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Installation pour la réception de nombres d'impulsions, de durées d'impulsions ou de combinaisons de nombres et de durées. d'impulsions.
On a déjà proposé de transmettre à distance des ordres de commande pour l'actionnement de signaux de défense passive, pour la mise en circuit et hors circuit d'éclairages publics, d'accumulateurs d'eau chaude ou pour la commutation de compteurs à tarif multiple, sans utiliser des lignes spéciales de commande, des dispositifs de couplage et analogues, par simple interruption momenta- née d'une ou de plusieurs phases du réseau distributeur
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d'énergie existant. Pour permettre la différenciation des ordres, l'interruption peut aussi être répétée suivant un code déterminé.
La présente invention a pour objet une installa- tion convenant à la réception d'impulsions de ce genre, installation qui,comporte d'après l'invention, un ou plu- sieurs accumulateurs d'énergie chargés ou déchargés suivant les impulsions reçues, et qui ne peuvent transmettre leur énergie à l'organe d'actionnement que si la succession d'impulsions arrivante correspond à un organe de reproduc- tion fonctionnant en synchronisme avec l'émetteur. Le dispositif récepteur est mis en route par le premier signe de courant reçu, à la manière d'un appareil arythmique, parcourt à vitesse constante un trajet déterminé, et est ensuite arrêté automatiquement. Pendant ce trajet, la succession d'impulsions caractérisant l'ordre produit la charge ou décharge voulue des accumulateurs d'énergie.
Les dessins annexés représentent, schématique- ment et à titre d'exemple aucunement limitatif, un mode de réalisation de la disposition objet de l'invention; dans ces dessins :
La figure 1 est un schéma du récepteur objet de l'invention;
Les figures 2 et 3 sont destinées à faire compren- dre le fonctionnement;
La figure 4 montre les positions occupées par l'ensemble des contacts du montage de la figure 1 pendant la réception d'un ordre quelconque.
Les figures 5 à 7 montrent des détails de réali- sation d'un dispositif récepteur et de commande.
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Le dispositif récepteur de la figure 1 se compose d'un aimant récepteur E qui, par exemple; retombe lors de l'interruption ci-dessus mentionnée d'une ligne de ré- seau et de la baisse de tension momentanée qui en résulte, et n'attire son armature à nouveau que lorsque le contact w est fermé vers le bas.
Le contact w , de même que les contacts ci-après mentionnés wo,w1, w2/-26 et w31-32 sont tous commandés par un tambour commutateur entraîné par un moteur synchrone M, et effectuent un tour complet, en dix secondes par exemple, en:supposant que le tambour effectue au total'trois tours, la commutation ne pouvant s'effectuer que pendant l'un de ceux-ci', par exemple pen- dant le premier. Le contact w, est actionné par un disque à came à intervalle de trente secondes, par exemple de telle sorte que le disque à came entraîné par le moteur M effectue un tour complet en 30 secondes.
Le dispositif récepteur comporte par ailleurs les condensateurs C1,Ca et Cb servant d'accumulateurs d'énergie qui peuvent se décharger dans les deux relais récepteurs A et B dans des directions différentes suivant la polarité de leur charge. Les relais A et B comportent une série de con- tacts auxiliaires, désignés par des lettres minuscules, par- mi lesquelles les contacts a1 et b1 servent au main- tien des relais.
Si le dispositif ci-après décrit est destiné à la réception de trois ordres, caractérisés chacun par une combinaison de position des deux relais A et B, et si pour l'ordre I, A est attiré et B retombé, pour l'ordre II, A et B sont attirés et pour l'ordre III, A est retombé et B attiré, la position ainsi déterminée des
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deux relais peut être utilisée de différentes manières pour l'actionnement d'un circuit de commande local ou d'un inverseur. La coopération peut aussi s'effectuer par combinaison des mouvements des deux relais, par des moyens mécaniques. Chaque ordre, ou chaque position des relais A et B provoquée par l'ordre reçu, persiste jusqu'à l'arrivée de 1(ordre suivant .
La commutation de chacun des relais A et B, pour l'amener dans une nouvelle position de commutation, s'ef- fectue par décharge du condensateur Ca ou Cb à travers l'enroulement du relais considéré. L'état de commutation existant après la décharge ne dépend que de la polarité de la charge de Ca ou de % et non pas de l'état de com- mutation précédent du relais.
Le principe de fonctionnement résulte des figu- res 2 et 3. Ces deux figures ne se distinguent que par la polarité de charge du condensateur C. Dans le cas de la figure 2, le relais A se trouve après décharge , c'est-à- dire après fermeture du contact indiqué, toujours en posi- tion d'attraction, indépendamment du fait qu'il était auparavant attiré ou retombé.
Cet état est dû au fait que le courant de décharge du condensateur provoque une excitation momentanée du relais A qui a pour consé- quence le maintien de celui-ci par l'intermédiaire du contact a, Dans la Figure 3, le relais Aa est retombé après décharge du condensateur et ce indépendamment de sa position précédente, Si le relais était retombé, il attire bien momentanément pendant la décharge, mais retombe par suite des ampères-tours contraires dus à la tension de réseau, et reste retombé. Lorsque le condensateur dé- chargé est relié à l'enroulement du relais, rien n'est modifié à l'état actuel de commutation..
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Le fonctionnement du dispositif va être décrit ci-après, en se référant à la figure 1 et au diagramme des temps de la figure 4. A l'état de repos, c'est-à-dire lors- que la tension de réseau atteint sa valeur totale, l'ai- mant E est attiré et ses contacts e1 à e4 sont ouverts.
Tous les contacts de la figure 1 occupent la position re- présentée dans celle-ci, sauf en ce qui concerne les con- tacts des relais A et B dont la position dépend de l'état de commutation précédent. Les condensateurs Ca et Cb sont déchargés, le condensateur Cl est chargé et se trouve sous tension par l'intermédiaire du contact wi du tambour commutateur.
Lors de la réception de la première impulsion, l'aimant E retombe et ne réat.tire pas de lui-même. Le contact e1 est fermé, le moteur M est mis en route et se maintient provisoirement par l'intermédiaire du contact de tambour wo.
