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Perfectionnement aux dispositifs de transmission de courants haute fréquence sur une ligne de transport d'nergie en haute
Dans les dispositifs de téléphonie, télémesure, té- lécommande, téléréglage, télésignalisation ou les dispositifs de protection à haute fréquence, on se sert souvent des lignes de transport d'énergie pour transmettre les courants de haute fréquence. On doit, pour cela, établir en certains points ap- propriés des lignes de transport, des liaisons électriques entre ces lignes et les postes émetteurs ou récepteurs des courants haute fréquence* Il faut, de plus, s'arranger de façon que les courants haute fréquence ne passent que dans les parties utiles du réseau.
Si la ligne passe par le jeu de barres d'un poste de coupure ou de dérivation, on peut employer un dispositif ana- logue à celui représenté schématiquement fig.l, d'une part pour superposer les courants haute fréquence au courant industriel, ou pour recevoir ces courants haute fréquence et, d'autre part, pour empêcher ces derniers courants de passer dans les dé- rivations qui partent du poste.
Dans la fig.l, on a représenté schématiquement en 1 et 2 deux postes relies par une ligne haute tension 3, qui passe dans le jeu de barres 4 d'un poste 5, en coupure ou en dérivation; 6 et 7 représentent deux feeders ou dérivation partant du poste 5. Pour empêcher les courants de haute fréquence de fuir dans les dérivations, on place en 8 des bouchons accordés pour la haute fréquence* D'autre part, on a représenté en 9 un ensemble d'émetteurs et récepteurs haute fréquence liés électriquement aux barres omnibus 4 à l'aide d'un couplage approprié, représenté par le condensateur 10, ce qui permet une émission bilatérale-sur les deux tronçons de la ligne 3 vers les postes 1 et 2 et la réception des courants haute fréquence émis par ces postes;
11 sont des sectionneurs qui permettent de séparer chaque tronçon de la ligne 3 des barres 4 et de la mettre à la terre à l'aide de l'un des contacts 11'.
L'examen de la fig. 1 permet de voir nettement qu'avec ce dispositif, la liaison haute fréquence entre les postes 1, 2 et 5 n'est assurée que tant que les deux section- neurs 11 sont fermés ; si l'un des sectionneurs est ouvert pour permettre la mise à la terre du tronçon de ligne correspondant, la liaison est supprimée entre les deux postes 1 et 2, ainsi qu'entre le poste 5 et le poste 1 ou 2 situé du côté de la coupure.
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Pour éviter cet inconvénient, on emploie habituelle- ment un montage analogue à celui représenté schématiquement dans la fig.2, dans laquelle les lettres 1 à 7, ensuite 9, 11 et 11' ont la même signification que dans la fig. 1; 8 repré- sentent encore des bouchons haute fréquence, mais ces bouchons sont placés sur les tronçons de la ligne 3 (et non sur les dé- rivations 6 et 7); d'autre part, l'ensemble émetteurs-récepteurs est relié électriquement à la ligne 3 par deux groupes de dis- positifs 10, l'un pour chaque tronçon, au delà des sectionneurs 11 par rapport aux barres 4 ; lesdispositifs 10 sont reliés du côté basse tension, d'une part entre eux et d'autre part aux ensembles émetteurs-récepteurs 9 par des adaptateurs non repré- sentés sur la figure.
On est amené à mettre les bouchons 8 sur les tronçons de la ligne, parce que, dans ce montage, on doit séparer elec- triquement les points d'insertion des liaisons 10 avec chacun des tronçons de la ligne 3.
Ce dispositif présente, par rapport à celui de la fig.l., l'inconvénient de doubler le nombre de liaisons 10, et on sait que ces dispositifs haute tension sont très coùteux; de plus, les bouchons 8 sont beaucoup plus volumineux, donc plus onéreux que ceux du montage fig.l, parce que, dans le cas de la fig.2, ils doivent laisser passer un courant à la fréquence industrielle, en général beaucoup plus important que lorsque ces bouchons sont introduits dans les dérivations 6 et 7.
La présente invention concerne un dispositif qui pré- sente l'avantage de permettre, comme celui de la fig.2, la continuité des liaisons haute fréquence, même en cas de mise à la terre de l'un des tronçons de la ligne passant dans un poste de coupure ou de dérivation, ou même des deux, ou, en général, de toutes les lignes d'un réseau passant dans ce poste, sans présenter les deux inconvénients du dispositif de la fig.2, et permettant d'obtenir un prix de revient à peine su- périeur à celui des dispositifs suivant la fig.l.
