Circuit bouchon

   Le circuit bouchon Haefely est constitué d’une grosse bobine, réalisée au moyen d’un conducteur en almélec pouvant supporter (cas de l’appareil présenté) une intensité permanente de 800 Ampères, constituant une self, ici 0,17 millihenry, avec en parallèle une capacité (en fait une combinaison de capacités contenues dans une boîte à capacités située en haut de la bobine).

Deux bouchons posés dans un départ ligne

Le circuit bouchon est un élément essentiel des équipements de transmission par courants porteurs sur les lignes (CPL) d’énergie électrique haute et très haute tension.
Les courants porteurs sur ligne d’énergie haute et très haute tension – CPL – sont un moyen propre au réseau de transmission de sécurité du Service du Transport d’énergie. Ce réseau sert de support aux échanges d’informations entre Dispatchings, sites de production et de transport (téléphone, télémesures, télécommandes…). Les liaisons CPL permettent d’établir des liaisons basses fréquences offrant une bande passante de 300 Hz à un peu plus de 3000Hz.

Dès les années 1920 de nombreux essais sont faits pour ces transmissions hautes fréquences et, assez rapidement, le couplage à la ligne par condensateur et le blocage de la fréquence porteuse par circuit bouchon sont inventés. Les liaisons CPL ont été très utilisées dans le passé et sont encore présentes aujourd’hui sur le réseau de transport d’énergie mais de façon plus modeste avec le développement des réseaux de fibres optiques . C’est un support de transmission dont la qualité essentielle est d’être indépendant du réseau public (coût et sécurité).

Caractéristiques techniques :

Vue de la boite des condensateurs

La combinaison de capacités est établie par des barrettes (vue de dessus du circuit bouchon, couvercle de la boîte à capacités enlevé), afin d’obtenir un accord de résonance sur la fréquence de la liaison CPL (dans la bande de 50 à 320 kHz).

Le circuit bouchon, positionné sur la charpente métallique du poste électrique, support des départs lignes, des jeux de barres et de l’appareillage haute tension (vue du bouchon sur site -ci-contre), est placé en série avec un conducteur de phase, entre la ligne électrique support de la liaison de transmission et le jeu de barres du poste auquel la ligne est raccordée (voir schéma CPL ci-dessous).

Ainsi le signal issu de l’émetteur est aiguillé via un condensateur de couplage sur la ligne d’énergie support de la transmission et, bloqué par le circuit bouchon, ne se disperse pas sur les autres lignes du poste raccordées au jeu de barres.

Aspects Physiques :
Hauteur :
130 cm Diamètre : 66 cm Poids : 105 kg Couleur : gris

 

 

Coffret d’entrée de Poste pour circuits de télécommunication

Le coffret d’entrée PTT BC/BCA fabriqué par Télétechnique.se présente sous forme d’un boitier moulé contenant l’ensemble des équipements de sécurité.

La coexistence des courants industriels et des lignes de télécommunications pose des problèmes de fonctionnement et de sécurité dans les postes électriques à haute et très haute tension En cas de défaut dans le poste ou sur une ligne électrique issue de ce poste un courant électrique important (jusqu’à plusieurs milliers d’ampères) peut être écoulé à la terre du poste jusqu’à élimination du défaut. Ce courant provoque l’élévation du potentiel de la terre électrique du poste (de valeur inférieure à 1 ohm) par rapport à une terre éloignée appelée terre neutre. Sans précaution particulière un circuit de
télécommunications en continuité métallique (une ligne téléphonique par exemple) amène cette terre neutre dans le poste ; outre les interruptions de circuits, des dégâts matériels importants peuvent ainsi survenir tant coté poste que coté PTT avec des menaces éventuelles pour la sécurité des personnes.
il faut donc protéger le personnel et le matériel du poste.

 La protection est réglementairement (Arrêté technique sur la distribution de l’électricité et Ordres de Service Télécommunications) et a minima assurée par un ensemble parafoudres/fusibles qui en cas de défaut important voit les parafoudres amorcer, les fusibles fondre, isolant ainsi le coté poste électrique de la ligne téléphonique extérieure (voir le schéma de l’entrée de poste). Une intervention des agents du poste est alors nécessaire pour remplacer les fusibles et rétablir ainsi la ligne téléphonique.

