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PERFECTIOHNE1#NTS AUX SYSTEMES DE SIGNALISATION ET DE 0011l\fLANDE PAR COURAlTTS PORTEURS.- la présente invention est relative aux moyens de transmettre et de recevoir des courants de haute fréquence, sur un système de distribution d'éner- gie.
L'invention a pour objet de créer des moyens d'exécuter deux opéra- tions distinctes, à volonté, au moyen d'un système de commande à courants porteur d'une seule fréquence.
L'invention a également pour objet de créer un système d'accouplement pour commande par courants porteurs, sur des lignes de distribution d'énergie,
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utilisant des appareils d'usage courant, ce qui élimine les systèmes d'accouple- ment spéciaux, pour relier les appareils à courants porteurs à la ligne de trans- miss ion*
L'invention a encore pour objet de créer des moyens d'empêcher que le fonctionnement de l'appareil à courants porteurs ne soit affecté par toute charge susceptible d'être reliée à la ligne d'alimentation d'énergie.
L'invention sera mieux comprise, quant à sa disposition et à son mode de fonctionnement, en se référant à la description suivante et aux dessins qui l'acc-ompagnent ,dans lesquels :
La Fig.1 représente schématiquement un circuit utilisé pour la réali- sation de l'invention. la Fig.2 montre les courbes caractéristiques indiquant les tensions en différents points de l'appareil récepteur, la Fig.3montre les courbes représentant les tensions, à un instant quelconque, aux bornes des tubes à luminescence de la Fig.l. la Fig. 4 représente une forme modifiée de récepteur.
On a représenté sur la Fig.l, une ligne de transmission 1-2-3 ali- mentée au moyen d'une source d'énergie 4. Le transmetteur 5, de la Fig.l, com- prend un oscillateur normal 6 de la puissance et de la fréquence nécessaires, qui doit être du type à demi-onde autoredresseur, susceptible d'être alimenté par la source de courantalternatif en service. Il est accouplé à la ligne sur la- quelle doit s'effectuer la commande désirée, de toute façon convenable. On a re-' présenté ici un couplage par condensateurs, mais ce type d'accouplement n'est pas essentiel.
L'alimentation de l'oscillateur est fournie par l'intermédiaire d'un commutateur7 à deux branches et double position, telle que la polarité du cou- rant alternatif, à un instant quelconque, soit renversé¯een déplaçant le commu- tateur d'une position à l'autre, la position de ce commutateur détermine alors l'opération, qui doit être exécutée à l'extrémité réceptrice. Il est toutefois. essentielque l'alimentation à courant alternatif de l'oscillateur soit en phase ou déphasée de 180 relativement à la tension entre les deux conducteurs de la ligne à haute tension sur laquelle s'effectue la commande.
La méthode la plus satisfaisante, pour obtenir ce résultat, est d'alimenter l'oscillateur au moyen deux deux mêmes conducteurs, par l'intermédiaire d'un transformateur abaisseur de tension 8, ainsi que représsentés
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Au point où les courants de haute fré-quence ainsi fournis au systè- me de distribution, doivent être utilisés, le récepteur est relié aux deux mê- mes conducteurs de la ligne à haute tension que le transformateur, par l'inter- médiaire d'un transformateur de distribution 10, Par l'expression "transforma- teur de distribution", on désire indiquer tout type de transformateur à noyau, tel qu'utilisé généralement dans les systèmes de distribution.
L'impédance pri- maire d'un tel transformateur est assez faible pour permettre à un courant assez intense de traverser le primaire, sous une tension appliquée raisonnable, afin de déterminer le passage d'un courant assez important dans le secondaire, lors- que celui-ci est convenablement accordé. Toutefois, son impédance est assez éle- vée pour qu'il ne modifie pas suffisamment les conditions de ligne, de manière à interférer avec le fonctionnement d'autres unités sur la même ligne,
Un circuit série 9, comprenant une self 11 et un condensateur 12, est relié au bornes du secondaire du transformateur, ee circuit est accordé de façon à recevoir l'énergie de haute fréquence envoyée par le transmetteur, et à accroître la tension du côté'secondaire, pour le fonctionnement des tubes à luminescence 13 & 16.
