Manuel de Reconstruction

Construire une ligne télégraphique

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Construire une ligne télégraphique

En une phrase

Ériger une ligne de poteaux portant un fil de cuivre ou de fer isolé entre deux points distants, pour transporter le signal électrique d’un télégraphe à un autre sur des dizaines ou des centaines de kilomètres.

Qu’est-ce que c’est ?

Une ligne télégraphique est un fil métallique tendu entre des poteaux, sur des kilomètres, qui relie deux stations de télégraphe. Le courant électrique passe dans le fil, le signal est envoyé d’un bout, reçu à l’autre. Sans ligne télégraphique, le télégraphe n’est qu’un objet de curiosité. Avec une ligne, il devient le réseau de communication le plus rapide du monde.

La construction d’une ligne télégraphique est un projet d’infrastructure qui combine la charpenterie (les poteaux), la métallurgie (le fil et les attaches), l’isolation électrique (les isolateurs en verre ou porcelaine), et la topographie (le tracé de la ligne). C’est un travail d’équipe qui mobilise des compétences multiples.

La première ligne télégraphique commerciale (Baltimore-Washington, 1844) mesurait 60 km. La première ligne transatlantique (1858) mesurait plus de 4000 km. En reconstruction de civilisation, une ligne de 10 à 50 km suffit pour relier deux villages et rétablir la communication.

Où trouver / comment fabriquer

Le fil conducteur

Voir Fabriquer des fils et câbles électriques isolés pour la fabrication du fil.

Le fil de fer galvanisé est le choix historique pour les lignes télégraphiques :

  • Le fer est 5 fois moins cher que le cuivre.
  • Le fer est plus résistant mécaniquement à la traction.
  • Le fer rouille — il faut le galvaniser (enduire de zinc) pour le protéger.
  • La résistance électrique du fer est 6 fois plus élevée que le cuivre. Pour la même portée, il faut une tension plus élevée ou un fil plus épais.

Le fil de cuivre est le meilleur conducteur mais plus cher :

  • Conductivité excellente.
  • Résistance mécanique faible — le cuivre s’étire sous son propre poids.
  • Ne rouille pas.
  • Idéal pour les courtes distances (moins de 10 km).

Le fil de bronze est un compromis :

  • Conductivité moyenne (environ 15% du cuivre).
  • Résistance mécanique supérieure au cuivre et au fer.
  • Ne rouille pas.
  • Idéal pour les longues distances en milieu humide.

Diamètre du fil :

  • Fer : 4 à 5 mm de diamètre (fil télégraphique standard historique).
  • Cuivre : 2 à 3 mm de diamètre (conductivité suffisante).
  • Bronze : 3 à 4 mm de diamètre.

Les poteaux

Poteaux en bois (le choix standard) :

  • Bois de chêne, châtaignier, sapin traité à la créosote ou au goudron.
  • Longueur : 6 à 8 mètres (2 mètres enterrés, 4 à 6 mètres hors sol).
  • Diamètre à la base : 20 à 25 cm. Diamètre au sommet : 12 à 15 cm.
  • Traitement : enduire la partie enterrée de goudron de houille ou de poix (voir Fabriquer de la poix et du goudron de bois) pour empêcher la pourriture.
  • Durée de vie : 15 à 30 ans pour le chêne traité, 5 à 10 ans pour le sapin non traité.

Poteaux en fer (alternative avancée) :

Les isolateurs

Les isolateurs empêchent le courant de fuir du fil vers le poteau (et vers la terre). Sans isolateurs, le courant se perd le long de la ligne et le signal s’affaiblit.

Isolateurs en verre :

  1. Fabriquer un bloc de verre en forme de cloche (voir Fabriquer du verre).
  2. La cloche est fixée sur le poteau par une cheville en bois. Le fil repose sur le sommet de la cloche.
  3. Le verre est un excellent isolant électrique. La forme en cloche empêche l’eau de pluie de former un pont conducteur entre le fil et le poteau.

Isolateurs en porcelaine :

  1. Fabriquer une pièce de porcelaine en forme de cloche (voir Fabriquer de la poterie — les mêmes techniques avec une argile plus fine et une cuisson plus élevée).
  2. La porcelaine cuite à haute température (1300 degrés) est vitrifiée et imperméable. C’est un excellent isolant.
  3. Plus résistante que le verre aux chocs et aux intempéries.

Isolateurs en bois goudronné (solution de fortune) :

  1. Tailler un bloc de bois dur en forme de poteau court.
  2. Imprégner de goudron bouillant pendant 24 heures.
  3. Le goudron pénètre le bois et le rend étanche et isolant.
  4. Moins performant que le verre ou la porcelaine, mais ça fonctionne.

Étapes détaillées

Étape 1 : Tracer le parcours

  1. Mesurer la distance entre les deux stations de télégraphe. La distance en ligne droite n’est pas la distance de la ligne — il faut contourner les obstacles.
  2. Choisir le tracé : le tracé suit de préférence les routes, les sentiers et les vallées. Éviter les sommets (exposition aux vents et à la foudre) et les marécages (poteaux instables).
  3. Reconnaître le terrain : marcher le long du tracé prévu. Noter les obstacles (rivières, falaises, forêts denses, zones inondables). Prévoir des déviations.
  4. Calculer le nombre de poteaux : espacement standard = 50 à 60 mètres entre les poteaux. Pour 10 km de ligne : environ 170 à 200 poteaux.
  5. Dessiner le plan : tracer le parcours sur un croquis avec les distances, les angles et les obstacles.