Ce coffret a été étudié pour éviter cette intervention ; il est adapté aux lignes téléphoniques « BCA » (poste alimenté par le central téléphonique et appel automatique par numérotation au cadran ou au clavier), assure la fonction de protection nécessaire en se substituant à l’ensemble parafoudres/fusibles coté poste et garantit la continuité de service en évitant la fusion des fusibles.

Schéma de principe d’une entrée de poste Haute Tension

Utilisation :
Les postes HT/THT sont raccordés au réseau de télécommunications par des câbles téléphoniques à quarte de cuivre. Ils sont sur-isolés à 6kV fil-terre et 2kV entre fils pour résister aux élévations de potentiel électrique apparaissant en cas de défaut électrique. Les coffrets décrits sont placés dans le poste HT/THT à l’extrémité du câble haute rigidité. D’autres circuits ne nécessitant pas une liaison métallique sont équipés de simples translateurs.

Caractéristiques techniques :

Vue intérieure

Le coffret est constitué principalement :
– d’une part d’un translateur assurant un isolement de 6 kV fil-terre et entre primaire et secondaire tout en laissant passer les fréquences audio de la conversation (300Hz à 3300 Hz) avec un affaiblissement inférieur à 1dB.
– d’autre part d’un relais « reed » assurant l’isolement entre l’électroaimant alimenté coté installation intérieure et l’interrupteur à lame souple scellé dans une ampoule de verre connecté coté extérieur. Cet interrupteur commandé par l’électroaimant simule le décroché du poste téléphonique et la numérotation (relais CL sur le schéma). Le système est transparent tant pour l’utilisateur que pour le central téléphonique.

Aspects Physiques : Longeur : 36 cm Largeur : 26 cm Hauteur : 12 cm Poids : 5 kg Couleur : gris

Schéma de principe collé sur le fond du couvercle

Termineur BF Techniphone

Face avant

  Le termineur mixte Techniphone se présente sous forme d’un rack à intégrer dans une baie « 19 pouces ». Il est placé aux deux extrémités d’un circuit téléphonique à 4 fils (émission et réception) offrant une bande passante de 300Hz à 3000Hz. Il permet la transmission simultanée sur ce circuit d’une liaison téléphonique et d’un certain nombre de canaux télégraphiques harmoniques multiplexés en fréquence.

Utilisation :
L’équipement a été très utilisé pour les réseaux de transmission des informations de conduite du réseau électrique Production Transport d’EDF.

Cette technique est adaptée aux besoins qui n’exigent pas alors des débits de données élevés pour les informations de conduite ; elle est très économique dans le contexte de pénurie et de coûts élevés de l’époque des télécommunications publiques. C’est un système franco-français car notre langue reste suffisamment intelligible malgré la diminution de la bande passante réservée à la phonie, à la différence de la majorité des langues étrangères.

Caractéristiques techniques :
Le principe est de découper par un jeu de filtres la bande passante 300-3000Hz du circuit spécialisé téléphonique en une bande 300-2000 Hz réservée à la transmission de la parole et une bande supra-phonique pour la transmission de canaux télégraphiques (le plus souvent à 50 bauds ce qui correspond à un espacement de 120 Hz entre les canaux) centrés sur les fréquences de 2340 Hz à 2940 Hz voire sur des fréquences supérieures, si le circuit le permet. Ces voies harmoniques servent à la transmission de signaux de télémesures, télécommandes ou autres téléinformations. La bande supra-phonique sert aussi de support à un canal télégraphique centré sur le 2220 Hz, utilisé d’une part pour la signalisation téléphonique (établissement, numérotation et libération des communications entre les installations téléphoniques raccordées), d’autre part à la surveillance du circuit utilisé par délivrance d’une alarme en cas de baisse du niveau reçu.

Vue de dessus intérieure

Logo de Techniphone

Aspect Physique :
Longeur :
26 cm Largeur : 48 cm Hauteur : 8 cm Poids : 4 kg Couleur : Gris martelé

Tube électronique de puissance E4M

Le tube

Tube ancien -– triode – (1927) de marque Mazda radio de la Compagnie des lampes, il se présente sous forme d’une ampoule de verre comportant sur le dessus 2 cornes reliées à l’’anode et à la grille. Le filament (cathode) est raccordé par des broches disposées sur le culot. Une première série de ce tube est sortie en 1916 sous la marque Métal de la Compagnie générale des lampes, devenue ensuite Compagnie des lampes.