Simultanément, le contact de tambour w1 est fermé vers la droite, en séparant ainsi le condensateur C1 du réseau; mais ce condensateur conserve sa charge et est prêt à la transmettre aux condensateurs Ca et Cb. .
Entre-temps, le contact de tambour w était momentanément fermé vers le bas en réexcitant ainsi l'aimant récepteur E. Après un temps t1 caractéristique de la deuxième impulsion de l'ordre I, les contacts de tambours w21 à w24 sont placés de telle sorte que les condensateurs Ca et Cb se chargent, lors d'une décharge éventuelle du condensateur C1, sous une polarité telle qu'ils puissent amener les relais A et B dans la position correspon- dant à l'ordre I.
La décharge de C1 est subordonnée au
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fait que l'aimant de réception E retombe effectivement à un instant déterminéo En même temps que w21 à w24, les contacts de tambours w25 et w26 sont également actionnés et séparent, pendant la durée de la charge éventuelle de Ca et Cb, ces condensateurs du pale po- sitif de la source de tension .
Dans le cas présent, on suppose que c'est l'ordre II qui doit être exécuté, par exemple. La deu- xième impulsion doit alors arriver à l'instant t2 et la troisième à l'instant t4. A l'instant t2, les contacts de tambour actionnés par le moteur synchrone occupent une position telle que les condensateurs Ca et Cb sont chargés avec la polarité indiquée à la figure 1. Les deux paires de contacts w21 à w24 sont fermés vers le haut.
A l'instant t4 les contacts w31 et w32 sont fermés.
Si alors, à l'arrivée de la troisième impulsion, les con- tacts e3 et e4 se ferment, les condensateurs Ca et Cb se déchargent dans les relais A et B avec une polari- té telle que les deux relais s'excitent indépendamment de leur état de commutation précédent. Les deux relais se maintiennent alors par leurs contacts a1 et b1 jusqu' à l'ordre suivant.
Très peu avant la fin du premier tour, le con- tact de tambour w est fermé vers le haut et provoque la désexcitation de l'aimant récepteur E au cas où cette désexcitation n'aurait pas encore eu lieu, comme dans l'exemple précédent. De ce fait, les contacts e3 et e4 sont fermés simultanément et les condensateurs Ca et Cb se déchargent, s'ils ne se sont pas déjà déchargés. A cet instant, le contact el est fermé, de sorte que le moteur
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continue à tourner malgré l'ouverture momentanée de wo.
Le tambour commutateur effectue ainsi deux tours morts additionnels. Très peu avant la fin du troisième tour, le contact! se referme vers le bas et applique la tension de réseau à l'aimant récepteur E. De ce fait, le con- tact el est ouvert et le moteur est arrêté lors de l' ouverture suivante de wo. Le montage ci-dessus décrit s'oppose rigoureusement à l'action erronée d'impulsions d'autres espèces. A cet effet, on a prévu les contacts ws1 à ws3. Ces contacts sont fermés automatiquement par le tambour commutateur dans les intervalles entre les temps t1, t2, t3 et t4.
Si une fausse impul- sion arrive pendant l'un de ces intervalles, ctest-à- dire si l'aimant récepteur E retombe pendant un tel intervalle, le circuit préparé provoque par fermeture des contacts e2, e3, e4 la décharge, sans action extérieure, des condensateurs C1, Ca et Cb et les rend inactifs à l'égard des relais A et B. Il y a lieu de noter que C1 n'est rechargé qu'à la fin de trois tours complets,
L'installation n'est pas seulement subordonnée à la trnasmission des impulsions par baisse de tension; les impulsions peuvent aussi bien être transmises dans les lignes de réseau au moyen de fréquences musicales et provoquer le fonctionnement de l'aimant récepteur E dans le sens indiqué plus haut.
Dans le procédé tel que décrit, une importance considérable doit être attachée aux mesures destinées à empêcher les fausses commutations, en cas de variations éventuelles de la tension dues à des conditions de ser- vice et atteignant des valeurs suffisantes pour que les relais récepteurs fonctionnent* On a déjà proposé à cet
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effet des mesures qui ont pour conséquence que, lors de la réception d'impulsions parasites ou lors de la marche asynchrone de l'émetteur et du relais récepteur, le relais n'exécute aucun ordre.
Parmi les mesures proposées à cet effet, on peut mentionner les suivantes :
L'ordre n'est exécuté qu'après une répétition, par exemple après avoir été répété trois fois, et récep- tion correcte dans chaque cas de la succession d'impul- sions correspondante, ou encore on émet trois impulsions dont les intervalles de temps s'additionnent pour consti- tuer une somme de temps égale pour tous les ordres.
Ces mesures ont toujours une action telle qu'ou bien l'ordre voulu est exécuté, ou aucun ordre n'est exécuté. Dans toutes ces mesures, la garantie exige un nombre d'impulsions (ou d'actions sur la tension de ré- seau) supérieur à deux pour un ordre.
De ce fait, toutes ces mesures rendent la construction des relais récepteurs plus compliquée et, par- tant, plus sujette à dérangement que dans un système ne comportant que deux impulsions par ordre, pour lequel on ne connaît jusqu'à présent pas de procédé pour la proteo- tion contre les fausses commutations. Par ailleurs, dans le procédé à trois impulsions par ordre le facteur d'irrégularité de fonctionnement du réseau est plus im- portant que dans un dispositif à deux impulsions par ordre.
Or, dans la technique de la commande à distance, les procédés utilisant un plus grand nombre d'im- pulsions pour la caractérisation et pour la garantie d'un ordre, ont, dans leur ensemble, donné satisfaction. Cela est dû au fait qu'il y a toujours une signalisation en re-
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tour qui fait immédiatement connaître à l'opérateur la non- exécution d'un ordre, de sorte que cet ordre peut être répété. Dans,ce cas, et dans ce cas seulement, la compli- cation du dispositif récepteur due à la protection contre les fausses commutations ne présente pas d'inconvénient, si la possibilité de non exécution d'un ordre est augmentée.
