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"DISPOSITIF POUR LA RECUPERATION D'ENERGIE DANS UNE INSTALLATION DE DISTRIBUTION DE COURANT ALIMENTEE,PAR L'INTERMEDIAIRE D'APPA- REILS A ARC BANS LE VIDE, A PARTIR D'UNE SOURCE DE COURANT ALTER- NATIF. "
Dans les installations de traction à courant continu alimen- tées par des redresseurs, une récupération de l'énergie de freinage d'un train avançant en déclivité n'était possible jusqu'alors qu'en disposant, dans les sections présentant des pentes, des convertis- seurs rotatifs, par exemple des commutatrices, auxquels incombait cette fonction.
On s'est aperçu récemment que les redresseurs à arc dans le vide, pourvus de grilles polarisées, pouvaient s'utiliser non seu-
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lement comme redresseurs à courant continu, c'est-à-dire pour tran& former le courant alternatif en courant continu, mais aussi comme "redresseurs inversés", c'est-à-dire pour transformer le courant continu en courant alternatif. Ce résultat se réalise en reliant la cathode de l'appareil à arc, travaillant comme redresseur à courant continu, au pôle négatif du réseau à courant continu, et le point neutre du transformateur d'alimentation du dit redresseur au pôle positif de ce réseau.
L'objet de la présente invention consiste en un dispositif pour la récupération d'énergie dans une installation de distri- bution de courant alimentée, à partir d'une source de courant al- ternatif, par des appareils à arc dans le vide, par exemple dans un réseau de traction à courant continu, dans la marche en décli- vité ;
suivant l'invention, un appareil à arc dans le vide et à grilles commandées est affecté à la section correspondante de la ligne, le dit appareil à arc étant alternativement branché, sui- vant les valeurs électriques du- réseau alternatif primaire et du réseau continu secondaire, et par l'intermédiaire d'un dispositif de commutation, soit comme redresseur à courant continu pour la transformation de courant alternatif en continu, soit comme redres- seur inversé, pour la transformation de courant continu en courant alternatif.
Les dessins annexés représentent schématiquement quelques e exemples de réalisation de la présente invention, (figures 1 et 2).
Dans ces figures, g est la ligne de prise de courant d'une installation de traction, alimentée à partir des valves ou soupa- pes à vapeur de mercure installées dans les sous-stations A,B, C.
Les soupapes dans les sous-stations A et C sont des redresseurs à courant continu, avec ou sans commande par grilles, pour l'alimen- tation de la ligne de traction en courant de sens normal- La sou- pape dans la sous-station B, affectée à la section de ligne en pen- te, doit par contre être employée aussi bien comme redresseur à courant continu pour fournir du courant de sens normal, que comme
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redresseur inversé pour la récupération de l'énergie de freinage d'un convoi descendant la pente.
Ce dernier redresseur étant à deux fins, il est dès lors obli- gatoirement muni d'une commande par grilles, afin de pouvoir régler le point d'allumage des anodes, c'est-à-dire l'application des po- tentiels positifs ou négatifs aux grilles. Le redresseur à deux fins , est relié au réseau alternatif f par l'intermédiaire du transfor- mateur e. Les grilles du redresseur sont alimentées, par l'inter- médiaire des résistances i, à parir du transformateur ou du régula- teur d'induction h.
Au lieu du régulateur d'induction, on peut éga- lement employer un dispositif de contact, qui impose aux grilles le potentiel de commande positif ou négatif.k est un inverseur, main- tenu dans sa position de répons par le ressort o.A l'aide de cet in-' verseur k on relie la cathode d de la vàlve a, ainsi que le point neutre de l'enroulement secondaire du transformateur e, alternative- ment ,au conducteur positif g et au rail négatif de l'installation de traction. L'inverseur k et le régulateur d'induction h sont accou- plés ensemble et sont actionnés en même temps par le relais p.
Normalement, l'inverseur k prend la position moyenne représentés sur la figure, et la bobine de relais m et le ressort.2 sont équili- brés en conséquence. Lorsqu'un train descend la pente, et veut passer en récupération, la tension de la ligne de prise de courant monte.
Par suite, la bobine m du relais est excitée plus fortement et l'in- verseur k vient, à l'encontre de l'action du ressort, dans une posi- tion telle que la cathode d de la valve se trouve reliée avec le rail négatif et le point neutre du transformateur e avec le conduc- teur positif de la ligne de prise de courante Mais en même temps le régulateur d'induction h est décalé et la commande des grilles placée de telle sorte que la valve a, travaillant comme redresseur inversé, restitue au réseau primaire f l'énergie de freinage du train.
