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DISPOSITIF POUR L'ENCLENCHEMENT ET LE DECLENCHEMENT DANS LES RESEAUX
A COURANT CONTINU; EN PARTICULIER DES RESEAUX A HAUTE TENSION.
Dans le domaine de la signalisation, des communications et des commutations,il convient de recourir à des mesures particulières du point de vue de la construction,, lorsqu'il s'agit de provoquer des actions de commutation à partir d'un réseau à haute tensiono Les relais contacteurs, branchés dans un circuit de haute tension et qui doivent être disposés dans des locaux non chauffés ou à l'air libre, dans des coffrets ou boîtiers de ma- noeuvre, sont d'une construction particulièrement coûteuseo On risque fort de voir apparattre, dans de tels coffrets et boîtiers, de l'eau de condensation due aux variations intenses de la température,
par exemple à la suite d'un froid nocturne suivi d'une insolation au cours de la journéeo Cette eau de condensation se dépose sous forme de gouttes sur tous les organes in- térieurs, mais en particulier sur les éléments d'isolation des contacts et les organes de raccordemento Lorsqu'il s'agit d'effectuer des manoeuvres de commutation particulièrement rapides, on est obligé de faire appel à des relais à action rapide compliqués et coûteux, qui sont très sensibles du point de vue mécanique et nuisent à l'économie de l'exploitationo De tels relais à action rapide sont utilisés en particulier dans les centrales et les postes de distribution pour réseaux à courant continu des chemins de fer, ainsi que dans les installations de signalisation commandés, dans les chemins de fer à courant continu,
soit par les interrupteurs solidaires des lignes de contact,, au moyen de l'archet de prise de courant,soit par ceux solidaires du rail de contacta à l'aide de la charrueo Les tensions de tels réseaux à courant continu se situent généralement entre 400 et 1200 V continu ; cependant, des problèmes analogues se posent avec des tensions inférieures, cela à partir de 110 V continuo
La présente invention élimine d'emblée tous ces inconvénients et permet d'utiliser des relais normaux du commerce,, pour courant continu et courant alternatifo Ceci est réalisé par le fait que, bien qu'il s'agit
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d'un réseau à courant continu, l'opération de commutation n'affecte pas un relais d'une manière directe, mais avec interposition d'un transformateur.
Afin de réduire au possible les cotes du transformateur, et conformément à l'invention, celui=ci est précédé de résistances en série. On peut utiliser à cet effet des résistances ohmiques, auto-inductives ou capacitives, ou leurs combinaisons. On a obtenu des résultats particulièrement avantageux avec des résistances capacitives, étant donné qu'en ce qui concerne le courant continu, celles-ci n'opposent pratiquement aucune résistance à l'état non chargé, tout en constituant des résistances élevées à l'état' chargé. Cette particularité permet d'obtenir un courant de fermeture relativement élevé par rapport au courant permanent, Grâce à ce courant de fer- meture élevé, on obtient du côté secondaire du transformateur une impulsion de courant d'une grande énergie.
C'est cette impulsion qui permet une attraction rapide de relais ordinaires, raccordés du côté secondaire. Il va de soi que la constance de temps du circuit du transformateur doit être aussi réduite que possible.
En outre, l'invention tire parti de la constatation, à savoir, que tous les réseaux à courant continu se voient superposer un courant alternatif. Lorsque le courant continu est produit par des convertisseurs par exemple, il est inévitable que le courant alternatif redressé par le collecteur vienne se superposer au courant continu. Les redresseurs secs ou à remplissage gazeux servent à redresser un courant alternatif ou triphasé. il est dans ce cas inévitable qu'un courant alternatif vienne se superposer au courant continu, de sorte que l'on obtient un courant continu en partie pulsatoire.
Lorsqu'on intercale un transformateur dans le réseau à courant continu, on peut recueillir un courant alternatif du côté secondaire; la composante de courant alternatif ne représente cependant qu'un faible pourcentage de la tension de courant continu, Par conséquent, lorsqu'il s'agit de recueillir des énergies alternatives élevées, il est recommandé, conformément au principe de l'invention, de séparer la composante alternative à l'aide de condensateurs supplémentaires et, éventuellement, de bobines d'inductance. Une telle séparation peut être réalisée avec un rendement particulièrement favorable si l'on accorde l'enroulement primaire ou secondaire du transformateur, ou les circuits électriques qui y sont branchés, sur la fréquence de courant alternatif favorisée, superposée au réseau.
