèlement en couches et croisés pour constituer des lignes doubles ou quadruplas exemptes d'induction"
Pour les câbles électriques, plus spécialement pur les câbles téléphoniques, on a déjà proposé de disposer parallè- lement, sans torsion, accouches concentriques, les conduc- teurs comme les fils simples dans un câble, et d'utiliser chaque paire de conducteurs directement juxtaposés comme lignes doubles et de les rendre exempts d'induction par le croisement aux endroits de jonction des différentes longueurs de fabrication ou d'usage dont est composée la section de ligne.
D'après la première proposition faite dans ce sens, le croisement dans les mancnons de jonction des câbles doit être effectué de manière que les paires tordues respectivement en couches sur toute la section de câble soient décalées l'une par rapport à l'autre, lorsque les conducteurs sont con- duits, dans les différentes longueurs de fabrication, sans tors dans les différentes eouches concentriques.
D'après une seconde proposition, le câblage artificiel des couches sur toute la longueur de câble à l'aide des croisements dans les manchons de jonction doit être remplace par le fait que les couches des différentes longueurs de fabrication mêmes sont câblées avec tors, et la'longueur de tors pour chaque mor-
<Desc/Clms Page number 2>
ceau de câble doit être choisie de manière qu'il y ait un nom- bre entier de circonvolutions pour toute la longueur de câble et que le sens de torsion soit opposé entre deux couches succes- si-res.
Le but poursuivi consistant à rendre exemptes d'induc- tion les lignes doubles n'était cependant pas atteint, car la loi utilisée déjà pour les lignes aériennes, et connue par consé- quent pour l'exécution des croisements dans les câbles n'était pas appliquée d'une manière exacte et, d'autre part, les champs de croisement, en tant qu'ils avaient fortuitement une disposi- tion respective exacte, étaient beaucoup trop longs pour plu- sieurs raisons.
En outre, on n'avait pas reconnu qu'il fallait un nombre déterminé de croisements pour toute la section de câ- ble. On n'avait certainement pas reconnu non plus que ce mode de construction des câbles, dans une exécution exacte et une application rationnelle, est meilleur au point de vue électri- que et moins coûteux que les câbles tordus par paires utilisés jusqu'à présent.
Par la conduite parallèle régulière des con- ducteurs, les valeurs de capacité deviennent plus uniformes) et la neutralisation de l'induction électrostatique et de l'induc- tion électromagnétique se produit beaucoup mieux, par suite de la position régulière exacte par permuta tien appropriée au moyen de croisements d'une exécution exacte, que dans le cas de la po- sition absolument régulière et variable à volonté des conduc- teurs de câbles tordus par paires, surtout lorsque les longueurs de tors dans le câblage par paires sont faites différentes d'une manière tout à fait arbitraire.
La position diagonale des con- ducteurs d'une paire tordue, position variant constamment dans le cercle, d'un point à l'autre le long de la ligne, exige évi- demment des intervalles inutiles entre les différentes paires et couches, intervalles qui sont évités lorsque les conducteurs sont juxtaposés et superposés d'une manière parfaitement paral- lèle.
Les croisements, qui constituent en quelque sotte des tors ramenés à des points , ne forment pas non plus pratiquement avec
<Desc/Clms Page number 3>
des conducteurs guipés en creux, des épaississements aux endroit courts qu'ils occupent car, en ces endroits, l'isolement se com- prime entre les conducteurs croisés et les conducteurs non croi- sés des autres couches situés au-dessous, parceque, d'une part, tous les croisements ne se trouvent pas aux mêmes endroits et, d'autre part, ils peuvent être quelque peu décalés respectivement, pour éviter des épaississements par une faible répartition des croi- sements.
Les câbles dont les conducteurs ont un isolement de caout- chouc peuvent également être fabriqués de cette manière sans épais- sissements, surtout lorsque la couche isolante est relativement é- paissie comparativement au diamètre du conducteur. Mais, comme on n'a pas reconnu, ainsi qu'il a été dit, les défauts dans les pro- positions mentionnées ni les avantages des nouveaux câbles, on n'a pas réussi jusqu'à présent à remplacer les câbles tordus par pai- res par d'autres meilleurs et plus économiques.
Par la présente invention, des câbles uu des sections de lignes analogues, avec conducteurs disposés parallèlement par couches, sont rendus exempts d'induction et deviennent ainsi pra- tiquement utilisables non seulement pour le trafic simple mais aussi pour le trafic duplex ou simultané, en créant, pour des va- leurs de capacité ou des épaisseurs de conducteurs déterminées les câbles les plus minces et en même temps les plus économiques pos- sédant de bonnes propriétés électriques. La section de ces câbles ou longueuru de lignes composés de couches de conducteurs isolés disposés parallèlement, est carrée ou ronde, de préférence cir- culaire.
Dans le cas de la section circulaire, les différentes cou- ches des câbles flexibles sont câblées de préférence en disposi- tiun concentrique, de même sens ou alternativement contraire.
Afin de rendre réciproquement exempts d'induction les conducteurs comme ligne double ou quadruple, le croisement des conducteurs, guidés parallèlement en couches et disposés ou cou- pies en lignes doubles ou quadruples, est effectué d'après l'in- vention, non seulement aux endroits de jonction des longueurs de de fabrication ou d'usage, mais pendant leur fabrication, c'est-
<Desc/Clms Page number 4>
à-dire avant ou pendant leur ration-par couches ou câblage, à la main ou mécaniquement, dans les cibles mêmes, csla sous la condi- tion que les conducteurs soient uniformes sous le rapport de leur épaisseur et ce leur isolement ou celeur diélectrique,
de préfé- rence de telle manière que les champs de croisement de lignes dou- bles ou quadruples s'induisant dans la même couche ou dans des cou- ches différentes soient de longueur égale et soient décalés respec- tivement de moitié, ou forment un multiple "pair" sous le rapport de leur longueur ou de leur effet d'induction, et de préférence aus- si pour toute la longueur de la ligne ou des champs de bobines avec répartition graduelle ou paràcoups de la tension, et que la plus grande longueur d'un champ de croisement à l'intérieur de la qua- trième partie de la plus courte longueur d'onde considérée soit mesurée de façon que,pour celle-ci,la dérivation* qui est provo- quée par les courants de charge induits dans les lignes voisines par suite de l'effet Joule, soit pratiquement sans influence nuisi- ble sur l'amortissement spécifique de la ligne inductrice.
