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La présente invention se rapporte aux circuits de voie fonction- nant sur courant continu et utilisables dans les systèmes de signalisation pour commander le trafic ferroviaire, quand le courant de traction est du type alternatif et quand un seul des, rails de la voie est utilisé comme conducteur commun ou pour le retour du courant de tractiono Elle concerne plus particulièrement les types de circuits dénommés circuits de voie ' codés
Parmi les deux rails de la voie, celui qui ne présente pas nécessai- rement une continuité électrique pour le retour du courant de traction compor- te des joints isolants, délimitant entre deux joints voisins, quelconques, une longueur de voie qui est dénommée "tronçon. de voie".
Un circuit de voie est associé à ce tronçon de voie, et il comprend les rails de la voie for- mant ce tronçon, de même qu'une source l'alimentation, en courant continu, connectée aux rails de la voie, au voisinage d'une extrémité de ce tron- çon , et un block à relais de voie, connecté aux rails de la voie auvoisi- nage de l'autre extrémité dudit tronçon.
Dans le cas d'un circuit de voie à courant continu, sous forme codée, un relais transmetteur de code, incorporé au dispositif d'alimenta- tion, fonctionne de manière à interrompre, à des intervalles réguliers, le courant qui y passe, de sorte qu'un courant continu est appliqué aux rails de la voie sous forme d'un train continu d'impulsions. Un relais suiveur de code incorporëau block à relais de voie, est étudié de manière à maintenir le relais de voie excité, et indique, par suite, que le tronçon de voie est libre tant que le, ou les contacts, du relais suiveun de code, sont déplacés, en un mouvement de va-et-vient, par l'excitation intermitten- te de ce relais, sous l'action des impulsions en courant continu.
Si le re- lais suiveur de code demeure immobile, dans la position d'excitation, ou de relâchement-pendant un laps de temps notablement supérieur à la durée d'une impulsion en courant continu, le relais de voie est libéré, de sorte qu'il fournit une indication d'occupation du tronçon de voie.
Le circuit de voie codé à courant continu est, par suite, considéré comme convenant de façon optimum quand il risque d'être affecté par un courant continu provenant d'une source extérieure résultant, par exemple, de la pré- sence voisine d'un système ferroviaire électrifié en courant continuo En effet, si un courant continu persiste dans le circuit de voie pendant les périodes où l'alimentation est interrompue par le relais transmetteur de co- de, une indication d'occupation de la voie est alors fournie, à condition que le courant continu afférent soit suffisant pour exciter le relais sui- veur de code.
Il est préférable que le circuit dola voie perde sa sécurité de cette manière plutôt que de réduire le shunt limite du circuit, appliqué par un train (qui peut être défini comme la résistance maximum qui, placée entre les rails de la voie, empêche l'excitation du relais suiveur de code) et la perte de sensibilité résultant de la présence de véhicules pénétrant sur le tronçon de voie,,
Toutefois, le courant de retour de traction alternatif, traversant le circuit de voie par suite de la différence de potentiel entre les points du rail de retour auxquels le dispositif d'alimentation et le block à relais sont connectés peut actionner le relais suiveur de code, quoique à une fré- qence supérieure à celle des impulsions en courant continu, d'une manière qui maintient le relais de voie excité,
malgré le passage d'impulsions en courant continu en direction du block à relais de voie. Bien que cette difficulté puis- se être évitée, en plaçant entre les rails de la voie et le relais suiveurs de code un filtre comportant une ou plusieurs bobines d'arrêt, il se peut qu' une bobine d'arrêt soit court-circuitée (et cette possibilité ne peut pas être négligée) sans qu'on ait connaissance de ce fait, ce qui rend ainsi possible l'excitation du relais suiveur de code par le courant de retour de traction.
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Suivant l'invention, afin de soustraire le relais suiveur de code aux effets du courant de retour de traction afférent, le block à relais de voie comprend un transducteur constitué par un circuit magnétique relié à des enroulements montés dans un circuit en courant alternatif et à des enrou- lements de commande, connectés (ou pouvant être connectés) entre les rails de la voie, les enroulements de commande opposant une impédance élevée au cou- rant de retour de traction, de sorte que les effets de saturation du circuit magnétique sont commandés principalement par des impulsions en courant continu reçues du dispositif d'alimentation de la voie par l'intermédiaire des rails, le circuit en courant alternatif du transducteur étant connecté au relais suiveur de code à travers un redresseur à onde totale.
La description qui va suivre, faite en regard des dessins annexés donnés à titre non limitatif, permettra de mieux comprendre l'invention.
La figure unique est une représentation schématique d'un mode de réalisation de circuit de voie suivant l'invention
Les rails d'un tronçon de voie de chemin de fer sont désignés par les références 11 et 12 , Le rail 11 est électriquement, continu,de manière à servir de conducteur commun pour le retour du courant de traction alter- natif, tandis que le rail 12 est interrompu de distance en distance par des joints isolés '13 et 14, qui délimitent entre eux une longueur de voie L formant un tronçon de voie. Il est prévu au voisinage d'une extrémité de ce tronçon de voie, entre les points A et C, un système d'alimentation et, au voisinage de l'autre extrémité, entre les points B et D, un block à relais de voie.