Lorsqu'il s'agit de manoeuvres de commutation rapides, et conformément à l'invention, l'impulsion de courant ou/et les harmoniques sont soumises à un nouveau redressement, du côté secondaire, la tension ainsi redressée servant à charger un condensateur avec lequel est connecté en parallèle un relais, éventuellement avec branchement de résistances en série, Ceci offre l'avantage que le courant continu engendré du côté secondaire charge le condensateur même lorsque la fermeture du circuit de commande est de courte durée, tandis que le condensateur cède l'énergie accumulée au relais pendant un laps de temps plus long, de sorte que;l'attraction du relais est assurée dans tous les cas.
Lorsque la fermeture du circuit s'opère à l'aide d'un interrupteur de fil de contact ou de rail de contact, la disposition qui vient d'être décrite offre l'avantage que le relais à basse tension attire en toutes circonstances, même à la suite d'une seule et brève rencontre des contacts. L'attraction du relais sous l'effet d'un contact de courte durée est d'une importance particulière dans la pratique, étant donné que le fil de contact est souvent soumis à des vibrations mécaniques et que certaines parties de l'interrupteur de fil de contact peuvent être couvertes de glace ou de givre. L'objet de l'invention permet l'établissement parfait du contact même aux vitesses élevées du convoi.
L'emploi de relais à basse tension offre en outre l'avantage que la haute tension présente au point d'enclenchement ou d'émission de commande ne doit pas être transportée sur de longues distances jusqu'au point de réception de commande, le transformateur pouvant être situé direc-
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tement au point d'émission de commande et le côté secondaire du transformateur étant relié au point de réception de commande distant au moyen d'une ligne de basse tension ordinaire. On peut éventuellement disposer le relais également à proximité du transformateur, afin de ne pas dissiper inutilement de l'énergie dans la ligne aérienne.
Le transformateur utilisé comprend des enroulements primaire et secondaire séparés l'un de l'autre. Entre les deux enroulements est prévu un blindage ou un enroulement protecteur, mis à la terre, afin de protéger l'enroulement secondaire contre la haute tension en cas de contact de l'enroulement primaire avec la masse.
La présente invention consiste donc essentiellement à actionner un relais à l'aide d'un courant continu à haute tension (à partir de 110 volts), soit par l'impulsion de fermeture (ou de coupure), soit par le courant permanent (composante de courant alternatif), soit par l'impulsion de courant et par le courant permanent, avec la faculté de maintenir ou non ce relais attiré (ou retombé), mécaniquement ou électriquement, et éventuellement d'actionner et de maintenir à l'état attiré ou retombé, suivant le cas, un deuxième relais, subordonné au premier relais.
L'invention sera décrite ci-après d'une manière plus détaillée, en se référant à quelques exemples de réalisation représentés dans les dessins annexés., dans lesquels a) désigne un interrupteur de fermeture (ou de coupure), par exemple un interrupteur solidaire du fil ou du rail de contact et actionné par le passage des convois; b), d) désignent respectivement les enroulements primaire et secondaire du transformateur; c) désigne le blindage mis à la terre de ce transformateur; e) - le relais, pouvant être mis un relais à courant continu ou alternatif,, pour basse tension; + et- désignent la haute tension disponible, par exemple celle fournie par le fil de contact ou le rail de contact d'un chemin de fer électrique.
Un montage de principe pour la mise en oeuvre de l'invention est représenté dans la figure la dans lequel cas le relais e est de préférence à courant alternatif. Lorsque le contact a se ferme, l'enroulement secondaire se voit d'abord appliquer une impulsion de courant. L'enclenchement étant effectué, les harmoniques du courant, présentes du côté primaire du transformateur, font apparaître du côté secondaire de celui-ci une tension permanente u2.