En outre., les champs de croisement doivent aussi pour cette raison être assez courts pour que l'induction réciproque entre les lignes doubles et les lignes quadruples soit pratiquement supprimée. Pour la neutra- lisation de l'induction, le croisement doit donc être effectué en "pas pair". On doit comprendre par cela que, dans les champs de croi sèment de longueur égale, les croisements des lignes doubles ou quadruples sont décales réciproquement d'une demi-longueur de champ et que, dans les champs de croisement de longueur différen- te, le nombre des croisements ou groupes de croisements de l'une des lignes doubles ou quadruples est un multiple pair de celui de l'autre ligne double ou quadruple.
La dérivation occasionnée par les courants de charge induits est pratiquement sans influence nu- table sur l'amortissement spécifique de la ligne inductrice, si el- le n'est pas supérieure à 0, 01 m S pour un kilomètre, car elle n'augmente pas non plus sensiblement l'amortissement de la ligne après l'intercalation de bobines Pupin même à une haute charge
<Desc/Clms Page number 5>
EMI5.1
d' induc tivi tê.
La dérivation occasionnée par les courants de charge dans les lignes voisines peut s'exprimer, avec une exactitude suf- fisante pour les applications pratiqués, par la formule suivante :
EMI5.2
- k'. C 1. -0 2) . m2. E s 1. 02 1112. R ' k' . --z:- 1':'0 . - ou A¯ = 1 . f2. C2. m2. R 4, k'. k
Dans cette formule : Ac = la dérivation pour 1 km. de ligne double par les courants de charge induits dans les lignes voisines par suite de l'ef- fet Joule.
C1, 0= la capacité pour 1 km, entre-un conducteur de la ligne double inductrice et les lignes voisines induites C la capacité de régime de la ligne inductrice pour 1 km. f -C1- 0= la valeur de rapport des deux capacités
C R la résistance réelle pour 1 km. d'un conducteur des lignes induites. k = le nombre des champs de croisement pour 1 km. de la double ligne inductrice. k' = le nombre des capacités partielles produites sur 1 km. par les croisements réciproques entre des lignes inductrices et des lignes induites. Lorsqu'on trouve pour k' pour des lignes in- duites croisées différemment, des valeurs différentes, on doit prendre la valeur moyenne. m-2.JT. n ; la fréquence de circuit pour le ,-plus haut nombre de périodes à transmettre a la seconde.
On trouve par exemple pour un câble téléphonique avec conducteurs épais de 1.4 mm. pour la plus haute fréquence de 2000 0 que le câble doit encore transmettre avec une bonne entente,c'est- à-dire une reproduction claire de la parole,pour C = 0,37 m F,
EMI5.3
f =Ci-,33, R = 12 ohms, k' = 4 : et k = 4 : Ace = 0,0112. 10 " 6' ou = 0,0112 m 5/km.
<Desc/Clms Page number 6>
Mais cette valeur se double car elle est calculée, seule- ment pour deux lignes voisines induites, tandis qu'au moins le nom-
EMI6.1
bre double erfrfcre en question dans un cé.ble à plusieurs paires de conducteurs, ainsi que cela ressort de la valeur .double de C1- o d'un conducteur de la ligne inductrice par rapport à la ligne voisine. La dérivation active est donc au minimum :
Ac = 0 , 0224 ms / k m.
La longueur d'un champ de croisement de la ligne induc-
EMI6.2
trice est ici de 1/4 ka - 250 m, c* est-à-dire environ la plus peti- te longueur de fabrication entrant en considération, que l'on fait cependant de préférence plus longue pour des raisons pratiques, à savoir de 350 à 550 m.
Si donc, pour les câbles pour grandes dis- tances, on utilisait pour les croisements les manchons de jonction, comme cela a été proposé antérieurement, cela nécessiterait d'abord inutilement un grand nombre de manchons dejonction et même si, dans ce but, ils étaient disposés à une distance de 250 m, les croise- ments les plus courts réalisables seraient ceux de 250 m, pour les- quels cependant la dérivation Ac provoquée par les courants de char ge dans les lignes induites est déjà trop grande et devient seule- ment trop grande pour les champs de croisement, agrandis sables seu- lement dans le rapport "pair" des lignes voisines induites.
Les pertes actives comme dérivation Ac provoquées par les courants de charge dans les conducteurs induits sont augmentées d'une manière correspondante à l'augmentation, de résistance de conducteurs plus minces et s* élèvent par exemple, lorsque l'isolement est également plus faible d'une manière correspondante aux conducteurs, de sorte que les capacités sont les mêmes, pour :
EMI6.3
<tb> conducteurs <SEP> épais <SEP> de <SEP> 0,9 <SEP> mm <SEP> Ac <SEP> -= <SEP> 0, <SEP> 054 <SEP> m <SEP> S <SEP> / <SEP> Ion
<tb>
EMI6.4
il il tt 0,8 "Ao =0, 069 m S / km tr Ir il 0,5 Ac : 0, lu6 m S' / km
EMI6.5
P01i-:i Ífe &/; 0:01 m.
S/, #-#on*" trouve ptfcir ée 'éreàes épârsseu de conafidtêurs :
<Desc/Clms Page number 7>
EMI7.1
<tb> conducteurs <SEP> épais <SEP> de <SEP> 3.,4 <SEP> mm. <SEP> kmin <SEP> -5.96
<tb>
EMI7.2
rr It rr 0 9 n 'k" -14 4 r' 1 il 'tl ¯18 r 3 il il rr p ' 5 n k min =47,- puur k' = k , o'est-à-dire lorsque le nombre des capacités partielles k' est égal au nombre des croisements des lignes inductrices pour 1 km, ou, en d'autres termes, lorsque les champs de croisement dans les lignes induites sont un multiple "pair" de la longueur des champs de croisement dans la ligne inductrice. C'est là le cas le plus défavo- rable, car Ac devient plus petite lorsque k' devient plus grand, c'est
EMI7.3
à-dire devient un multiple pair de!,.