Comme montré sur le dessin, le système d'alimentation comprend un transformateur d'alimentation 15, un relais transmetteur de code 16 conju- gué à un contact mobile 16a interposé dans l'un des deux conducteurs par lesquels l'enroulement primaire du transformateur est relié à une source de courant alternatif, un redressenren pont à onde totale 17, dont les bornes d' entrée sont reliées au secondaire du transformateur et dont 'les bornes de sortie sont reliées aux deux rails de la voie, une bobine d'arrêt 18 et une résistance variable 19 montée en série dans la connexion entre une borne ,de sortie positive du redresseur et le point A du rail 12.
La première limi- te l'intervention du courant alternatif de retour de traction dans le sys- tème d'alimentation; la seconde permet de régler l'amplitude des impulsions à courant continu, et un trajet à faible impédance pour le courant alterna- tif de retour de traction, constitué par la résistance 20, montée en paral- lèle aux bornes de sortie du redresseur en vue de limiter la tension en cou- rant alternatif, engendrée entre les bornes de sortie de ce redresseur par le courant de retour de traction.
Lors du fonctionnement, le relais transmetteur décode interrompt l'alimentation du transformateur à des intervalles réguliers : afin de fournir un train d'aimpulsions continu., qui est appliqué à travers le redresseur au tronçon de voie, sous .la forme d'impulsions à courant conti- nu.,Afin de supprimer la formation d'étincelles sur les contacts du relais de transmission, une résistance 21 et un condensateur 22 en série sont montés aux bornes de l'enroulement primaire du transformateur.
Une particularité remarquable du système d'alimentation représenté est la disposition des contacts du relais transmetteur de. code dans le cir- cuit en courant alternatif du redresseur. Il se peut que, par suite d'une dé- fectuosité majeure quelconque affectant le circuit de voie, le courant al- ternatif de retour de traction pénétrant dans le système d'alimentation croisse de façon excessive jusqu'à une valeur telle que le trajet à faible impédance relié aux bornes de sortie du redresseur soit incapable d'empêcher l'apparition sur ces bornes d'une tension en courant alternatif supérieure à la tension fournie par le transformateur d'alimentation., Dans ces conditions, le'courant de retour de traction de type alternatif subit un redressement à
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demi-onde,
et les demi-cycles redressés viennent s'ajouter à l'impulsion en courantcontinu qui passe dans le circuit. Si les contacts du relais trans- metteur de code étaient montés entre les bornes de sortie du redresseur et les rails de la voie, le redresseur serait séparé des rails de la voie chaque fois que les contacts sont ouverts, et un redressement à demi-onde ne pour- rait se produire que lorsque les contacts sont fermés, ce qui augmenterait l'amplitude des impulsions en courant continu, sans introduire de courant con- tinu pendant les périodes qui s'écoulent entre les impulsions.
La valeur limite du shunt établi par un train est alors réduite, étant donné la quantité beaucoup plus grande de courant continu qui doit être court-circuité si le relais suiveur de code doit demeurer dans une condition de relâchement. Toutefois, quand les contacts du relais transmet- teur de code sont interposés entre les bornes d'entrée du redresseur et la source de courantalternatif qui y est reliée, un redressement à demi-onde peut se produire également pendant les périodes où les contacts sont ouverts, et il s'effectue, en fait, sans opposition pendant ces périodes étant donné
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que le redresseur n'est pas connecté à cette source,L.a#1nanbriâr3Bs rcà iemâ ad5y-- duit quand les contacts sont ouverts peut être suffisant pour exciter le relais suiveunr de code,
qui demeure alors immobile dans la position d'exci- tation, afin de fournir une indication d'occupation de la voie. Si le cou- rant redressé à demi-onde est légèrement inférieur à la valeur requise pour exciter le relais, la valeur limite du shunt établi par un train va être réduite, mais dans une mesure limitée qui peut être admise grâce à un cal- cul approprié du reste du circuit de voie.
Différents types de systèmes d'alimentation peuvent être utilisés dans un circuit de voie suivant'l'invention. Un système particulièrementep- proprié est celui dans lequel le courant continu est prélevé à une batterie d'accumulateurs.
Dans le block à relais de voie, un transducteur désigné d'une façon générale par la référence 23 comporte un circuit magnétique comprenant deux noyaux saturables feuilletés par exemple en matière vendue sous la dénomina- tion commerciale de métal "Mu") portant desenroulements de commande analo- gues 24, 25 qui sont reliés aux relais dela voie aux points B et D. Ce cir- cuit magnétique est conjugué à deux enroulements analogues 26, 27 montés en série dans un circuit en courant alternatif et bobinés sur les noyaux de façon telle qu'un courant alternatif passe dans un enroulement dans le mê- me sens que l'impulsion en courant continu traverse les enroulements de com- mande, mais passe en sens opposé dans l'autre enroulement.