Dans les dispositifs de télécommande utili- sant des réseaux à courant fort, la signalisation en retour de chacun des relais récepteurs est impossible., On ne peut donc se contenter de l'alternative : Ou bien l'ordre vou- lu ou bien aucun ordre ; il faut, bien au contraire, tendre vers la sécurité maxima d'exécution réelle de l'ordre roulu, en même temps que vers une sécurité suffisante à l'égard des fausses commutations. Dans la télécommande ci-dessus mentionnée, la non-exécution peut pratiquement s'identifier à l'exécution d'un faux ordre. Si par exem- ple l'ordre de commutation d'un tarif de compteur n'est pas exécuté, cette mesure, est identique à la commutation d'un faux tarif.
Dans le système de télécommande ci-dessus mentionné, sans signalisation en retour, tous les procédés pour éviter des faux ordres ne présentent aucun avantage s'ils diminuent la sécurité d'exécution de l'ordre voulu.
Comparé à un procédé n'utilisant que,deux impulsions pour caractériser un ordre, tous les procédés utilisant, eu égard à la garantie, un nombre d'impulsions supérieur à deux, présentent cette propriété.
La présente invention a pour objet un dis- positif récepteur qui fonctionne sur deux impulsions seule- ment (baisses de tension momentanées) et présente simulta- nément, grâce à des mesures spéciales, une garantie suf-
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fisante à l'égard de l'éxécution d'un faux ordre.
Il y a lieu de tenir compte des causes suivantes, conditionnant l'exécution d'un faux ordre :
1 . les impulsions parasites ou fausses impulsions,
2 . Le fonctionnement asynchrone de l'émetteur et du récepteur,
3 . Les pannes ou dérangements électriques ou méca- niques à l'intérieur des relais.
Ces trois points appellent les commentaires sui- vants : ad. 1)
On propose des relais distinguant les impul- sions d'ordre des fausses impulsions grâce au fait qu" ils 'ne s'excitent qu'en cas de variations rapides de l' amplitude de tension. Mais cette caractéristique est in- suffisante pour la différenciation. En effet ; en cas de court-circuit, d'orage, de mises à la terre, etc., il peut se produire des baisses de tension dues à ces dérangements et dont l'amplitude de tension présente une vitesse de variation considérable. par contre, il n'existe prati- quement pas de baisse de tension parasite telle que la durée d'abaissement de l'amplitude de tension soit infé- rieure à environ 5 périodes.
De ce fait, o n'aura avan- tageusement que des impulsions (baisses de tension) de faible durée, comme impulsions d'émission, et on utilise' la faible durée de la baisse de tension comme caractéris- que distinctive entre les impulsions émises et les faus- ses impulsions et, conformément à l'invention, les relais récepteurs sont agencés de telle sorte qu'ils comportent spécial un organe/qui, pour chaque impulsion, contrôle la durée de la baisse de tension pour déterminer si elle est plus courte ou plus longue que 5 périodes environ.
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Si cette durée est supérieure, l'exécution de l'ordre est empêchée et le relais est ramené en position de zéro. La durée de la baisse de tension est donc utilisée pour la caractérisation générale des impulsions, sous forme d'im- pulsions d'émission par opposition aux fausses impulsions.
Grâce à cette mesure, on obtient une sécurité suffisante à l'égard de ces fausses impulsions. ad. 2) Mors de la sélection de l'ordre par les inter- valles de temps entre deux impulsions de faible durée, le schéma des temps se présente, dans le cas le plus simple, comme indiqué à la figure 5.
L'impulsion de démarrage doit arriver pour la position de zéro de l'angle de rotation # = #o. Ensuite, c'est l'ordre 1 qui doit être exécuté, si la deuxième im- pulsion arrive pendant l'angle de rotation #1 = #o, l'ordre N 2 lorsqu'il arrive entre #2=#1, etc., les angles de rotation appartenant à chaque ordre (zones d'ac- tionnement) se faisant suite Sans solution de continuité.
Si par exemple c'est l'ordre 5 qui est transmis, et si les mécanismes de l'émetteur et du récepteur fonctionnent de manière asynchrone telle que la deuxième impulsion n'ar- rive plus pendant l'angle de rotation 2 non seu- lement l'ordre N 3 n'est pas exécuté,mais encore un faux ordre, (par exemple 4 ou 2) est certainement com- muté puisque la deuxième impulsion vient tomber certai- nement dans une fausse zone d'aotionnement.
La probabilité pour qu'une impulsion d'émission vienne, par suite du fonctionnementasynchrone de l'émet- teur et du récepteur, tomber dans une fausse zone d'actioh-
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nement, peut être réduite à un taux pratiquement suffisant en prévoyant entre les zones d'actionnement des zones de marche à vide (voir figure 6) l'étendue des zones d'action- nement étant petite par rapport à celle des zones de mar- che à vide. En faisant choix de rapports mutuels appro- priés, cette probabilité d'erreur peut être diminuée à volonté. Il suffit d'avoir entre la zone d'actionnement et la zone de marche à vide un rapport égal ou inférieur à environ 1/4 ou 1/3.
Conformément à l'invention, les relais sont agencés de telle sorte que l'exécution d'un ordre est empochée et les relais ramenés en position de zéro sans provoquer d'ordre, lorsqu'une impulsion, même de durée suffisamment faible, arrive dans une zone de marche à vide.
Un exemple dxécution sera traité en détail plus loin.
En dehors .de ces mesures de principe destinées à obtenir une garantie suffisante contre les fausses com- mutations dans le système à deux impulsions, il y a enco- re lieu de considérer certains points de vue constructifs de principe.
Ces points concernent tout d'abord la source d'énergie destinée à actionner les commutateurs comman- dés à distance. Les sources d'énergie entrant en ligne de compte sont
1 Le relais récepteur, Comme il ne parait pas convenable, étant donné la sensibilité et la précision de ce relais, de l'utiliser pour f ournir un travail, cet- te possibilité est exclue.
