Circuit de voie à impulsions de polarité alternée On connait des circuits. de voie qui utilisent des courants de signalisation pulsatoires provoqués par des courtes pointes espacées de tension ayant une certaine polarité et suivies de pointes moins pronon cées de polarité opposée.
Ces courants agissent sur des relais de voie qui sont alimentés par l'intermé diaire de dispositifs à accumulation d'énergie qui sont agencés pour maintenir normalement les relais de voie dans leurs positrons. de travail.
L'allure générale de ces impulsions périodiques de la tension est représentée sur la fig. 1 du dessin annexé, sur laquelle on voit les. pointes positives ayant une amplitude P, suivies de pointes. néga tives ayant une amplitude plus petite N, le temps qui s'écoule entre les impulsions consécutives étant égal à T.
La présente invention est basée sur la constata tion d'après laquelle, dans les conditions normales d'exploitation de ces circuits de voie, le rap port P/N reste approximativement constant, malgré l'amortissement des impulsions qui se manifeste au cours de leur propagation.
L'invention a pour objet un circuit de voie à impulsions de polarité alternée qui permet de béné ficier de la constatation ci-dessus pour éliminer tou tes perturbations dans le fonctionnement qui peuvent résulter des courants alternatifs parasites de fré quence quelconque, sinusoïdaux ou non, ainsi que des effets quelconques des circuits de voie contigus, des joints isolants brûlés et des ruptures des rails.
Conformément à l'invention, le dispositif d7accu- mulation d'énergie interposé à l'entrée du relais de voie, est constitué par deux circuits de réception séparés dont chacun comporte au moins un redres seur et un condensateur, ces éléments étant connectés pour recevoir sélectivement l'une des deux alter- nances des impulsions et pour les transmettre à un relais de voie qui comporte plusieurs branches magné tiques partiellement réunies entre elles par un pont magnétique et pourvues de plusieurs enroulements alimentés par les courants de décharge desdits condensateurs.
Un exemple de réalisation de l'objet de l'inven tion est schématiquement représenté sur la fig. 2 du dessin annexé sur lequel on voit plusieurs cantons adjacents 1, 2 et 3 de la voie. Ces cantons sont séparés par des joints isolants 17a et réunis entre eux par des connexions inductives 4 et 5 du type bien connu. La bobine de gauche de la connexion inductive 5 est couplée à un enroulement d'entrée 6 qui est alimenté par un générateur d'impulsions 7.
Celles-ci sont conformes à la fig. 1, c'est-à-dire qu'elles, présentent chacune une alternance positive P et une alternance négative N, le rapport des ampli tudes P/N ayant une valeur convenable déterminée, égale par exemple à 4. Ayant parcouru les rails 2, éventuellement avec un certain amortissement, les impulsions induisent dans une bobine réceptrice 8, qui comporte une borne intermédiaire réglable 8A, des courants secon daires qui sont transmis par trois fils à un dispositif d'accumulation d'énergie, comportant deux circuits.
Le premier de ces circuits est alimenté par la partie supérieure de la bobine 8 ; il comporte un redresseur 9 qui est orienté pour laisser passer les courants des pointes positives P, et un condensateur 11 qui est chargé par ces pointes positives. Le second circuit est alimenté par la partie inférieure de la bobine 8 et il comporte à l'entrée un condensateur de couplage 13 à quatre bornes, une résistance régla ble 14, un redresseur 10 qui est orienté pour laisser passer les courants des pointes négatives N, et un condensateur 12 qui est chargé par ces pointes néga tives.
On comprendra aisément que les tensions qui apparaissent aux bornes des condensateurs 11 et 12 dépendent de plusieurs facteurs, et en particulier de la position de la borne intermédiaire 8A, de la résistance 14 et des valeurs des capacités utilisées, de sorte que l'on peut modifier à volonté le rapport entre ces deux tensions.
Les deux condensateurs 11 et 12 se déchargent lentement sur plusieurs bobines d'un relais de voie R d'un système particulier. Ce relais comporte une armature 16 coopérant avec un circuit magnétique 15 à trois branches ; deux de ces branches sont réunies entre elles par un pont magnétique 15A, dis posé près de l'armature 16. Sur les deux branches reliées par le pont 15A, sont disposées comme repré senté trois bobines 17, 18 et 19. Le nombre de spires de la bobine 17 est plus grand que celui de la bobine 18 qui est reliée au premier circuit en série avec 17, et les ampères-tours de 18 sont opposés à ceux de la bobine 19 qui est reliée au deuxième cir cuit.