Pour A. maux. su 0,01 /ln on trouve par les nombres minima ci-dessus de croisements kmin; pour 1 km les plus grandes longueurs suivantes des croisements Lkmax;
EMI7.4
<tb> conducteurs <SEP> épais <SEP> de <SEP> 1,4 <SEP> mm <SEP> Lk <SEP> max <SEP> - <SEP> 168 <SEP> m.
<tb>
EMI7.5
il Il 0,9 Il T, k max. m 70 m. If Il 018 L k max. 55 m. il 0, ir Lic Max , , 21 m.
Indépendamment de ce que les croisements aux endroits de jonction des longueurs de fabrication d'usage d'au moins 250 m, sont trop longs pour réduire suffisamment l'induction restante par suite des irrégularités de l'exécution, ils produisent aussi une dérivation trop g-rande par l'effet Joule des courants de charge dans les lignes voisines induites, dérivation qui est encore augmentée à des fréquent ces plus hautes par l'effet Kelvin possible dans des conducteurs mas- sifs.
Ainsi que cela ressort des exemples qui précèdent, les pertes ,pies qui pr'oèdente les pertes par dérivation deviennent plus faibles, lorsque les capacités partiel- les, qui sont engendrées par les courants de charge dans les lignes voisines induites, par conséquent ceux-ci-mêmes pour toute la section de:ligne ou unité de longueur, et par suite aussi les sections partiel- le@ parcourues par eux dans les lignes induites ,sont subdivisées plus
<Desc/Clms Page number 8>
fortement.
Les pertes par dérivation sont alors en effet de #(i2, r) pu R/k (j/K) 2 pour l'unité de longueur ( 1 km) plus peK k tite que j2Rm/k (=1)car le carré des cou- rants partiels i J. est plus petit que celui du courant total J, et les résistances actives des sections partielles, qui sont exprimées par la valeur moyenne r- R, deviennent également plus faibles avec la subdivision des croisements et, par suite, la somme de leurs pro- duits est aussi plus petite que le produit du carré du courant total
J et de sa résistance active moyenne Rm.
k
Dans les câbles téléphoniques à plusieurs paires, avec con- ducteurs guidés parallèlement en couches et croisés, les Croisements d'après l'invention doivent donc être effectués pendant la fabrication des câbles dans ceux-ci mêmes, pour les paires ou quadruples, soit à la main,soit de préférence mécaniquement, et ils doivent être assez courts pour que les courants de charge n'occasionnent pas dans les li- gnes voisines des pertes assez grandes par effet Joule pour qu'elles conduisent à un accroissement notable de la dérivation pouvant être occasionnée par des pertes diélectriques ou de l'amortissement spéci- fique de la ligne pour les oscillations électriques a transmettre.
- Pour les câbles téléphoniques, sur lesquels la transmission des vibra- tions de la parole transformées' en oscillations électriques se produit directement, c'est-à-dire non par superposition de courants à haute fréquence, les croisements pour les conducteurs d'une épaisseur supé- rieure à 1,0 mm, doivent recevoir une longueur maximum de 200 m. et pour les conducteurs d'une épaisseur inférieure à 1,0 mm. une longueur maximum de 100 m.
En outre, d'après l'invention, la neutralisation de l'induction entre des lignes qui s'induisent doit être produite de préférence par un rapport "pair" des longueurs des champs de croise- ment, de façon que les valeurs maxima immédiatement plus petites soient de 100, 50, 25 etc... par des conducteurs plus épais que ceux de 1,D mm. et de 50,25,12,5 etc... pour des conducteurs d'une épais- seur inférieure à 1,0 mm.
car, contrairement à la disposition de
<Desc/Clms Page number 9>
champs d'égale longueur, décalés réciproquement de la moitié de leur longueur, pour les champs dont les longueurs se trouvent dans un rapport "pair", les forces contreélectromotrices se neutralisant aussi èt n'occasionnent donc pas de courants compensateurs agissant comme induction, provoqués par les courants de charge dans les lignes induites et par leur selfinductivité, c'est-à-dire par résistance inductive.
Les croisements doivent commencer et finir de préférence aux extrémités des longueurs d'usage ou de toute la ligne ou des ap- pareils ou bobines uci occasionnent des variations ou des sau.ts de tension, et aussi pour qu'ils puissent être effectués d'une manière exacte ou être complétés aux endroits ou manchons de jonction, lors- que les champs de croisement ne sont pas, conformément à l'invention, choisis si courts que l'absence partielle ou complète d'un champ n'occasionne aucune induction nuisible, par exemple lorsqu'il n'est pas produit aux extrémités de toute la ligne c'est-à-dire dans le voisinage des appareils, mais vers le milieu de la ligne par deux sections partielles décalées réciproquement.
Les croisements, contrairement à la variation de position graduelle des conducteurs pendant le cyblage,constituent des per-, mutations punctiformes qui-sont beaucoup plus efficaoes comme pro- tection contre l'induction que le câblage notamment avec des lon- oar gueurs de tors quelconques. dans le guidage parallèle des conduc- teurs, leur position est beaucoup plus uniforme et plus exacte et les permutations par les croisements se font d'une façon essen- tiellement exacte.
Mais,, comme on ne peut pas toujours prendre ses mesures avec une exactitude telle qu'aux différentes sections par- tielles de la ligne ou à celle-ci même corresponde un nombre en- tier pair, de champs de croisements, on doit recourir à différents moyens pour supprimer toute induction nuisible par les champs res- tants impaire.