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2 Le mécanisme de marche asynchrone. On con- naît des dispositifs dans lesquels un organe mécanique quelconque actionnant le commutateur est accouplé pendant un temps déterminé (durée d'actionnement du commutateur) a- vec le mécanisme synchrone. Dans ce cas, la quantité d'éner- gie dont on dispose pour actionner le commutateur est égale au produit du couple par la vitesse angulaire et par la durée d'actionnement, Lorsque le, produit du couple par la vitesse angulaire est donné (puissance du mécanisme syn- chrone, c'est-à-dire mécanisme synchrone donné par avance), il faut, pour obtenir une quantité d'énergie suffisante, prévoir une durée d'actionnement relativement longue, Cela est indésirable parce que l'exécution de l'ordre s'en trouve retardé, et parce qu'un actionnement lent du commutateur est défavorable au point de vue électrique.
3 Conformément à l'invention, l'énergie ac- tionnant le commutateur est fournie par un accumulateur d'énergie mécanique, constamment rechargé par le mécanis- me synchrone et commandé par l'aimant récepteur. Dans ce cas, la quantité d'énergie disponible pour l'actionne- ment du commutateur est égale au produit du couple par la vitesse angulaire et par la durée totale de fonctionnement du relais; c'està-dire sensiblement plus grande que dans le cas 2 ci-dessus. De plus, on peut obtenir un action- nement rapide des commutateurs, sans avoir à recourir à des commutateurs instables de construction compliquée.
Un autre point de vue constructif essentiel ré- side dans l'emploi d'organes d'actionnement similaires pour chaque contact à commander à distance. On peut alors loger d'une manière simple dans le même relais d'autres commuta.. teurs à commander à distance, par simple adjonction d'au-
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tres éléments similaires (organes d'actionnement et contacts) c'est-à-dire augmenter le nombre d'ordres pour un même re- lais.
Conformément à l'invention, ce résultat est obtenu en affectant à chaque contact à commander à distance un or- gane d'accouplement mû par le mécanisme synchrone et é- tahlissant momentanément une liaison entre l'accumulateur d'énergie et le commutateur correspondant, de telle sor- te que ce dernier soit actionné par la décharge de l'ac- cumulateur d'énergie, si la deuxième impulsion arrive dans les limites de la période où le dispositif est prêt à fonctionner.
Dans le cas d'un réseau alternatif, l'emploi d'un moteur synchrone auto-démarreur comme mécanisme synchrone est le plus évident. Mais ces moteurs présentent l'incon- vénient de ne posséder qu'un faible couple. De plus, on ae trouve souvent devant le problème qui consiste à fournir des ordres depuis un seul poste à une zone déterminée, laquelle est par ailleurs alimentée par plusieurs réseaux ne fonctionnant pas synchroniquement.
Pour permettre l'emploi général du relais, il vaut donc mieux employer comme mécanisme synchrone un dis- positif mécanique à remontage électrique.
Les dispositifs récepteurs décrits fonctionnant en cas de baisses de tension de faible durée (de 2 à 4 périodes) dans la zone d'alimentation à actionner, notam- ment d'un réseau triphasé. On sait que pour éviter tout dérangement du fonctionnement normal de cette zone d'ali- mentation, il est préférable de n'agir que sur une frac- tion de la puissance amenée à la zone d'alimentation. Dans le cas d'un réseau triphasé, ce résultat peut être obtenu,
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suivant une proposition connue antérieurement, en n'inter- rompant momentanément qu'une seule des phases du réseau triphasé. Mais ce procédé présente les inconvénients sui- vants :
1 Dans la mise en oeuvre de ce procédé, on ne provoque en général l'abaissement que d'une seule tension enchainée et d'une seule tension de phase.
Or, il arrive souvent que ce sont précisément les tensions non abaissées . qui ne' sont pas conduites vers le poste où se trouvent les relais récepteurs. Dans ce cas, il faut soit des lignes auxiliaires pour amener la tension abaissée, soit moduler successivement au moins deux phases de la zone d'alimenta- tion.( On peut alors, le cas échéant avec le même commuta- teur-modulateur, soit transmettre chaque impulsion indivi- duelle d'abord à l'une, puis à l'autre phase, soit donner deux fois l'ensemble de l'ordre, par interruption d'abord de l'une des phases, puis de l'autre phase).
Tous ces pro- cédés exigent, pour que l'on puisse atteindre l'ensemble de la zone intéressée, un nombre considérable d'organeso
2 Tous les commutateurs interrompant une phase et qui sont en général des commutateurs à haute tension, doivent être dimensionnés pour la tension totale à inter- rompre et pour l'intensité totale à interrompre.
3 L'interruption monophasée modifie la symétrie du réseau triphasé, notamment à l'égard de la terre, pour la durée de l'interruption. Dans des réseaux à compensation de mise à la terre, on excite de ce fait le circuit oscil- lant composé d'une bobine de mise à la terre et de la ca- pacité entre réseau et terre, et accordé à environ 50 per/ sec. Ce circuit produit des oscillations faiblement amor- ties qui durent sensiblement plus longtemps que l'inter- ruption elle-même. Il en résulte dans la bobine de mise à la terre une tension'alternative qui ne s'amortit que lente-
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ment et qui.atteint des valeurs d'autant plus élevées que l'abaissement de tension monophasé est plus important, et qui, de plus, simule une mise à la terre et peut provoquer le fonctionnement de dispositifs de déclenchement.
4 La modulation monophasée provoque une dimi- nution, pour la durée de l'interruption de l'une des pha- ses, de la capacité, par rapport à la terre, du réseau d'a- limentation commandé, cette diminution étant égale à la ca- pacité par rapport à la terre, de la phase modulée. Pendant la durée de l'interruption, la bobine de compensation de mise à la terre possède donc un faux réglage. Ce point est particulièrement sensible lorsque l'interruption s'effectue pendant une mise à la terre, puisque dans ce cas, l'extinc- tion de mise à la terre ne fonctionne plus correctement et qu'il peut se produire momentanément des courants vers la terre et des chutes de tension vers la terre.
5 Lors de l'interruption d'une phase du côté haute tension, l'abaissement du côté secondaire dépend es- sentiellement du mont age du transformateur. Notamment lors de l'interposition de plus de deux transformateurs de deux groupes de commutation différents entre leposte de modula- tion et le côté basse tension, la baisse de tension qu'il est possible d'y obtenir est relativement faible.
