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Dispositif de signalisation
L'invention a pour objet des dispositifs de signa- lisation raccordés à un réseau de distribution éleotrique, par exemple à un réseau d'éclairage, pour lesquels, aux fins de la signalisation, on change la tension de réseau ou on superpose ou retranche à la tension de réseau une fréquence de signalisation ou encore on change la fréquence de réseau, et où le circuit du signal est alimenté par une source de courant spéciale ou par le réseau lui-même. Ces installations, qui peuvent servir à toutes fins de signalisation possibles, présentent une importance spéciale quand on veut envoyer des
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signaux ou donner l'alarme à un grand nombre de personnes, par exemple en cas de péril aérien, d'incendie ou d'un autre danger.
Il importe qu'en raison de sa notable extension et du grand nombre d'appareils (par exemple dans chaque maison), un dispositif de ce genre soit simple d'une part et que d'au- tre part il fonctionne de manière sûre. Il faut notamment que des irrégularités et perturbations de toute nature pro- duites dans le réseau restent sans influence sur le dispositif de signalisation. Suivant la présente invention, on atteint ce but par divers moyens, par exemple en retardant la signalisa- tion de manière que le dispositif de signalisation ne fonction- ne pas en cas de courtes variations de la tension de réseau, par exemple par suite de variations de tension locales dues au démarrage de moteurs ou à des causes analogues.
Suivant la présente invention, on peut aussi agen- cer le dispositif de signalisation de manière qu'il ne com- mence pas à fonctionner, même passagèrement, après une inter- ruption de la tension de réseau et une nouvelle mise en cir- cuit consécutive à cette interruption.
On a reconnu comme particulièrement bien approprié pour le relais du signal le montage connu en soi où un re- dresseur, par exemple un redresseur à oxyde de cuivre, est branché en parallèle sur un relais à courant continu et où une résistance appropriée est montée en série avec le redresseur et le relais. On a trouvé très avantageux d'employer comme dispositif retardateur un relais thermique.
On décrira ci-après un exemple d'exécution de l'in- vention en se référant à la Fig. 1 des dessins annexés. La tension de réseau est appliquée aux bornes 1, 2. On règle le relais R de manière qu'en service normal il reste enclenché par l'entremise de la résistance A. Lorsqu'on abaisse la ten-
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sion de réseau en-dessous de l'amplitude de la variation de tension de réseau admissible en service, le relais R se dé- clenche et ferme son contact r2. De ce fait la résistance B du relais thermique Th s'échauffe, à la suite de quoi,,-après un temps déterminé; le contact th se ferme et fait circuler le courant dans le dispositif de signalisation W. Comme temps favorable aux fins voulues, après lequel le relais thermique ferme son contact, on peut adopter une durée d'environ 3 à 30 secondes.
Il est avantageux de choisir la disposition de manière que le circuit du signal, se fermant par le relais thermique, comprenne le contact r2, car autrement, en cas d'émission de plusieurs signaux ou d'une série de signaux, on devrait tarder avec le deuxième signal jusqu'à ce que le relais thermique se refroidisse suffisamment pour ouvrir son contact. Avec la disposition décrite ceci n'est pas nécessaire, étant donné qu'immédiatement après l'élévation de la tension le relais R est enclenché et le circuit du signal s'ouvre en r2, si bien qu'on peut émettre la deuxième impulsion de signal immédiatementaprès la première. On peut accroître la sensibi- lité du montage en faisant en sorte que, par exemple après le déclenchement, le relais du signal augmente sa sensibilité au moyen de contacts individuels (r1 sur la Fig. 1).
Un autre dispositif de signalisation conforme à l'in- vention est caractérisé en ce qu'on intercale dans la ligne de distribution électrique un pont de Wheatstone compensé dont trois branches se composent de résistances ohmiques, capaci- tives ou inductives, dont la quatrième branche est constituée par un trajet à décharge luminescente et où le relais du signal est intercalé comme un instrument indicateur de zéro dans la diagonale du pont. Un exemple de ce montage est représenté sur la Fig. 10. On raccorde le réseau aux bornes 1, 2. Les
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branches a, b, d du pont sont constituées par des résistances de toute nature voulue et la branche c- du pont se compose d'un trajet à décharge luminescente G devant lequel on peut au besoin monter en série une résistance protectrice S.