Tout d'aberd, ainsi que cela a été mentionné déjà, on peut donner aux champs de croisement, conformément à l'invention, une longueur assez courte pour qu'un champ impair restant n'occa-
<Desc/Clms Page number 10>
sionne aucune induction nuisible. En second lieu, conformément à une autre conception de l'invention, seules des sections détermi- nées, pouvant être utilisées comme sections extrêmes de longueur indéterminée, peuvent être pourvues comme,longueurs spéciales de ou fabrication/d'usage, de croisements courts de ce genre, ou bien on fabrique des longueurs de fabrication ou-d'usage qui possèdent des croisements normaux avec des croisements particulièrement @ courts aux extrémités, de sorte qu'il n'y a aucun inconvénient à ce qu'il subsiste de ces croisements, partiellement ou entière- ment,
un champ pair ou impair lorsqu'on coupe les sections à des longueurs déterminées. Pour les câbles téléphoniques, les c&s de croisement doivent représenter par exemple dans ce but, pour les conducteurs d'une épaisseur supérieure à 1,0 mm, au maximum environ la 20ème partie, et pour les conducteurs plus faibles, au maximum environ la 10ème partie des valeurs limites indiquées, pour éviter une dérivation et une induction inadmissibles avec des pas d'égalisation, complets.,par suite d'irrégularités d'exé- cution inévitables, c'est-à-dire que leur longueur doit être au maximum d'environ 10 m.
Pour les câbles dont les différents conducteurs sont com- modément accessibles, par exemple les câbles sous caoutchouc, dont l'enveloppe protectrice peut être refermée facilement, les champs de croisements impairs trop longs restants peuvent aussi être croi- sés à nouveau complémentairement au milieu du champ restant ; désignation et la position des conducteurs peuvent alors être ren- dues normales ou rectifiées à l'extrémité par un nouveau croisement.
Ou bien, au lieu de croisements additionnels complémentaires, on peut aussi effectuer un déplacement complémentaire des derniers croisements à l'extrémité avec champs impairs subsistant autrement; on obtient ainsi le résultat qu'il se produit aussi pour les der- niers champs une neutralisation de l'induction en pas "pair", les deux champs précédents étant allongés ou raccourcis dans la mesure nécessaire pour que les champs restants impairs se trouvent supprimés,
<Desc/Clms Page number 11>
L'adaptation ou déplacement complémentaire de points de, croisement peut aussi être,utilisé conformément à l'invention pour une égalisation précise de la neutralisation de l'induction. On y procède de préférence après que l'âme du câble a été fabriquée avec une enveloppe provisoire.
Si la matière isolante autour des câbles est hygroscopique, elle doit être séchée d'abord en vue' de l'essai et le câble doit être pourvu d'une enveloppe protectri- ce auxiliaire qui préserve de l'humidité l'âme du câble pendant l'essai et l'égalisation ; enveloppe auxiliaire n'est donc pas elle-même hygroscopique et, à cet effet, elle est fabriquée de préférence en caoutchouc, tissu caoutchouté, plomb mince etc...
On emploie une enveloppe protectrice à couche ou enroulement métal- lique ou en métal lorsqu'elle doit servir en même temps à rempla- cer l'enveloppe métallique définitive etc..., afin de provoquer l'effet de celle-ci au point de vue électrique. Après que l'on a constaté par l'essai quelles sont les lignes à égaliser et de quel- le manière ou dans quel sens elles doivent être égalisées, on ou- vre la gaine ou l'enveloppe ausiliaire autour de l'âme du câble, de préférence dans un local à air sec, aux endroits où de nouveaux croisements doivent être insérés ou les croisements existants doi- vent être déplacés, on déploie au besoin la ligne pour pouvoir ac- céder aux couches inférieures, on effectue la modification puis, après avoir rejoint, on procède à un essai complémentaire et, s'il est nécessaire,
on corrige encore une fois l'égalisation jusqu'à ce que le degré voulu soit atteint. L'enveloppe auxiliaire peut ensuite être refermée ou être enlevée complètement, mais le gui- page. de l'âme du câble, qui la maintient, ne doit pas être enlevé en même temps, si l'enveloppe ou guipage définitif ne doit pas être appliqué sur l'enveloppe auxiliaire. En enlevant l'enveloppe auxiliaire et en faisant sécher à nouveau l'âme du câble s'il est nécessaire, on doit veiller cependant à ce que la position des li- gnes ne se modifie pas dans l'âme, et que l'isolement ne souffre pas.
Dans les câbles composés de plusieurs couches de conducteurs, lorsque leur isolement est suffisamment sec, ou est maintenu suf- fisamment sec par des moyens appropriés, on n'est pas hygroscopique,
<Desc/Clms Page number 12>
la suppression de différents défauts dans les lignes déterminées ou l'égalisation précise par le déplacement ou l'insertion de croi- sements peuvent aussi géré opérées successivement pour les dif- férentes couches d'une manière correspondant à la fabrication; de préférence, la couche extérieure des conducteurs est mise à la terre afin de pouvoir relever des mesures exactes de capacité et d'isolement, tandis que la couche précédente des conducteurs est essayée et égalisée.
Une faible induction ou asymétrie peut aussi être supprimée par l'adaptation de croisements additionnels ou de champs de croisements additionnels ou de champs de croisements additionnels ou par le déplacement des croisements normaux aux en- droits de jonction ou dans les manchons de jonction des différen- tes sections de câbles ou aux extrémités de toute la section et, à cet effet, on peut, s'il est nécessaire, donner aux manchons de jonction ou aux manchons extrêmes une longueur plus grande que jusqu'à présent.
L'induction restante de pas de croisement impairs plus longs subsistants peut être supprimée, conformément à l'invention, par dautres moyens connus en eux-mêmes. Ces moyens consistent d'abord à couvrir les champs impairs restants par un effet d'écran électrostatique ou à égaliser artificiellement les capacités partielles aux extrémités des lignes par le renforcement des champs respectifs ou à l'aide de condensateurs additionnels.
Une induction électromagnétique restante peut être supprimée ici ou aussi dans d'autres cas appropriés, conformément à *ne autre (;en- ception de l'invention, en utilisant entre les circuits qui s'in- duisent, aux extrémités des lignes ou dans les sections partiel- les, des spires ou bobines à inductivité mutuelle qui neutrali- sent l'induction électromagnétique restante. Les forces électro- magnétiques restantes induites directement entre les lignes doi- vent dont être opposées et égales à cellesajoutées en vue de la neutralisation par les bobines à inductivité mutuelle. Les bobines doivent être montées, dimensionnées et couplées en conséquence.
