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M E M O I R E DESCRIPTIF déposé à l'appui d'une demandede BREVET D ' INVENTION Installation de commande à distance pour l'exécution d'opérations dans des posées
Il est déjà connu de commander à distance, à partir d'un poste Metteur central, par l'intermédiaire de réseaux de courant alternatif ou.
continu déjà existants, des opérations comme l'allumage et l'extinction de l'éclairage desrues, des escaliers, et des numéros de maisons, le branchement et le débranchement des accumula- teurs d'eau, chaude et des armoires réfrigérantes, la trans- mission de signaux de protection aérienne, la commutation de compteurs à tarifs et le contrôle de tous genres de phénomènes. C'est ainsi qu'on a proposé entre autres,pour la transmission des courants de commande vers les postes récepteurs, d'utiliser le conducteur neutre,plusieurs fois mis la terre, d'un réseau de courant alternatif, et la terra.
On partait de la constatation du fait que même une mise a la terre très développée du conducteur neutre offre encore une telle résistance que, si l'on remplit certaines conditions, une commande à distance d'opérations est possible]
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Dans une installation de commande à distance connue, où l'on utilise le conducteur neutre plusieurs fois mise à la terre d'un réseau à courant alternatif et la ter- re, on procède par exemple en munissant les postes de réception de relais oscillants à bobine tournante, qui sont excités par des impulsions rythmiques de courant con- tinu émises par le poste émetteur.
Dans ces conditions un organe oscillant du relais, lorsqu'il est excité par un nombre d'impulsions de courant continu qui correspond à sa fréquence propre pendant une unité de temps déterminée, entre en oscillation assez fortement pour que l'opération désirée, subordonnée à cette série d'impulsions de courait continu, soit déclenchée.
Bien que les installations de commande à distance munies de ces relais oscillants à bobine tournante permet- tent par elles-mêmes l'emploi du conducteur neutre plusieurs fois mis à la terre d'un réseau de courant alternatif, elles ont cependant une série d'inconvénients qui ne leur permettent pas de se répandre largement.
Un inconvénient d'un tel système de commande à distance consiste en ce que seule l'exécution d'un nàmbre restreint d'opérations diffé- rentes est possible, parce que les diverses séries d'impul- sions de courant continu doivent se différencier d'une façon suffisante par leurs fréquences pour l'obtention de la sélectivité voulue- En outre la sécurité contre les influences pertubatrioes est très faible, car une seule impulsion perturbatrice ayant une force suffisante peut déjà faire réagir le relais oscillant. Il faut considérer aussi comme fâcheux le fait qu'on ne peut jamais concevoir que l'exécution d'une opération unique aveo le relais oscillant prévu aux postes récepteurs.
Au contraire,, des qu'il s'agit d'exécuter plusieurs opérations à un poste récepteur, il faut employer, pour chaque opération, un relais oscillant spécial. Mais
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étant donné que, le plus souvent, on doit exécuter, à un poste récepteur, plusieurs opérations, unelle installa- tion de commande à distance deviendrait relativement coû - teuse du fait que ces relais oscillants supplémentaires qui sont nécessaires. Il ne faut pas non plus mésestimer la possibilité d'une action frauduleuse, que l'on pourrait réaliser par des moyens simples.
La présente invention est relative à une installa- tion de commande à distance pour l'exécution d'opérations dans des postes récepteurs placés à distances d'un poste émetteur, au moyen d'impulsions de courant continu, pour la transmission des quelles, à partir du poste émetteur jusqu'aux postes récepteurs, on utilise le conducteur neutre, plusieurs fois mis à la terre, d'un réseau de cou- rant alternatif, et la terre. Suivant l'invention, les in- convénients inhérents l'installation de commande à distance précitée sont réduits largement par le fait qu'aux postes récepteurs un relais de réception très sensible à courant continu commande un dispositif sélecteur de contacts qui amorce l'exécution des diverses opérations.
Dans une semblable installation de commande à distance le relais de réception à courant continu peut commander un dispositif sélecteur de contacta entraîné moteur asynchrone. Le relais à courant continu prévu aux postes récepteurs peut, dans un cas de ce genre, être agencé de telle façon qu'il ferme pendant une courte durée, lorsqu' il est excisé par une impulsion de démarrage, le circuit d'excitation du moteur synchrone, et, lorsqu'il est excité par une impulsion de sélection, le circuit de sélection du dispositif sélecteur de contacts, subordonné à l'opération choisie.
Il est également concevable que le relais à courant continu soit excité par plusieurs impulsions de sélection, en vue de la fermeture brève de plusieurs circuits de
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sélection d'un dispositif sélecteur de contacts fonctionnant d'après la méthode de combinaison.
Les relais à courant continu peuvent être agencés en relais polarisés d'un type quel conque, tels que des relais ayant une position de travail, ou une position moyenne et deux positions de travail, On peut aussi, pour ces relais à courant continu, choisir des relais du type à bobine tournante. On peut aussi monter en avant du relais con - tinu, en vu* de le protéger contre les influences nuisibles du réssau de oourant alternatif, une bobine de réactance ou mène un circuit d'arrêt. Afin d'écarter le courant alter- natif des relais à courant continu, les enroulement d'exoi- tation de ceux-ci peuvent être réunis par un condensateur.
