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INSTALLATION DE SECURITE SIMPLIFIEE, DE CHEMIN DE FER.
EMI1.1
Le deveioppemens des ansca,la-c2ons ae sécurité ae cnemin d.e -er, qui fonctionnent avec des courants de contrôle, à savoir en premier lieu les installations de manoeuvre électriques, a produit différentes innova- tions au cours des temps, toutes ces innovations conservant toutefois le principe des "circuits de courant de contrôle". Il était et il est encore usuel de prévoir un circuit de courant de contrôle séparé pour chaque sec- teur de voie. Les installations de maneuvre électriques également, avec "régistre de verrouillage électrique Il ne font pas exception à ce point de vue.
Le montage de ces circuits de courant de contrôle exige, dans les grandes installations à itinéraires nombreux, une grande dépense de contacts et de conducteurs et par conséquent de temps et d'argent., cette dépense augmentant encore pour des installations à registre de verrouillage élec- trique. Depuis un certain nombre d'années les aimants de contrôle sont équipés de dix contacts, pour que toutes les conditions puissent être rem- plies.
Dans des installations avec registres de verrouillage électrique, dans lesquelles chaque levier de chaque aiguille ou dispositif de sécurité (verrouillage d'aiguille, signal de verrouillage de voie, etc. ) doit compor- ter son "montage de verrouillage" propre, ces montages de verrouillage, par- ticulièrement lorsqu'il s'agit de grandes installations à plusieurs voies et à itinéraires nombreux, deviennent étendus et peu clairs, Comme.généra- lement dans chaque montage de verrouillage de ce type ilfaut un contact par levier de signal, les axes de ces leviers comportent des contacts en un nombre tel qu'ils sont difficiles à manoeuvrer. Pour la commande des itiné- raires à partir d'un poste de commande, comme cela est souvent le cas, il faut déjà un nombre de conducteurs égal au nombre d'itinéraires.
Il faut y ajouter les conducteurs de réserve, qui doivent être en nombre respecta- ble. Les circuits de courant de contrôle ne sont pas utilisés à d'autres buts que les buts habituels jusqu'à présent. Les itinéraires sont "rigides", mêmes lorsqu'ils sont subdivisés en vue d'obtenir des décompositions par- tielles, c'est-à-dire qu'il n'y a qu'un seul itinéraire fixe pour chaque voie de gare, en ce qui concerne chaque sens d'entrée du de sortie.
La présente invention apporte une solution du problème présentant
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des avantages techniques par rapport aux solutions connues jusqu'à présent, et réalisant des économies considérables en matériel ainsi qu'en temps et argent.
Avec référence au schéma de courant de contrôle (Fig. 4) corres- pondant au plan des voies, l'invention montre comment, en utilisant les rapports déterminés (Figure 3) entre les aiguilles de circulation et de sé- curité (dispositifs de sécurité) on peut remplir toutes les conditions po- sées au montage de courant de contrôle avec un nombre minimum de contacts sur les dispositifs de manoeuvre (leviers) des aiguilles (dispositifs de sécurité) grâce à une disposition judicieuse de ces dernières dans le monta- ge, la formation des itinéraires étant "libre" et pouvant donc avoir lieu de n'importe quelle manière.
Dans les installations à poste de commande on réduit grâce à l'emploi de plusieurs sources de courant (Fig. 5) le nom- , bre .de conducteurs de liaison ainsi que le nombre de conducteurs de réservé à un minimum non encore atteint jusqu'à présent, de telle sorte qu'il en résulte une économie considérable de câblages. La- détermination des itiné- raires a lieu à l'aide de groupés de relais (Figures 6, 7, 8) directement par l'intermédiaire du circuitde courant de contrôle, elle pourrait éga- lement avoir lieu par l'intermédiaire d'un circuit analogue. La décomposi- tion de l'itinéraire est effectuée à l'aide d'un.relais de décomposition ana- logue au relais de contrôle, mais plus simple que celui-ci.