Si on compense le pont de manière que les résistances efficaces des branches du pont se rapportent comme a : = c : d, et si on choisit les conditions de manière que sous la tension de ser- vice normale, en tenant compte de la tolérance admissible'de tension de réseau, la branche c du pont soit sous une ten- sion supérieure à la tension d'allumage du trajet à décharge luminescente G, la diagonale 3, 4 n'est pas sous tension, de sorte que le relais R du signal, intercalé dans la diagonale, reste inexcité. Lorsqu'on abaisse alors la tension de réseau dans une mesure telle qu'aux points 1, 3 la tension tombe en-dessous de la tension d'extinction du trajet à décharge luminescente, celui-ci s'éteint, de sorte que la résistance de la branche c du pont devient infiniment grande et l'équi- libre du pont est rompu.
La tension produite aux points 3, 4 excite le relais R, de sorte que le relais thermique Th s'é- chauffe avec l'entremise de r et le diffuseur de signaux W est parcouru par un courant passant par th. Quand on élève la tension, le trajet à décharge luminescente se rallume et ré- tablit l'équilibre du pont, de sorte que le relais R se dé- clenche et interrompt immédiatement la diffusion des signaux vu que le circuit du signal passe par r. Sur la Fig. 11 est représentée une variante analogue selon laquelle, pour augmen- ter la sensibilité, on monte dans la branche d du pont une résistance à coefficient thermique négatif. Lorsque la tension baisse, la chute de tension entre les points 2, 3 augmente, de sorte qu'on atteint plus tôt la tension d'extinction entre
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les points 1, 3. Un autre montage avantageux est représenté sur la Fig. 12.
Pour ce montage on emploie dans le pont deux trajets à décharge luminescente, de manière que lorsque ceux- ci s'éteignent le courant du relais ne soit divisé par aucun shunt et on puisse, à l'avenant, donner au relais une cons- truction plus robuste et rendant le fonctionnement plus sûr.
Sur la Fig. 13 est représenté un autre montage dans lequel on emploie pour la signalisation la disposition, connue en soi, d'un trajet à décharge luminescente branché sur un poten- tiomètre. On divise la tension de réseau en deux parties au moyen d'un potentiomètre A, B. On choisit le tronçon A de manière qu'en service normal le trajet à décharge luminescente, auquel le relais du signal est connecté en série, ne s'éteigne pas. Lorsqu'on abaisse ensuite la tension, le trajet à dé- charge luminescente s'éteint et isole le relais R qui fait fonctionner de la manière précitée le diffuseur de signaux.
Un autre montage possible est fourni par l'emploi d'une bobine de self à bascule, dimensionnée de façon correspondante, qui amorce les opérations précitées quand la tension tombe en- dessous de sa normale.
Une importance décisive pour la sûreté de fonction- nement de l'installation doit être attribuée au réglage de l'appareil. Suivant l'invention, on a trouvé que si N désigne la tension nominale, - Tol. la tolérance négative, + Tol. la tolérance positive et S l'abaissement de tension en volts, le réglage du dispositif de signalisation doit être opéré sous une tension répondant à la formule
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On expliquera ci-après à l'aide d'un exemple la signification de cette formule.
On a fait les suppositions suivantes:
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Tension de réseau N = 220 volts
Tolérance négative (5%) - Tol = 11 volts
Tolérance positive (4%) + Tol = 8. 8 volts
Abaissement de tension S = 32 volts Le réglage doit donc être opéré sous
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L'expression N + ( - Tol) représente la tension de service . minimum sous laquelle le dispositif ne peut encore commencer à fonctionner et l'expression N + ( + Tol) représente par contre la tension de service maximum pour laquelle, lors- qu'on l'abaisse de la quantité S, le dispositif doit com- mencer à fonctionner sans aléa.
Une autre installation de signalisation conforme à l'invention est caractérisée en ce qu'on raccorde au réseau le haut-parleur d'un récepteur, par exemple d'un récepteur de T.S.F., pendant la durée de non-utilisation de l'appareil récepteur, en ayant soin d'intercaler en série des dispositifs appropriés interceptant la fréquence de réseau normale (fil- tres, etc. ) La disposition peut être choisie de manière que le récepteur soit amené positivement à cesser la réception en T.S.F. On peut aussi combiner au commutateur de réseau un dispositif inverseur. Sur la Fig. 2 est représenté le montage de la dernière lampe d'un pareil récepteur. Quand le récepteur est branché, les contacts 1 et 5 sont fermés et les contacts 2, 3, 4 sont ouverts.