Sur le dessin on a représenté, dans les figures 1 à 3, trois modes d'exécution de l'invention choisis a titre d'exemple.
La figure 1 montre le montage d'une installation de commande à distance avec un poste émetteur et deux postes récepteurs, où l'on emploie des relais de réception à courant continu ayant une position moyenne et deux posi- tions de travail,
Dans chacune des figures 2 et 3 on voit un monta- ge d'un poste récepteur utilisant un relais de réception polarisé à courant continu, ayant une seule position de travail.
Dans le montage de la figure 1 l'émetteur A et les récepteurs B,C sont branchés entre le conducteur neutre 1 d'un réseau de courant alternatif 1,2,3,4 plusieurs fois mis à terre , et la terre 5. L'émetteur A contient une source de courant continu. 6, dont% le milieu est mis à la terre et dont le pôle négatif et le pôle positif peuvent être reliés au conducteur neutre 1 par un permutateur polaire
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7. Le récepteur B présente le relais de réception polarise 8 courant continu et un dispositif sélecteur de con - tacts. 9 commandé par ce relais.
Le récepteur C ne se distingue du récepteur B que par le montage dix relais de réception 8 à courant continu. En conséquence le dispositif sélecteur de contacta. 9 n'a pas été dessiné dans ce récep - teur.
Le relais de réception polarisé 8 courant aonti.- nu du récepteur B possède, d'une manière connue, l'enroule- ment 10 qui est relie d'une part, par l'intermédiaire d'une 'bobine de réactance 11, au conducteur neutre 1, et d'autre part à la terre, et qui est shunté par un condensateur 12.
Le contact de commutation 13 du relais à courant continu 8, qui commande le dispositif sélecteur de contacts. 9 et qui coopère avec les contacts 13,14, prend, trois positions : une position moyenne que l'on voit sur la figure et deux positions de travail.
Le contact 14 est réuni à un cote de l'enroulement d'excitation 16 du moteur synchrone 17, le contact 15 est réuni au bras de contact 18 du sélecteur de contacts 19 et le contact de commutation 13 est relié, par l'intermédiaire d'un contact de remise au zéro 26 commandé par le moteur synchrone 17, à l'enroulement d'excitation 16 du moteur synchrone 17 et au conducteur de phase 2. Les enroulements 20, 21 du relais basculant 22 destiné à l'exé- ou%ion de deux opérations sont raccord'de d'une part chacun à un contact de sélection 23 on 24 du sélecteur de contacts 19 et d'autre part au conducteur neutre 1.
Le contact bascu- lant 38 réuni au conducteur de phase 2 du réseau de courant alternatif coopère avec un contact 25 conduisant au dis- positif qui sert à l'exécution de l'opération.
Si l'on veut déclencher une opération au poste récepteur B, il faut réunir pendant une courte durée le
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permutateur polaire 7 prévu au poste émetteur A avec le contact 27 du pôle positif de la source 6 de courant continu.
Il se produit alors dans le circuit désormais fermé +, 27, 7, 1, 11, 10, 5, - une impulsion de courant continu, qui excite le relais de réception 8 à courant continu. Le con- tact de commutation 13 est alors relié pour peu de temps au contact 14, en sorte que le moteur synchrone 17 démarre.
Peu après le démarrage du moteur synchrone 17 le contact 26 de remise au zéro est fermé, en sorte que l'alimentation de l'enroulement d'excitation 16 du moteur synchrone 17 peut se faire par l'intermédiaire de ce contact, lorsque le contact de commutation 13 du relais à courant continu 8 est revenu à sa position moyenne.
Dès que le bras de contact 18 du sélecteur de contacts 19 parvient sur le contact de sélection 23, une impulsion négative de sélection de courant continu est émise, par suite du changement de position du contact de permutation 7 du poate émetteur A et par conséquent par suite de sa réunion au contact 28 du pôle négatif de la source 6 de courant continu. Le relais de réception 10 à courant continu est alors excité de nouveau et de telle façon que le contact de commutation 13 soit réuni au contact 15. par suite l'enroulement 20 du relais basculait 22 est alors excité pendant une courte durée et le con- tact basculant 38 est réuni au contact 25, si bien que l'opération désirée est amorcée. Lorsque le bras de contact 18 atteint sa position d'origine, le contact 26 de remise au zéro est de nouveau ouvert.
Le circuit de 1 t enroulement d'excitation 16 est alors interrompu, si bien que le moteur synchrone 17 revient au repos. L'installation reprend donc les positions Indiquées sur la figure, à l'exception du contact oscillant 38 du relais basculant 22.
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Si le contact opératoire 38 du relais basculants 22 doit revenir à la position antérieure, les phénomènes précédemment décrits doivent se répéter. Simplement l'impul- sion négative de courant continu, c'est-à-dire l'impulsion de sélection, arrivera maintenant lorsque le bras de contact 18 parviendra sur le contact de sélection 24. Alors l'enrou- lement de relais basculant 22 sera excité et le contact oscillant 38 sera de nouveau commuté.
