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la SOCIETE d'ELECTRICITE & de MECANIQUE - (Procédés Thomson-Houston & Carels) Sté Ame, à BRUXELLES pour PERFECTIONNEMENTS APPORTES aux SYSTEMES de SUPERVISION à COURANTS PORTEURS. -
La présente invention vise la supervision pour la commande à dis- tsnce d'appareils de coupure ou de commutation, et plus particulièrement les systèmes de supervision utilisant les courants porteurs.
Jusqu'ici, les systèmes de supervision ont servi à la commande à distance d'appareils d'interruption, et ils ont fourni des moyens d'indiquer, à le station de dispatching, la position d'appareils commandés à distance, ainsi que des moyens d'empêcher le fonctionnement simultané de plusieurs transmetteurs*
Pour obtenir ces résultats, on a jugé jusqu'ici nécessaire d'em-
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ployer trois conducteurs métalliques au moins reliant la station de dispatching et le poste éloigné.
Les courants porteurs permettent d'arriver aux mêmes résultats en n'employant que deux conducteurs métalliques, ou bien même un seul conducteur métallique et la terre; ces conducteurs peuvent être en outre employés pour d' autres applications, et par exemple pour la transmission d'énergie à des fréquen- ces et à des tensions industri elles.
Dans le système décrit, on fait appel à une fréquence unique pour la transmission de tous les signaux Employés* On n'a donc besoin d'ajouter au ma- tériel sélecteur de chaque station qu'un seul émetteur et un seul récepteur, an ayant soin d'enclencher entre eux l'émetteur et le récepteur de chaque groupe, de façon à ce que tout le réseau ne comporte, à un moment donné, qu'un seul émetteur en fonctionnement transmettant des signaux aux différentes stations. Sans cette précaution, il y aurait confusion entre les signaux éventuellement transmis par plusieurs émetteurs en fonctionnement.
Pour faciliter la condamnation de tous les transmetteurs, sauf un seul, à tout moment, on fait appel à des moyens permettant de transmettre une impulsion d'enclenchement à haute fréquence à toutes les stations du réseau, avant de lasser, sur ce réseau, les impulsions de signalisation. Cette impulsion pre- mière à haute fréquence agit sur les sélecteurs de tous les postes, à l'exception du poste émetteur, et ils s'ensuit que tous les relais de déclenchement de ces stations fonctionnant et empêchant toute interférence pouvant provenir des trans- metteurs de ces stations, aussi longtemps que fonctionne l'émetteur de la première station d'où. est partie l'impulsion d'enclenchement.
Sur la même voie sont naturellement acheminées l'impulsion d'en- clenchement et les impulsions de signalisation, cette voie unique commandant les appareils à distance, et la phase des impulsions successives ayant pour effet de déterminer le déclenchement ou la mise au repos des ématteurs des stations diffé- tantes.
On comprendra mieux les caractéristiques nouvelles et les avanta- ges de l'invention en se référant à la description suivante et aux dessins qui l'accompagnent dans lesquels :
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La Fig.1 représente schématiquement une des stations du système de supervision, système décrit à titre d'exemple, la station choisie étant colle du dispatching.
La Fig.2 représente schématiquement une des stations éloignées réparties sur le réseau.
L'équipement de la station de dispatching est semblable à celui dos autres stations, à certains détails près qu'on indiquera plus loin. Pour simplifier, on a attaché les mêmes numéros de référence aux organes similaires figurant dans les équipements des deux stations.
Si outre, est représenté un dispositif 1, émetteur comportant un. oscillateur ordinaire à haute fréquence et des amplificateurs fournissant, par l'intermédiaire du transformateur 2, des signaux à haute fréquence à una ligne de transmissions. Une des bornes secondaires du transformateur 2 est reliée à la ligne 3 par l'intermédiaire du variomètre 4 et du condensateur de couplage 5.
1'autre borne du même enroulement secondaire peut être reliée à la terre, par l'intermédiaire du conducteur 6 et d'un contact 7 porté sur le relais d'aiguil- lage 8.
9 désigne un récepteur, qu'on trouve associé à chaque émetteur 1, et qui comporte un circuit accordé 10, relié au fil de ligne +1 et à une paire de tubes détecteurs 11 reliés an parallèle. Un relais 12 est branché dans le circuit de plaque des détecteurs, et disposé de façon à fermer le circuit d'une lampe-pilote 15, aussi bien que le circuit de commande du relais de déclenche.-. ment 14 et du relais inverseur 15, ce dernier permettant de commander le fonc- tionnement de l'appareil sélecteur 16.