On a constaté que l'on peut obtenir un rapport de trans- formation meilleur que l'unité, entre la tension de courants porteurs entre les conducteurs de ligne et la tension correspondante aux bornes du condensateur secondaire la* les circuits des deux tubes à luminescence 13 et 16 sont reliés en parallèle aux bornes du condensateur 12.
L'un de ces circuits comprend le tube à luminescence 13, le relais polarisé sensible 14 et le condensateur 15 disposé aux bornes du relais et destiné à laisser passer le courant de haute fréquence; l'autre circuit est analogue et comprend le tube à luminescence 16, le relais polarisé sensible 17 et le condensateur pour haute fréquence 18, Les deux tubes à luminescence 13 et 16, du dispositif à décharge, comprennent généralement deux électrodes différentes renfermées dans un réci- pient rempli d'un gaz approprié, telque le néon, à une pression définie.
Le gaz particulier et la pression sont choisis de telle sorte que, si une cer- taine tension est appliquée entre les électrodes, le tube soit traversé par une décharge, et que le courant continue à passer entre les deux électrodes, tant que cette tension est maintenue, Toutefois, par suite de la constitution @
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différente de ces deux électrodes,le courant ne passe que dans une seule direc- tion. Pour le fonctionnement de ces dispositifs, une tension constante est ap- pliquée à ces tubes , au moyen d'un système de distribution à courant alterna- tif. la tension ainsi appliquée est choisie d'une valeur telle qu'elle soit quelque peu inférieure à la valeur pour laquelle une décharge prend naissance entre les deux électrodes du tube.
Lorsqu'un courant de haute fréquence est requ et appliqué entre les électrodes du tube, cette tension additionnelle est suffisante pour déterminer le passage d'une décharge dans le dispositif, dé- charge qui se maintient tant que dure la réception du courant de haute fréquen- ce.
On a constaté que, par suite des caractéristiques inhérentes aux transformateurs de distribution, l'énergie de haute fréquence reçue est plus grande avec une tension secondaire élevée qu'avec une tension secondaire fai- ble. Par suite, on utilise l'enroulement secondaire à 220 volts, pour alimenter de courant de haute fréquence l'appareil récepteur.
Comme 220 volts causent la luminescence continue du tube luminescent, on insère, en série avec les cir- cuits des tubes à luminescence, l'enroulement secondaire d'un transforaateur 19 ainsi que représenté sur la Fig.l, Ce transformateur est relié de telle sorte que sa tension soit opposée à la tension de 220 Volts du transformateur de dis- tribution appliquée aux tubes, par l'intermédiaire du circuit accordée On peut, par suite, obtenir une tension quelconque inférieure à 220 volts, aux bornes du tube.
Les deux tubes à luminescence sont reliés de telle sorte que les si- gnaux reçus agissent sur eux en sens inverses, c'est-à-dire que la cathode du tube 16 et l'anode du tube 13 soient reliées à l'une des bornes du condensa- teur d'accord 12, tandis que l'anode du tube 16 et la cathode du tube 13 sont reliées par l'intermédiaire de leurs relais respectifs et du transformateur auxiliaire, à l'autre borne du condensateur d'accord 12.
En fonctionnement, le débit de l'appareil à demi-onde auto-redres- seur 5, est modulé par la moitié des demi-ondes du courant de fréquence 60, c 'est-à-dire que l'oscillateur ne transmet de l'énergie à haute fréquence que durant la partie de la demi-période positive du courant alternatif d'alimenta- tion, pour laquelle la tension est suffisamment élevée pour déterminer la pro- duction d'oscillations. Pendant le reste de la demi-période positive, et pen-
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dant toute la demi-période négative, aucune énergie n'est envoyée par l'oscil- lateur. Le débit du transmetteur consiste donc en une série d'impulsions, à raison d'une pour chaque demi-onde positive.
A l'extrémité réceptrice, chaque tube luminescent est polarisé, de façon à ce que son anode soit portée à une tension positive pendant la moitié de la période, et à une tension négative pendant l'autre moitié de la même pé- riode. Lorsque l'anode est portée à une tension négative, il est nécessaire que cette tension soit légèrement supérieure au double de la tension de polarisa- tion, pour amener la luminescence du tube, à condition qu'il soit polarisé à
80 ou 90%. Fondant la demi-période où l'anode est portée à une tension positive, une faible tension de l'onde porteuse, ajoutée à la tension de polarisation, est suffisante pour déterminer la luminescence du tube.
