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DISPOSITIFS DE PROTECTION. PAR MISE A LA TERRE, DE LOCOMOTIVES
ELECTRIQUES.
La présente invention concerne, de façon générale, la protec- tion de locomotives ou autres véhicules à propulsion électrique, et concer- ne spécialement le type de véhicule comprenant pratiquement toutes les lo- comotives électriques à trolley, où il n'y a pas la place suffisante pour des disjoncteurs capables de couper des courants de court-circuit sur le véhicule- Il est courant, depuis longtemps de protéger ce genre de véhi- cules, en cas de court-circuit, en mettant le pantographe ou autre collec- teur de courant à la terre, de manière à forcer les disjoncteurs de la sous-station à couper le courant du fil de trolley, après quoi, quand on est certain que le courant est couper, on abaisse le pantographe et on le 'sépare du fil de trolley,, Il faut veiller à ne pas baisser le pantographe pendant qu'un courant de court-circuit circule,
parce qu'il est certain que le fil et le pantographe seraient gravement endommagés par 1?arc pro- duit, et le fil pourrait se rompre par fusion et tomber sur la locomotive ou sur la voie.
Dans ces cas, on utilise universemment un dispositif abais- seur de pantographe commandé automatiquement, à l'aide d'air comprimé ou d'une autre source auxiliaire d'énergie portée par le véhicule, par exemple une batterie qui doit être chargée, ou un groupe moteur-génératrice qui doit être amené à sa vitesse de régime. La même source d'énergie auxiliai- re actionne 1?interrupteur de mise à la terre du pantographe.
Un court-circuit sur une locomotive électrique est provoqué par un manque d'isolement par rapport à la terre de 19 appareillage et la plupart de ces courts-circuits proviennent de la présence accidentelle de deux terres, en deux points du circuit ne se trouvant pas au même potentiel.
Pour découvrir une terre accidentelle, il faut se placer, en un certain
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point du circuit, une connexion de terre intentionnelle et prévoir un relais convenable de protection contre les mises à la terre fautives qui est dé- clenché par le courant de fuite qui circule en un autre point par la pré- sence de la fausse terre.
Les locomotives du type décrit ci-dessus sont dangereusement vulnérables pendant les plus ou moins quinze ou vingt minutes, pendant les- quelles on produit de 1?air comprimé sur une locomotive qui a été au repos.
Il s'est produit souvent une terre accidentelle sur une telle locomotive, les courants de fuite résultants ayant mis le feu à un transformateur, ou provoqué d'autres dommages, avant qu'on ait eu le temps d'actionner l'inter- rupteur automatique de mise à la terre du pantographe et d'abaisser celui- ci.
La présente invention a pour but de procurer un dispositif de protection par mise à la terre,dans lequel la terre intentionnelle est en substance enlevée, jusqu'à ce qu'on dispose d'air comprimé.
L'invention concerne aussi plus spécialement un dispositif de protection, par mise à la terre, d'une locomotive ou véhicule à courant redressé recevant du courant monophasé qu'on transforme, à l'aide de re- dresseurs, en courant continu envoyé dans un ou plusieurs moteurs de trac- tion à courant continu.
Sur un tel véhicule, il est nécessaire ou souhai- table de prévoir deux terres de protection, l'une consistant dans le dis- positif de protection à relais à courant alternatif mentionné ci-dessus, servant à la protection des transformateurs abaisseurs de puissance utili- sés sur ces véhicules, et 1-'autre étant un dispositif de protection à cou- rant continu qui peut, dans son principe général, être semblable aux dispo- sitifs signaleurs de détection de terres accidentelles qui ont été utilisés jusqu-'ici pour avertir le conducteur de la présence d'une terre accidentel- le dans les circuits à courant continu des moteurs de traction des locomo- tives diesel-électriques.
Il est préférable d'utiliser un.circuit à cou- rant continu de mise à la terre intentionnelle, en un certain point du cir- cuit des moteurs qui se trouve à un potentiel continu différent que la prise médiane du secondaire du transformateur, quand les moteurs de trac- tion sont en marche, et d9utiliser le dispositif de protection à courant alternatif, quand les moteurs de traction ne fonctionnent pas.
Le relais à courant continu de détection de terres accidentel- les, utilisé Jusqu-'ici sur les locomotives diesel-électriques à titre de signalisation seulement, sert maintenant à interrompre les circuits à cou- rant continu des moteurs de traction dans le cas d'une fausse terre acci- dentelle dans les circuits des moteurs, ou dans les redresseurs, ou au secondaire du transformateur de puissance.
Au même moment, le circuit à courant continu de mise à la terre intentionnelle s'ouvre et le circuit à courant alternatif de mise à la terre intentionnelle se ferme, de sorte que, si une fausse terre déterminée quelconque n'est pas supprimée en dé- connectant les circuits à courant continu, la protection par mise à la ter- re est prise en charge par le relais du pantographe ou par le dispositif de protection à courant alternatif contre les terres accidentelles, résul- tant finalement, s'il le faut, en la mise à la terre du pantographe suivie, après déclenchement des disjoncteurs de la sous-station, par l'abaissement automatique du pantographe.