Étape 2 : Préparer le matériel

Pour 10 km de ligne télégraphique, il faut :

  • 170 à 200 poteaux en bois (6 à 8 m).
  • 170 à 200 isolateurs (verre ou porcelaine).
  • 10 km de fil de fer de 4 mm ou de cuivre de 2,5 mm.
  • 400 crochets en fer forgé (2 par poteau) pour fixer les isolateurs.
  • 200 clous et chevilles en fer.
  • 10 kg de goudron ou de poix pour traiter les poteaux.
  • Outils : pioches, pelles, masses, scies, pinces de montage, treuils.

Étape 3 : Planter les poteaux

  1. Creuser les trous : à chaque emplacement de poteau, creuser un trou de 60 à 80 cm de diamètre et de 1,5 à 2 m de profondeur. La profondeur dépend de la nature du sol — plus profond en sol meuble, moins profond en sol rocheux.
  2. Traiter la base du poteau : enduire la partie enterrée du poteau de goudron chaud ou de poix. Laisser sécher 24 heures.
  3. Planter le poteau : lever le poteau avec des palans ou à bras d’homme. Le glisser dans le trou. Le caler en position verticale avec des cales en bois.
  4. Calepins et remblai : remplir le trou avec de la terre bien tassée, couche par couche. Tasser chaque couche avec une pioche ou une masse. Le poteau ne doit pas bouger quand on le pousse.
  5. Vérifier la verticalité : avec un fil à plomb, vérifier que le poteau est parfaitement vertical. Ajuster si nécessaire avant de tasser définitivement.

Aux angles : aux changements de direction, le poteau subit une force latérale égale à la tension du fil. Renforcer les poteaux d’angle avec un hauban (câble en fer ancré au sol) ou un étai en bois diagonale.

Étape 4 : Fixer les isolateurs

  1. Fixer le crochet : enfoncer un crochet en fer forgé dans le sommet du poteau. Le crochet dépasse de 15 à 20 cm.
  2. Emboiter l’isolateur : visser ou emboiter l’isolateur en verre ou en porcelaine sur le crochet. L’isolateur doit être bien stable et ne pas tourner.
  3. Orientation : l’isolateur doit être orienté de manière à ce que le fil repose dans la gorge du sommet. Le fil ne doit pas pouvoir sauter hors de l’isolateur par le vent.

Étape 5 : Tendre le fil

  1. Dérouler le fil : à partir d’une bobine, dérouler le fil le long de la ligne en le posant au sol. Commencer par la station de départ.
  2. Monter le fil sur les isolateurs : soulever le fil et le déposer sur chaque isolateur. Utiliser une perche à crochet pour les poteaux les plus hauts.
  3. Tendre le fil : à l’aide d’un treuil ou d’un tendeur, tirer le fil pour le mettre sous tension. La tension doit être suffisante pour que le fil ne s’affaisse pas entre les poteaux (flèche maximale = 30 cm à 50 cm au milieu de la portée), mais pas trop forte pour ne pas casser le fil ni arracher les poteaux.
  4. Fixer le fil aux isolateurs : à chaque isolateur, fixer le fil avec du fil de fer fin (ligature) pour l’empêcher de glisser. La fixation doit laisser le fil coulisser légèrement pour absorber la dilatation thermique.

Tension de référence pour le fer de 4 mm : environ 50 à 80 kg de tension. Le fil ne doit pas s’affaisser de plus de 50 cm entre deux poteaux de 50 m. Tension de référence pour le cuivre de 2,5 mm : environ 20 à 30 kg. Le cuivre est plus ductile et s’étire sous la tension.

Attacher les longueurs de fil : les fils sont fournis en bobines de 500 m à 1 km. Pour relier deux longueurs, faire une épissure (jonction mécanique) :

  1. Détordre les extrémités des deux fils sur 15 cm.
  2. Les entrelacer sur 10 cm en les tordant ensemble.
  3. Serrer la jonction avec une pince.
  4. Souder la jonction (voir Souder et assembler les métaux) pour un contact électrique parfait.
  5. Isoler la jonction avec du tissu goudronné.

Étape 6 : La mise à la terre

Le circuit télégraphique utilise la terre comme conducteur de retour. Le signal voyage par le fil vers la station distante, puis revient par la terre.

Installation de la mise à la terre :

  1. Enfoncer une tige de fer ou de cuivre de 2 mètres de long dans le sol humide à côté de chaque station.
  2. Relier la tige au télégraphe par un fil de cuivre.
  3. Si le sol est sec ou rocheux, creuser un trou de 1 mètre de profondeur, y enfouir une plaque de cuivre de 30 x 30 cm, et remplir de charbon de bois et de sel pour améliorer la conductivité du sol.
  4. Arroser la mise à la terre régulièrement en climat sec.

