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SYSTEME d'INTERRUPTEUR à ENCLENCHEMENT AUTOMATIQUE.-
Lorsqu'on se sert de lignes d'une certaine importance pour le transport d'énergie, il est parfois nécessaire de partager les lignes en sec- tions de manière que, si un accident se produit dans une des sections, celle-ci puisse être isolée; de cette façon, l'accident n'aura pas une répercussion né- faste sur l'ensemble du réseau.
L'objet de l'invention est de prévoir les moyens pour arriver à ce but chaque fois qu'il se présente des circonstances qui pourraient être nuisi- bles au fonctionnement du réseau.
Les avantages de l'interconnexion de lignes de transport d'énergie sont bien connus; lorsque ces lignes alimentent un système de traction, il est
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souvent désirable de raccorder entre elles les sections de manière à égaliser les charges sur les sous-stations et à augmenter la surface disponible pour la récupération ou la régénération de la puissance qui peut être renvoyée au sys- tème par les véhicules qui circulent sur la ligne.
On sait également que des sections de lignes d'énergie sont con- nectées ou déconnectées par divers moyens, dans le but d'égaliser la charge et de localiser les défauts. Dans de nombreux'cas, ce but est atteint au moyen de dispositifsqui n'isolent pas complètement une section de l'autre. Grâce à la présente invention, une section peut être complètement isolée de l'autre et les deux sections ne sont réunies par aucune tésistance ou enroulement de relais,
L'invention permet également d'alimenter une section par une autre dans le cas où il est désirable de déconnecter une des sections du système d'a- limentation.
Une autre caractéristique de l'invention est qu'elle permet d'isoler à volonté une section à partir d'un emplacement éloigné des isolateurs de section.
On a proposé de nombreux dispositifspermettant de mettre en parallèle deux sections ou feeders lorsque la tension d'une section est égale à celle d'une autre ou bien en diffère d'une quantité prédéterminée ;mais jusqu'à maintenant il n'a pas été possible de le réaliser lorsque la tension d'une section est supérieure ou inférieure à celle d'une autre tout en mainte- nant les sections complètement isolées entre elles.
On comprendra mieux les avantages et les caractéristiques nouvel- les de l'invention en se référant à la description suivante ainsi qu'aux des- sins qui l'accompagnent et qui sont donnés simplement à titre d'exemple.
On décrira le système appliqué spécialement à la traction et, en particulier, à une ligne alimentée par un certain nombre de sous-stations,dans le cas où la ligne peut être sujette à de très fortes variations de charge,ou bien s'il faut localiser les effets d'un accident en un point de la ligne,
Bien entendu, l'invention ne sera pas limitée à cette application particulière et on pourra également l'appliquer dans d'autres réseaux indépen- damment de la destination de ceux-ci.
Dans le système que l'on va décrire, on évite que deux sections adjacentes d'un réseau soient réunies lorsque la différence de tension entre sections dépasse une valeur prédéterminée.
La Fig.l représente un schéma montrant les connexions entre deux
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sections d'un équipement employé dans un système à retour isolé;
La fig.2 donne un schéma analogue pour un système dans lequel un pôle est mis à la terre;
La fig.3 montre une variante dans le dispositif de la fig.l,
Dans la fig.1, on a montré un relais F muni d'une bobine f con- nectée aux lignes de transport d'énergie 1 et 2 d'une section X ; de même,une bobine g est branchée sur les lignes 3 et 4 d'une section adjacente Y.
Le relais F est muni d'un fléau qui est en équilibre lorsque la tension de la section X est sensiblement égale à celle de la section Y. Dans la position d'équilibre, un circuit se ferme, excitant le relais E. Lorsque les tensions des sections X et Y diffèrent entre elles d'une quantité supérieure à une valeur prédéterminée, le fléau du relais F penche du côté de la bobine à laquelle est appliquée la tension la plus élevée ; decette manière une série de contacts montés sur le fléau s'ouvrira. Que le contact de gauche ou celui de droite soit ouvert, le relais E, dans les deux cas, sera désexcité.