Par suite, si l'impul- sion de haute fréquence envoyée par le transmetteur 5, survient pendant la demi- période où la tension appliquée à l'anode est négative, il ne se produit aucun phénomène de luminescence et aucun courant ne traverse le relais, à moins que la tension de haute fréquence ne soit extrêmement élevée. Au contraire, si les impulsions de haute fréquence envoyées par le transmetteur, se produisent pen- dant la demi-période où la tension d'anode est positive, le tube devient lu- minescent, et le relais correspondant est traversé par un courant, pour une très faible tension de haute fréquence reçue.
Lorsque l'un ou l'autre relais est excité, le commutateur 2-0 ou 21 est fermé, de manière à faire fonctionner un signal, un relais auxiliaire, ou tout type d'appareil désiré,
Si l'on suppose que le tube doit être polarisé sous 110 Volts, la tension aux bornes du secondaire du transformateur 19, doit être de 110 volts, puisque celle aux bornes du condensateur 12 est de 220 Volts. Là tension résul- tante aux bornes des deux tubes est alors, ainsi que représenté sur la Fig.2.
La tension alternative à 220 volts appliquée aux bornes du condensateur 12, est représentée par la courbe M, tandis que L représente la tension à 110 Volts du transformateur de polarisation 19, laquelle est déphasée de 1800 sur M. la ten- sion résultante N, aux bornes des tubes, est de 110 volts. Toutefois, puisque les tubes sont reliés en sens inverses, les tensions entre leurs électrodes respectives à un instant quelconque, peuvent être représentées par les courbes !il et N2, sur la Fig.3.
Si l'on déplace le commutateur 7 vers la gauche de la position repré-
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sentée, les impulsions envoyées par le transmetteur se produisent, par exem- ple, durant les demi-périodes où l'anode du tube 16 est positive, et celle du tube 13 négative. Le tube 16 devient alors luminescent, et le tube 13 reste obscur, à moins que la tension de haute fréquence ne soit excessive. Mais la tension de haute fréquence est si faible dans le premier cas, et si élevée dans le second cas, qu'il existe un grand domaine de tensions de haute fré- quence permettant une sélection parfaite.
L'expérience à permis de conclure qu'une sélection parfaite peut être obtenue avec c-esystème, et une onde por- teuse de valeur très supérieure à la valeur minimum nécessaire pour faire fonc- tionner le tube, dont l'anode est positive lors de la réception de l'impulsion porteuse reçue.
De façon analogue, si.le commutateur 7 est déplacé vers la droite, dans la position représentée, o 'est le tube 13 qui devient luminescent, et non le tube 16.
Avec la disposition que l'on vient de décrire, le fonctionnement peut être affecté par des charges disposées en shunt aux bornes de l'enroule- ment secondaire du transformateur 10, car pour le fonctionnement satisfaisant du système, il est nécessaire qu'un courant d'intensité suffisante traverse le circuit accordé; on a constaté, toutefois, que si de petites bobines de choc, 22 et 23, sont disposées en série avec la charge additionnelle, celle-ci n'a aucun effet sur le courant de haute fréquence. Ces bobines peuvent être très petites, d'une valeur inférieure à un millihenry; elles sont donc bon marché et de construction facile.
Un condensateur 24, d'une capacité d'envi- ron 1 microfarad, est mis aux bornes de la ligie à 2@0 volts , du même côté des bobines de choc que la charge, de façon que, si celle-ci est enlevée, les bobines de chocsoient encore reliées par une impédance relativement faible vis-à-vis des hautes fréquences, et que cet ensemble ne désaccorde pas le cir- cuit accordé sur la haute fréquence. Ce condensateur est d'impédance relati- vement élevée pour la fréquence 60, et ne laisse pas passer un courant appré- ciable, aux basses fréquences.
Dans la modification de l'invention représentée sur la Fig.4, on utilise un système de deux circuits accordés, 25 et 26 , et tout type d'accou- plement 27 pour les relier à la ligne de haute tension. Les tubes sont pola- risés sous des tensions inverses, à un instant quelconque, en les reliant
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