Ainsi, les ten- sions en courant alternatif induites dans les enroulements de commande 24, 25 par suite du passage d'un courant alternatif dans les autres enroulements 26, 27 s'annulent l'une l'autre.Les valeurs de résistance et d'inductance des enroulements de commande sont choisies avec soin pour opposer au courant alternatif de retour de traction une impédance maximum mais toutefois compa- tible avec la sensibilité du relais suiveur de code à la distorsion des im- pulsions en courant continu par suite de l'inductance, de sorte que les ef- fets de saturation à l'intérieur des noyaux sont déterminés principalement par les impulsions en courant continu, et que le courant de sortie du circuit en courant alternatif du transducteur varie de façon correspondante, afin de provoquer une excitation intermittente du relais suiveur de code, en fonction des impulsions.
L'impédance précitée doit être suffisante pour empêcher que la
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v.ala.1rma:ximnduoourant 1:\1 ternatif de retour de traction pouvant se présenter lors d'un fonctionnement normal ne puisse saturer les noyaux dans une mesure provoquant la maintien du relais suiveur de code dans une condition d'excitation.
Cette condition impose une limite à une vitesse ce récurrence, du code, étant donné que la distorsion des impulsions en courant continu'devient d'autant plus appréciable que leur nombre par unité de temps augmente et que leur durée di-
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minue, mais on a constaté que des résultats satisfaisants peuvent être ob- tenus avec des impulsions transmises à une vitesse de récurrence de 75 impul- sions par minute.
Le circuit en courant alternatif du transducteur 23 est relié, aux bornes d'entrée d'un redresseur en pont à onde totale 28, en série avec l'enroulement secondaire d'un transformateur 29 recevant un courant al- ternatif dans son enroulement primaire, les bornes de sortie du redresseur étant reliées au relais suiveur de code 30.
Ce relais suiveur de code fonctionne de manière à fermer et à ou- vrir un circuit dénommé "circuit de décodage", prévu dans le block à relais de voie, ce circuit fonctionnant à son tour pour fournir une indication de voie libre ou de voie occupée. Pour éviter qu'une indication de voie libre ne puisse être fournie par suite d' une seule course en va-et-vient du relais suiveur de code, deux relais 31, 32 sont montés de la manière décrite ci- après dans le circuit de décodage représenté. Le relais 31 est monté en série avec un condensateur 33a aux bornes de sortie d'une source d'alimen- tation en courant continu, par le contact avant associé 34 du relais sui- veur de code.
Le relais 32 est monté en série avec un condensateur 33b aux bornes d'une source d'alimentation en courant continu, par le contact arrière conjugué 35 du relais suiveur de code, et également par un contact avant 31a du relais 31. Chacun des relais 31, 32 est monté en parallèle avec un élément à conductibilité asymétrique,représenté par un redresseur 36a ou 36b, qui, quand le relais est relié aux bornes de la source d'alimentation en cou- rant continu, permet au courant de court-circuiterce relais et de charger le condensateur 33a ou 33b.
Les contacts avant 31a et 32a des relais 31 et 32 respectivement sont montés en série dans le circuit d'une lampe verte 37 indiquant que la voie est libre, et les contact arrière 31c et 32b sont mon- tés dans le circuit d'une lampe rouge 38 indiquant que la voie est occupée, de sorte que les deux relais doivent être excités simultanément avant qu'une indication de voie libre ne puisse être donnée tandis qu'un seul relais rétabli dans le circuit fournit une indication d'occupation.
Si les deux relais 31 et 32 sont relâchés et si des impulsions en courant continu commencent à parvenir au relais suiveur de code 30, la fer- meture du contact avant 34 par la première impulsion charge le condensateur 33a, puis,quand le courant est interrompu, ce condensateur se décharge en di- rection du relais 31, qui est alors excité et qui ferme les contacts avant 31a et 31b. Le premier de ces deux contacts 31a, 31b complète le circuit de charge du condensateur 33b à travers le contact arrière 35 du relais sui- veur de code, tandis que le second ne complète que partiellement le circuit de la lampe verte, de sorte qu'aucune indication de voie libre n'est encore- fournie.
L'impulsion suivante (ou seconde impulsion) en courant continu excite une fois de plus le relais suiveur de code, de sorte que le condensateur 33b se décharge pour exciterle relais 32, en fermant ainsi le contact avant 32a pour compléter le circuit de la lampe verte 37. La:charge et la décharge en al- ternance des condensateurs 33a, 33B maintiennent les relais 31 et 32 excités tant que les contacts du relais suiveur de code sont déplacés en va-et-vient par les impulsions en courant continu.
Les détails de réalisation peuvent être modifiés, dans le domaine des équivalences techniques, sans s'écarter de l'invention.