Les redresseurs, de puissance modernes utilisent communément des ignitrons monophasés, c'est-à-dire des redresseurs munis d'un circuit d'allumage convenable pour rendre chaque redresseur conducteur au début de chaque période de conduction. Avec de tels systèmes redresseurs, quand on veut interrompre le circuit de sortie à courant continu des redresseurs, on peut, et ceci est généralement reconnu comme un bon moyen, mettre le cir- cuit d9allumage hors service au lieu d'ouvrir un disjoncteur ou plusieurs disjoncteurs dans le circuit de sortie à courant continu.
Surune locomo- tive à courant redressé, où la charge du moteur est coupée en mettant le
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circuit d9all=age des redresseurs hors service en réponse au passage dsum courant de fuite dans la bobine d9exc3.tation dun relais à courant continu de détection de terres accidentelles, la charge à courant continu est très rapidement déconnectée, environ en un quart de cycle du réseau à courant alternatif. Ce temps est très inférieur à celui nécessaire à ouvrir un disjoncteur à courant continu ou un interrupteur de ligne, et trop court pour produire le flux nécessaire dans une bobine de verrouillage, comme
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utilisée jusqu9ici dans les détecteurs de terres accidentelles sur les lo- comotives diesel-électriques.
Une particularité de la présente invention consiste à alimen- ter la bobine de verrouillage du relais de protection à courant continu contre les terres accidentelles,avec un courant ininterrompu légèrement
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insuffisant pour leenclenchementg ou approximativement égal à la valeur de maintien, pendant la marche normale des moteurs de traction, et dpaugmen- ter ce courant de verrouillage jusqu9à une valeur suffisante pour un bon enclenchement ou maintien, quand le relais de protection contre les mises
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à la terre est excité et permet au flux de la bobine de verrouillage d'fit- teindre la valeur nécessaire pour maintenir le relais enclenche, en un temps
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aussi court qu9un quart de cycle.
De cette façon, on évite ainsi le pompa- ge violent (ouvertures et fermetures successives) du relais de protection à courant continu et des disjoncteurs à courant continu ou des interrupteurs de ligne.
Pour mieux faire comprendre 1?invention, on se référera au dessin annexé dont la figure unique est une vue schématique des circuits et appareils très simplifiés montrant les caractéristiques essentielles de l'invention et ceux nécessairement associés tous les circuits de signa- lisation et autres détails de commande et de fonctionnement nécessaires dans toute locomotive moderne mais non essentiels à la compréhension des perfectionnements étant omis.
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L96quipement représenté comprend un fil de trolley 13 alimenté par une sous-station représentée par un alternateur monophasé G connecté au fil de trolley 13 par 1?intermédiaire d'un disjoncteur de surcharge 14.
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Tout le reste de 19équipement représenté sur le dessin est une très grande simplification de 19appareillage porté par une locomotive qui peut être considérée comme représentée schématiquement par un pantographe relevable 15, qui peut être remonté en contact et abaissé hors contact avec le fil de trolley 13,constituant un collecteur de courant relevable pouvant se déplacer le long du fil de trolley 13, quand la locomotive roule. Le fil
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de trolley 13 représente toute ligne extérieure d'alimentation en courant alternatif pour une locomotive.
Le pantographe 15 est connectée sur la lo- comotive, au fil haute tension 16 allant à 19 enroulement primaire 17 d'un transformateur de puissance abaisseur de tension comprenant un enroulement secondaire 19 à prises multiples. L9enroulement primaire 17 a un fil 20 côté basse tension relié à la terre en 21.
L'enroulement secondaire 19 a une prise médiane X; d'un côté d celle-ci il y a une série de prises de changement de tension T1, T2 et T3 à tensions successivement croissantes, et de l'autre côté de la prise
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médiane Xp il y a des prises correspondantes de changement de tension T91, T92 et T93. Ces prises secondaires sont utilisées en association avec des commutateurs de prises ou contacteurs Cl a C12., et des bobines de pro- tection 22 et 23, de manière à appliquer une tension variable aux fils d9anode 25 et 26 de deux ignitrons lA et 1B9 qui peuvent être considérés comme représentatifs de tout type convenable de redresseur de puissance, ayant des igniteurs ou circuits d9 allumage I-IA et h.B qui rendent chaque redresseur conducteur au début de chaque période de conduction.
Les cir- cuits cathodiques des deux redresseurs sont réunis dans un circuit commun 992 qui constitue la borne positive du circuit de sortie à courant continu des redresseurs. 'Quoique les connexions des redresseurs soient décrites avec leurs polarités habituelles, il est évident que ces polarités peuvent
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être renversées, les fils dpanode 25 et 26 devenant alors des fils de ca-
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thode, tandis que la borne cathodique commune 992 devient une borne anodi-
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que commune. Laautre borne du circuit de sortie à courant continu des re- dresseurs est la prise médiane de 1?enroulement secondaire 19.