La manière la plus simple consisterait à ne bloquer à l'aide du courant de contrôle que les dispositifs de manoeuvre ou de verrouillage des aiguilles de circula- tion, tandis que ces dernières verrouillent en quelque sorte les aiguilles de sécurité en rapport avec les aiguilles de circulation, ou leurs dispo- sitifs de manoeuvre ou de verrouillage. Il en résulte des montages de ver- rouillage très simples et très clairs (Fig. 9). Les montages analogues ou semblables au montage de contrôle peuvent être employés dans les buts les plus divers (Fig. 10).
A l'aide des dispositifs et montages décrits il est possible de réunir tous les dispositifs de manoeuvre d'aiguille ou dispositifs de verrouillage d'aiguilles ainsi équipés en une installation de sécurité de chemins de fer simplifiée par rapport aux installations con- nues jusqu'à présent, sans devoir'tenir compte de leur type de construction ou de leur emplacement dans la gare, avec une faible dépense de conducteurs de jonction et sans "accords" spéciaux, nécessaires dans les autres cas.
L'invention sera décrite à présent avec référence au plan de voies d'une gare assez grande, représenté par la Fig. 1. La gare, dans la- quelle pénètrent cinq lignes à double voie, dispose de dix voies de gare, qui peuvent être considérés comme itinéraires. Un relevé de ces itinérai- res est donné par la Fig. 2. A partir du tableau de verrouillage très éten- du on déduit lés rapports entre les aiguilles de circulation et de sécurité qui sont représentés par la Fig. 3. Dans ce tableau le signe + désigne la position d'origine des aiguilles, le signe moins la position opposée. Pour l'installation de sécurité il faut prévoir un poste de commande et un poste - de manoeuvre. Du relevé des itinéraires on peut conclure que l'installa- tion comporte 76 itinéraires.
En cas d'utilisation d'un poste de manoeuvre avec registre de verrouillage mécanique les 76 itinéraires seuls exigent dé- jà sans réserves emplacements avec 38 targettes d'itinéraire. Pour la com- mande d'itinéraires simple sans conducteurs de réserve il faut 76 conducteurs.
Le problème posé peut être-résolu en se basant sur les indications ci-dessus avec une dépense beaucoup moindre en matériel,; 'en utilisant des verrouilla- ges électriques au lieu des verrouillages mécaniques.
Les circuits de courant de contrôle employés jusqu'à présent sont remplacés par une disposition de courant de contrôle. Dans cette disposition de courant de contrôle on.prévoit pour chaque aiguille utilisée dans.les deux directions un contact de commutation commandé par le dispositif de manoeuvre ou de verrouillage de cette aiguille -désigné ci-après par le nom de "levier d'aiguille", - etpour chaque aiguille utiliséedans un sens un contact sim- ple commandé par le levier de cette aiguille, de manière-telle qu'au figuré les pointes d'aiguille correspondent aux centres de rotation des contacts de commutation et des contacts simples associés,
et en.ce-que ces contacts de' commutation ou simples sont disposés les uns par rapport aux autres de la mê-
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me manière que les aiguilles correspondantes et sont reliés par des conduc- teurs de la même manière que les aiguilles correspondantes sontreliées par des voies, de telle sorte que de cette façon la disposition de courant de contrôle est une image fidèle du plan des voies. Cette disposition'de cou- rant de contrôle est représentée par la Fig. 4.
Dans cette disposition ne sont indiquées que les aiguilles de circulation, chacune avec un seul con- tact de commutation ou simple. Il faut ajouter ici que pour des raisons de clarté les contacts de contrôle, c'est-à-dire, dans des postes de manoeu- vre électriques, les contacts des.aimants de contrôle et dans les aiguilles mécaniques les contacts qui ne sont fermés que lorsque le levier est enclen- ché ou, dans les verrous de blocage, les contacts qui ne'sont fermés que lorsque la clef est enfoncée, ne sont pas représentés et' sont également omis dans les autres figures.
Si le rapport entre le courant de contrôle et les leviers d'aiguille des aiguilles de circulation faisant partie de l'itinérai- re peut être constaté à première vue,, cela n'est pas aussi évident pour les aiguilles de sécurité (dispositifs de sécurité) faisant partie de l'iti- néraire. Mais il.existe des "rapports" entre les aiguilles de circulation et les aiguilles de sécurité (dispositifs de sécurité).