Il consiste, en principe, à employer un dispositif analogue à ce dernier, complété par des liaisons haute fréquence à basse tension éta- blies entre les ensembles émetteurs-récepteurs et les fils de terre, ces liaisons n'intervenant, dans chaque tronçon, que lorsqu'il est mis à la terre, complétées par des bouchons basse tension intercalés dans les fils de terre pour empêcher, dans le même cas, les courants de haute fréquence de passer dans le sol.
La fig.3 donne, à titre d'exemple, le schéma d'une application du dispositif faisant l'objet de l'invention. Dans la flg,3, les lettres 1 à 11' ont la même signification que dans la fig. 1; 12 représentent des bouchons accordés à la haute fréquence et placés sur les fils de terre, 13 sont des dispositifs de couplage analogues à 10, mais à basse tension.
Ces dispositifs de couplage sont reliés entre eux par des adap - tateurs non représentés sur la figure et leur point commun est connecté, également par des adaptateurs non représentés, aux ensembles émetteurs-récepteurs 9 et au dispositif de couplage 10.
Les circuits bouchons 12 n'ont à laisser s'écouler que les décharges statiques du tronçon de la ligne 3 mis à la terre; ils seront donc réalisés en fil de faible section et avec des capacités isolées pour des tensions faibles.
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De même, les dispositifs de couplage 13 seront réali- sés pour de faibles tensions; ils pourront être constitues par exemple, par des condensateurs employés en téléphonie courante.
Le fonctionnement du dispositif est le suivant :
Lorsque les sectionneurs 11 sont fermés, on se trouve dans les mêmes conditions que dans la fig.l: au poste 5 l'é- mission et la réception des courants haute fréquence sont assu- rées par les liaisons 10, tandis que la transmission de ces cou- rants, dans les dérivations 6 et 7, est empêchée par les bou- chons 8.
Lorsqu'un des sectionneurs 11 est ouvert et son con- tact 11' fermé, la section correspondante de la ligne 3 est mise à la terre ; pourtant, la continuité de la liaison, haute fréquence est assurée par le dispositif de couplage 10 et par le dispositif 13 correspondant au tronçon à la terre. Si les deux tronçons de la ligne 3 sont à la terre, la continuité de la liaison haute fréquence est assurée par les deux dispositifs de couplage 13.
Dans tous les cas, les circuits bouchons 8 ou 12 ren- dent négligeables les fuites des courants haute fréquence vers les dérivations 6 et 7 ou vers le sol.
On voit, sur cet exemple, les avantages principaux du dispositif faisant l'objet de la présente invention : il ne nécessite qu'un seul dispositif de couplage à haute fréquence, sur la haute tension (ou groupe de dispositifs) 10 pour les deux tronçons de la ligne 3, les couplages supplémentaires 13 étant des couplages basse tension; il évite l'emploi de bou- chons sur le trajet direct de la ligne 3, qui aurait pour effet de limiter la capacité de transport de la ligne et conduirait à l'emploi de bouchons coûteux, parce qu'ils auraient à laisser passer des courants importants.
Si plusieurs tronçons de ligne passent pas un même poste, et aboutissent aux mêmes barres omnibus, on emploiera encore un seul dispositif de couplage haute fréquence (ou groupe de dispositifs) 10 sur la haute tension, celui-ci étant com- plété par autant de dispositifs basse tension qu'il y a de con- ducteurs de mise à la terre, complétés par des bouchons ana- logues à 12 pour chacun de ces conducteurs.
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Improvement in devices for transmitting high frequency currents on a high energy transmission line
In telephony, telemetry, remote control, remote control, remote signaling or high frequency protection devices, power lines are often used to transmit high frequency currents. For this, we must establish at certain appropriate points of the transmission lines, electrical connections between these lines and the stations emitting or receiving high frequency currents * It is necessary, moreover, to arrange so that the high currents frequency pass only in useful parts of the network.
If the line passes through the busbar of a breaking or bypass station, a device similar to that shown schematically in fig.l can be used, on the one hand to superimpose the high frequency currents on the industrial current, or to receive these high frequency currents and, on the other hand, to prevent these latter currents from passing through the by-passes that leave the substation.
In fig.l, there is schematically shown at 1 and 2 two stations connected by a high voltage line 3, which passes through the busbar 4 of a station 5, in cut or bypass; 6 and 7 represent two feeders or bypass leaving from station 5. To prevent high frequency currents from leaking into the bypasses, plugs matched for the high frequency are placed at 8 * On the other hand, a set is shown at 9. of high-frequency transmitters and receivers electrically linked to the bus bars 4 by means of an appropriate coupling, represented by the capacitor 10, which allows a bilateral transmission - on the two sections of the line 3 to the stations 1 and 2 and the reception of the high frequency currents emitted by these stations;
11 are disconnectors which make it possible to separate each section of line 3 from bars 4 and to earth it using one of the contacts 11 '.