Le premier inconvénient de la modulation monophasée peut être évité par une interruption simultanée de deux phases, et l'ensemble des inconvénients par modulation simultanée de toutes les trois phases. Il est à noter que la symétrie de la zone d'alimentation ainsi modulée n'est pas influencée par l'interruption.
Néanmoins, une interruption triphasée totale, même de faible durée, n'est pas admissible en raison de l'influence qui en résulterait sur les consommateurs nor- maux du réseau. De ce fait, il y a avantage à shunter /-,
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chaque poste d'interruption par une impédance (résistance ou inductance) qui peut de plus, varier sa valeur automati- quement en fonction de la puissance traversant le poste considéré, de telle sorte que la baisse de tension obtenue soit indépendante de l'impédance du consommateur relié à ce moment.
Ce procédé présente par ailleurs les propriétés et avantages remarquables ci-après décrits :
1 Comme, pour saisir l'ensemble de la zone d'alimentation, il faut, même en cas d'interruption monopha- sée, interrompre successivement au moins deux phases, la réalisation du commutateur de modulation sous forme d'ap- pareil di ou triphasé ne présente, par rapport au commuta- teur de modulation monophasé, pas de dépense supplémentaire.
2 Au contraire, les commutateurs modulateurs polyphasés peuvent, lors de la mise en parallèle d'une im- pédance, avoir des dimensions beaucoup plus petites puis- qu'il suffit de leur donner des dimensions correspondant à une fraction seulement des tensions et intensités à in- fluencer, tandis que les commutateurs modulateurs monopha- sés doivent être construits pour les valeurs nominales to- tales. (Lors de la modulation monophasée, le montage en pa- rallèle d'une impédance n'est pas admissible puisque 'autre- ment la baisse de tension obtenue devient insuffisante).
3 L'impédance mise en parallèle peut présen- ter des dimensions très inférieures à sa valeur théorique, en raison de la faible durée de fonctionnement (2 à 10 pé- riodes).
4 La variation automatique de l'impédance en parallèle permet de limiter la baisse de tension obtenue à la valeur strictement nécessaire pour actionner les re-
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.Lais, ce qui supprime en prazique toute action sur ;les appareils de consommation normaux. (La valeur de la baisse de tension, nécessaire pour actionner les relais, ne dé- pend que du "niveau de dérangement* des baisses de tension qui se produisent en service normal par des charges de pointe, par des orages ou analogues. Les baisses de tension ainsi employées doivent être inférieures de 5 à 10 % au moins au "niveau de dérangement" pour pouvoir différencier avec une sécurité suffisante les baisses de tension émises et les baisses de tension parasites.
Le taux nécessaire de la baisse de tension n'est donc limité que par la va- leur de ce "niveau de dérangement" et non pas par la sen- sibilité des relais récepteurs.
Lors de la modulation triphasée, les con- ditions de symétrie du réseau ne sont pas influencées.
Les circuits de mise à la terre ne sont pas amenés à os- ciller et à simuler une mise à la terre franche, et la com- pensation de mise à la terre n'est pas "falsifiée".
6 Lors de la modulation triphasée, on obtient du côté secondaire, et indépendamment du groupe de commu- tation des transformateurs, toujours la même baisse de tension. L'interposition d'un nombre quelconque de trans- formateurs appartenant à des groupes de commutation diffé- rents entre le poste de modulation et le réseau à basse tension ne gène pas sensiblement la transmission de la baisse de tension.
La variation des impédances en parallèle par rapport aux postes d'interruption, en fonction de l'inten- sité, peut s'effectuer de nombreuses manières. Dans beau- coup de cas, il suffit, si l'on emploie une inductance, de choisir les conditions de saturation du fer de telle sorte que l'inductance et, partant, l'impédance, diminuent
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suivant une loi appropriée lorsque le courant augmente.
On peut aussi préaimanter le noyau de fer de l'inductance au moyen d'un courant continu dérivé du courant alternatif de la ligne, et influencer ainsi l'impédance, ou enfin on peut dériver du courant alternatif de ligne un mouvement de commande mécanique au moyen duquel on fait varier, par exemple l'entrefer, ou le nombre de spires de l'inductance, ou la valeur de la résistance ohmique, etc.....
Si la zone de distribution à commander est alimentée en plusieurs points, il faut prévoir en tous les points d'alimentation des commutateurs de modulation di- ou triphasés, munis d'impédances en parallèle. Pour obte- nir une action sur la tension de l'ensemble de la zone d'alimentation pour une durée de 2 à 4 périodes, il suffit qu'un seul de ces commutateurs de modulation possède une durée de commutation de 2 à 4 périodes. Tous les-autres commutateurs de modulation peuvent avoir une durée de mo- dulation supérieure.
Il y a avantage à ne prévoir qu'au poste d'alimentation traversé par la puissance maxima, un commutateur modulateur dont la durée de commutation est de 2 à 4 périodes et à donner à tous les autres commuta- teurs de modulation des durées de modulation de 10 à 15 pé- riodes, puisqu'ainsi la sécurité du fonctionnement synchro- ne de tous les commutateurs est augmentée, c'est-à-dire la sécurité du recouvrement réel des durées de commutation de tous les commutateurs pour une durée de 2 à 4 périodes.
pour pouvoir, dans un tel cas, commander syn- chroniquement tous les commutateurs depuis un poste cen- tral, il faut prévoir des lignes auxiliaires allant à tous les commutateurs, mais il y a avantage à transmettre les signaux d'actionnement des commutateurs par superposition
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d'une fréquence élevée (supérieure à 50 per/seo.) dans la zone de distribution. On est alors libre de choisir le point d'établissement du poste central.
Il va de soi que la superposition de ces fré- quences élevées permet d'émettre directement des ordres dans l'ensemble du réseau, mais cette disposition est en principe anti-économique, puisque les appareils récepteurs pour de tels signaux de haute fréquence, et qui sont des appareils à lampes, sont relativement coûteux.