Un relais 17, commandé par le ressert de maintien 17' du sélecteur 16, ferme un circuit sur une sonnerie d'alarme 18 quand le sélecteur reçoit le signal approprié. Il relie aussi la totalité de la batterie 19 au relais 20', de façon à empêcher le fonctionnement inopportun, par suite d'un contact léger pas- sent sur l'appareil sélecteur. Le relais 20 est commandé par un contact du re- lais 17, et il est pourvu d'un contact 21 qui maintient fermé le circuit passant par le relais 20 quand le relais 17 est désexcité. Le relais 20 maintient la sonnerie 18 en fonctionnement, jusqu'à ce qu'un employé ou opérateur arrête cet- te sonnerie, lors même que le sélecteur a repris sa position normale.
La source de courant 19, représentée au dessin sous la forme d'une @
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batterie, fournit le courant de chauffage des filaments et la tension de plaque des tubes détecteurs 11. Mais, pour fournir le courant de chauffage et la ten- sion de plaque élevée qu'exige le transmetteur 1, on se sert de préférence d'un groupe moteur-générateur 22, groupe qui, dans l'exemple de la figure, comporte une génératrice à courant continu 23 et un convertisseur rotatif 24' composé d'un moteur à courant continu et d'une génératrice à courant alternatif.
Le courant destiné au chauffage des filaments des tubes émetteurs est fourni par les bagues à courant alternatif du convertisseur, par l'intermédiaire d'un trans- formateur réducteur 25', tandis que la taisicn de plaque du groupe de tubes composent l'émetteur, est fournie par la génératrice 23.
Un relais 24 a pour mission de mettre en marche le moteur du grou- pe moteur-générateur, et un relais 25, commandé par la force contre-électrcmotrice du moteur, courtcircuite une inductance de démarrage 26 après la mise du moteur en vitesse, et en même tenps ferme un circuit pour un enroulement d'excitation 27' de la génératrice 23. Le récepteur 9 est normalement relié à la ligne 3, par l'in- teimédiaire de contacts portés par le relais aiguilleur 8. Cependant, quand la bobine de ce relais est excitée, le récepteur est débranché de la ligne 3, et le transmetteur ou émetteur prend sa place.
L'excitation de 1'enroulement 27 est normalement commandé par le fonctionnement d'un jeu de boutons ou clavier renfermé dans une ébénisterie ar- propriée, clavier au moyen duquel on commande les roues dentées 16', suivant le processus indiqué plus loin.
Cependant, il est désirable, avant de procéder à la transmission normale de signaux, de paralyser tous les émetteurs des autres stations, pendant un certain laps de temps. C'est ce résultat qu'on obtient en excitant l'enrou- lement 27 du relais, pendant deux dixièmes de seconde environ: Cette manoeuvre a pour effet de relier le transmetteur à la ligne 3 et .d'envoyer une impulsion à haute fréquence dans les récepteurs éloignés répartis sur le réseau. Le re- lais 12 de chaque station éloignée commande les relais d'excitation 14 et 15 de ces stations, et par conséquent s'oppose à l'excitation de la bobine de com- mande 27 de la station locale, pendant un laps de temps déterminé* après récep- tion d'un signal, par exemple un laps de temps de quatre secondes.
Le circuit commandé par le relais d'enclenchement 14 comporte
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un contact 28 : ce circuit va de la ligne 29 à la ligne 45', par la résistance
30 et le contact supérieur du relais 24, le contact 28, l'enroulement de relais
31 et le contact d'arrière du relais 35. L'excitation du relais 31 a pour effet de canmander un contact de maintien 34 pour le relais et un contact 35, en vue de l'excitation du relais 32. Ce dernier relais est du type à retardement, et il peut s'écouler quelques secondes avant qu'il ferme son contact inférieur, après 1'ouverture de son contact supérieur ou arrière.
La fermeture du contact inférieur du relais 32 a pour effet de compléter un circuit pour le relais 36, à partir de la ligne 45', à travers le contact 34, le contact inférieur du relais 32, l'en- roulement du relais 36, celui du relais 37, et le contact 38,jusqu'à la ligne 29.
Un des contacts 39 du relais 36 ferme normalement un circuit pour le relais 40, à partir de la ligne 45', par le contact 41 du relais 42, de façon que le contact 43 est normalement fermé et le contact 44 normalement ouvert. Le relais 40 est temporisé faiblement, et il lui faut un certain laps de temps, par exemple deux dixièmes de seconde, pour lâcher son armature, après dêsexcitation de son enrou- lement.