<Desc/Clms Page number 13>
Par les gaines métalliques et les lignes simples ou dou- bles les capacités partielles des conducteurs entre eux sont, pour les conducteurs simples enveloppés, neutralisées et limitées à une seule vers la gaine, et pour les lignes doubles enveloppées, elles sont réduites à la capacité partielle mutuelle entre leurs branchements et à celle de chaque conducteur vers l'enveloppe ou la terre si elle est mise à la 'terre. Il ne se produit donc plus aucune induction électrostatique directe, ni, -comme consé- quence, aucun mélange de conversations, entre deux lignes doubles séparées électriquement, c'est-à-dire pendant la conversation simple.
Mais aussi dans le cas de l'utilisation de ces lignes doubles pour le trafic téléphonique en duplex ou simultané, le mélange de conversations par ou dans le circuit des quadruples. par suite d'asymétrie électrostatique peut être évité si, con- formémentà l'invention, le raccordement des ponts ou appareils de quadruples est effectué en des points des bobines de dériva- tion des lignes principales, qui sont situés symétriquement aux capacités partielles de leurs branchements vers les gaines éga- lisatrices ou protectrices. Par suite de la séparation-des ca- pacités partielles par les gaines protectrices métalliques, ces points de symétrie sont déterminés nettement pour chaqueligne principale.
L'intensité de courant plus forte qu'un branchement d'une ligne principale peut recevoir, pendant la conversation en duplex, par suite d"une capacité partielle plus grande vers les gaines protectrices, peuêtre neutralisée dans son effet par rapport à l'intensité de courant plus faible de l'autre branchement de la bobine de dérivation par un nombre plus grand de spires, de manière que le nombre des ampères-tours des deux branchements de la,bobine de dérivation soit égal à partir du point de symétrie. Lorsque les gaines protectrices sont isolées, elles peuvent, d'après l'invention, être reliées directement à ce point de symétrie des bobines de dérivation des lignes prinh-
<Desc/Clms Page number 14>
EMI14.1
cipales, c'est-à-dire au point de.raccordement des po-ntb 017 nappa- reils de quadruples.
Un mélange de conversations et une partici- pation à la conversation ne se produisent pas non plus entre les quadruples, ces couplages,de symétrie, si, comme cela a été
EMI14.2
prévu, l'induction électrooagnétique est neutralis'e en même temps par le croisement des lignes, non seulement des lignes principales en elles-mêmes, mais aussi pour leur circuit de qua- druples et, en cas de nécessité, par des bobines additionnelles à inductivité mutuelle entre des lignes qui s'induisent pour des champs impairs restants ou l'induction restante.
Contre leur ac- tion comme spires de court circuit d'un transformateur, les gai- nes protectrices-métalliques peuvent être divisées d'une manière appropriée, par exemple être fendues,ou elles peuvent constituer une-spirale électriquement ouverte dont les spires se recouvrent nais sont isolées entre elles, et elles peuvent être interrompues à des intervalles déterminées. Afin qu'elles puissent remplir leur fonction de gaines protectrices ou de condensateurs égali- sateurs sans pertes électriques inadmisibles, leur interruption doit être faite à des intervalles d'au maximum un quart de la plus courte longueur d'onde inductrice.
Elles peuvent alors être reliées, à l'aide d'un conducteur de symétrie ou neutre isolé) c'est-à-dire artificiel, aux points de symétrie des bobinés de dérivation, ou être mises à la terre, ce qui est effectué de pré- férence d'une manière punctiforme à savoir de préférence au mi- lieu de leursections partielles, tandis qu'elles sont d'ailleurs isolées elles-mêmes.
Lorsque les gaines égalisatrices ou protectrices métal- liques sont isolées, elles peuvent aussi servir, autour de con- ducteurs simples, comme ligne de retour concentrique empêchant l'induction électrostatique avec mise à la terre punctiforme dans
<Desc/Clms Page number 15>
des buts déterminés. Dans des lignes concentriques de ce genre, comme elles sont aussi électromagnétiquement asymétriqueo, l'in- duction électromagnétique doit être neutralisée par des bobines de compensation à indùctivitémutuelle entre les lignes qui s'in- duisent, conformément à l'invention.
Les champs extrêmes impairs ou incomplets de sections partielles ou de la ligne entière, couverts ou à égaliser par des gaines protectrices métalliques, peuvent être raccordés spé- cialement aux lignes ou sections partielles égalisées en pas "pair" par des croisements, c'est-à-dire être fabriqués séparé- ment ou en commun avec celles-ci, par le fait que les derniers champs ou pas de croisement impairs sont pourvus entièrement ou sur une étendue déterminéeà partir du dernier pas "pair", en vue de l'égalisation précise à l'extrémité, pendant la fabrica- tion du conducteur ou de, la ligne double, de gaines ou couches intermédiaires protectrices ou égalisatrices.
L'égalisation des capacités partielles de paires ou de quadrouples peut être effec- tuée par une variation de longueur ou une interruption comme par des croisements additionnels ou le déplacement des 'croisements normaux, après le finissage de l'âme du câble, avant le montage de l'enveloppe protectrice définitive ou du guipage protecteur etc..., en utilisant aussi, si nécessaire, une enveloppe auxi- liaire.
Aux endroits dé jonction ou dans les manchons de jonc-' tion, une égalisation de précision peut être effectuée par la variation de longueur des gaines égalisatrices ou le montage de gaines nouvelles si nécessaire, pendant la' fabrication des jonc- tions, en vue du finissage de la ligne de câble Pour l'égalisa- tion précise de sections de lignes déjà égalisées en pas"pair", c'est-à-dire d'un nombre pair de champs ou de groupes de croise- ment, l'adaptation de couches intermédiaires ou de gaines métal- liques autour dos conducteurs ou l'insertion de pièces intermé- diaires à capacités renforcées, par exemple par des gaines métal-
<Desc/Clms Page number 16>
tiques, dans les manchons ou endroits de jonction,
sera suffisan- te dans un grand nombre ou dans la plupart des cas, , si elle est encore nécessaire,
La neutralisation de l'induction nuisible à l'aide des croisements ou des gainas ou des deux doit être effectuée.non seulement entre des lignes de la même couche mais encore des couches successives, plus spécialement lorsque le sens. de torsion des couches respectives est le même et qu'il n'a été prévu aucune protection spéciale contre l'induction entre elles, conformément à l'invention, à savoir des couches intermédiaires ou des gaines métalliques, qui sont appropriées contre l'effet de court circuit inductif et sont suffisamment subdivisées ou isolées.