Les bornes de sortie 992 et X du circuit à courant continu sont utilisées pour alimenter un ou plusieurs moteurs de traction à courant
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continu, qui sont représentés par un induit A9 un enroulement de commutaii on 27 connecté en série et un enroulement d9excitation principal 28 connecté en série avec l'induit à9 par 19intermêdiaire d?un inverseur 29. Le circuit des moteurs comprend aussi habituellement une self de choc 30 pour la réduction de la composante alternative.
Il faut utiliser 1?une ou l'autre sorte de commutateur de com- mande des moteurs pour régler le fonctionnement et la vitesse du moteur.
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Sur le dessin, cette commande est représentée par deux coupe-circuit d51 ano- de en mterrupteurs de ligne Ll et L2 , les douze commutateurs de prises Cl à G12 et un maltre-controller xc, le système entier étant simplifié au ma- ximm, simplement pour montrer les principes de 19invention. Le maltre- controller MS commande le fonctionnement des commutateurs de prises 01 à C12 par 19intermédiaire de verrouillages convenables 31, servant de repré- sentation schématique ou de suggestion d'un système de verrouillage plus compliquée
La présente invention concerne un dispositif perfectionné de protection d'une locomotive de ce genre ou d'autres locomotives à propul- sion électrique, contre les courts-circuits comme ceux produits par des
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terres accidentelles..
Comme précités il n-'est jamais prévu de place, sur ces locomotives., pour un disjoncteur de surcharge suffisant que pour cou- per un courant de court-circuit sur la locomotive. Comme ces courants de court-circuit ne peuvent être supprimés autrement,-$le le sont en montant sur le toit de la locomotive un interrupteur GS de mise à là terre du pantographe ayant un contacteur 33 qui relie le fil haute tension du pan-
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tographe 16 au fil de terre 20, par un circuit 3390 L9interruptéur de mise à la terre GS est commandé électriquement et actionné pneumatiquement,
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comme apest le cas de certains des gros commutateurs ou contacteurs, tels que les commutateurs de prises Cl à C12 et les interrupteurs de ligne Ll et L2a Pour mieux faire ressortir 19invention,
cet interrupteur GS de mi- se à la terre du pantographe est représenté!, sur le dessin, à actionnement pneumatique, comprenant un clapet à commande électrique VI pour admettre de 19 air comprimé dans un cylindre 34 de manière à fermer le contacteur 33.
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Le clapet V1 est pourvu d9un enroulement magnétique portant les mêmes let- tres GS que 1"interrupteur mémeo
Le clapet Vl de ':;
.9 interrupteur de mise à la terre GS reçoit de 19 air comprimé par une tuyauterie 35 connectée à un réservoir d'air comprimé 37 monté sur la locomotive et normalement alimenté par une pompe
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ou ,opreElseur P entraîné par un moteur de compresseur M à commande con- venableo
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Le réservoir à air comprimé 37 peut être considéré ccame sym- bolisant toute source convenable d9énergie auxiliaire montée sur la loco- motive servant à actionner tout équipement auxiliaire, en dehors de la
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traction, sur la locomotive.
Il est entendu qu-9en ce qui concerne la pré- sente invention, celle-ci n9est pas limitée au genre de source dsénergie auxiliaire montée sur la locomotive proposée, mais uniquement au fait qu9il y a une source d9énergie auxiliaire d-lun certain genre qui doit être parfois réalimentée, surtout quand un chauffeur rentre la première fois dans une locomotive qui a étéau repos et commence à la remettre en marche après
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une longue période doinaction.
La source dpénergie auxiliaire peut aussi bien être représentée par la batterie de la locomotive présente sur le des- sin par ses bornes positive (+) et négative (-), et utilisée pour alimen- ter les différentes bobines de relais, de contacteurs et de clapets magné- tiques, puisque cette batterie est une source d'énergie auxiliaire qui peut devoir être rechargée quand on reprend une locomotive qui a été au
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repos.
Il faut aussi prévoir un dispositif pour abaisser automatique- ment de temps en temps,le pantographe 15 de manière à le déconnecter du fil
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13; ceci est réalisée dans 1?appareil représenté, par un clapet daabaisse . ment de pantographe V2 qui admet de 19 air comprimé dans un cylindre à piston 38 qui rabat le pantographe 15 contre la tension du ressort éleveur 39. Le
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clapet d?abaissement du pantographe V2 est ouvert au moyen d-9un enroulement magnétique de clapet 40.