L'excitation du relais 42 -a pour effet de fermer un circuit pour le relais 40 et la relais de démarrage 24 du moteur-générateur 22. Le fonctionne- ment du relais 24 ferme un circuit pour le relais 31. L'excitation de ce dernier relais 31 ferme un circuit pour le relais 32, et, au bout de quatre secondes environ, le contact inférieur du relais 32 se ferme en excitant le relais 36, qui, à son tour, ferme un circuit pour l'enroulement 27 du relais d'aiguillage 8, cir- cuit allant de la ligne 45' à la ligne 29, à travers le contact 43, et le contact 46. Le fonctionnement du relais d'aiguillage 8 a pour effet de fermer un circuit pour l'émetteur 1, et de fournir de la sorte une impulsion de déclenchement à haute fréquence à tous les récepteurs du système.
Comme l'excitation du relais 36 ouvre le contact 39, le relais 40 est désexcité, et il abandonne en outre son conetact 45 au bout de deux dixièmes de seconde à partir de l'instant de sa dé- sexcitation. Durant ce laps de temps, l'impulsion d'enclenchement est fournie à tous les récepteurs du réseau, et elle excite les relais éloignés et fait jouer leurs contacts 28, lesquels, à leur tour, désexcitent le relais correspondant SI, pourvu que ce relais local des stations éloignées ait été excité, entre temps, de manière à transmettre un signal.
La désexcitation du relais 31 libère le
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relais 32 aux stations éloignées, rendent ainsi impossible, pour toute autre sta- tion, l'Envoi d'un signal sur le réseau, pendant au moins 4 ou 5 secondes, sui- vant le réglage donné au relais 32.
L'équipement des stations éloignées est pratiquement identique à celui de la station de dispatching, en ce qui concerne les caractéristiques de la présente invention*
La différence existant entre les équipements réside dans le fait que la commande, qui s'opère manuellement à la station de dispatching est faite à distance par moteur, et dans le fait que les relais 37, 42, 17 et 20 de la station de dispatching, n'ont par de correspondants dans les stations éloignées.
De ces quatre relais, en effet, les deux derniers peuvent être omis dans les stations éloignées, puisqu'il n'y a généralement pas besoins d'y faire fonctionner une sonnerie d'alarme. quant aux autres relais 37 et 42, ils n'ont pas de raison d'être avec la commande par moteur, puisque les fonctions qui leur sont imparties sont, dans les stations éloignées, assurées par les relais aiguil- leurs.
Pour se représenter le fonctionnement du système, on. peut remarquer que les interrupteurs de test 45 et 46' sont normalement ouverts, et que les in- terrupteurs 47 et 48 sont normalement fermés* Si le dispatcher désire alors ou- vrir le disjoncteur 1, à la sous-station X par exemple, la lampe rouge 49 corres- pondant à ce disjoncteur sera allumée. Si la lampe-pilote blanche 13 ne subit pas d'allumages, c'est qu'il n'est transmis aucun signal des autres stations sur la ligne* Le dispatcher tourne alors un relais aiguilleur sur son sélecteur 90, dans le sens des aiguilles d'une maître, et il libère la key. Un ressort, qui se trouve enroulé à la suite de cette rotation de la key, entraîne une roue dentée 55, par l'intermédiaire d'une série d'engrenages.
En tournant, la roue ferma un circuit reliant les lignes 50 et 51, et par conséquent ferme un circuit peur le relais 42. Le contact 48, associé à ce relais 42 complète un circuit destiné au relais 37 et au relais 24 de démarrage du moteur. Le relais 24 terme un cir- cuit pour l'enroulement d'excitation et l'induit de la commutatrice24'. A me- sure que la vitesse du moteur croit, le relais 25 fonctionne pour mettre la plei- ne tension sur l'induit du moteur et pour exciter l'enroulement de champ de la génératrice 23. Maintenant, le moteur tourne à pleine vitesse, et les filaments des lanpes du poste émetteurreçoivent leur courant par l'intermédiaire du trans-
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formateur 25'.
Comme le circuit aboutissant au relais 31 est fenné, il est excité et ferme un circuit pour le relais 32, relais qui fonctionne pour fermer son con- tact inférieur et ouvrir son contact supérieur. Comme le relais 31, entre temps, à commandé son contact de maintien 34, aucun effet ne résulte de l'ouverture du contact supérieur du relais 32. Après un laps de temps d'environ quatre secondes, le relais 32 fenne son contact inférieur et complète ainsi un circuit des relais 36 et 37, ce qui assure le fonctionnement de ces deux relais.