La disposi- tion et la longueur des champs de croisement entre eux sont déter- minées par la plus grande longueur de champs fixée, dite "croise- ment fondamental" à l'intérieur.des valeurs limites. Il n'est pas nécessaire que les croisements des lignes subsistantes qui s'in- duisent,, avec des longueurs de champ d'une fraction paire de la longueur de champ du croisement fondamental, soi'ent situés symé- triquement par rapport aux croisements fondamentaux ou entre eux, à moins que les points d'égalisation d'après des pas "pairs" pour toutes les lignes soient situés aux mêmes endroits de la section de câble, c'est-4-dire qu'il ne doit pas exister ici des éléments restants non égalisés pour l'une ou pour l'autre ligne, pour évi- ter par exemple aux endroits d'insertion de bobines, appareils etc..
ou aux branchements d'autres lignes des moyens spéciaux d'égalisa- tion des genres indiqués. Par la' disposition respective symétrique des croisements, on obtient des endroits d'insertion ou de branche- ments unitaires sans induction restante, dans une exécution exacte, et un contrôle réglementaire simple de la position des croisements de toutes les lignes d'un câble, afin de pouvoir reconnaitre ou déterminer facilement, par exemple en des points intermédiaires non égalisés , les longueurs des champs de croisement à raccorder
<Desc/Clms Page number 17>
nécessaires au maintien du à l'obtention du pas pair suivi de croi- seront ou de compens ati on ou la grandeur nécessaire d'autres moyens d'égalisation ou de protection.
Pour cette raison, la disposition symétrique respective des croisements dans les mêmes 'couches ou entre différentes couches 'des lignes doit être adoptée aussi pour les champs de croisement dont la, longueur se trouve respectivement dans le'rapport pair. Les oroisements des lignes des mêmes couches et de' couches différentes doivent donc être situés, d'après des pas.réguliers déterminés, aux-mêmes points du câble.
Afin d'éviter en- ces endroits dos épaississements indésirables ou nuisibles de l'âme ou du diamètre du câble par des croisements juxtaposes ou superposés, ceux-ci doivent être décalés respectivement, d'après l'invention, dans la mesure nécessaire pour que ces épaississements pour soient évités-autant que possible, sans que/cela-il se produise une induction, inadmissible pair suite d'un trouble de l'égalisation.
Dans les'câbles câblés, les longueurs de tors dos différente 'cou- ches, notamment aussi dans le cas d'un câblage contraire, doivent être calculées de façon, que la syme'trie des lignes qui"s'induisent ne soit pas troublée pratiquement, et que les croisements respec- tifs se trouvent donc aux marnes points du câble, sauf en ce qui concerne les faibles déplacements pour éviter des épaississements indésirables, ce qui peut être réalisé par un nombre "pair" de longueurs de,tors ou circonvolutions pour un nombre"pait" de pas de croisement ou d'égalisation, Dans le cas de longueurs de tors différentes, elles doivent donc être de préférence dans un rapport pair.
La position respective de toutes les lignes qui s'induisent est donc alors partout le long du câble uniformément symétrique au point de vue électrique, par suite des permutations uniformes par les croisements et le câblage symétrique régulier, de sorte que l'induction mutuelle estneutralisée..
<Desc/Clms Page number 18>
L'invention est expliquée dans ses différents modes de réalisation à l aide du dessin annexé qui montre schématiquement quelques exemples d'application.
La fig. 1 montre différentes dispositions par ccuches des différents conducteurs isolés juxtaposés ou superposés paral- lèlement d'une section de ligne rec tangulaire. On a admis que les paires 1 et 2, qui sont juxtaposées dans la couche supérieure, forment un troisième circuit pour le trafic téléphonique-duplex ou simultané par le croisement des paires.
On peut cependant réu- nir aussi en paires des conducteurs directement voisins de deux couches superposées ou juxtaposées et réunir à nouveau ces paires en quadruples, nctamment dans des sections de lignes rectangulai- res, comme par exemple a9b9 avec a10 b10 ou a15 b15 avec a16 b16 Entre les couches, plus spécialement entre les couches non respectives, on peut disposer des couches intermédiaires ou des gaines métalliques égalisatrices ou'protectrices, lorsque les con- ducteurs, paires ou quadruples, n'ont pas .eux-mêmes des couches intermédiaires ou gaines de ce genre., en métal, papier métallisé ou autres matières fibreuses etc...
Il est bien entendu que les couches intermédiaires ou gaines. métalliques de ce genre peuvent aussi n'être utilisées que comme condensateurs égalisateurs ou ê- tre complètement supprimées lorsque les conducteurs ou paires sont fabriqués uniformément, posés régulièrement et croisés exactement.
Dans la fig. 1, on a indiqué par des contours ou des traits plus forts.pour quelques conducteurs,paires et quadruples ainsi que pour quelques couches,les gaines métalliques égalisatrices uu pro- tectrices ou les couches intermédiaires,prévues,conformément à l'invention,pour les champs restants impairs ou incomplets des croisements.
La fig. 2 montre à titre d'exemple la section transver- sale d'un câble à conducteurs câblés parallèlement et concentrique- ment en couches. Les conducteurs sont juxtaposés en couches et les
<Desc/Clms Page number 19>
couches sont, do préférence, câblées en sens contraire, comme in- diqué. Les conducteurs directement juxtaposés sont supposés être croisés d'abord par paire et, lorsqu'ils doivent être utilisés aus- si- pour le trafic téléphonique duplex ou simultané, ils sont croi- sés à nouveau comme quadruples d'après la loi de la fig. 3 ou, de préférence, de la fig.
Ainsi.que le montre le dessin, un câble téléphonique do ce genre montré en grandeur naturelle peut comprendre 46 paires avec des conducteurs épais de 1,4 mm. et 104 paires avec des con- ducteurs épais de 0,9 mm., soit 150 paires, c'est-à-dire 50% de plus que dans le système Dieselhorst-Martin.