Le relais e est alors attiré et., éventuellement, collé, par l'impulsion de courant ou/et la tension permanenteo Ce relais est muni d'un ou de plusieurs contacts qui commandent les opérations de commutation voulueso
Dans la figure 2, l'enroulement primaire du transformateur est précédé en série d'un condensateur f qui agit de façon qu'en cas de fermeture permanente du contact a, l'enroulement primaire b ne soit parcouru par un courant inutilement élevé, qui provoquerait un échauffement excessif.
Le condensateur f peut être branché en parallèle avec une résistance ohmique élevée w3, de façon que ce condensateur puisse se décharger lorsque l'interrupteur a est ouvert, cela afin que ce condensateur puisse absorber un courant de charge important lors d'un nouvel enclenchement de cet interrupteuro
Lorsque l'enroulement primaire du transformateur b présente une faible résistance ohmique, on peut le faire précéder d'une résistance
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supplémentaire g en série,afin de limiter le courant de fermeture. Le condensateur se chargé lors de la fermeture de l'interrupteur a. Le courant de charge parcourt l'enroulement primaire du transformateur et fait appa- raitre dans l'enroulement secondaire une tension capable d'actionner aisément un relais normal.
Dans la figure 2, le condensateur f peut éventuellement être accordé à la fréquence harmonique à l'aide de l'enroulement auto-inducteur b,de façon que de l'énergie puisse être séparée par filtrage, avec un bon rendement, du réseau de courant continuo
Une autre possibilité d'accord sur les harmoniques est représentée dans la figure 3. Ici, on prévoit dans le circuit secondaire du transformateur un condensateur qui neutralise l'auto-induction du circuit.
Il va de soi que l'on peut aussi appliquer des combinaisons des Figs. 2 et 3.
La figure 4 montre une disposition dans laquelle on tire parti essentiellement de l'impulsion de courant de fermetureo Ici, on a adjoint à l'enroulement secondaire du transformateur un redresseur h, ainsi qu'un condensateur j et deux résistances wl et w2. Lorsque l'interrupteur a est fermé pendant une faible durée, il se produit dans l'enroulement primaire b une impulsion de courant élevée, qui fait apparaître une tension alternative u2 du côté secondaire. Cette dernière tension alternative est convertie par le redresseur h en une tension continue u3. Celle-ci charge le condensateur j, lequel cède son énergie au relais e à travers les résistances wl et w2.
Un autre mode d'exécution est représenté dans la figure 5. Ici, on prévoit deux transformateurs dont les enroulements secondaires sont montés en opposition. Le transformateur k est sous courant en permanence, tandis que le transformateur 1 est mis en circuit par la fermeture de l'interrupteur a. A la suite de cette fermeture, la tension secondaire du transformateur k est annulée par la tension du transformateur l, et le relais e retombe.
Le montage selon la figure 5 peut également fonctionner comme interrupteur à contact de repos. Lorsque l'interrupteur a est fermé dans la position de repos, le relais est à l'état relâché. Lorsque l'interrupteur a s'ouvre pendant un bref instant par suite d'une action de commutation, le relais e se voit appliquer une tension et attire. Le mode d'exécution selon la figure 5 peut aussi être combiné avec les montages des figures 2 à 4.
Lorsque, pour des raisons quelconques, il convient de renoncer à l'emploi d'un condensateur par exemple, on peut remplacer celui-ci par une résistance inductive ou ohmique ou par un auto-transformateur, comme indiqué par exemple dans les figures 6 et 7.
Dans la figure 6, après la fermeture de l'interrupteur a, le condensateur f et donc aussi la résistance w, sont parcourus par un courant important. La tension aux bornes de la résistance w est importante, tandis que la prise potentiométrique n'applique au relais e qu'une tension partielle réduite u2 dont l'isolement vis-à-vis de la terre n'exige qu'une faible résistance. La figure 7 représente le même montage, mais en utilisant l'impulsion de fermeture de courant continuo Ici également, le redresseur j 'produit une tension continue u3 qui agit sur le relais e par l'intermédiaire du condensateur j, comme décrit à propos de la figure 40
REVENDICATIONS.
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