Supposons que les interrupteurs de ligne A et B sont fermés et qu'un courant trop intense passe d'une section à l'autre; dans ce cas, le relais C de surintensité fonctionnera. Les contacts de ce relais interrompent le cir- cuit des bobihes assurant la fermeture des interrupteurs de ligne A et B; ceux ci s'ouvrent et les deux sections sont isolées l'une de l'autre.
Un système de verrouillage prévu sur les interrupteurs de ligne A et B complète le circuit des bobines du relais F; si la tension appliquée à une des bobines dépasse celle de l'autre, un des contacts du fléau s'ouvrira, empêchant ainsi les interrupteurs de ligne de se refermer.
Lorsque la cause qui a produit la surcharge est écartée, les tensions sur les sections tendant à atteindre la même valeur ; dès que leur dif- férence est inférieure à la valeur prédéterminée, le relais F sera équilibré et les contacts du fléau se refermeront.
Le circuit du relais E est maintenant fermé et, après un temps déterminé, ses contacts se fermeront et complèteront le circuit de la bobine assurant la fermeture des interrupteurs de ligne A et B. Lorsque les interrup- teurs A et B se ferment, les deux sections sont connectées entre elles et le système de verrouillage normalement fermé, sur l'interrupteur A, interrompra le circuit des bobines des relais E et F, pour éviter une consommation inutile de courant.
Sur l'interrupteur de ligne A on a prévu un système de verrouil- @
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-lage présentant une dérivation pour les bobines des interrupteurs de ligne A et B.
E est un relais à temps; de cette manière le fléau du relais F reste dans sa position d'équilibre au cas où une variation momentanée de la tension se produit.
Dans la fig.2 on a représenté un système dans lequel un pôle est mis à la terre. Dans ce cas on ne prévoit pas d'interrupteur de ligne ou de fusible pour la partie de la ligne mise à la terre; à tous autres points de vue la disposition est la même que celle décrite à propos de la fig.l.
De nombreuses variantes du dispositif ci-dessus peuvent être em- ployées dans différentes conditions de service.
Dans certains cas, il peut être désirable d'éviter la fermeture des interrupteurs de ligne lorsque la tension de l'une ou l'autre section est inférieure à une valeur prédéterminée tout en étant assez rapprochée de la ten- sion de l'autre section pour que le fléau du relais F reste en équilibre. Dans le dispositif décrit, il suffit de prévoir le relais E et/ou les interrupteurs de ligne A et B de manière qu'ils fonctionnent pour cette valeur de la tension.
En outre, il est souvent désirable, lorsque les interrupteurs de ligne sont fermés, de déconnecter tous les circuits auxiliaires tels que ceux des bobines de fermeture des interrupteurs de ligne; une des raisons est, par exemple, que l'on facilite ainsi les essais de fuite de la ligne positive ou de la ligne négative.
Avec le dispositif représenté à la fig.3, ceci est rendu possible en munissant les interrupteurs de ligne A et B de loquets qui les maintiennent après la fermeture. Dans ce cas,une différence de potentiel qui ne dépasse une valeur prédéterminée produira la fermeture des contacts du relais F, excitant le relais E dont le fonctionnement complétera le circuit des interrupteurs de ligne A et B.
Ces interrupteurs se fermeront et resteront dans cette position jusqu*à ce que le relais de surintensité C s'ouvre, complétant ainsi le circuit des bobines des interrupteurs A et B. Les circuits des relais E et F sont ou- verts par suite le la fermeture des interrupteurs A at B d'une manière analogue à celle exposée ci-dessus.
Lorsqu'on désire alimenter une section au moyen d'une autre il suffit d'ouvrir les interrupteurs G de la sous-station qui est connectée à la section que l'on désire alimenter.