Il est bien entendu que les moyens égalisateurs ou protecteurs prévus dans l'exemple de la fig. 1 et indiqués dans la description, peuvent aussi être uti- lisés d'une façon rationnelle, par exemple, plus spécialement des couches intermédiaires ou des gaines protectrices métalliques en- tre les couches; comme cela est indiqué par des cercles plus forts, lorsque par exemple des phénomènes d'induction se produiraient, sans ces moyens de protection, entre leurs lignes à de très hauts degrés de renforcement, par suite d'un câblage irrégulier ou pour d'autre si causes.
Les figs. 3 et 4 montrent la loi connue en elle-même pour l'exécution des croisements de conducteurs homogènes comme lignes doubles ou quadruples ,' on vue de la neutralisation de l'in- duction électromagnétique et de l'égalisation de l'ir duction électrostatique.Dans l'arrangement fig. 3 on a employé des champs de croisement d'une longueur égale et par suite décalés l'un par rapport à l'autre de la moitié de leur longueur.
Cependant, le croi- sement de lignes pratiquement homogène, divisées par les croisements en champs de longueur égale ou déterminée avec couche alternante ou aussi, comme dans la fig. 3., avec couche respective déterminée, doit être de préférence effectué comme le montre la fig.4, à savoir
<Desc/Clms Page number 20>
avec des champs de longueur différente dans les paires au quadru- ples qui s'induisent, les longueuirs des champs de croisement ou de groupes de ces derniers devant cependant être dans un rapport ''pair" entre elles, comme il est connu.
En effet, d'après les cons- tations sur lesquelles s'appuie l'invention, avec ce mode de croi- sement, les forces contre-électromotrices engendrées par les cou- rants de charge induits, par l'inductivité des conducteurs induits, se neutralisent complètement, ce qui* n'est pas le cas avec le mode de croisement d'après la fig. 3, de sorte qu'avec ce dernier mode de croisement, notamment dans le ces de champs de croisement de grande longueur, il peut se produire des courants compensateurs par les appareils raccordés, qui peuvent occasionner des mélanges de conversations ou des participations à la conversation.
Les points uù l'égalisation existe 'et qui conviennent donc pour le montage de bobines, d'appareils etc... sont désignés par N, C'est aussi en ces points que doivent être effectués de préférence les croise- ments des paires pour les lignes quadruples qui peuvent être for- nées avec ces paires.
Il est bien entendu que, d'une façon généra- le, la neutralisation de l'induction ou la suppression des mélan- ges de conversation etc... en pas "pair" peut aussi être effectuée d'après les deux genres desigs. 3 et 4, c'est-à-dire toujours par deux champs ou moitiés successifs, de force électromotrice ou char- ge onosée, de longueur correspondant à leur inductionou capacité, et aussi à volonté alternativement dans la même ligne ou dans des lignes différentes d'une section composée de conducteurs isolés réunis ou d'un câble, avec un degré tel d'égalisation ou de protec- tion contre l'induction que les courants de charge ne provoquent pas de dérivation et d'induction notables dans les conducteurs in- duits,
que les champs de croisement sont donc suffisamment courts conformément à l'invention et sont, pour cette raison, effectués dans la section de ligne ou dans le câble même, de préférence mé-
<Desc/Clms Page number 21>
caniquement, Cela impose, en général, la condition que les conduc- teurs soient, dans leur forme ou leur épaisseur et dans leur iso- lement et aussi en ce qui concerne leurs propriétés électriques, d'une uniformit.é telle que les croisements puissent être effectués d'après la "longueur" ; part, la position des conducteurs doit être également aussi uniforme ou régulière que possible, ce ,qui peut être réalisé par l'emploi de constructions et de disposi- tions appropriées de conducteurs comme section ou câble.
Mais si tel n'est pas le cas et qu'il existe des capaci- tés différentes plus spécialement le long des conducteurs des li- gnes qui s'induisent par suite de leurs irrégularitées ou de leur position respective irrégulière, ou lorsque des conducteurs d'épais- seur différente ou ayant un isolement d'épaisseur différente ou un diélectrique différent comme isolement ou plusieurs différen- ces de ce genre , doivent être couplés ensemble ou froisés en com- mun, les croisements doivent être effectués, conformément à l'in- vention, d. manière qu'ils égalisent en pas "pair" ou rendent sy - métriques les capacités partielles des lignes qui s'induisent.
Il n'est pas nécessaire alors que les longueurs des champs de croise-- ment de conducteurs à induction mutuelle, de construction ou de pose irrégulière de ce genre, soient égales complètement ou appro- ximativement et il n'est pas nécessaire qu'elles soient décalées de moitié l'une par rapport à l'autre ou se trouvent exactement et se répètent régulièrement dans un multiple "pair" l'une par rap- port à l'autre, mais elles doivent se trouver, à l'intérieur des valeurs limités. données pour empêcher suffisament une dérivation nuisible ou une induction nuisible de champs restants, dans un rapport respectif tel que les croisements rendent symétriques en- tre elles ou égalisent les capacités partielles des lignes qui s'induisent.
Toute induction électromagnétique restante nuisible qui, on dehors d'être supprimée par la position des conducteurs, aurait pu ou dû être supprimée par croisement suivant la "longueur",
<Desc/Clms Page number 22>
parce qu'elle est davantage dépendante de celle-ci, doit être neutralisée, lorsque les croisements ne sont pas faits d'après ce point de vue, par des bobines de compensation de la manière indiquée. Si, en considération de l'induction électromagnéti- que, les croisements sont effectués de préférence suivant la "longueur" des champs ou des lignes, l'égalisation del'in- duction électrostatique doit être opérée, suivant 1 ' invention par des condensateurs additionnels ou égalisateurs sous la for- me de gaines ou de couches intermédiaires métalliques calculées dans ce but.