Si par contre il ne s'agit que de commander, depuis un poste central, les commutateurs modulateurs agis- sant sur une zone de distribution et dont il n'existe qu'un nombre relativement réduit, 5 à 10 au plus, une dé- pense élevée pour les appareils récepteurs à haute fréquen- ce (relativement peu nombreux) et pour l'émetteur à haute fréquence est économiquement supportable, et minime eu égard à l'ensemble du coût de l'installation (dispositif émetteur et relais récepteur)
Eléments constitutifs du relais récepteur.
Le relais récepteur (voir figure 7) se compo- se d'un mécanisme synchrone, non figuré, qui tourne chaque fois que le contact km est fermé, et qui entraine l'arbre W1 avec une vitesse angulaire déterminée, par exemple un tour en 12 secondes. Sur l'arbre W1 sont calés autant d'organes d'actionnement B1 ..... qu'il y a de contacts de relais à actionner, 6 au maximum.
Tous les organes d'actionnement sont déca- lés entre eux de 60 . Ils sont constitués par des leviers H' déplaçables radialement et immobilisés dans leur posi- tion initiale par des ressorts F1 ..... F6, une extrémité E de ces leviers étant contre-coudée. L'autre extrémité D se trouve dans la zone d'action de l'organe de déclenche- ment A, tandis que E se trouve dans la zone d'action des contacts finaux k1 ..... etc... à actionner.
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Le dispositif comporte par ailleurs un arbre W2 qui est relié à l'arbre W1 par l'intermédiaire du pi- gnon fou Z2 et du ressort F, mais n'est mis en rotation que s'il est libéré par l'aimant récepteur. L'arbre W2 porte les organes de déclenchement A constitués par des disques curvilignes qui, lors de leur rotation, déplacent radiale- ment vers l'extérieur l'organe d'additionnement correspon- dant B,H et peuvent ainsi provoquer la manoeuvre du contact k correspondant.
La disposition est telle que les organes d'actionnement B ne se trouvent à portée de l'organe de déclenchement correspondant que pendant un angle de rota- tion de 12 (zone de préparation). Cet angle est suivi d'un angle de rotation de 48 pendant lequel aucun des or- ganes d'actionnement ne se trouve à portée d'un organe de déclenchement, (zone de marche à vide), puis vient un nou- vel angle de rotation de 12 pendant lequel un autre organe d'actionnement peut être saisi par l'organe de déclenche- ment correspondant.
L'arbre Via porte un disque Sch servant à l'enclenchement et muni de trois broches S1, S2, S3 et d'un nez N actionnant le contact km du moteur. Les broches S1 à S3 sont décalées entre elles de 45 . Le moment d'iner- tie de tous les éléments calés sur l'arbre W2 et la force élastique du ressort F sont tels que l'arbre W2 partant du repos parcourt, dès l'instant de sa libération, un angle de 45 en un temps correspondant à 2 à 5 périodes. Il lui faut alors, pour parcourir l'angle de commutation de 180 , une durée égale à 5 #180 = 10 périodes.
45
Les broches sont enclenchées par le levier H1 manoeuvré par l'aimant récepteur. Lorsque l'aimant ré-
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cepteur est attiré (tension normale), le levier occupe la position indiquée en trait plein, tandis que lorsqu'il est retombé (baisse de tension), le levier occupe la posi- tion représentée en pointillé.
L'aimant récepteur a des dimensions telles qu'il retombe lorsque la tension est abaissée (inférieure à 190 Volts par exemple), mais ne réattire pas de lui-même, lorsque la tension normale revient et n'est ramené que par court-circuit d'une partie de son impédance, à l'aide du contact kz tombant dans les encoches K1, K2,K3.
Le dispositif comporte par ailleurs un le- vier H2 qui sert à l'encliquetage de la broche S4.
Le levier H1 porte une broche S5 qui sert à déclencher Hl en coopérant avec la pièce curviligne K2 portée par Z2 et tournant constamment. H2 peut également être déclenché par la broche S6, également portée par Z2.
Fonctionnement.
En position de zéro, l'aimant récepteur est attiré, le levier H1 est enclenché avec la broche SI$ le contact km du moteur est ouvert. Lors de l'arrivée de la première baisse de tension, Hl pivote vers la droite, S1 est libéré, W2 commence à tourner sous l'action du res- sort F préalablement tendu, et parcourt en 5 périodes un angle de 45 .
Si la première impulsion est supérieure à environ 7 périodes, l'aimant ne réattire pas, malgré la fermeture du contact kz provoquée par K1,et H1 est en- clenché au moyen de son nez N1 par S3 et ne peut donc quitter cette position, même si l'aimant récepteur réat- tire éventuellement plus tard. Ce n'est que très peu avant d'avoir atteint la position zéro (après 3 tours de W1 et 1
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tour de Z2), lorsque tous les organes d'actionnement B ont déjà passé sous leurs organes de déclenchement corres- pondants A, que l'enclenchement de H1 peut continuer à tourner, mais sans agir sur aucun organe d'actionnement B.
De cette manière, on assure le contrôle de l'impulsion de départ, pour déterminer si c'est une impulsion d'émission ou une impulsion parasite, cette dernière ayant pratique- ment dans tous les cas une durée supérieure à 7 périodes.
Si par contre, l'impulsion de départ était inférieure à environ 5 périodes, H1 a à nouveau pivoté.-' vers la gauche avant que S2 ait parcouru 45 , et S' est enclenché sur H1.
Grâce au déplacement du disque Sch, km est fermé, le mécanisme synchrone est mis en route, les organes d'actionnement B commencent à tourner et sont amenés successivement, chacun pour un temps relativement court (à savoir pour un angle de rotation de 12 ) à portée de l'organe de déclenchement correspondant A.
Lors de l'arrivée la deuxième impulsion, S2 est enclenchée, Sch et W2 recommencent à tourner, et à l'aide de S, cette impulsion est à. nouveau contr8lée pour déterminer si elle est plus courte que 5 périodes ou non. Si elle est plus longue que 5 périodes, il se produit, comme précédemment et jusqu'à, la fin du fonctionnement du relais, un enclenchement du levier Hl par S .