Pour découvrir les défauts ou terres accidentelles sur une loco- motive, il faut habituellement prévoir un circuit de mise à la terre intention- nelle en un point choisi du circuit de 19enroulement secondaire. Suivant 1?invention, il est préférable d9utiliser deux circuits de mise à la terre intentionnelle, dont un seul est utilisé à la foiso
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Quand le circuit des moteurs de traction n-'est pas alimenté il est souhaitable d9utiliser le genre de circuit de mise à la terre qui est communément utilisé sur toutes les locomotives alimentées en courant alter-
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natif par trolley.
G9est un circuit de mise à la terre à courant alterna- tif qui est connecté en un point choisi à potentiel intermédiaire de 1genrou- lement secondaire 199de préférence près de la prise médiane X. Sur le des- sin, ce circuit de mise à la terre intentionnelle à courant alternatif, est placé entre les prises secondaires X et T1, et comprend un auto-transforma-
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teur 41 à prise médiane 979, connecté à un circuit 124 par 19intermêdiaire d'un contact de travail 42 d9un relais inverseur de circuit de mise à la terre GAC. Le conducteur 124 est reliépar un circuit de mise à la terre 43, à la terre en 44, habituellement à travers une résistance de mise à la ter- re 45 normalement shuntée par un interrupteur de coupure de terre 46.
Ce
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circuit de mise à la terre à courant alternatif 979-42124-43-46 réduit la tension entre terre et secondaire 19 ainsi qu9entre terre et l9équipe- ment de moteur auxiliaire alimenté par les prises secondaires voisines de la prise médiane X, mais si ce circuit de mise à la terre était maintenu pen- dant la marche des moteurs de traction, le circuit cathodique 992 des re- dresseurs et les inducteurs des moteurs 27 et 28 seraient soumis à la plei- ne tension par rapport à la terrece qui imposerait des contraintes élec-
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trostatiques à 19isolement de ces éléments par rapport à la terrée
Quand le moteur de traction est en marche,
il est préférable d'ouvrir le circuit de mise à la terre intentionnelle en courant alterna- tif et de lui substituer un circuit de mise à la terre intentionnelle en courant continu qui est connecté à une partie choisie du circuit à courant continu des moteurs de tractions de préférence une partie dont le poten- tiel continu est sensiblement différent de celui de la prise médiane de 1?enroulement secondaire quand le moteur de traction A est en marche.
Ce point de mise à la terre en courant continu peut se trouver à un cer-
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tain potentiel intermédiaire ou, s9il nOy a qu9un moteur de traction par paire de redresseurs, comme représentée le circuit cathodique 992 du re- dresseur peut être intentionnellement mis à la terreà travers une résis-
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tance 50 reliée â son tour, par un circuit 984, à la bobine doexcitation GDC d'un détecteur de fausse terre à courant continu désigné par les mêmes lettres GDC. De la bobine GDC, le circuit de mise à la terre en courant continu continue, par un conducteur 983, vers un contact de travail 51 d9un relais auxiliaire H, puis par un conducteur 982, à un contact de re- pos 52 de l'inverseur de circuit de mise à la terre GAC et à la terre en 53.
Ce circuit de mise à la terre en courant continu met les cathodes des redresseurs et les inducteurs des moteurs de traction à la terre, ré- duisant ainsi les contraintes sur 19 isolement de ces parties,mais en augmentant le potentiel sur les isolements par rapport à la terre du se- condaire de transformateur 19 et de 19 équipement de moteur auxiliaire alimenté par les prises du transformateur voisines de la prise médiane X.
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Il est préférable d9utilîser, comme relais de protection en courant alternatif le relais de pantographe utilisé avec succès depuis de
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nombreuses années Ce relais est représenté à la gauche du primaire de trans- formateur 17 et porte la référence habituelle PRo Il est entraîne par un mo- teur monophasé à pôles asymétriques 54 ayant deux bobinages de surcharge 55 et 56 et deux bobinages différentiels 57. Les deux bobinages de surcharge 55 et 56 sont reliés en série avec leur point de jonction relié au conducteur précité 124 et leurs extrémités reliées respectivement aux conducteurs 115 et 116. Les deux bobinages différentiels 57 sont connectés entre le conduc- teur 124 et un conducteur 114.
Les conducteurs 115 et 116 sont connectés respectivement aux extrémités intérieures de deux transformateurs de courait 60 et 61 insérés respectivement dans le fil de terre 20 et le fil à haute tension 16 de 19 enroulement primaire 17. Les extrémités extérieures des transformateurs de courant 60 et 61 sont reliées au conducteur 114.
Le moteur PR 54 entraîne les parties mobiles du relais de pan- tographe PR par l'intermédiaire d'un engrenage réducteur convenable, et ces parties mobiles sont représentées schématiquement sur le dessin en une vue développée montrant Isolément mobile du relais de pantographe PR se dépla- çant verticalement contre le sens de gravité, quoique en pratique les parties mobiles se trouvent sur un disque tournant. L9engrenage réducteur du moteur PR 54 est donc représenté par pignon et crémaillère 62 relevant les parties mobiles du relais Il y a d'abord un loquet 63 en contact avec un levier à fourche 64 monté sur pivot qui maintient normalement les parties mobiles du relais PR relevées à un tiers environ de la hauteur totale du mouvement de la position inférieure à la position supérieure.