La Fig. 3 indique les rapports déduits du tableau de verrouillage entre les aiguilles de circulation et les aiguilles de sécurité (dispositifs de sécurité). De ce tableau il résulte qu'il doit être préférable d'associer les aiguilles de sécurité (dispositifs 'de sécurité) non aux itinéraires,. mais aux aiguilles de circulation avec lesquelles elles sont-en rapport. L'asso- ciation est donc réalisée de manière telle que les contacts des aiguilles de sécurité qui sont commandés par le levier d'aiguille correspondant, sont montés dans le circuit de courant de contrôle près des contacts de commuta- tion et des contacts simples des leviers d'aiguille de chaque aiguille de circulation, avec laquelle ils sont en rapport.
Fig. 4 représente cette dis- position, les contacts des leviers d'aiguille des aiguilles de sécurité étant représentés par de petites barres transversales, placées à droite du conduc- teur pour la position + et à gauche du conducteur pour la position - . Grâ- ce à cette disposition une protection convenable des aiguilles de circulation est assurée par les aiguilles de sécurité (dispositifs de sécurité) en rap- port avec elles mêmes lorsque au lieu des itinéraires réguliers on.emploie ce que l'on appelle des "itinéraires de détour" en tant que itinéraires auxi- liaires. De tels itinéraires de détour existent au nombre d'environ 60.
Mal- gré cela on n'a besoin pour la disposition de courant de contrôle que de seu- lement 120 contacts commandés par les leviers d'aiguilles'et par conséquent seulement environ 120 contacts de contrôle,- donc approximativement trois par levier d'aiguille des deux types. Les différents courants de contrôle cir- culent dans la disposition de courant de contrôle de la même manière que cir- culent les trains sur les voies et parties de voie correspondantes. La dis- position de courant de contrôle reçoit toutes les exclusions d'itinéraire d'un côté de gare grâce au fait que les contacts réglés pour le courant de contrôle de chaque itinéraire possible des aiguilles de circulation et de sécurité (dispositifs de sécurité) rendent impossible,la circulation des courants de contrôle dans tous les itinéraires mettant en danger l'itinérai- re choisi.
Pour économiser des conducteurs entre le poste de commande et le poste de manoeuvre, on associe à chaque couple de' voies de ligne, par exem- ple deux voies d'une direction, une source de courant, par exemple une bat- terie, de manière telle que les courants de contrôle pour l'une des voies de la ligne circulent dans un sens et les courants de contrôle pour l'autre voie circulent dans le sens contraire, comme 1-'indique la-Fig. 5.
Il en résulte que chaque courant de contrôle-partant d'un pôle de la source de courant ne peut circuler, les contacts"de commutation et simples des aiguil- les de circulation et de sécurité '(dispositifs de sécurité) occupant la bon- ne position, que lorsqu'il peut, lors du renversement du levier de commande correspondant à l'itinéraire choisi;
atteindre le pôle de la même source de courant situé à l'autre extrémité-du-'circuit 'de contrôle, de telle sorte que de cette façon la correspondance désirée entre'voies de circulation de ligne et de gare est nécessairement réalisée. 'Bans la Fig. 5 on a dessiné, parmi les contacts des leviers de commande,' uniquement ceux pour les voies
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5 et 6 pour toutes les directions de sortie et d'entrée; on a choisi la sortie vers B de la voie 5 et l'entrée de C vers la voie 6 sans tenir compte de la possibilité simultanée de ces deux itinéraires.
On constate que les leviers de commande ne dirigent plus chacun séparément le courant de con- trôle sur les "conducteurs d'itinéraires" ce qui exigerait un nombre de conducteurs d'itinéraire égal au nombre.d'itinéraires,-¯mais que les leviers de commande correspondant aux mêmes voies de gare dirigent le courant de contrôle sur des conducteurs communs, à savoir les "conducteurs de voie[1, de telle sorte que pour la commande d'itinéraires proprement dite il ne faut, y compris les conducteurs de batterie, qu'un nombre de conducteurs égal à la somme du nombre de voies de ligne et du nombre de voies de gare.