Triode de puissance à chauffage direct (5,8 V, 2,5 A), la tension de plaque maximum est de 1200 Volts et la puissance absorbée est de 50 à 85 Watts.
La caractéristique de l’’anode et celle de la grille figurent dans le document ci-dessous.


Utilisation :
On trouve trace de l’’utilisation de ce tube dans un rapport de 1937 du service téléphonique de la société EELM (Energie Electrique du Littoral Méditerranéen) qui prévoit, suite à la très prochaine disparition des E4M, une modification des postes de « Téléphonie Haute Fréquence » (les CPL actuelles) construits en 1927, et qui en sont équipés.

Par ailleurs ce tube a notamment été utilisé pour des émetteurs récepteurs radio « Gody » utilisés à l’’époque dans l’’aviation.

Téléimprimeur SAGEM TX35

Le téléimprimeur TX 35

Description
Le téléimprimeur ressemble à une grosse machine à écrire avec un clavier, une imprimante, un écran de visualisation, un petit clavier à droite et à gauche du clavier dactylographique ainsi qu’une unité de disque souple. ( Anglais : floppy disk).

Cet appareil permet la transmission de messages écrits entre deux téléimprimeurs mis en communication par un circuit de transmission, établi par un réseau commuté (réseau Telex des PTT ou réseau privé). Le code de transmission est le code CCITT N°2.
L’écran de visualisation et la mémoire électronique centrale permettent un traitement de texte simple qui facilite la préparation des messages et leur envoi.

Caractéristiques techniques
Le TX 35 est équipé d’un micro processeur, d’une mémoire centrale, d’un disque souple (100 000 caractères) , d’une imprimante à aiguilles et d’un écran qui visualise 20 lignes de texte plus 2 lignes de service. Les petits claviers à droite et à gauche du clavier dactylographique servent respectivement à la gestion de l’écran et à la gestion de l’appareil.
Le téléimprimeur utilise le code CCITT N°2 , code à 5 bits qui permet d’envoyer au correspondant 57 signes significatifs (lettres majuscules de l’alphabet, chiffres, ponctuation, espace, interlignes) sur des lignes de 69 caractères. Le terminal utilise des caractères de service (appels, établissement des communications). La rapidité de modulation est de 50 bauds ce qui au final se traduit par un débit maximal de 6,66 caractères par seconde
L’imprimante imprime en noir les messages émis et reçus sur un rouleau de papier de largeur 210 ou 216 mm ; trois types d’écriture permettent de différentier les utilisations : écriture inclinée vers la gauche pour un message préparé localement, inclinée vers la droite pour les messages émis, et droite pour les messages reçus. La réception et l’impression d’un message sont indépendantes de la préparation d’un message au clavier et à l’écran.
Les messages sont préparés à l’aide de l’écran en mémoire centrale. A la fin de la préparation ils sont stockés sur le disque et disparaissent de la mémoire si les données d’acheminement ne sont pas complétées. Si elles le sont les messages restent en mémoire jusqu’à la prise en charge par l’automate d’acheminement. Les messages émis sont effacés de la mémoire. Les messages reçus sont systématiquement archivés sur le disque.

Chaque téléimprimeur a un indicatif qui l’identifie. L’émission d’indicatif est déclenchée par le réseau du côté du demandeur et du demandé lors du début de toute communication et une confirmation de l’indicatif du demandé peut être déclenchée en fin de transmission par le demandeur ; on dispose ainsi sur les messages imprimés côté demandeur et côté demandé de la confirmation de l’identité des correspondants. Une information d’horodatage est transmise par le réseau à la fois vers le demandeur et le demandé. L’authenticité de la transmission est ainsi garantie.
Le TX 35 est mis sur le marché par Sagem à la fin des années 1980

Utilisation
Cet appareil a été utilisé dans un réseau télégraphique privé, dit de commandement, mis en service à EDF en 1968 et desservant les grands services. EDF a abandonné son réseau télégraphique privé à EDF en 1996 alors qu’il était dépassé par les télécopieurs et les nouvelles messageries informatiques interpersonnelles.

Terminal RNIS

Terminal RNIS vue de dessus

Ce terminal téléphonique numérique est destiné à être raccordé sur un réseau RNIS (Réseau Numérique à Intégration de Services) spécifiquement sur le réseau « Numeris » de France Telecom. Il se présente sous la forme d’un terminal téléphonique banal sur lequel apparaissent plusieurs petits écrans (afficheurs alphanumériques) donnant à l’utilisateurs divers informations concernant le trafic en cours, ce qui en faisait, à l’époque, un terminal « haut de gamme » ; Il existe également une sortie de type vidéotexte ou destinée à un matériel externe.