Le levier à fourche 64 est normalement maintenu enclenchée contre une butée 65, au moyen d'une bobine de blocage 66 qui suppose à l'effort d'un ressort 67 qui tend à dégager le levier 64 du loquet 63,chaque fois que ce dernier est relevé hors de la fourche du levier.
La bobine de blocage de PR 66 est normalement excitée quand le transformateur principal;est sous tension, étant alimentée par les pri- ses du secondair e X et Tlo Quand la locomotive est munie d'un circuit de mise à la terre en courant continu 992 - 50 - 984 (enroulement GDG) - 983 - 51 - 982 - 52 - 53, il est souhaitable d'intercaler un transformateur d'iso- lement entre la bobine de blocage de PR 66 et les fils de secondaire X et T1, comme indiqué en 68, de fagon à libérer cette bobine de blocage de toute contrainte électrostatique supplémentaire par rapport à la terre, quand on utilise le circuit de mise à la terre en courant continu.
Le levier d'enclenchement de PR 64 porte un contact normale- ment ouvert 69, dénommé habituellement le contact "D" du relais de panto- graphe PR. Ce contact est ouvert quand le levier 64 est maintenu par le loquet 63, ou quand la bobine de blocage 66 est excitée.
La partie mobile du relais de pantographe PR comprend, en- dessous du loquet 63, comme la figure le montre, un loquet de déclenchement 70 qui vient en contact avec un galet 71, quand le relais PR continue à monter après avoir dégagé le loquet 63 du levier à fourche 64. Le galet 71 est porté par un bras de contact pivotant 72 qu'il fait passer au-delà du point mort de son ressort de rappel 73 de manière que celui-ci fasse bas- culer le bras de contact qui ouvre ses contacts normalement fermés 74 et 75 connus généralement sous le nom de contacts "A" du levier de pantogra- phe PR.
Le bras de contact 72 peut être remis dans sa position normale de fermeture, au moyen d'une bobine de rappel 760
Sur le dessin, la partie mobile du relais PR comporte, en-des- sous du loquet de déclenchement 70, un dispositif contacteur final repré- senté schématiquement par le contaeteur 77 du contact "B" qui est fermé quand le relais PR atteint la dernière limite de son déplacement, ce qui se produit après le déclenchement du contact "A" du bras de contact 72.
Si la bobine de blocage de PR 66 était désexcitée après que le loquet 63 s'est dégagé du levier d'enclenchement 64, les bobinages du moteur PR 55, 56 et 57 étant simultanément déconnectésla partie mobile du relais PR reviendrait (retomberait,dans l'exemple représenté au dessin)
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â sa position normale d'encienchement et ne sarrêterait qu'au moment ott el- le ferme un contact nog représenté à Pextrémité inférieure de la partie mo- bile du relais PR.
Chaque fois que le relais de pantographe PR fait déclencher son
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bras de contact 72 BVAVY le contact ouvert 74 déconnecte tous les commutateurs de prises C1 à C12 en ouvrant le circuit allant de la borne positive de la batterie (+) par un conducteur 500, un contact 80 de verrouillage de L2 en position fermée et le fil positif 501 d'alimentation des bobines des commu- tateurs de prises Cl à C12.
Le conducteur 500 est aussi relié à la bobine de clapet magnetique H d9un relais auxiliaire, à commande magnétique, désigné par la meme
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lettre H9 de sorte que la coupure,d}l conducteur 500 par le contact nA" de PR 74 provoque la désexcitation de ce relais Ho Celui-ci comprend un clapet V3 alimenté par une tuyauterie à air comprimé 81 à travers un clapet'de cou- pure V4 en communication avec la tuyauterie principale d'air comprime 35,
qui n'admet de Pair dans la tuyauterie 81 que lorsque la pression dans la tuyauterie principale 35 et le réservoir d'air 37 atteint une certaine va- leur minimum suffisante pour actionner le clapet V1 de 1-'interrupteur de mi- se à la terre et le clapet V2 d'abaissement du pantographeo On remarque- ra donc que ce relais auxiliaire H joue le rôle d'un relais répondant à la pression qui n'est pas disponible sur la locomotive et ce même relais est aussi coupé quand le contact "A" de PR 74 est ouvert.
Quand le relais auxiliaire H est déclenché, comme représenté, il remplit plusieurs rôles En commençant par le haut, ce relais H compor- te deux contacts de travail 82 qui sont ouverts quand le relais est au re- pos, et qui déconnectent donc le dispositif dexcitation 83 des redresseurs
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lA et 1Ba des prises de transformateur X et T91 qui 19alimentent normale- ment.