Quand fonctionne le relais 36, il ferme un circuit pour le relais 8 et, en même temps, il ouvre le circuit destiné au relais 40. Le circuit du re- lais 8 étant fermé, ses contacts se ferment, démarrant le moteur 1@ et mettant l'énergie à haute fréquence sur la ligne 3.
Au bout de deux dixièmes de secondes après que le circuit du relais 8 a été fermé, il s'ouvre par suite du mouvement du contact 43 du relais 40, le- quel est placé à la position d'ouverture, le retard d'ouverture du contact 43 é- tant dû au fait que le relais est du type à ouverture lente. Une impulsion à hau- te fréquence est envoyée sur la ligne 3, pendant que le relais 8 a été excité; cette impulsion est détectée par les lampes détectrices de toutes les stations autres que celle de dispatching, et le relais récepteur 12 de chacune de ces sta- tions, se ferme pendant deux dixièmes de seconde environ. Quand les relais 12 se forment, ils font fonctionner les relais 14 des stations respectives, et par con- séquent, ils s'opposent au fonctionnement de tout autre émetteur pendant au moins 4 secondes.
L'impulsion à haute fréquence a aussi pour effet de faire fonctionner les relais changeurs de pôles 15 des stations éloignées, relais qui, à leur tour, donnent une impulsion au sélecteur correspondant, mais cette impulsion est insuf- fisante pour faire fonctionner un émetteur, et par conséquent la position des appareils ne se trouve pas modifiée.
Le relais 40, de la station de dispatching, étant ouvert, a ferme un circuit pour la lampe pilote verte 57, en liaison avec le relais aiguilleur.
Un circuit allant @ la ligne 52 s'étant également fermé par l'action du relais 37 qui a fonctionné en même temps que le relais 36, une lampe rouge 56 associée au relais aiguilleur, a été éteinte, par suite du fonctionnement du relais 37.
La lanpe verte 57 étant maintenant éclairée indique au dispatcher que l'équipe-
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ment est prêt pour l'émission des signaux. par conséquent, ledispatcher peut tourner la clé de comnande correspondant au fonctionnement qu'il désire. Dans le cas présent, la clé considérée correspond, par exemple, à" ouverture du moteur de la sous-station No X". Le ressort qui s'enroule lorsqu'on tourne la clé, en- traîne la roue de code 58 associée à cette clé, par l'intermédiaire d'une série d'engrenages, et elle ferme le circuit reliant les lignes 51 et 50, qui s'était trouvé d'abord fermé par des contacts semblables sur la relais aiguilleur.
Com- me la roue de code tourne,les contacts 53 et 54 se ferment et s'ouvrent suivant le signal pour lequel on a prévu la position de la clé de code. L'ouverture et la fermeture des contacts ont pour effet de commander le relais 8, suivant le code, et par conséquent de provoquer des impulsions à haute fréquence sur la ligne 3. Les lampes détectrices 11 de tous les récepteurs distants rectifient ces impulsions de haute fréquence, et les contacts des relais associés 12 s'ou- vrent et se ferment, suivant le code, à l'exception des signaux transmis. La relais 14 de chaque station lointaine est excité et désexcité à ce@moment; les relais changeurs de paies 15 des stations éloignées fonctionnent aussi et com- mandent les sélecteurs correspondants.
Seul, le sélecteur de la sous-station X correspondant au disjoncteur 1, donne un contact, parce que tous las autre sé- lecteurs du système sait disposés pour des positions de code différentes. Cosme le temps qui sépare les impulsions de signalisation est généralement inférieur à quatre secondes, le fonctionnement intermittent des relais 14 pendant l'émis- sion d'un signal, s'oppose au fonctionnement de tout émetteur autre que celui du dispatcher, ou que celui de la station d'origine, pendant l'émission dos si- gnaux de cette station*
L'impulsion finale du code une fois reçue, la sélecteur da la sta- tion éloignée assure le contact voulu pour un re@ais auxiliaire 59', lequel ou- vre le relaisdésiré.
Après achèvenant du signal, la roue de code da la station. de dispatching revient à sa position normale et ouvre le circuit 50-51, en dé- sexcitant le relais 42. La désexcitation du relais 52 a pour conséquence l'ou- verture du circuit du relais démarreur de moteur 24 et du relais 28. Toute l'é- nergie est maintenant retirée du tube émetteur, et le relais 31 est désexcité.
.En même temps que le relais 42,se désexcite le relais de démarrage du moteur 24.