Par suite, le courant de réseau peut passer de la borne A dans l'enroulement primaire I du transformateur et passer par le contact 1 à la borne B, l'enroulement primaire du transformateur de sortie du haut- parleur étant raccordé par le contact 5 au pôle plus de l'anode.
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Etant donné que le circuit filtre F est déconnecté aux deux pôles, la reproductionnepeut. être influencée.En mettant hors circuit le récepteur, on isole le transformateur de réseau et le pôle plus de l'anode et on branche sur le réseau l'en- roulement primaire III par l'entremise d'un circuit-filtre interceptant la fréquence de réseau. Lorsqu'une fréquence de signalisation vient alors se superposer à la fréquence de réseau, elle peut atteindre à tout moment le haut-parleur du poste. Sur la Fig. 3 est représenté un montage analogue'où l'enroulement secondaire IV du transformateur de sortie vient se brancher sur réseau par l'entremise du circuit-filtre.
Sur la Fig. 9, le réseau est branché par le circuit-filtre sur un enroulement spécial V monté uniquement à cette fin, qui peut ainsi être dimensionné pour la grandeur optimum de l'impédance, sans tenir compte de la reproduction. Dans le même but on peut, comme l'indique la Fig. 4, utiliser une partie du transformateur de réseau et employer cette partie pour compenser l'impédance du côté réseau du circuit- filtre. Cette idée peut être développée encore davantage en reliant au circuit-filtre une partie du transformateur de réseau, de préférence son enroulement à haute tension, et en la connectant en potentiomètre (voir Fig. 8)..
En combinant l'emploi d'un dispositif de signalisa- tion et d'un poste récepteur on peut agencer la signalisation de manière que le dispositif de signalisation branche le ré- cepteur. Toutefois, étant donné que le poste peut être accordé sur un émetteur autre que l'émetteur local ou même sur une autre gamme de longueurs d'onde, il est avantageux, suivant l'invention de choisir la disposition de manière qu'en même
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temps qu'il branche le récepteur le dispositif de signali- sation exécute aussi toute les opérations requises pour la réception de l'émetteur local.
L'invention concerne aussi des dispositifs qui permettent d'engendrer le courant modulé à la fréquence du signal, et à cet effet on intercale dans la ligne de distri- bution électrique un ou plusieurs transformateurs alimentés à la fréquence du signal. Sur la Fig. 5 est représenté par exemple un réseau triphasé à quatre conducteurs où les phases R et T comprennent respectivement les secondaires de trans- formateurs U1 et U2 .En fermant l'interrupteur de commande s1, et en ouvrant en même temps l'interrupteur s2, on ali- mente le primaire en fréquence du signal et celle-ci se superpose par entremise du secondaire au courant de réseau.
Sur la Fig. 6 est représenté un montage analogue où pour le service normal les contacts des interrupteurs de com- mande s1 - s4 court-circuitent les primaires des transforma- teurs pour diminuer l'impédance. Il serait aussi possible, comme l'indique la Fig. 7, de coupler la génératrice de si- gnalisation à la ligne d'alimentation au moyen d'un cir- cuit bouchon qui sépare le courant de réseau du circuit de la génératrice.
Un autre genre de modulation, pour lequel il ne faut pas raccorder de transformateurs (U) à la ligne prin- cipale, peut être réalisé en modulant à la fréquence du signal le circuit d'excitation de la génératrice ou en mo- dulant la génératrice elle-même par induction directe, par exemple au moyen de pôles auxiliaires alimentés à la fré- quence du signal.
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Vu que pour des raisons techniques on doit situer la modulation dans une station de transformation ou près de celle-ci, il est avantageux, pour assurer un trafic-de signa- lisation rapide et ne prêtant pas à des réclamations, de commander le dispositif modulateur depuis une installation d'émetteur de T.S.F.
Le dispositif de signalisation peut aussi être cons- titué par un voltmètre à contacts dont on augmente la sensi- bilité dans la zone de fonctionnement par des moyens connus.
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Signaling device
The invention relates to signaling devices connected to an electrical distribution network, for example to a lighting network, for which, for signaling purposes, the network voltage is changed or the network voltage is superimposed or subtracted from. the network voltage a signaling frequency or the network frequency is changed, and where the signal circuit is supplied by a special current source or by the network itself. These installations, which can be used for all possible signaling purposes, are of special importance when it comes to sending
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signals or alarms to a large number of people, for example in the event of an air hazard, fire or other hazard.