Plus basle relais H comprend un contact de repos 84 qui, dans la position de repos du relaisrelie un conducteur 48 à une des bournes 560 de la bobine de rappel de PR 76,de manière à permettre au chauffeur d'alimenter la bobine de rappel quand il ramène le maltre-controller MC
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sur sa position earréto 9 en enfonçant un bouton-poussoir de rappel 85 , fermant ainsi le circuit de rappel par le conducteur 48, le bouton de rap- pel 85, un conducteur 192 et le maitre-controller MCo
Ensuite, le relais H comprend un contact 86 qui est ouvert quand le relais H est au repos, et qui ouvre donc un circuit entre deux conducteurs 445 et 446,de manière à rendre impossible 19 excitation , en premier lieu, de la bobine GAG du relais inverseur de circuit de mise à la terre GAC.
Le contact 86 du relais H est shunté par un contact de circuit
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de verrouillage 87 sur 7.9inverseur (ACfl de façon que ce dernier ne soit pas désexcité par le déclenchement du relais H, s'il était déjà excité aupara- vanto
Le contact suivant du relais H est le contact de travail 51 déjà mentionné qui, quand le relais H déclenche, ouvre le circuit de mise à la terre en courant continu entre les points 992 et 53.
Au bas du relais H, il y a un contact de travail 88 qui, si
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le maltre-controller se trouve sur 19une quelconque de ses positions de marche, ouvre, au déclenchement du relais H, un circuit 387 qui à son tour
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déconnecte la bobine dgexcitation FC d'un relais 'de circuit d'allumage FC, ainsi que les bobines dpexcitation Ll et L2 des deux interrupteurs de ligne Ll et L2o Un circuit peut être tracé allant de la borne négative (-) au maltre-contrôller MC, par le conducteur 36, un contact de repos 89 sur le relais GDC de détection de fausse terre en courant continu, un conducteur 383, le contact 88 du relais H, le conducteur 387, la bobine d'excitation FC et la borne positive (+).
Quand le relais de circuit d'allumage FC est déclenché, il
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ferme son contact de repos 91 qui court-circuite le dispositif d'excitation 83 et rend impossible un nouvel allumage du redresseur lA ou 1B. Quand le relais de circuit d'allumage FC enclenche, il ferme son contact de travail 92 qui établit un circuit entre le conducteur 387 et un conducteur 229 qui ali- mente les bobines d'excitation Ll et 1.2 des deux interrupteurs de ligne.
Quand les interrupteurs de ligne L1 et L2 sont alimentés, ils ferment leurs contacts de circuit principal respectifs 95 et 96 dans les cir- cuits anodiques correspondants 25 et 26. Quand l'interrupteur de ligne L2 se ferme, il ferme aussi son contact de travail 80 déjà mentionné, ou ver- rouillage de L2 en position fermée,dans le circuit d'alimentation positif 501 des commutateurs de prises Cl à C12, et ouvre son contact de repos 97, ou verrouillage de L2 en position ouverte, en série avec le conducteur 445 dans le circuit d9alimentation de l'inverseur de circuit de mise à la terre GAG. Revenant au déclenchement du contact "A" 74 du relais de pantographe,
il faut remarquer que 19ouverture du circuit 500 provoque aussi l'ouverture d'un circuit de dérivation 557 utilisé pour déconnecter des contacteurs de moteurs auxiliaires différents.simplement signalés sur le dessin, de façon à arrêter des ventilateurs et autres appareils (non représentés) qui sont normalement alimentés par le secondaire de transformateur 19.
Les contacts "A" de PR 74 et 75 servent à déconnecter tout appareillage normalement connecté au transformateur, de façon que, si le défaut détecté par le relais PR se trouve dans cet appareillage, plutôt que dans le transformateur même un tel défaut soit levé par le déclenche- ment du bras de contact "A" 72, de façon à permettre au relais PR de revenir immédiatement à sa position initiale, représentée sur le dessin, et au chauffeur de rappeler le bras de contact "A" 72 déclenché, à 1?aide du bouton-poussoir 85, après avoir découvert la cause de la panne.
Vautre contact "A" de PR 75 qui est ouvert, quand le bras de contact "A" 72 est déclenché, déconnecte une extrémité 112 'd'une bobine d'excitation inversée C d9un relais ou contaceur inversé de commande du compresseur, à commande pneumatique portant la même lettre C. Le contac- teur de commande du compresseur C comporte un clapet V5 maintenu ouvert par ressort, en 98, de l'air étant admis de la tuyauterie 81 dans une cham- bre à piston 99. Le clapet de contacteur C V5 est fermé quand la bobine électro-magnétique C est excitée.