Caractéristiques techniques :

Le concept du RNIS est apparu en France en 1988. Il permettait :

– d’une part, d’assurer une connexion numérique à 64 kbits synchrone de bout en bout, de terminal à terminal,
– d’autre part, grâce à une signalisation indépendante des circuits (dite CCITT N°7), de fournir aux clients des informations complémentaires: Identification d’appel, présentation du N° d’appel, indication de durée ou de coût de la communication, annuaire personnel, minimessage de 32 caractères, portabilité de la communication, sous-adressage pour équipement annexe (terminal informatique, télécopieur,….)

L’accès de ce poste au réseau RNIS est dit par ‟accès de base isolé”.Il est assuré par un canal numérique de 144 kbits/s supporté par une paire téléphonique 2 fils du réseau cuivre classique et établi entre l’autocommutateur numérique de rattachement de France Télécom et un TNA (Termineur Numérique d’Abonné) attaché au poste. Cela permet par exemple, deux conversations téléphoniques simultanées de qualité ou une communication téléphonique et une transaction informatique via un PC. (d’où la notion de voix et données simultanées).

Utilisation :
Ce terminal a été utilisé à titre expérimental pour un raccordement RNIS en accès de base au réseau de France Telecom, au nom commercial de « Numeris » . De fait, le réseau RNIS de France Telecom a été très peu utilisé sous cette forme à EDF, sauf pour assurer quelques transmissions de données en secours des réseaux X25 de l’entreprise et pour des liaisons de sécurité de centrales nucléaires.

Vue intérieure

 

Les CPL (Courants Porteurs en Ligne) sur les réseaux à Haute Tension

Au sigle de CPL, l’immense majorité des personnes vous indiquera que ce sont de petits boitiers, bien pratiques pour diffuser la télévision ou l’informatique dans la maison et que leur développement est une des réponses aux besoins générés par de développement de la microinformatique personnelle ; la réalité est toute autre… Continuer la lecture

CPL : Les débuts de la téléphonie Haute Fréquence vers 1915

Si le télégraphe électrique a été inventé en 1837, il a fallu attendre 1876 pour l’invention du premier téléphone par Bell.  Au début, il n’a été question que de téléphonie en courant continu modulé par le microphone à la fréquence de la voix humaine 300-3400 Hz sur une paire de fils de cuivre d’une longueur maximum d’environ 4km sans amplification. La téléphonie « classique  » a ensuite connu de nombreuses améliorations (micro à charbon – plus sensible -, bobine de Pupin – pour pallier à l’affaiblissement des signaux-, développement des centraux automatiques etc…)  mais elle est restée très longtemps sur le même principe de base.

 La possibilité de moduler des courants de hautes fréquences pour la téléphonie a été signalée par M. Leblanc dès 1886. Un peu plus tard M. Turpain a introduit dans ces systèmes la détection telle qu’on la pratiquait en radiotélégraphie ; enfin, un ingénieur français, M. Neu, a proposé, au congrès de Marseille, la téléphonie sans fil spécial, en utilisant comme conducteurs les câbles à haute tension des réseaux de force et lumière. Le brevet fondamental relatif à ce système de transmission a été pris en France le 25 juin 1915, par M. Marius Latour.

 La téléphonie en haute fréquence présentait un intérêt capital lorsqu’il s’agissait de relier une centrale électrique à ses sous stations. En effet, dans ce cas, le courant alternatif à haute tension cause des perturbations considérables sur les systèmes téléphoniques ordinaires, tandis qu’il est sans influence sur les systèmes à haute fréquence à cause de la grande différence des fréquences : celle des courants à haute fréquence étant de l’ordre de 100.000 périodes par seconde et celle des courants de force et lumière ne dépassant pas 50, (60 périodes au maximum aux Etats – Unis) .

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1923. Dispositif pour la téléphonie en haute fréquence

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1923. Poste de téléphonie en haute fréquence de Marius Latour

Parallèlement les développements basés sur la démonstration en 1910 par le major George Squier du Signal Corps de l’armée américaine de sa technique « sans fil câblé » pour transmettre plusieurs canaux téléphoniques sur une paire de fils ont vu le jour.