It is important that because of its considerable extension and the large number of devices (for example in each house), a device of this kind is simple on the one hand and that on the other hand it functions in a safe manner. In particular, irregularities and disturbances of any kind produced in the network must remain without influence on the signaling device. According to the present invention, this object is achieved by various means, for example by delaying the signaling so that the signaling device does not function in the event of short variations in the mains voltage, for example as a result of variations. local voltages due to starting motors or similar causes.
According to the present invention, it is also possible to arrange the signaling device in such a way that it does not start to operate, even temporarily, after an interruption of the network voltage and subsequent switching on again. to this interruption.
The arrangement known per se where a rectifier, for example a copper oxide rectifier, is connected in parallel to a direct current relay and where a suitable resistor is connected in parallel to a direct current relay has been recognized as particularly well suited for the signal relay. series with rectifier and relay. It has been found very advantageous to employ a thermal relay as a delay device.
An exemplary embodiment of the invention will be described below with reference to FIG. 1 of the accompanying drawings. The mains voltage is applied to terminals 1, 2. Relay R is set so that, in normal service, it remains engaged by means of resistor A. When the voltage is lowered.
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mains voltage below the amplitude of the admissible mains voltage variation in service, relay R trips and closes its contact r2. As a result, resistor B of thermal relay Th heats up, following which, - after a determined time; the th contact closes and makes the current flow through the signaling device W. As a favorable time for the desired ends, after which the thermal relay closes its contact, a duration of approximately 3 to 30 seconds can be adopted.
It is advantageous to choose the arrangement so that the signal circuit, closing by the thermal relay, includes the contact r2, because otherwise, in the event of emission of several signals or of a series of signals, one would have to delay with the second signal until the thermal relay cools down sufficiently to open its contact. With the arrangement described this is not necessary, given that immediately after the voltage rise the relay R is activated and the signal circuit opens at r2, so that the second pulse of signal immediately after the first. The sensitivity of the circuit can be increased by ensuring that, for example after tripping, the signal relay increases its sensitivity by means of individual contacts (r1 in Fig. 1).
Another signaling device according to the invention is characterized in that a compensated Wheatstone bridge of which three branches are made up of ohmic, capacitive or inductive resistors, of which the fourth branch is interposed in the electrical distribution line. is constituted by a glow discharge path and where the signal relay is interposed as an instrument indicating zero in the diagonal of the bridge. An example of this assembly is shown in FIG. 10. The network is connected to terminals 1, 2. The
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branches a, b, d of the bridge are formed by resistors of any desired nature and branch c- of the bridge consists of a glow discharge path G in front of which, if necessary, a protective resistor S.
If we compensate the bridge so that the effective resistances of the branches of the bridge relate as a: = c: d, and if we choose the conditions in such a way that under the normal operating voltage, taking into account the admissible tolerance 'mains voltage, branch c of the bridge is under a voltage greater than the ignition voltage of the glow discharge path G, diagonal 3, 4 is not energized, so that the relay R of the signal, interspersed in the diagonal, remains unexcited. When the grid voltage is then lowered to such an extent that at points 1, 3 the voltage drops below the extinction voltage of the glow discharge path, the glow discharge path is extinguished, so that the resistor branch c of the bridge becomes infinitely large and the balance of the bridge is broken.
The voltage produced at points 3, 4 excites the relay R, so that the thermal relay Th heats up with the intervention of r and the signal diffuser W is traversed by a current passing through th. When the voltage is increased, the glow discharge path reignites and restores the equilibrium of the bridge, so that the relay R trips and immediately interrupts the diffusion of the signals as the signal circuit passes through r. In Fig. A similar variant is shown according to which, in order to increase the sensitivity, a resistor with a negative thermal coefficient is fitted in the branch d of the bridge. When the voltage drops, the voltage drop between points 2, 3 increases, so that the extinction voltage between
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points 1, 3. Another advantageous arrangement is shown in FIG. 12.
For this assembly, two luminescent discharge paths are used in the bridge, so that when these go out the relay current is not divided by any shunt and the relay can be given a construction. more robust and making operation safer.
In Fig. 13 is shown another assembly in which the arrangement, known per se, of a glow discharge path connected to a potentiometer is used for signaling. The network voltage is divided into two parts by means of a potentiometer A, B. The section A is chosen so that in normal operation the glow discharge path, to which the signal relay is connected in series, does not occur. not turn off. When the voltage is then lowered, the glow discharge path turns off and isolates relay R which operates the signal diffuser in the above manner.