Le cuit d9alimentation de cette bobine C comprend le conducteur 112, le contact "A" 75 et aussi un conducteur 32 et un.contact 100 d'un régulateur Gov. alimenté par la tuyauterie d'air com- primé 35, pour déconnecter la bobine magnétique C et laisser ainsi l'air pénétrer dans la chambre à piston 99 du relais C, quand la pression d'air atteint la valeur désirée qui doit être maintenue dans le réservoir d'air 37. Quand la chambre à piston 99 du relais C de commande du compresseur reçoit 19air comprimé, ses deux contacts 101 souvrent et déconnectent le moteur M du compresseur des lignes d 9 alimentation reliées aux prises de transformateur Tl et T'1.
Quand le défaut qui provoque le déclenchement des contacts "A" 74 et 75 du relais de pantographe PR est levé par l'ouverture de ces contacts, le chauffeur peut, après avoir découvert et réparé la panne, rappeler le bras de contact "A" 72 au moyen du bouton-poussoir de rappel 85, comme décrit ci-dessus.
Si, au contraire, le défaut se trouve dans un des enroulements de transformateur 17 ou 19, le courant de fuite continue à circuler après déclenchement du bras de contact "A" de PR 72, et le relais de pantographe PR continue son mouvement jusque au bout, moment auquel il ferme son contact "B" 77, alimentant un circuit 24 qui excite la bobine électromagnétique de l'interrupteur de mise à la terre CS, forçant l'interrupteur GS à met- tre le pantographe 15 à la terre par son contact 33.
Ceci court-circuite la source d'énergie extérieure représentée par le fil de trolley 13, et le courant de fuite continue à circuler à travers le transformateur de courant 60 vers le fil 20 mis à la terre, ce qui maintient le relais de pantographe
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PR excité et son contact "B" 77 terme, jusque ce que le fil de trolley 13 ait été déconnecté par le déclenchement du disjoncteur de sous-station 14.
Quand ce dernier s9ouvre, le relais de pantographe FR ne regoit plus aucun courant, et il en est de même de son moteur 54 et de la bobine de blocage du levier à fourche 66, de sorte que le levier 64 est attiré par son.ressort, et le relais de pantographe PR retombe à sa position extrême inférieure, fermant son contact "C" qui alimente un circuit 167 excitant la bobine magnétique 40 du clapet d9abaissement du pantographe V2. On assure ainsi que toute tension est enlevée du fil de trolley 13 avant l'abaissement du pantographe 15, et on évite le danger d'un arc destructeur, à 1 abaissa- ment du pantographeo Une fois abaissé, le pantographe 15 est bloqué dans cette position, par exemple par un loquet 102.
Après cela, toute opération automatique cesse, et la situation est entièrement entre les mains du chauf- feur responsable.
Quand le courant est remis sur le fil de trolley 13, le relais de pantographe PR se trouvant dans sa position inférieure, et le levier 64 étant maintenu dans sa position de fermeture de contact par le ressort, po- sition dans laquelle le contact "D" 69 est fermée le moteur de PR 54 est de nouveau alimenté par un circuit allant du conducteur de moteur 114, par le contact "D" 69, un conducteur 978 et le secondaire d'un transformateur auxiliaire 103, et retour au circuit 124 du moteur de pantographe 54. Le transformateur auxiliaire 103 est alimenté par les conducteurs reliés aux prises X et Tl du transformateur de puissance 17-19, et recevra donc de 1.11 énergie dès que le pantographe 15 est remonté en contact avec un fil de trolley 13 sous tension.
Le contact "D" 69 du relais PR est conçu de façon à rester fermé jusqu'à ce que le loquet 63 revienne au-dessus du levier à fourche 64, et à ce moment la bobine de blocage 66 peut ramener le levier dans sa position normale d'enclenchement, le contact "D" 69 de rappel du relais déconnectera le relais PR et le loquet 63 se remettra dans la four- che du levier denclenchement 64.
Le relais détecteur de fausse terre en courant continu GDC comporte une bobine de verrouillage 104 alimentée aux bornes (+) et (-) de la batterie, à travers un conducteur 447, une résistance 105, un con- , ducteur 451, et toutes les positions de marche du maitre-controller MC.
La valeur de la résistance 105 est telle que le courant qui passe dans la bobine de verrouillage 104 soit approximativement égal ou légèrement infé- rieur à la valeur nécessaire pour que cette bobine puisse,, par elle seule, maintenir le relais de protection contre les terres accidentelles en cou- rant continu GDC enclenché, une fois celui-ci enclenchés même si la bobine d9excitation principale GDC est désexcitée. Comme la figure le montre, les deux bobines GDC et 104 se trouvent sur des circuits magnétiques sépa- résn chacune ayant sa propre armature représentée par un petit cercle dans le cercle représentant la bobine, les deux armatures étant reliées du dis- positif porte-contact du relais. Il va de soi, cependant, que les deux bobines pourraient se trouver sur le même circuit magnétique.