Bans le montage de réception de la figure 1 on obtient par la bobine de réactance 11 une protection de relais de réception à courant continu contre les tensions alternatives qui peuvent se produire entre le conducteur neutre et la terre. On peut aussi, comme dans le récepteur C, atteindre le même résultat par un circuit d'arrêt 29.
Dans le dispositif de réception de la figure 2 l'enroulement excitateur 10 du relais polarisé 8 est relié d'une part aux contacts 30, 51 et d'autre part aux contacts 32,33 d'un permutateur polaire 34, dont le contact de permutation 35 commandé par le sélecteur de contacts 19 se trouve sur la ligne de transmission. Le relais de récep- tion polarisé 8 à courant continu, qui possède une seule position de travail, contient un contact oscillant 13, qui est relié, comme le contact oscillant 13 du récepteur B de la figure 1,au conducteur de phase 2, et, par l'intermé- diaire du contact de remise au zéro 26, à l'enroulement d'excitation 16 du moteur synchrone 17-.
Sur l'enroulement d'excitation 16 du moteur syn- chrone 17 est également branché un contact de sélection 36, sur lequel le bras de contact 18 se trouve en position de repos. Le montage du relais basculant. 22 est le même que dans la disposition de la figure 1.
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Lors de l'arrivée d'une impulsion positive de courant continu, le relais de réception 8 à courant continu est excité et son contact oscillant 13 est amené pendant une courte durée sur le contact 15, en sorte que le moteur synchrone 17 se met en marche et demeure aussi en marche grâce au contact de remise au zéro 26 qui a été ensuite formé. De plus, immédiatement après la mise en marche du moteur synchrone 17, le contact de permutation 35 du permu- tateur 34 change de position.
Dès qu'une impulsion négative de courant continu, qui passe maintenant par les contacts 32,31 du permutateur 34, arrive à un moment ou.le bras de contact 18 parvient sur le contact de sélection 23 relié à l'enroulement d'excitation 20 du relais basculant 22, l'enroulement 20 du relais basculant 22 est excité par le changement de position du contact oscillant 13 du relais à courant continu 8 maintenant excité ( ce contact arrivant sur le contact 15) et, du fait du changement de position ainsi provoqué du contact oscillant 38, l'opération choisie s'exécute.
Le contact oscillant 38 du relais basculant 22 change de nou- veau de position lorsqu'on répète l'opération d'émission précédemment décrite ; à vrai dire maintenant l'impulsion négative de sélection doit arriver au moment ou le bras de contact 18 parvient sur le contact de sélection 24.
Avec ce dis-positif de réception il est donc possible, grâce au permutateur 34, et malgré l'emploi d'un relais de réception à courant continu ayant une seule position de travail, de provoquer la commande à distance par une impulsion positive de démarrage et une ou plusieurs impulsions négatives de sélection.
Le dispositif de réception de la figure 3 ne se distingue de celui de la figure 2 que par le fait que l'en-
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roulement.! d'excitation 10 dú relais polarisé 8 est interca- le directement sur laligne de transmission, c'est-à-dire sans l'intermédiaire d'un permutateur polaire 34. Il est clair que, du fait de la expression du permutateur polaire, le dispositif ne réagit qu'aux impulsions positives ou négatives de courant continu. La sensibilité à l'égard des impulsions. pertubatrices est donc, dans ce dispositif de réception, plus grande que dans le cas de la figure 2.
Comme on le voit sans difficulté sur les modes d'exécution représentés, on peut, grâce à l'emploi d'un dispositif sélecteur de contacts, en combinaison avec le relais de réception à courant continu intercalé entre le conducteur neutre plusieurs fois mis à la terre, et la terre, concevoir l'exécution d'un nombre extraordinairement élevé d'opérations. Du fait que, pour l'exécution d'une opé- ration, on peut donner une impulsion positive de démarrage et une ou plusieurs impulsions négatives de sélection, on obtient une sécurité accrue contre l'influence d'impulsions pertubatrioes. En outre,sur le dispositif de réception même, on peut aussi prévoir des mesures contre les pertur- bations.
Il faut encore indiquer que les divers dispositifs de réception ne permettent pas seulement l'exécution d'une opération unique, mais qu'au contraire on peut exécuter autant d'opérations qu'on veut, sans qu'il soit nécessaire de prévoir d'autres relais de réception à courant continu, ou sans qu'on doive apporter des changements capitaux au dispositif sélecteur de contacts- Il est simplement, néces- saire de relier les relais basculants supplémentaires, né- cessaires à l'exécution des opérations, aus contacts de sélection correspondants. Un avantage complémentaire des dispositifs de réception consiste en ce qu'il est relative- ment. difficile d'agir sur eux frauduleusement.
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Il est clair que les( dispositifs de réception de l'installation de commande , distance n'ont pas absolu- ment besoin d'être agencés et montés comme on l'a décrit et représenté.On peut au contraire concevoir d'autres possibilités d'exécution et d'autres emontages des relais récepteurs à courant continu et des sélecteurs de contacts.