Il ne faut donc au lieu des 76 conducteurs d'itinéraire nécessaires dans d'autres cas pour les 76 itinéraires réguliers, que seulement 20 conducteurs, à savoir 10 pour les voies de ligne et 10 pour les voies de gare.
Le poste de commande doit comporter le "minimum" d'exclusions d'itinéraires, c'est-à-dire il faut que les emplacements des leviers de com- mande des différentes directions d'entrée et de sortie pour la même voie de gare et l'emplacement des leviers de commande dans la même direction d' entrée et de sortie s'excluent mutuellement.
A l'économie considérable de conducteurs par suite du remplace- ment des conducteurs d'itinéraires par des conducteurs de voie's'ajoute en- core une économie de conducteurs de réserve, étant donné que la formation de nouveaux itinéraires par rapport à des voies de gare'déjà'utilisées comme itinéraires n'exige aucun nouveau conducteur, la formation de nouveaux iti- néraires par rapport à des voies de gare non encore utilisées comme itiné- raires n'exigeant qu'un seul nouveau conducteur par voie et la formation de nouveaux itinéraires par rapport à de nouvelles voies de ligne et à de voies de gare déjà utilisées comme itinéraires n'exigeant qu'un seul conducteur pour chaque voie de ligne.
Si une ligne à double voie était introduite dans la gare et si le nombre de voies de gare était augmenté à 13, il faudrait pour la formation de tous les itinéraires possibles, à savoir 65, seulement 5 conducteurs, donc moins de 10 pour cent. Ces considérations ne valent que pour les itinéraires réguliers et non pour les itinéraires de détour,
Par l'emploi des conducteurs de voie au lieu de conducteurs d'i- tinéraire on perd "l'annonce d'itinéraire" (annonce d'ordre). Elle peut être remplacée par un dispositif sélecteur pour chaque direction d'entrée et de sortie,en liaison avec un "indicateur d'itinéraires à lampes d'incandescen- ce". Un tel dispositif sélecteur peut être commandé avec un conducteur, un conducteur de retour ou mise à terre commun étant nécessaire pour tous les dispositifs sélecteurs.
Jusqu'à présent le mode le plus usuel de verrouillage de l'iti- néraire dans des installations de sécurité avec registre de verrouillage élec- trique consistait dans le fait que des contacts-, commandés par'le levier de signal et agissant sur les montages de verrouillage des-leviers d'aiguillé, mettaient hors circuit, suivant les conditions-d'itinéraire, les aimants de verrouillage des leviers d'aiguille. Dans des grandes installations - comme déjà cité plus haut - les axes des leviers de signal comportaient un nombre de contacts tellement grand qu'ils étaient difficiles à manoeuvrer. Dans la présente invention le verrouillage de l'itinéraire est réalisé par des grou- pes de relais. La Fig. 6 représente le schéma de principe. Le groupe de relais se compose du relais de fermeture V, du relais de verrouillage S.et du relais d'annulation A.
Le relais de contrôle K, l'aimant de contrôle P et la résistance Wi sont montés en série avec le relais de. fermeture. Le contact d'enclenchement Fl permet de mettre en circuit le coté gauche. Le relais de verrouillage S est excité dans sa position de base et est'maintenu dans cet état grâce à un contact S fermé par s on armature attirée, il est donc "supporté électriquement". Le circuit de maintien peut être coupé par un contact V commandé par l'armature du relais de fermeture V, lorsque le relais de fermeture V est excité. Le côté droit représente le relais d'an- nulation A, qui peut être enclenché par le contact E2.
Un contact A1 com- mandé par l'armature du relais d'annulation A met en circuit,. lorsque le re-
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lais estexciter le relais de verrouillage S, de telle sorte qu'il peut at- tirer et ensuite se maintenir de lui-même. Des contacts commandés par l'ar- mature du relais de verrouillage S court-circuitent le relais d'annulation A lorsque le relais de verrouillage S est excité, et le relais de fermeture V lorsque le relais de verrouillage S est retombé. Le relais de contrôle K a pour rôle le protéger le circuit contre les courants de perturbation.