Étape 7 : Les répéteurs (pour les longues distances)

Le signal électrique s’affaiblit avec la distance. En fil de fer de 4 mm, le signal perd environ 10% de son intensité par kilomètre. Au-delà de 30 à 50 km, le signal est trop faible pour actionner le télégraphe récepteur.

Solution : les répéteurs (relais) : Un répéteur est une station intermédiaire équipée d’un télégraphe récepteur et d’un télégraphe émetteur. Il reçoit le signal affaibli, le déchiffre et le réémet avec une nouvelle pile à destination de la station suivante.

Pour une ligne de 100 km, on place un répéteur tous les 30 à 50 km. Le répéteur est habité par un opérateur qui relaie les messages.

Variations par climat

En climat tempéré

  • Les poteaux en bois de chêne ou de sapin traité au goudron durent 20 à 30 ans.
  • Les isolateurs en verre ou porcelaine résistent aux intempéries.
  • Le gel et le dégel provoquent des mouvements de sol qui déstabilisent les poteaux. Revisser les ancrages après l’hiver.
  • La foudre est le principal danger. Installer des parafoudres (fils de fer pointus vers le ciel, reliés à la terre) au sommet de chaque poteau.

En climat tropical / humide

  • Le bois pourrit rapidement. Utiliser du châtaignier ou du bois traité à la créosote.
  • Les insectes (termites) dévorent les poteaux. Enduire de goudron ou utiliser des poteaux en fer.
  • L’humidité crée des courts-circuits sur les isolateurs. Nettoyer les isolateurs régulièrement.
  • La végétation pousse vite. Débroussailler la ligne régulièrement pour éviter que les branches ne touchent le fil.

En climat froid / boréal

  • Le gel fait contracter le fil (le cuivre se contracte de 1,7 mm par 10 m pour une baisse de 50 degrés). Prévoir une flèche supplémentaire en été pour compenser la contraction en hiver.
  • La glace et la neige s’accumulent sur le fil et le rendent plus lourd. Surdimensionner les poteaux et les haubans.
  • Le pergélisol (sol gelé en permanence) rend l’ancrage des poteaux difficile. Utiliser des poteaux très grands et très profondément enterrés, ou des poteaux ancrés sur des dalles.

En climat désertique

  • Le sable abrasif use le fil par frottement. Utiliser du fil de fer galvanisé plus épais.
  • Les tempêtes de sable endommagent les isolateurs. Protéger les isolateurs avec des écrans.
  • La chaleur dilate le fil (le cuivre se dilate de 8 mm par 10 m pour une hausse de 50 degrés). Prévoir une flèche importante en été.
  • Les poteaux en bois se dessèchent et se fissurent. Les traiter au goudron et les peindre en blanc pour refléter la chaleur.

Pièges et erreurs courantes

  • Fil trop tendu : en été, le fil se dilate et s’affaisse. En hiver, il se contracte et se tend. Un fil tendu au maximum en été casse en hiver. Toujours laisser une flèche de 30 à 50 cm.
  • Fil pas assez tendu : un fil qui s’affaisse trop touche la végétation, les toits ou le sol. Le courant fuit et le signal est perdu.
  • Mauvaise mise à la terre : si la terre est trop sèche ou trop rocheuse, le circuit de retour ne fonctionne pas. Le signal ne passe pas. Toujours arroser la terre autour de la tige de mise à la terre.
  • Isolateurs sales ou fendus : un isolateur fissuré ou couvert de saleté laisse passer le courant vers le poteau et la terre. Nettoyer et remplacer les isolateurs endommagés.
  • Arbres qui touchent le fil : une branche qui touche le fil crée un court-circuit. Elaguer les arbres sur 3 mètres de chaque côté de la ligne.
  • Corrosion du fil : le fil de fer non galvanisé rouille et se rompt. Toujours galvaniser ou peindre le fil de fer.
  • Jonctions mal faites : une épissure mal soudée crée une résistance électrique qui affaiblit le signal. Chaque jonction doit être soudée et isolée soigneusement.

Une fois que vous savez faire ça, vous pouvez débloquer

Notes

  • La première ligne télégraphique de l’histoire (Washington-Baltimore, 1844) mesurait 60 km et coûtait l’équivalent de plusieurs millions d’euros.
  • Une ligne télégraphique de 10 km avec 200 poteaux et 10 km de fil peut être construite par une équipe de 10 personnes en 2 à 3 semaines.
  • Le fil de fer de 4 mm (standard historique américain) pèse environ 100 kg par km. Le fil de cuivre de 2,5 mm pèse environ 45 kg par km.
  • Les premiers télégraphes utilisaient un seul fil et la terre comme retour. Si la terre est trop résistante, on peut utiliser un deuxième fil de retour.
  • Le bruit du télégraphe (« click-click-click ») était si caractéristique que les opérateurs expérimentés pouvaient « lire » le message à l’oreille sans regarder le ruban.
  • L’entretien de la ligne (nettoyage des isolateurs, remplacement des poteaux pourris, réparation des jonctions) représente 20 à 30% du temps d’exploitation.

Ressources externes

Vue Graphique

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