Il désexcita aussi les relais 36 et 37. Lorsque les contacts du relais 37 s'ou-
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vrent, la lampe-.pilota associée au relais aiguilleur change, pour passer du vert au rouge, et le circuit aboutissant"aux operating keys" et à la ligne 51, est ouvert. L'équipement de la station de dispatching est maintenant en position normale. 6 la station distante, quand le signal est complété, le relais 12 s'ou- vre, et par conséquent désexcite les relais 14 et 15, et l'appareil sélecteur revient à sa position normale.
Si le système est à cette position normale et qu'un interrupteur s'ouvre dans une station éloignée, il en résulte la mène suite d'opérations à la station distante, aussi bien si le disjoncteur a été ouvert automatiquement que s'il a été ouvert par la dispatcher. Quand le disjoncteur s'ouvre, son con- tact auxiliaire 60 ferme un circuit pour le relais 61, ou jeu de contacts asser- vi par moteur 61. Ce relais correspond au relais 42 de la station de dispatching, et son excitation a pour effet de fermer un circuit au relais 40 et au relais 24 de démarrage du moteur.
Le moteur-générateur 22 de la station éloignée prend une pleine vitesse et fournit le courant de chauffage aux filaments, en même temps que la tension de plaque aux tubes de l'émetteur 1 * Le relais 31 est excité :par le fonctionnement du relais 24, et ce premier relais excite le relais 32 qui, quatre secondes plus tard, ferme un circuit pour la relais 36 et le relais 62 sur le relais aiguilleur asservi par moteur, ce dernier correspondant au relais 37 à la station de dispatching.
Le relais 36 complète le circuit du relais 8, et 1'excitation de ce dernier a pour effet l'envoi d'une impulsion d'enclenchement à tous les émet- teurs du réseau, et libère le relais 40 qui arre l'impulsion d'enclenchement et ferme un circuit allant au moteur 63 commandant le jeu de contacts 61'.Le moteur 63 démarre et, par l'intermédiaire du contact 64 porté par l'ensemble com- mutateur des ressorts, ouvre un électro de libération 65. L'excitation de l'élec- tr@ 65 libère une roue de code correspondant à la position d'ouverture du dis- joncteur, et cette roue agit sur le relais 8 qui envoie les impulsions de signa- lisation, de manière analogue à celle qui, correspondait à l'envoi des signaux par le dispatcher.
Le relais récepteur 12 de toutes les stations en ligne est fermé pendant un court laps de tanps, par l'impulsion d'enc@@nchement. Cette impulsion commande tous les relais 12 des autres stations, et s'oppose à toute émission par les autres émetteurs.
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A la station de dispatching, la lampe-pilote blanche 13 est alter- nativement allumée et éteinte par le fonctionnement du relais 12 indiquant au dispatcher qu'une station éloignée est en train de transmettre un signal, et que son transmetteur est au repos. les relais 12 des stations autres que la station émettrice, fonctionnent suivant le code de signaux envoyé par la roue de code, sur le relais aiguilleur asservi par moteur, et ces relais 12 action- nent les relais changeurs de pôles 15 qui, à leur tour, actionnent las sélac- teurs. Le sélecteur de la station de dispatching ayant le même code que celui de la roue de code émettrice, assure un contact. La contact da sélecteur, à la station de dispatching, une fois fermé, excite le relais 17 qui fait fonctionner la sonnerie 18, et en même temps ferme un circuit pour le relais 20.
Ce relais ferme un circuit de maintien sur l'enroulement de commande, et maintient la son- nerie 18 en fonctionnement, après même que le sélecteur a été libéré. Le relais 17 complète en même temps le circuit aboutissant au relais 20', sur le panneau d'un indicateur portant les appareils sélecteurs, au moyen du contact de sélec- teur, et ce relais est commandé et allume dans la cabine du dispatcher, la lampe verte 59 qui correspond au disjoncteur de la sous-station X. Par consé- quent, le dispatcher sait que le disjoncteur de la station éloignée est ouvert, et il lui suffit de presser la clé 60t pour libérer la sonnerie d'alarme 18.
A la sous-station X, une fois complétés las signaux reçus, l'élec- tro-relais 65 est désexcité, par l'ouverture d'un contact 66 sur la roue de code. Il en résulte un arrêt de la roue de code et une libération du relais 61 correspondant au relais 42 de la station de dispatching. Le relais 61 coupe le circuit du relais 62 correspondant au relais 37 de la station de dispatching, et au relais 36. En même temps, la désexcitation du relais 61 a pour effet de libérer le relais 24 de démarrage du moteur. Les relais 31 et 32 s'ouvrent, et l'appareil reprend à nouveau sa position normale.