Dispositif de commande à distance du fonctionnement de plusieurs organes mobiles sous tension Certains matériels à haute tension, tels que les appareils d'interruption, comportent, en série, plu sieurs éléments mobiles sous tension situés à une assez grande distance de la masse. Pour réduire les temps de fonctionnement, :dont la durée est accrue par la transmission sur cette distance de puissances importantes, on met sous tension des sources d'éner gie telles qu'un accumulateur oléopneumatique ou un accumulateur électrique par exemple.
Cette dis position réduit la longueur de la transmission des grands efforts mécaniques impliquant des déplace ments à une vitesse qui ne peut être qu'une fraction de la vitesse du son.
Entre les éléments sous tension et la masse, les liaisons comportent alors - les organes nécessaires à la recharge permanente de la source d'énergie (par .exemple, à l'aide du mouvement d'un fluide :dans une tuyauterie iso lante, de photopiles éclairées par un: projecteur et rechargeant des accumulateurs). Cette liaison n'influe pas sur les temps de fonctionnement.
- les organes permettant, .depuis le sol, la com mande et le contrôle de la source d'énergie et des éléments mobiles sous tension (contacts de coupure par exemple).
Cette dernière liaison ne met en jeu que de très faibles puissances et peut s'effectuer à une très grande vitesse, de l'ordre de celle de la lumière, à l'aide d'ondes électromagnétiques, par exemple radioélectriques, lumineuses, infrarouges ou ultra violettes, reliant un émetteur au sol et un récepteur sous tension.
Par ailleurs, la synchronisation des éléments mo biles sous tension d'un même pôle dans tous les cas (et, dans de nombreux cas, des éléments de tous les pôles) ayant une influence fondamentale sur les per- formances du matériel, il y a lieu de contrôler, avant exécution d'un ordre et sans retarder cette dernière, qu'aucune défectuosité n'entravera le fonctionnement synchrone des divers éléments mobiles.
L'invention, a pour but de fournir un dispositif assurant une commande à distance ultra-rapide de plusieurs organes mobiles placés sous tension, ce dispositif comportant des:
moyens de contrôle à dis tance du bon fonctionnement de la liaison de ce dispositif et de la simultanéité du fonctionnement desdits organes mobiles, caractérisé par le fait qu'il comprend au moins un circuit de transmission aller de commande et un circuit de transmission retour de contrôle comprenant chacun des émetteurs et des récepteurs, la transmission étant effectuée au moyen d'ondes électromagnétiques.
Le dessin annexé représente, à titre .d'exemple, une forme -d'exécution de l'invention.
- La fig. 1 représente le schéma bloc d'un dis positif de commande et de contrôle.
- La fig. 2 représente un exemple de réalisation de liaison ultrarapide à l'aide d'une transmission par onde lumineuse.
Le schéma de la fig. 1 concerne un dispositif à trois voies 1, 2 et 3 assurant la commande de trois organes mobiles sous tension d'un même pôle par exemple, mais le nombre de voies pourrait être quel conque. Des émetteurs 4, 5, 6 situés en un point qui est à la masse, peuvent envoyer un ordre sous forme d'émission lumineuse, radioélectrique ou autze, selon une direction 7, 8, 9 ; cet ordre atteint des récepteurs situés en un point soumis aux :tensions électriques 10, 11, 12.
Le contrôle de fonctionnement est obtenu à l'aide de réémetteurs situés en un point soumis aux tensions électriques 13, 14, 15, dont l'émission selon les directions 16, 17, 18, atteint des récep teurs au sol 19, 20, 21.
Le circuit général d'émission pour la commande et le contrôle situé en un point qui est à la masse comporte un émetteur général d'ordres 22, un géné rateur d'émissions brèves 23, un organe de signali sation des défauts 24, des circuits logiques OU (permettant l'accomplissement d'une fonction si une condition parmi plusieurs est remplie) 25 et 26 et un circuit logique ET (ne permettant l'accom plissement de la fonction que si toutes les conditions sont remplies) 27.
Par ailleurs, comme l'existence d'un défaut ne doit pas seulement être constatée lors de l'émission d'un ordre, on prévoit généralement un circuit d'in terrogation périodique 28, en vue de signaler au re pos un défaut éventuel.
Selon une forme d'exécution de l'invention, lors que la transmission entre émetteur et récepteur est effectuée sous forme d'onde lumineuse, on peut utili ser la liaison de la fig. 2. Dans cette disposition, le générateur d'impulsions 23 excite un tube à décharge lumineuse 29 comportant un manchon métallique réflecteur 30 améliorant le rendement de la trans- mission.
Un guide, tel qu'une tige en résine méthacrylique polie 31 par exemple; permet une propagation direc tive et sélective de la lumière produite. Une photo pile 32 (au sélénium par exemple), munie d'un manchon réflecteur 33, constitue le récepteur.
Le fonctionnement du dispositif décrit est le sui vant.
L'émission d'un ordre s'effectue sous forme d'impulsions brèves produites par le générateur 23 comprenant par exemple un oscillateur fonctionnant en permanence à une fréquence comprise de préfé rence entre quelques milliers .et quelques centaines de milliers de Hz, et comportant un premier étage, bloqué au repos, et un étage de puissance à la sortie.