Il en résulte que la force magnétomotrice de la branche du milieu du circuit magnétique 15 est proportionnelle à la différence des ampères-tours de 19 et 18.
Par un réglage convenable du rapport des ten sions qui chargent les condensateurs 11 et 12, ainsi que par un choix approprié des trois bobines 17, 18, 19 du relais décrit et de son circuit magnétique 15, on donne des valeurs appropriées aux courants moyens de décharge il et i2 qui sont fournis respec tivement d'une part aux bobines 17, 18 et d'autre part à la bobine 19 par les condensateurs 11 et 12.
Ces valeurs de il et i2 sont telles que normalement, les ampères-tours de la bobine 17 sont égaux à la différence des ampères-tours des bobines 19 et 18, et que les flux égaux qui apparaissent dans les deux branches bobinées du circuit magnétique 15 sont dirigés dans le même sens par rapport à l'arma ture 16.
Si ces deux conditions d'équilibre magnétique sont réalisées, le flux dans le pont 15A est nul, et un flux résultant de valeur suffisante passe en paral lèle par les deux branches bobinées de 15 et par l'armature 16 ; celle-ci reste par conséquent attirée. Mais ces conditions d'équilibre magnétique ne sont maintenues que pour un rapport donné P/N des impulsions positives et négatives.
Par contre, si ce rapport est modifié par un effet indésirable quelconque, les courants moyens il et i2 varient également, l'équilibre magnétique est rompu, un flux important apparait dans le pont 15A, le flux qui passe par l'armature 16 diminue forte ment, et l'armature 16 tombe.
Or, on constate que toute anomalie ou pertur bation a pour effet de modifier le dit rapport P/N. C'est ainsi qu'une rupture de rail, qui donne aux impédances des deux files des rails des valeurs très différentes en faisant intervenir la résistance du ballast, provoque immédiatement la chute du relais de voie R.
Si le circuit de voie est affecté par des impulsions ayant un rapport P/N inversé, ces impulsions pertur batrices provenant par exemple d'un circuit de voie voisin et passant par le ballast ou par un joint iso lant défectueux, les courants il et 12 varient également et le relais de voie tombe.
Il en est de même si un courant alternatif quel conque, dont le rapport P/N est égal à l'unité, péné- tre dans le circuit de voie, ainsi que si l'un des élé ments 8 à 14 et 17 à 19 présente un défaut quel conque. A ce propos, il est à noter que les quatre bornes du condensateur de couplage 13 sont agencées de telle façon que toute avarie de ses connexions, ainsi que la coupure d'une de ses armatures produit la chute du relais de voie. On voit ainsi que les conditions de sécurité sont entièrement assurées.
Il est à noter également que les perturbations ne pro voquent la chute du relais R qu'à condition de dépasser un certain seuil de sensibilité, et que ce seuil peut être ajusté par le dimensionnement et le réglage appropriés des divers éléments des circuits décrits.
Alternating polarity pulse track circuit Circuits are known. that use pulsating signaling currents caused by short spaced spikes of voltage having a certain polarity and followed by less pronounced spikes of the opposite polarity.
These currents act on track relays which are supplied by the intermediary of energy storage devices which are arranged to normally maintain the track relays in their positrons. of work.
The general shape of these periodic voltage pulses is shown in fig. 1 of the accompanying drawing, on which we see the. positive spikes having an amplitude P, followed by spikes. negatives having a smaller amplitude N, the time between consecutive pulses being equal to T.
The present invention is based on the finding that, under normal operating conditions of these track circuits, the P / N ratio remains approximately constant, despite the damping of the pulses which occurs during their operation. spread.
The object of the invention is a pulse track circuit of alternating polarity which makes it possible to benefit from the above observation in order to eliminate all disturbances in the operation which may result from stray alternating currents of any frequency, sinusoidal or not, as well as any effects of contiguous track circuits, burnt insulating joints and rail breaks.
In accordance with the invention, the energy storage device interposed at the input of the track relay consists of two separate receiving circuits, each of which comprises at least one rectifier and one capacitor, these elements being connected to receive selectively one of the two alternations of the pulses and to transmit them to a track relay which comprises several magnetic branches partially joined together by a magnetic bridge and provided with several windings supplied by the discharge currents of said capacitors.