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Lorsque l'on désire isoler une section, il est nécessaire de faire fonctionner d'abord le relais de surintensité 0; ceci peut être fait en réduisant la tension à la sous-station connectée à la section à isoler; on fera donc passer un courant intense par cette section. Si l'on ne veut pas se servir de cette méthode, on peut prévoir un interrupteur bipolaire K et une résistance
H de manière à obtenir la condition désirée.
A la fig.3, la section X peut être isolée au moyen de l'interrup- teur G de cette section X, et l'interrupteur bipolaire K. La valeur de la résis- tance H est prévue de manière à faire fonctionner le relais C pour le courant passant de la section Y à la section X.
Lorsque le relais de surintensité C fonctionne, les bobines des interrupteurs de ligne A et B sont excitées et les interrupteurs ouverts; la section X sera donc isolée,
Dans ces conditions, on constatera que seule la bobine f du re- lais F sera excitée lorsque les interrupteurs de ligne A et B sont ouverts, et que le circuit assurant la fermeture de ces interrupteurs ne se fermera que lorsqu'on rétablira la tension sur la section X à sa valeur primitive.
Quoique le relais F ait été représenté muni d'un fléau pivotant autour de son centre, on peut se servir de n'importe quel type de relais diffé- rentiel. Par exemple on peut se servis d'un relais muni d'un simple contact et d'un système magnétique comportant deux enroulements, l'un connecté à la section X et l'autre à la section Y. Les enroulements seront disposés d'une façon différen- tielle sur le même noyau de manière à rendre la force magnétique proportionnelle à la différence de tension entre les deux bobines.
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AUTOMATIC SWITCH SYSTEM -
When using lines of a certain importance for the transmission of energy, it is sometimes necessary to divide the lines into sections so that, if an accident occurs in one of the sections, it can be isolated; in this way, the accident will not have a negative impact on the entire network.
The object of the invention is to provide the means to achieve this goal whenever circumstances arise which could be harmful to the operation of the network.
The advantages of interconnecting power lines are well known; when these lines feed a traction system, it is
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often desirable to interconnect the sections in such a way as to equalize the loads on the substations and to increase the surface available for recovery or regeneration of the power which can be returned to the system by the vehicles traveling on the line .
It is also known that sections of power lines are connected or disconnected by various means, for the purpose of equalizing the load and locating faults. In many cases, this goal is achieved by means of devices which do not completely isolate one section from the other. Thanks to the present invention, one section can be completely isolated from the other and the two sections are not joined by any resistor or relay winding,
The invention also makes it possible to supply one section by another in the event that it is desirable to disconnect one of the sections from the supply system.
Another feature of the invention is that it makes it possible to isolate a section at will from a location remote from the section insulators.
Numerous devices have been proposed which make it possible to put two sections or feeders in parallel when the voltage of one section is equal to that of another or else differs from it by a predetermined amount; but until now it has not been This can be done when the voltage of one section is higher or lower than that of another while keeping the sections completely isolated from each other.
The advantages and the novel characteristics of the invention will be better understood by referring to the following description and to the drawings which accompany it and which are given simply by way of example.
We will describe the system applied especially to traction and, in particular, to a line supplied by a certain number of substations, in the case where the line may be subject to very large variations in load, or if it is necessary locate the effects of an accident at a point on the line,
Of course, the invention will not be limited to this particular application and it will also be possible to apply it in other networks independently of the destination of the latter.
In the system to be described, it is avoided that two adjacent sections of a network are joined together when the voltage difference between sections exceeds a predetermined value.
Fig.l is a diagram showing the connections between two
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sections of equipment used in an isolated return system;
Fig. 2 gives a similar diagram for a system in which one pole is earthed;
Fig.3 shows a variant in the device of fig.l,
In fig.1, we have shown a relay F provided with a coil f connected to the power transmission lines 1 and 2 of a section X; similarly, a coil g is connected to lines 3 and 4 of an adjacent section Y.