Le fonctionnement est le suivant :si EL est fermé, le courant circule par le relais de contrôle K, le relais de fermeture V et les contacts Kl du re- lais de contrôle et Pl de l'aimant de contrôle. Le relais de fermeture V qui comporte une résistance moyenne, attire, tandis que le relais de contrô- le K à cause de sa faible résistance ne peut pas attirer. L'aimant de con- trôle P est court-circuité par le contact Kl. Le contact Vl coupe le cir- cuit de maintien pour le relais de verrouillage S, de telle sorte que son armature retombe. Cela a pour effet de court-circuiter le relais de fer- meture V. La résistance du circuit diminue de la résistance moyenne du re- lais de fermeture, de telle sorte que l'intensité du courant augmente consi- dérablement.
A présent le relais de contrôle K attire et supprime le court- circuit de l'aimant de contrôle P. Celui-ci, qui comme le relais de contrô- le K comporte une faible résistance renverse son contact P et met la résis- tance W1 en circuit. Cette résistance réduit l'intensité de courant dans tout le circuit à un degré tel que les armatures du relais de contrôle et de l'aimant de contrôle restent toujours attirés, mais retombent en cas d'admission de courant perturbateur au circuit. Si El est coupé, K et P retombent.
Si E2 est enclenché, le relais de décomposition A attire, met en circuit le relais de verrouillage S par l'intermédiaire de son contact Al, le relais de verrouillage S attire, se maintient dans cet état grâce à son propre contact S1 et court-circuite le relais d'annulation A par l'intermédiaire d'un contact S3, de telle sorte que ce dernier relais retom- be. L'ouverture du contact E2 provoque le retour à la position d'origine.
La Fig. 7 se distingue de la Fig. 6 par le fait que au lieu du relais de ver- rouillage à support électrique on emploie un relais de verrouillage à support mécanique. Les armatures du relais de verrouillage S et du relais de main- tien F se supportent de manière connue de sorte que l'armature retombée d'un des relais maintient mécaniquement l'application de l'autre relais.
L'emploi du relais de support mécanique présente l'avantage que la position des armatures en cas de panne ou de coupure de courant n'est pas modifiée.
Une autre différence réside dans le fait que dans le circuit du relais de fermeture V et du relais d'annulation A on emploie des contacts de commuta- tion au lieu des contacts de court-circuit. C'est ainsi que le relais de fermeture V est détourné par un contact de commutation S2 du relais de ver- rouillage S; et le relais d'annulation A est détourné par un relais de com- mutation Fl du relais de libération F, lorsque le relais en question retombe.
On ne traitera dans la suite que le relais de supportmécanique. A chaque levier d'aiguilles on associe un tel groupe de relais, seuls les leviers des deux aiguilles dont les pointes sont directement voisines, comme par exemple 2/15, 5/21 et 7/13 peuvent avoir un groupe de relais commun. Pour le verrouillage des leviers d'aiguille on'emploie des côntacts du relais de support F/S ,le rapport entre aiguilles de circulation et de sécurité (dispositifs de sécurité) cité plusieurs fois devenant un rapport déterminé par le fait que le relais de support, qui a verrouillé le levier de l'aiguil- le associée en tant qu'aiguillé de circulation, verrouille également les le- viers des aiguilles qui en dépendent, en tant qu'aiguilles de sécurité (dis- positifs de sécurité).
Chaque'aiguille de circulation verrouille donc en quelque sorte ses aiguilles de sécurité. La Fig. 9 représente quelques sché- mas de verrouillage.Chaque schéma de verrouillage représente une disposition de montage, grâce à laquelle dans la position de base des éléments de ver- rouillage du levier d'aiguille sont rendus inactifs ou les éléments de com- mande de ce levier sont rendus actifs.