Les compagnies d’électricité dans le monde entier se sont lancées sur cette technique de téléphonie sur onde porteuse pour une utilisation sur les lignes électriques, avec les entreprises de fabrication d’équipements électriques tels que GE et Westinghouse aux Etats-Unis et Telefunken en Allemagne, entre autres, qui ont développé une variété de systèmes à cet effet. En 1930, la technique a atteint une période de maturité, avec 1000 systèmes installés dans toute l’Europe et les Etats-Unis.

Il est intéressant de constater que les deux autres moyens qui avaient été envisagés pour équiper les réseaux électriques de moyens de télécommunications dédiés, la pose d’un support télécom privé et la transmission radio avaient écartés pour des raisons de coûts et/ou de limites technologique dans les années 1900, sont celles qui sont les plus utilisés de nos jours :

  • Pose d’un support fibre optique dans le câble de garde ou dans les conducteurs des lignes HT/THT (voir les articles sur la Fibre Optique)
  • Transmission radio dans l’air par des faisceaux directionnels HF ou VHF dits « Faisceaux Hertziens »
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1923. Téléphonie entre centrales par courants de haute fréquence utilisant un conducteur BT posé sur les supports HT

Texte repris librement en partie et illustrations de l’article LA TELEPHONIE EN HAUTE FRÉQUENCE ET LA PROPULSION DES TRAINS PAR LES ONDES ÉLECTROMAGNÉTIQUES Par A. GIVELET, Ingénieur E.S.E, Revue la Science et La Vie, 1923 ( ?) p. 110, source http://gallica.bnf.fr. et de l’article Carrier-wave telephony over power lines: Early history, Schwartz, M. ; Columbia University, Communications Magazine, IEEE, Volume: 47, Issue: 1, janvier 2009.

En savoir plus : 1923-La-téléphonie-en-haute-fréquence-et-la-propulsion-des-trains-par-les-ondes-électromagnétiques

Attachements

Les CPL : Comment ça marche?

La fonction d’une liaison C. P. L. H.T. (Courants Porteurs en Ligne à Haute Tension) est de transmettre des informations (téléphonie, signaux divers) à l’aide d’un courant porteur chargé de convoyer les dites informations en utilisant comme support de transmission les conducteurs des lignes de transport d’Energie. Les lignes d’énergie considérées sont les lignes aériennes (cas général du Transport d’Energie). Continuer la lecture

Les CPL en 2015, une technologie vivante !

Les CPL classiques en bande étroite HT/THT continuent à équiper les lignes HT/THT pour leur avantages et leur faible coût relatif au coût de l’ouvrage et ont vu leur performances améliorées (50kbps) par l’adoption des techniques de modulation numériques récentes. On les trouvent au catalogue de la plupart des équipementiers HT/THT (ABB, ALSTOM, DiMAT, GE, Siemens …) y compris pour les niveaux de tension 800 kV des ouvrages haute puissance construits récemment en Chine ou ailleurs.

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Alstom grid circuit bouchon 800kV

Les CPL large bande BT ont connu un essor considérable dans les années 2000 une fois résolus les problèmes de transmission dans le milieu très perturbé des réseaux électriques domestiques. Ils ont envahi nos logements devenant le complément haut débit fiable (200Mbps et plus) des nombreux réseaux locaux radio (WiFi, Bluetooth, zigbee …) formant le réseau local domestique (ou HAN, Home Area Network).

Les CPL large bande BT sont devenu un enjeu industriel important à la fois :

• pour les électriciens puisqu’il permettent le comptage intelligent (projet Linky eRDF en France) ainsi que des services en aval du compteur (smartgrid) sans le surcoût d’une infrastructure télécom pour la desserte finale.

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Les CPL relient le compteur Linky au concentrateur Linky situé dans le poste source en franchissant (à vérifier) le transformateur BT/MT.

• pour l’électronique / électroménager grand public permettant par exemple la distribution de la vidéo depuis la box internet ou le raccordement des équipements ménagers à l’internet des objets.

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Résultats d’une recherche Internet avec le mot clé CPL

 Les enjeux industriels se reflètent au niveau de la standardisation des CPL BT, deux alliances font la promotion de spécifications distinctes :

• La « Homeplug alliance » avec le standard IEEE 1901

• La « G3-PLC Alliance » dont eRDF est membre, avec les standards CPL-G1 et CPL-G3. Voir la délibération CRE relative aux dispositifs de comptage sur les réseaux publics d’électricité (Linky)