Another possible arrangement is provided by the use of a correspondingly dimensioned toggle choke coil which initiates the above operations when the voltage falls below its normal.
The adjustment of the device must be of decisive importance for the operational safety of the installation. According to the invention, it has been found that if N denotes the nominal voltage, - Tol. negative tolerance, + Tol. positive tolerance and S voltage reduction in volts, the setting of the signaling device must be made at a voltage corresponding to the formula
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The meaning of this formula will be explained below using an example.
We made the following assumptions:
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Network voltage N = 220 volts
Negative tolerance (5%) - Tol = 11 volts
Positive tolerance (4%) + Tol = 8. 8 volts
Voltage reduction S = 32 volts The adjustment must therefore be made under
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The expression N + (- Tol) represents the operating voltage. minimum below which the device cannot yet begin to operate and the expression N + (+ Tol) represents, on the other hand, the maximum operating voltage for which, when the quantity S is lowered, the device must include start to operate without hazard.
Another signaling installation in accordance with the invention is characterized in that the loudspeaker of a receiver, for example a wireless receiver, is connected to the network during the period of non-use of the receiving device. , taking care to insert in series suitable devices intercepting the normal network frequency (filters, etc.) The arrangement can be chosen so that the receiver is positively caused to cease reception on TSF A changeover device can also be combined with the network switch. In Fig. 2 is shown the assembly of the last lamp of such a receiver. When the receiver is plugged in, contacts 1 and 5 are closed and contacts 2, 3, 4 are open.
As a result, the network current can flow from terminal A into the primary winding I of the transformer and pass through contact 1 to terminal B, the primary winding of the loudspeaker output transformer being connected by contact 5 at the plus pole of the anode.
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Since the filter circuit F is disconnected at both poles, reproduction cannot. By switching off the receiver, we isolate the mains transformer and the positive pole from the anode and connect the primary winding III to the mains via a filter circuit intercepting the frequency network. When a signaling frequency is then superimposed on the network frequency, it can reach the loudspeaker of the station at any time. In Fig. 3 is shown an analogous assembly where the secondary winding IV of the output transformer is connected to the network through the filter circuit.
In Fig. 9, the network is connected by the filter circuit to a special winding V mounted only for this purpose, which can thus be dimensioned for the optimum magnitude of the impedance, without taking reproduction into account. For the same purpose it is possible, as shown in Fig. 4, use part of the line transformer and use this part to compensate the impedance of the line side of the filter circuit. This idea can be further developed by connecting to the filter circuit part of the mains transformer, preferably its high voltage winding, and connecting it as a potentiometer (see Fig. 8).
By combining the use of a signaling device and a receiving station, the signaling can be arranged in such a way that the signaling device connects the receiver. However, since the station can be tuned to a transmitter other than the local transmitter or even to another range of wavelengths, it is advantageous, according to the invention to choose the arrangement so that at the same time.
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while plugging in the receiver, the signaling device also performs all the operations required for reception of the local transmitter.
The invention also relates to devices which make it possible to generate the current modulated at the frequency of the signal, and for this purpose one or more transformers supplied at the frequency of the signal are inserted in the electrical distribution line. In Fig. 5 is shown, for example, a three-phase network with four conductors where the phases R and T respectively comprise the secondaries of transformers U1 and U2. By closing the control switch s1, and at the same time opening the switch s2, we supplies the primary with signal frequency and this is superimposed via the secondary on the network current.
In Fig. 6 is shown an analogous assembly where, for normal service, the contacts of the control switches s1 - s4 short-circuit the primary of the transformers to reduce the impedance. It would also be possible, as shown in Fig. 7, to couple the signaling generator to the supply line by means of a plug circuit which separates the network current from the generator circuit.
Another type of modulation, for which no transformers (U) must be connected to the main line, can be achieved by modulating the generator excitation circuit to the frequency of the signal or by modulating the generator. itself by direct induction, for example by means of auxiliary poles supplied at the frequency of the signal.
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Since, for technical reasons, the modulation must be located in or near a transformer station, it is advantageous, in order to ensure rapid signaling traffic and not giving rise to complaints, to control the modulator device. from a TSF transmitter installation
The signaling device can also be constituted by a contact voltmeter, the sensitivity of which is increased in the operating zone by known means.