La quantité d'énergie restituée peut se règler et se limiter, par exem- ple en limitant par des butées le déplacement du régulateur d'induc- tion ou changeur de phase h influençant la commande des grilles, ou
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paf un régulateur influencé par le courant ou la tension. Par con- tre, si un train aberde la section en rampe, la tension de la . ' @ ligne tombe. La bobine m du relais est plus faiblement excitée et le ressort o rappelle l'inverseur dans l'autre position extrême, de sorte que la cathode se trouve reliée au conducteur positif de la ligne, alors que le point neutre du transformateur se trouve relié au rail négatif.
Comme, en même temps, la commande des gril- les se trouve également déplacée, la valve peut alors travailler comme redresseur à courant continu et fournir du courant de sens normal.
Dans l'exemple décrit on a supposé que l'inverseur à de la valve a était actionné en dépendance de l'accroissement ou de la diminution de la tension du réseau à courant continu par rapport à la tension de marche à vide du redresseur. On peut toutefois réa- liser facilement la commutation en dépendance des différences entre la tension alternative secondaire et la tension continue. Le re- lais p reçoit dans ce cas une bobine additionnelle d'excitation n, alimentée par le courant alternatif, en outre de la bobine m ali- mentée par la tension continue, les deux bobines agissant en sens inverse l'une de l'autre. L'inverseur peut @@ être construit de façon que, normalement, la valve a travaille comme redresseur à courant continu, mais soit branchée en redresseur inversé pour le travail en récupération.
L'installation peut, en outre, être éta- blie de façon que la tension continue du redresseur à courant con- tinu puisse être réglée suivant les conditions du service,- par exemple au moyen d'un régulateur de courant, dettension ou de puis- sanc e.
La réalisation impeccable du montage suivant la figure 1 néces- site des organes de sécurité et des verrouillages qui sont représen- tés, à titre d'exemple, dans la figure 2, dans la quelle les mêmes lettres indiquent des parties analogues de la fig. 1. Le relais de tension différentiel p comporte une bobine de blocage q parcourue par le courant continu du redresseur à courant continu. Le relais p
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possède en outre un bras de contact commandant des contacts auxiliaires, r, s, t, dont s et t servent à mettre les bobines d'excitation d'un relais de commande V pour l'inverseur dans le circuit d'une tension auxiliaire v, tandis que le contact auxiliaire , sert à exciter la bobine de déclenchement s du disjoncteur ultra rapide x monté dans le circuit à courant conti- nu.
Le circuit de la bobine d'enclenchement y du disjoncteur ultra rapide mène vers le commutateur en passant par les con- tacts auxiliaires du relais p et par un contact de verrouillage z1. Le disjoncteur untra rapide commande en outre un contact de verrouillage dans le circuit auxiliaire du relais de commande V.
Le mode de fonctionnement de l'installation d'après la figure % est le suivant:
Lorsque, un train descendant la pente, la tension continue de la ligne de prise de courant monte, la bobine m du relais p est excitée plus fortement, Lecourant continu de la valve à vapeur de mercure a. étant nul, la bobine de verrouillage q du rela n'est traversée par aucun courant, et le relais peut basculer dans sa position extrême de droite pour fermer les contacts auxi- liaires s. Dans son déplacement, le relais ferme d'aoord avec son bras de contact le contact auxiliaire r. La bobine de déclen- chement s du disjoncteur untra rapide X se trouve alors excitée et ce dernier s'ouvre .
Du fait de son ouverture, ce disjoncteur ferme le contact de verrouillage z dans le circuit du relais de commande V, Dans cette position "à droite" du relaie p. la bobine R du relais de commande V est intercalée dans le circuit de la source de courant auxiliaire, de sorte que l'inverseur se trouve déplacé vers le haut, c'est-à-dire que la cathode de la valve a est reliée au rail négatif et le point neutre du trans- formateur e au conducteur positif de la ligne. par le fait que le déplacement du relais p provoque d'abord l'ouverture du dis-
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joncteur rapide x dans le circuit à courant continu, la manoeuvre de l'inverseur k s'effectue sans courant, et celui-ci ne nécessi- te pas de soufflage d'étincelle.
Dès que l'inverseur 1±'est arrivé dans sa position extrême supérieure, il ferme soripontact de ver- rouillage z1 dans le circuit d'excitation de la bobine d'enclen- chement y du disjoncteur rapide x; cette bobine d'enclenchement e'st excitée et ferme le disjoncteur x, qui, de son côté, ouvre le contact de verrouillage z2 dans le circuit d'excitation des bobi- nes du relais de commande V. Ce dernier ne peut donc être actionné que lorsque le disjoncteur x est ouvert. Quand le relais p fonction- ne, l'appareil de contact h accouplé avec lui pour la commande des grilles de la valve se trouve placé de façon telle que la valve travaille comme redresseur inversé et débite du courant alternatif.
Lorsque lè train monte en rampe, le relais p bascule à gauche, l'inverseur est déplacé vers le bas et la valve est montée en redresseur à courant continu.
Au lieu de l'inverseur k on peut également employer des val- ves dont le passage est commandé par des grilles.