Examination of fig. 1 makes it possible to see clearly that with this device, the high-frequency link between stations 1, 2 and 5 is only ensured as long as the two disconnectors 11 are closed; if one of the disconnectors is open to allow earthing of the corresponding section of line, the connection is removed between the two stations 1 and 2, as well as between station 5 and station 1 or 2 located on the the cut.
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To avoid this drawback, an assembly similar to that shown schematically in fig. 2 is usually employed, in which the letters 1 to 7, then 9, 11 and 11 'have the same meaning as in fig. 1; 8 still represent high frequency plugs, but these plugs are placed on the sections of line 3 (and not on by-passes 6 and 7); on the other hand, the transmitter-receiver assembly is electrically connected to line 3 by two groups of devices 10, one for each section, beyond the disconnectors 11 with respect to the bars 4; the devices 10 are connected on the low voltage side, on the one hand to each other and on the other hand to the transceiver assemblies 9 by adapters not shown in the figure.
We have to put the plugs 8 on the sections of the line, because, in this assembly, we must electrically separate the insertion points of the connections 10 with each of the sections of the line 3.
This device has, compared to that of fig.l., the drawback of doubling the number of connections 10, and we know that these high voltage devices are very expensive; in addition, the plugs 8 are much larger, therefore more expensive than those of the assembly fig.l, because, in the case of fig. 2, they must allow a current to pass at the power frequency, in general much greater only when these plugs are introduced into leads 6 and 7.
The present invention relates to a device which has the advantage of allowing, like that of FIG. 2, the continuity of the high-frequency links, even in the event of earthing of one of the sections of the line passing through. a switch-off or bypass station, or even both, or, in general, all the lines of a network passing through this station, without having the two drawbacks of the device of FIG. 2, and making it possible to obtain a cost price hardly higher than that of the devices according to fig.l.
It consists, in principle, in using a device similar to the latter, supplemented by high-frequency low-voltage links established between the transmitter-receiver assemblies and the earth wires, these links only intervening in each section. when earthed, supplemented by low voltage plugs interposed in the earth wires to prevent, in the same case, high frequency currents from passing into the soil.
FIG. 3 gives, by way of example, the diagram of an application of the device which is the subject of the invention. In the flg, 3, the letters 1 to 11 'have the same meaning as in fig. 1; 12 represent plugs tuned to the high frequency and placed on the ground wires, 13 are coupling devices similar to 10, but at low voltage.
These coupling devices are interconnected by adapters not shown in the figure and their common point is connected, also by adapters not shown, to the transceiver assemblies 9 and to the coupling device 10.
The plug circuits 12 need only allow the static discharges of the section of line 3 to flow to earth; they will therefore be made of wire of small section and with isolated capacitors for low voltages.
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Likewise, the coupling devices 13 will be made for low voltages; they could be formed, for example, by capacitors used in current telephony.
The operation of the device is as follows:
When the disconnectors 11 are closed, we find ourselves in the same conditions as in fig. 1: at station 5 the transmission and reception of high frequency currents are ensured by the links 10, while the transmission of these currents, in branches 6 and 7, are prevented by plugs 8.
When one of the disconnectors 11 is open and its contact 11 'closed, the corresponding section of line 3 is earthed; however, the continuity of the high-frequency link is ensured by the coupling device 10 and by the device 13 corresponding to the section to the earth. If the two sections of line 3 are earthed, the continuity of the high-frequency link is ensured by the two coupling devices 13.
In all cases, the plug circuits 8 or 12 make the leakage of high frequency currents to the taps 6 and 7 or to the ground negligible.
We see, in this example, the main advantages of the device which is the object of the present invention: it only requires a single high-frequency coupling device, on the high voltage (or group of devices) 10 for the two sections. of line 3, the additional couplings 13 being low voltage couplings; it avoids the use of plugs on the direct route of line 3, which would have the effect of limiting the line's transport capacity and would lead to the use of costly plugs, because they would have to pass important currents.
If several sections of line pass through the same substation, and end at the same bus bars, a single high-frequency coupling device (or group of devices) 10 will be used on the high voltage, this being supplemented by as many low voltage devices that there are earthing conductors, completed by plugs similar to 12 for each of these conductors.