Relay F is provided with a beam which is in equilibrium when the voltage of section X is substantially equal to that of section Y. In the equilibrium position, a circuit closes, energizing relay E. When the voltages sections X and Y differ from each other by an amount greater than a predetermined value, the beam of relay F leans towards the side of the coil to which the highest voltage is applied; in this way a series of contacts mounted on the beam will open. Whether the left or right contact is open, relay E, in both cases, will be de-energized.
Suppose line switches A and B are closed and too high a current flows from one section to another; in this case, the overcurrent relay C will operate. The contacts of this relay interrupt the circuit of the bobihes ensuring the closing of line switches A and B; these open and the two sections are isolated from each other.
A locking system provided on line switches A and B completes the circuit of the coils of relay F; if the voltage applied to one of the coils exceeds that of the other, one of the beam contacts will open, thus preventing the line switches from closing.
When the cause which produced the overload is removed, the voltages on the sections tend to reach the same value; as soon as their difference is less than the predetermined value, relay F will be balanced and the beam contacts will close.
The circuit of relay E is now closed and, after a determined time, its contacts will close and complete the circuit of the coil ensuring the closing of line switches A and B. When switches A and B close, both sections are connected to each other and the normally closed interlock system, on switch A, will interrupt the circuit of the coils of relays E and F, to avoid unnecessary consumption of current.
A locking system is provided on line switch A.
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-lage with a bypass for the coils of line switches A and B.
E is a time relay; in this way the beam of relay F remains in its equilibrium position in the event that a momentary variation in voltage occurs.
In fig. 2 there is shown a system in which a pole is earthed. In this case, no line switch or fuse is provided for the earthed part of the line; from all other points of view the arrangement is the same as that described with regard to fig.l.
Many variations of the above device can be employed under different service conditions.
In some cases, it may be desirable to avoid closing the line switches when the voltage of either section is less than a predetermined value while still being fairly close to the voltage of the other section. so that the beam of relay F remains in balance. In the device described, it suffices to provide the relay E and / or the line switches A and B so that they operate for this value of the voltage.
In addition, it is often desirable, when the line switches are closed, to disconnect all the auxiliary circuits such as those of the closing coils of the line switches; one of the reasons is, for example, that one thus facilitates the leakage tests of the positive line or the negative line.
With the device shown in fig.3, this is made possible by providing the line switches A and B with latches which hold them after closing. In this case, a potential difference which does not exceed a predetermined value will produce the closing of the contacts of relay F, energizing relay E, the operation of which will complete the circuit of line switches A and B.
These switches will close and remain in this position until the overcurrent relay C opens, thus completing the circuit of the coils of switches A and B. The circuits of relays E and F are subsequently opened. closing of switches A and B in a manner similar to that described above.
When it is desired to supply one section by means of another, it suffices to open the switches G of the substation which is connected to the section which is to be supplied.
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When you want to isolate a section, it is necessary to first operate the overcurrent relay 0; this can be done by reducing the voltage at the substation connected to the section to be isolated; we will therefore pass an intense current through this section. If you do not want to use this method, you can provide a bipolar switch K and a resistor
H so as to obtain the desired condition.
In fig. 3, section X can be isolated by means of the switch G of this section X, and the bipolar switch K. The value of resistor H is set in order to operate the relay. C for the current flowing from section Y to section X.
When the overcurrent relay C operates, the coils of line switches A and B are energized and the switches open; section X will therefore be isolated,
Under these conditions, it will be noted that only the coil f of the relay F will be energized when the line switches A and B are open, and that the circuit ensuring the closing of these switches will not close until the voltage is restored to section X at its original value.
Although relay F has been shown with a beam pivoting around its center, any type of differential relay can be used. For example, we can use a relay with a single contact and a magnetic system comprising two windings, one connected to section X and the other to section Y. The windings will be arranged in a differentially on the same core so as to make the magnetic force proportional to the voltage difference between the two coils.