Il ne faut pas oublier que, comme cela ressort clairement du dessin, la connexion du circuit de mise à la terre en courant continu est établie entre le circuit cathodique 992 et la terre en 53, par la fermeture du contact de travail 51 du relais auxiliaire H et par la fermeture du con- tact de repos 52 de l'inverseur de circuit de mise à la terre GAC. Le con- tact de travail 51 se ferme, chaque fois que le relais auxiliaire H est excitée c'est-à-dire chaque fois qu9une pression d'air suffisante agit sur le clapet de coupure sous basse pression V4, le contact "A" de PR 74 se fermant simultanément. Le contact de circuit de mise à la terre en cou- rant continu 52 se ferme, chaque fois que le relais inverseur de terres GAC est déconnecté.
Pour alimenter une première fois le relais inverseur de ter- res GAC, il faut que l'interrupteur de ligne L2 soit ouvert, de façon que son verrouillage en position ouverte 97 soit fermé, et il faut que le relais
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auxiliaire H soit enclenché, de manière que son contact de travail 86 soit ferméo Cependant, une fois le relais GAC excité, son circuit de verrouil- lage 87 maintient celui-ci excité, quelle que soit la position du relais H; jusqu'à enclenchement de l'interrupteur de ligne L2, ce qui se produit au moment où le moteur de traction "A" est alimenté ou mis en marche.
A ce moment, le verrouillage de L2 en position ouverte 97 déconnecte le relais inverseur de terres GAC qui ouvre sa connexion de mise à la terre en cou- rant alternatif 42 et ferme le contact de mise à la terre en courant conti- nu 52,ce qui ouvre donc le circuit de mise à la terre en courant alterna- tif entre 979 et 44, et ferme le circuit de mise à la terre en courant con- tinu entre 992 et 53.
Si, pendant que le moteur de traction A est en marche, et que le circuit cathodique 992 est mis intentionnellement à la terre comme dé- crit, une terre accidentelle se produit en tout autre point du circuit de l'enroulement secondaire du transformateur de puissance principal 17-19, un courant de fuite du circuit de mise à la terre passera dans la bobine d'excitation GDC du détecteur de fausses terres en courant continu GDC et celui-ci ouvre son contact de repos 89 qui déconnecte instantanément le relais de circuit d'allumage FC et les deux interrupteurs de ligne ou dis- joncteurs anodiques Ll et L2. Ceci se produit, malgré l'alimentation du fil 36 du maître-controller en vue de l'alimentation de ces éléments, puis- que le moteur de traction A est en marche et que le maître-controller MC se trouve dans une de ses positions de marche 1 à 9.
L'ouverture des interrupteurs de ligne Ll et L2 déconnecterait le moteur de traction A, mais ces interrupteurs ont de gros contacteurs dont le fonctionnement n'est pas aussi rapide que celui du relais de cir- cuit d9allumage FC qui, quand il est désexcité, ferme son contact de repos
91 qui court-circuite (ou met autrement hors service) la source d'énergie d9allumage 83 par les circuits igniteurs I-1A et I-1B des deux redresseurs lA et 1B, et empêche ainsi les redresseurs de se réamorcer au début d'une autre demi-période du courant alternatif de la ligne d'alimentation 13.
Le relais de circuit d9allumage FC déconnecte par conséquent le moteur de traction à courant continu A très rapidement, par exemple en un quart de cycle de la fréquence du réseau, après 19 enclenchement du détecteur de faus- se terre en courant continu GDC et la coupure résultante du relais de cir- cuit d'allumage FC.
Dès enclenchement du relais de détection de fausse terre en courant continu GDC, celui-ci ferme un contact de travail 106 qui court- circuite la résistance 105 et augmente le courant dans la bobine de blo- cage 104 jusqu9à une valeur suffisante pour maintenir sûrement le relais enclenché, même après désexcitation de sa bobine principale GDC par Par- rêt du courant dans les redresseurs lA et 1B. Comme il est beaucoup plus facile d'augmenter légèrement l'intensité du flux magnétique dans la bobine de blocage 104, que de 1?amener de zéro à la valeur de blocage, on est as- suré ainsi que le relais détecteur de fausse terre en courant continu. GDC ne déclenchera pas, dès que le circuit cathodique 992 est interrompu.
Quoique on ait représenté deux circuits de mise à la terre mis alternativement en service par un inverseur GAG, il va de soi que l'on puis- se omettre soit le circuit de mise à la terre en alternatif 979 à 44, soit celui en continu 992 à 53. Il faut remarquer que le point de mise à la terre en courant alternatif 979 se trouve à une extrémité du circuit à cou- rant continu du moteur de traction, tandis que le point de terre en courant continu 992 fait partie du circuit secondaire, et si ce point de terre en courant continu 992 est mis à la terre quand les redresseurs Sont déconnec- tés, il maintient la prise médiane X du secondaire au potentiel de terre à travers le circuit à courant continu du moteur de traction entre X et
992.
Quoique l'invention ait été représentée et décrite sous une de ses formes d'exécution donnée à titre d'exemple et extrêmement simplifiée,
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