An exemplary embodiment of the object of the invention is schematically represented in FIG. 2 of the accompanying drawing on which we see several adjacent blocks 1, 2 and 3 of the track. These sections are separated by insulating gaskets 17a and joined together by inductive connections 4 and 5 of the well known type. The left coil of inductive connection 5 is coupled to an input winding 6 which is powered by a pulse generator 7.
These are in accordance with fig. 1, that is to say that they each have a positive half-cycle P and a negative half-cycle N, the ratio of the amplitudes P / N having a determined suitable value, equal for example to 4. Having traveled the rails 2 , possibly with a certain damping, the pulses induce in a receiving coil 8, which comprises an adjustable intermediate terminal 8A, secondary currents which are transmitted by three wires to an energy storage device, comprising two circuits.
The first of these circuits is supplied by the upper part of the coil 8; it comprises a rectifier 9 which is oriented to allow the currents of the positive points P to pass, and a capacitor 11 which is charged by these positive points. The second circuit is supplied by the lower part of the coil 8 and it comprises at the input a coupling capacitor 13 with four terminals, an adjustable resistor 14, a rectifier 10 which is oriented to pass the currents of the negative points N , and a capacitor 12 which is charged by these negative points.
It will easily be understood that the voltages which appear at the terminals of the capacitors 11 and 12 depend on several factors, and in particular on the position of the intermediate terminal 8A, of the resistor 14 and of the values of the capacitors used, so that one can modify at will the relationship between these two tensions.
The two capacitors 11 and 12 slowly discharge on several coils of a channel relay R of a particular system. This relay comprises an armature 16 cooperating with a magnetic circuit 15 with three branches; two of these branches are joined together by a magnetic bridge 15A, placed near the frame 16. On the two branches connected by the bridge 15A, are arranged as shown three coils 17, 18 and 19. The number of turns of coil 17 is larger than that of coil 18 which is connected to the first circuit in series with 17, and the ampere-turns of 18 are opposite to those of coil 19 which is connected to the second circuit.
As a result, the magnetomotive force of the middle branch of the magnetic circuit 15 is proportional to the difference between the ampere-turns of 19 and 18.
By a suitable adjustment of the ratio of the voltages which charge the capacitors 11 and 12, as well as by an appropriate choice of the three coils 17, 18, 19 of the relay described and of its magnetic circuit 15, appropriate values are given to the mean currents of discharges il and i2 which are respectively supplied on the one hand to the coils 17, 18 and on the other hand to the coil 19 by the capacitors 11 and 12.
These values of il and i2 are such that normally, the ampere-turns of coil 17 are equal to the difference between the ampere-turns of coils 19 and 18, and that the equal fluxes which appear in the two wound branches of the magnetic circuit 15 are directed in the same direction with respect to the reinforcement 16.
If these two magnetic equilibrium conditions are achieved, the flux in the bridge 15A is zero, and a resulting flux of sufficient value passes in parallel through the two wound branches of 15 and through the armature 16; the latter therefore remains attracted. But these magnetic equilibrium conditions are only maintained for a given P / N ratio of positive and negative pulses.
On the other hand, if this ratio is modified by any undesirable effect, the average currents il and i2 also vary, the magnetic equilibrium is broken, a significant flux appears in the bridge 15A, the flux passing through the armature 16 decreases sharply. ment, and the frame 16 falls.
However, it is noted that any anomaly or disturbance has the effect of modifying said P / N ratio. Thus a rail break, which gives the impedances of the two rows of rails very different values by bringing in the resistance of the ballast, immediately causes the drop of the track relay R.
If the track circuit is affected by pulses having an inverted P / N ratio, these disturbing pulses originating for example from a neighboring track circuit and passing through the ballast or through a defective insulation joint, the currents il and 12 also vary and the track relay drops.
It is the same if any alternating current, whose P / N ratio is equal to unity, enters the track circuit, as well as if one of the elements 8 to 14 and 17 to 19 presents a defect whatever. In this regard, it should be noted that the four terminals of the coupling capacitor 13 are arranged in such a way that any damage to its connections, as well as the cutting of one of its reinforcements produces the fall of the track relay. We can see that the security conditions are fully ensured.
It should also be noted that the disturbances cause the relay R to drop only on condition that a certain sensitivity threshold is exceeded, and that this threshold can be adjusted by the appropriate sizing and setting of the various elements of the circuits described.