Si elle est plus courte, H1 a déjà. pi- voté vers la gauche avant que S3 ait parcouru 45 , et W2, aihsi que tous les organes de déclenchement A, conti- nuent à tourner jusque ce que S4 vienne buter sur H2.
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Si par ailleurs on admet que la deuxième impul- sion soit tombée dans une zone de fonctionnement s'éten- dant sur 12 , la rotation des organes de déclenchement A provoque le déplacement radial vers l'extérieur de celui des organes d'actionnement B qui se trouve à ce moment à portée de l'organe de déclenchement A correspondant.
De ce fait, le contact K est fermé et l'ordre émis est ainsi exécuté.
Si par contre, la deuxième impulsion est tombée dans une zone de marche à vide (fonctionnement asynchrone de l'émetteur et du récepteur), la rotation des organes de déclenchement A ne provoque pas l'actionnement d'un con- tact.
L'enclenchement de S4 et de H2 qui termine le mouvement de l'arbre W2 est supprimé par la broche S6 fixé sur Z2 et tournant constamment, Le disque Sch ef- fectue un autre tour jusqu'à ce que S1 vienne buter sur H1, Km ayant été ouvert par N3, et provoquer ainsi l'ar- rêt du moteur d'entraînement. La position zéro est ainsi à nouveau atteinte.
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Installation for receiving numbers of pulses, pulse durations or combinations of numbers and durations. of pulses.
It has already been proposed to remotely transmit control orders for the activation of passive defense signals, for switching public lighting, hot water accumulators on and off or for switching tariff meters. multiple, without using special control lines, coupling devices and the like, by simple momentary interruption of one or more phases of the distribution network
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of existing energy. To allow the differentiation of the orders, the interruption can also be repeated according to a determined code.
The present invention relates to an installation suitable for the reception of pulses of this type, which installation comprises, according to the invention, one or more energy accumulators charged or discharged according to the pulses received, and which can transmit their energy to the actuating member only if the incoming succession of pulses corresponds to a reproduction member operating in synchronism with the transmitter. The receiving device is started by the first sign of current received, in the manner of an arrhythmic device, travels at constant speed a determined path, and is then stopped automatically. During this journey, the succession of pulses characterizing the order produces the desired charge or discharge of the energy accumulators.
The appended drawings represent, schematically and by way of non-limiting example, an embodiment of the arrangement which is the subject of the invention; in these drawings:
FIG. 1 is a diagram of the receiver which is the subject of the invention;
Figures 2 and 3 are intended to provide an understanding of the operation;
FIG. 4 shows the positions occupied by all of the contacts of the assembly of FIG. 1 during the reception of any order.
Figures 5 to 7 show constructional details of a receiver and control device.
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The receiving device of FIG. 1 consists of a receiving magnet E which, for example; drops out during the above-mentioned interruption of a network line and the resulting momentary voltage drop, and attracts its armature again only when the contact w is closed down.
The contact w, as well as the contacts mentioned below wo, w1, w2 / -26 and w31-32 are all controlled by a switching drum driven by a synchronous motor M, and complete a full revolution, in ten seconds for example , assuming that the drum makes a total of 'three revolutions, the switching being able to take place only during one of these, for example during the first. The contact w is actuated by a cam disc at thirty second intervals, for example so that the cam disc driven by the motor M performs one complete revolution in 30 seconds.
The receiving device also comprises the capacitors C1, Ca and Cb serving as energy accumulators which can discharge in the two receiving relays A and B in different directions depending on the polarity of their charge. Relays A and B have a series of auxiliary contacts, designated by lowercase letters, of which contacts a1 and b1 are used to maintain the relays.
If the device described below is intended for the reception of three orders, each characterized by a combination of the position of the two relays A and B, and if for the order I, A is attracted and B dropped, for the order II , A and B are attracted and for order III, A has fallen and B attracted, the position thus determined
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two relays can be used in different ways to actuate a local control circuit or a changeover switch. Cooperation can also be carried out by combining the movements of the two relays, by mechanical means. Each order, or each position of relays A and B caused by the order received, persists until the arrival of 1 (next order.
The switching of each of the relays A and B, to bring it to a new switching position, is carried out by discharging the capacitor Ca or Cb through the winding of the relay in question. The switching state that exists after discharging depends only on the polarity of the Ca or% load and not on the previous switching state of the relay.
The operating principle results from Figures 2 and 3. These two figures are only distinguished by the charge polarity of capacitor C. In the case of figure 2, relay A is found after discharge, that is to say - say after closing of the indicated contact, always in the attracting position, regardless of whether it was previously attracted or dropped.
This state is due to the fact that the discharge current of the capacitor causes a momentary excitation of relay A which results in the latter being maintained by means of contact a, In Figure 3, relay Aa has dropped. after discharge of the capacitor and this regardless of its previous position, If the relay had dropped out, it attracts momentarily during the discharge, but falls again as a result of the opposite ampere-turns due to the network voltage, and remains dropped. When the discharged capacitor is connected to the relay winding, nothing is changed in the current switching state.
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The operation of the device will be described below, with reference to FIG. 1 and to the timing diagram of FIG. 4. In the idle state, that is to say when the network voltage is reached. its total value, magnet E is attracted and its contacts e1 to e4 are open.
All the contacts of figure 1 occupy the position shown therein, except for the contacts of relays A and B, the position of which depends on the previous switching state. The capacitors Ca and Cb are discharged, the capacitor C1 is charged and is under voltage via the contact wi of the switching drum.
When the first pulse is received, the magnet E falls back and does not react by itself. The contact e1 is closed, the motor M is started and is maintained temporarily via the drum contact wo.
Simultaneously, the drum contact w1 is closed to the right, thus separating the capacitor C1 from the network; but this capacitor retains its charge and is ready to transmit it to the capacitors Ca and Cb. .
In the meantime, the drum contact w was momentarily closed downwards thereby re-energizing the receiving magnet E. After a time t1 characteristic of the second pulse of the order I, the drum contacts w21 to w24 are placed in such so that the capacitors Ca and Cb charge themselves, during a possible discharge of the capacitor C1, with a polarity such that they can bring the relays A and B into the position corresponding to the order I.