La fig. 5 montre schématiquement différents montages de gaines égalisatrices ou protectrices métalliques isolées, lorsqu'elles doivent remplir la fonction de condensateurs éga- lisateurs pour le trafic téléphonique simple ou duplex ou si-"" multané. Sur le côté gauche de la fig. 5, des gaines isolées enveloppent les différents conducteurs par exemple de champs de croisement impairs ou incomplets, qui sont reliés par pai- res entre eux et au point de symétrie de la bobine de dériva- tion pour le circuit de quadruples, appartenant à la paire res- pective. Au lieu d'appliquer les gaines métalliques autour des différents conducteurs, on peut les appliquer.aussi isolées autour des paires et relier chaque gaine au point de symétrie ou point neutre de la bobine de dérivation de sa paire.
Le côté droit de la fig. 5 montre, pour un quadruple, l'envelop- pe commune de la ligne d'aller et.de retour dos paires. L'ap- pareil ou le pont du circuit des quadruples est aussi raccor- dé ici, conformément à l'invention, au pont de symétrie des bobines de dérivation des lignes principales,,qui devient le point neutre pour la ligne principale respective,,lorsque les capacités partielles de ses conducteurs sont de valeur égale vers la gaina métallique. Autrement, il divise les nombres de @
<Desc/Clms Page number 23>
spires de la bobine ou du transformateur ou de l'appareil de dérivation dans le rapport inverse des capacités partielles respectives.
Dans la vue centrale et de droite de la fig. 5, les conducteurs ou les enveloppes de paires sont reliés entre eux et à la terre, ce qui peut être effectué aussi, conformée mont à l'invention, lorsque l'induction ou le mélange de con- versations et la participation à la conversation doivent être évités dans le trafic téléphonique simple ou duplex, cas dans lequel le raccordement du circuit ou de l'appareil des quadru- ples doit être effectué aussi, conformément à l'invention, dans le point de symétrie des bobines de dérivation des lignes prin- cipales.
Il n'est pas absolument indispensable que les'gaines égalisatrices ou protectrices métalliques soient isolées, no- tamment lorsqu'elles enveloppent seulement des lignes doubles, mais avec des longueurs suffisamment courtes, elles peuvent aussi être nues et se toucher avec plusieurs points. Cependant, elles sont de préférence isolées, plus spécialement lorsque les lignes qu'elles enferment sont utilisées aussi comme lignes simples, et elles constituent des tubes ou spirales clos autant que possible qui sont de préférence fendus pour réagir contre leur effet de spires de court circuit d'un transformateur clos, ou sont constitués par des spirales, non en contact entre el- les, en rubans métalliques, fils métalliques, tissus ou couches de papier métallisé etc...
Les bords des tubes fendus ou des spirales enroulées doivent se recouvrir de préférence, pour éviter des champs de dispersion électrostatique, et ils doivent ensuite être interrompus respectivement par un isolement appro- prié pour la connexion de courant galvanique, but dans lequel on peut employer des couches isolantes intermédiaires ou recou- vrantes, par exemple en -rubans de papier, vernis, émail cou- ches d'oxydation ou encore des matières isolantes liquides ou coulahtes, par exemple des huiles ou des matières d'impré-
<Desc/Clms Page number 24>
gnation.
Dans des cas spéciaux, par exemple comme condensateurs égalisateurs ou compensateurs de capacités restantes, elles peu- vent être constituées par des gaines métalliques plus ou moins ouvertes, par exemple sous la forme de spirales ouvertes; à cet effet, on applique autour des conducteurs'par exemple des rubans ou fils métalliques ou métallisés, nus ou même isolés-, en spira- les ouvertes. Dans le cas plus spécialement.ou les câbles.doivent être bien flexibles, les gaines égalisatrices ou protectrices sont enroulées ou tressées hélicoidalement en spirales ouvertes ou fermées autour des conducteurs. La vue inférieure de la fig.
5 montre l'emploi d'une gaine métallique isolée comme ligne de retour.
La fig. 6 montre l'égalisation d'un demi-champ de croi- sement excédant (impair) par deux condensateurs additionnels ou deux gaines de renforcement de capacité autour des conducteurs extérieurs des sections extrêmes ou par trois condensateurs ad- ditionnels ou gaines de renforcement ou quatre gaines d'égalisa- tion autour des conducteurs des demi-champs restants. L'induction électromagnétique restante qui peut exister est neutralisée par les bobines additionnelles Sg qui sont calculées en conséquence sous les rapports de leurs dimensions, de leur nombre dû spires et de leur inductivité mutuelle et qui sont montées en ce qui concerne le sens du courant de manière que l'induction restante dans les lignes induites se neutralise.
Lorsque l'induction électromagnétique-restante ne peut pas être supprimée suffisamment par un déplacement approprié des croisements pouvant exister dans les manchons de jonction ou par l'insertion de nouveaux croisements additionnels ou lorsqu'elle ne peut absolument pas être supprimée en raison de l'impossibi- lité d'employer ces moyens, les dites bobines de compensation
<Desc/Clms Page number 25>
peuvent être employées sur la section par exemple d'une façon par- ticulièrement pratique sous la forme de boucles ou de bobines al- longées dans lés manchons de jonction, c'est-à-dire dans le câble même, ou sous la fnrme de bobines càmpactes ou de parties de bobi- nes Pupin ou d'appareils dans des boites spéciales, soit seules, soit en combinaison.
Ou bien, lorsqu'il s'agit seulement de suppri- mer l'induction électromagnétique restante aux extrémités de sec- tions de lignes, elles peuvent être montées derrière les manchons d'extrémité des câbles ou sur les distributeurs ou-bureau dans le cas d'appareils non commutables, dans lesquels se trouvent donc en commun les lignes qui s'induisent, dans celles-ci mêmes.
Les nouvelles combinaisons différentes indiquées de moyen égalisateurs ou protecteurs, et la disposition des conduc.teurs, des croisements et du câblage des'couches des sections de lignes ou câ- bles peuvent être utilisées rationnellement', dans toute composition voulue et on peut les utiliser aussiconformément à l'invention, pour d'autres câbles do construction analogues. Il est donc évident que l'invention peut 'être exécutée encore d'une autre manière que d exécution dans les modes/décrits et représentés suivant les principes indiqués pour ceux-ci séparément ou en commun, c'est-à-dire dans toute com- binaison voulue dos principes.-
REVENDICATIONS.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.