Le premier étage est .débloqué par le circuit logique OU 26, commandé soit par l'ordre géné ral de man#uvre (enclenchement ou déclenchement) produit par l'émetteur 22, soit par le circuit d'inter rogation périodique 28. L'ordre de man#uvre pro duit par l'émetteur 22 peut provenir par exemple de la fermeture d'un contact.
Le circuit OU 26 met en route un univibrateur à deux .transistors intégré dans ce dernier. Celui-ci émet une impulsion de durée brève attaquant, après amplification, le géné rateur 23. La durée de cet ordre est insuffisante pour obtenir l'exécution effective de l'ordre (enclen chement ou déclenchement de l'appareil).
Après dé blocage, l'étage de sortie du générateur 23 fournit à travers le circuit logique OU 25, la puissance nécessaire pour exciter les tubes à gaz à décharge 29 (constituant les émetteurs 4, 5 et 6) qui envoient alors une lumière modulée à la fréquence du géné rateur 23. La fréquence de modulation est différente selon que l'ordre correspond à un enclenchement ou à un déclenchement.
La tige en résine méthacrylique polie 31, constituant l'une des voies de transmission 7, 8 ou 9, est généralement protégée des intempéries par un tube céramique rempli de gaz (fréon ou hex- fluorure de soufre par exemple). Cette tige conduit la lumière par réflexion totale à sa surface jusqu'à la photopile 32 constituant l'un ries récepteurs 10, 11 ou 12 placés sous tension à proximité du méca nisme de commande du pôle correspondant à une des voies 1, 2 ou 3.
Avant exécution de l'ordre d'enclenchement ou de déclenchement, la simultanéité des man#uvres des contacts mobiles correspondant à chacune des voies est contrôlée en vérifiant le bon état des circuits de commande de ces dernières. Des filtres accordés sur les fréquences de modulation reconnaissent le type d'ordre (enclenchement ou déclenchement) et la ten sion délivrée par la photopile, amplifiée et redressée, alimente par l'une des voies 1, 2 ou 3 la bobine correspondant à l'ordre (enclenchement ou déclenche ment) et actionnant l'organe de commande.
Si la bo bine est en bon état, une impulsion électrique ali mente simultanément un second tube à décharge lumineuse tel que 29 servant de réémetteur (13, 14 ou 15). Cette impulsion peut être produite lors de la mise sous tension de la bobine, par exemple par la tension induite au secondaire d'un transformateur dont le primaire en série avec un condensateur est branché en parallèle avec la bobine. L'impulsion lu mineuse est conduite selon une des voies 16, 17 ou 18 par une seconde tige en résine méthacrylique (31) identique à la première jusqu'à une deuxième photo pile 32 servant de récepteur à la masse (19, 20, 21).
Les impulsions correspondant aux bornes de ces divers récepteurs sont appliquées par l'intermédiaire des circuits logiques ET 27 et OU 25 aux émetteurs 4, 5, 6 prolongeant ainsi leur action pour permettre l'exécution de l'ordre, lorsque les circuits sont en bon état. L'exécution de l'ordre n'est possible en outre que si l'ordre de man#uvre donné par l'émetteur 22 est maintenu (liaison 22-27).
Si un organe quelconque du trajet aller-retour est défectueux, la réponse ne revient pas et l'impul sion de durée brève n'est pas confirmée. Comme les temps de transmission de la lumière et de réponse des divers circuits sont très courts, le temps de retour de la réponse est suffisamment bref pour inter rompre, en cas de défaut, l'ordre dans toutes les voies de commande du pôle (ou des pôles) avant que les noyaux des bobines aient parcouru une course appréciable.
L'interrogation périodique produite par le cir cuit (28), dont la durée est limitée au temps néces saire à l'obtention d'une réponse, est obtenue par exemple à l'aide d'un contact entraîné par un moteur synchrone mettant en route l'univibrateur à deux transistors émettant une impulsion de durée brève. Tout se passe comme pour un ordre de manoeuvre, sauf que l'ordre n'est pas confirmé puisque le circuit 27 n'est pas déverrouillé par le circuit 28.
Le résultat de tout ordre, de manoeuvre ou d'in terrogation, peut être signalé par le circuit 24 qui est constitué par exemple par une bascule avec am- plificateur alimentant une lampe de signalisation d'un défaut. En cas de fonctionnement normal, donc avec réponse, la bascule est remise au repos en un temps inférieur à l'impulsion de :durée brève, ce qui ne permet pas l'allumage de la lampe de signali sation. Un défaut, :donc sans réponse, maintient la bascule conductrice et le voyant allumé, et cette signalisation peut verrouiller tous les organes mo biles de tous les pôles et interdire toute manoeuvre avant réparation.
Les avantages du dispositif décrit sont les sui vants L'utilisation pour la liaison d'ondes telles que les ondes lumineuses ou radioélectriques permet d'ob tenir une très grande vitesse de propagation des or dres ou des signaux et l'isolement électrique entre émetteur et récepteur. La modulation de l'onde assure la sélectivité entre les différents ordres ou signaux transmis par la même voie. Le contrôle du trajet retour procure une sécurité positive par ver rouillage et signalisation lorsqu'un défaut se mani- feste dans la liaison.
Enfin, l'utilisation d'ondes lu mineuses se propageant dans un guide à réflexion totale permet une liaison même lorsque le trajet ne constitue pas une ligne droite et assure aux trans missions à la fois le secret et la réalisation facile de la sélectivité entre liaisons voisines.