Au commencement du montage de ver- rouillage est monté un contact de son propre relais de support, dont l'ou- verture verrouille le levier de sa propre aiguille en tant qu'aiguille de circulation, ensuite on trouve des combinaisons de contacts des relais de support des aiguilles dont dépend l'aiguille propre en tant qu'aiguille de sécurité, de contacts de son propre levier d'aiguille et, si nécessaire, de contacts de leviers d'aiguilles, faisant partie de l'autre aiguille de sup-
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port, cette composition des leviers permettant de verrouiller l'aiguille en question en tant qu'aiguille de sécurité. Chaque relais de support verrouille donc le levier de sa propre aiguille en tant qu'aiguille de circulation et les leviers des aiguilles qui en dépendent en tant qu'ai- guilles de sécurité..
La formation des itinéraires a lieu par commande des relais de verrouillage montés en série des leviers d'aiguilles de circulation par un circuit, ce circuit pouvant être constitué par le circuit de contrôle pro- prement dit. La Fig. 8 représente la disposition appropriée pour une par- tie de la disposition de courant de contrôle. On a formé l'entrée de C vers la voie 5. Pour que le courant de contrôle soit obtenu, il fallait tout d'abord que toutes les aiguilles de cirulation et de protection occupent la position exacte, et que l'aiguille 8 soit placée dans la position -.
Les relais de fermeture des aiguilles de circulation 6, 8, 22, 16, 23,
29 et 27 ont alors attiré et ainsi excité les relais de libération associés.
Cela provoque la chute des relais de verrouillage-associés, qui à l'aide de leurs contacts de commutation ont commuté le circuit de contrôle des relais de fermeture sur les conducteurs de détournement correspondants. Ce- la réduisit la résistance de tout le circuit dans une mesure telle que tout d'abord le relais de contrôle K5 put attirer, supprimant avec son contact
K5 le court-circuit de l'aimant de contrôle P5 de sorte que celui-ci put attirer et supprima à son tour le court-circuit de la résistance Wi5, de sorte que cette dernière, comme décrit plus haut,pouvait réduire l'intensi- té à la valeur désirée. Par le relais de support les leviees des aiguil- les de circulation 6, 8, 22, 16, 23, 29 et 27 et des aiguilles de sécurité,
1, 2, 7, 19, 21, 11, 13, 15 et 30 furent verrouillés.
Si le verrouillage effectué des leviers d'aiguilles doit être contrôlé, cela peut avoir lieu par montage de contacts appropriés dans les conducteurs de détournement.
L'itinéraire de C vers la voie 5 aurait également pu être formé par les ai- guilles de circulation 6 (-), 7 (-), 13 (-), 12, 14 (-), 16 (-), 23, 29 et
27. Comme aiguilles de sécurité'on aurait alors 2'(-), 11, 1, 21 et 30.
Pour l'annulation des itinéraires on emploie un circuit d'annulation pro- pre, dans lequel les relais d'annulation sont monté en série dans le sens de la Fig. 7, mais on ne décrira pas en détail ce point. Il est évident qu' il y a également possibilité d'annulation partielle. Une disposition ana- logue ou semblable à la disposition de courant de contrôle suivant Fig. 4 ou des parties de cette disposition de courant de contrôle peuvent être em- ployés pour des buts divers.
C'est ainsi qu'une disposition représentée par Fig. 10 se rapportant aux sorties de toutes les voies de gare dans tou- tes les directions, peut servir, dans le sens de haut en bas pour le courant d'accouplement pour des signaux mécaniques, le courant de manoeuvre pour des signaux à moteur ou le courant d'éclairage de circulation pour des signaux lumineux de jour et dans le sens .contraire pour le contrôle de circulation suivant les directions, etc. ' '
En résume on peut affirmer qu'à l'aide des dispositifs et monta- ges décrits il est possible de réunir tous les dispositifs de manoeuvre et de verrouillage d'aiguilles ainsi équipés, sans devoir tenir compte de leur type de construction et de leur emplacement dans la gare, avec une dépense. minime en conducteurs de liaison et sans "accords" spéciaux, nécessaires dans d'autres cas.
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