The discharge of C1 is subject to the
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causes the receiving magnet E to drop effectively at a determined instant o At the same time as w21 to w24, the drum contacts w25 and w26 are also actuated and separate, during the duration of the possible charge of Ca and Cb, these capacitors from the positive blade of the voltage source.
In the present case, it is assumed that it is the order II which must be executed, for example. The second pulse must then arrive at time t2 and the third at time t4. At time t2, the drum contacts actuated by the synchronous motor occupy a position such that the capacitors Ca and Cb are charged with the polarity shown in Figure 1. The two pairs of contacts w21 to w24 are closed upwards.
At time t4 the contacts w31 and w32 are closed.
If then, on arrival of the third pulse, the contacts e3 and e4 close, the capacitors Ca and Cb discharge in the relays A and B with a polarity such that the two relays are energized independently of their previous switching state. The two relays are then maintained by their contacts a1 and b1 until the next order.
Very shortly before the end of the first revolution, the drum contact w is closed upwards and causes the de-energization of the receiving magnet E in the event that this de-energization has not yet taken place, as in the previous example. . As a result, the contacts e3 and e4 are closed simultaneously and the capacitors Ca and Cb are discharged, if they have not already discharged. At this moment, the contact el is closed, so that the motor
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keeps spinning despite the momentary opening of wo.
The switching drum thus performs two additional dead turns. Very shortly before the end of the third round, the contact! closes down and applies the mains voltage to the receiving magnet E. As a result, contact el is opened and the motor is stopped the next time wo is opened. The assembly described above is strictly opposed to the erroneous action of pulses of other species. For this purpose, the contacts ws1 to ws3 have been provided. These contacts are closed automatically by the switching drum in the intervals between the times t1, t2, t3 and t4.
If a false impulse occurs during one of these intervals, that is to say if the receiving magnet E drops again during such an interval, the prepared circuit causes, by closing the contacts e2, e3, e4, the discharge, without any action. external, capacitors C1, Ca and Cb and makes them inactive with regard to relays A and B. It should be noted that C1 is only recharged at the end of three complete revolutions,
The installation is not only subordinate to the transmission of pulses by voltage drop; the impulses can also be transmitted in the network lines by means of musical frequencies and cause the operation of the receiving magnet E in the direction indicated above.
In the process as described, considerable importance must be attached to measures intended to prevent false switching, in the event of possible variations in the voltage due to operating conditions and reaching sufficient values for the receiving relays to operate * We have already proposed to this
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effect of measures which have the consequence that, when receiving interference pulses or during asynchronous operation of the transmitter and the receiving relay, the relay does not execute any command.
Among the measures proposed for this purpose, we can mention the following:
The order is executed only after one repetition, for example after having been repeated three times, and correct reception in each case of the corresponding succession of pulses, or else three pulses are emitted, the intervals of which are times add up to form an equal sum of time for all orders.
These measures always have an action such that either the desired order is executed, or no order is executed. In all these measures, the guarantee requires a number of pulses (or actions on the network voltage) greater than two for an order.
As a result, all these measures make the construction of the receiving relays more complicated and, therefore, more prone to disturbance than in a system comprising only two pulses per order, for which no method is known to date for protection against false switching. On the other hand, in the three-pulse-per-order method the network operating irregularity factor is greater than in a two-pulse per order device.
However, in the technique of remote control, the methods using a larger number of pulses for characterization and for guaranteeing an order have, on the whole, been satisfactory. This is due to the fact that there is always a signage in re-
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turn which immediately informs the operator of the non-execution of an order, so that this order can be repeated. In this case, and in this case only, the complication of the receiving device due to the protection against false switching does not present any drawback, if the possibility of non-execution of an order is increased.
In remote control devices using strong current networks, feedback from each of the receiving relays is impossible., We cannot therefore be satisfied with the alternative: Either the desired order or no order. ; on the contrary, it is necessary to tend towards maximum security of actual execution of the rolled order, at the same time as towards sufficient security with regard to false switching. In the above mentioned remote control, non-execution can practically be identified with the execution of a false order. If, for example, the order to switch a meter tariff is not executed, this measure is identical to switching a false tariff.
In the aforementioned remote control system, without return signaling, all the methods for avoiding false orders have no advantage if they reduce the security of execution of the desired order.
Compared to a method using only two pulses to characterize an order, all the methods using, with regard to the guarantee, a number of pulses greater than two, exhibit this property.
The present invention relates to a receiving device which operates on two pulses only (momentary voltage drops) and simultaneously presents, thanks to special measures, a sufficient guarantee.
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fisante with regard to the execution of a false order.
The following causes must be taken into account, which condition the execution of a false order:
1. parasitic impulses or false impulses,
2. Asynchronous operation of the transmitter and receiver,
3. Electrical or mechanical faults or faults inside the relays.
These three points call for the following comments: ad. 1)
Relays are proposed which distinguish order pulses from false pulses by virtue of the fact that they are only energized in the event of rapid variations in the voltage amplitude. But this characteristic is insufficient for the differentiation. In fact, in the event of a short-circuit, thunderstorm, earthing, etc., voltage drops may occur due to these disturbances, the voltage amplitude of which varies considerably. on the other hand, there is practically no drop in parasitic voltage such that the duration of the drop in the voltage amplitude is less than about 5 periods.
Therefore, o will advantageously only have pulses (voltage drops) of short duration, as transmission pulses, and the short duration of the voltage drop is used as a distinguishing characteristic between the transmitted pulses. and false pulses and, in accordance with the invention, the receiving relays are arranged in such a way that they have a special device / which, for each pulse, monitors the duration of the voltage drop to determine whether it is longer. shorter or longer than about 5 periods.
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If this duration is greater, the execution of the order is prevented and the relay is returned to the zero position. The duration of the voltage drop is therefore used for the general characterization of the pulses, in the form of transmission pulses as opposed to false pulses.
By virtue of this measure, sufficient security is obtained with regard to these false impulses. ad. 2) When the order is selected by the time intervals between two pulses of short duration, the time diagram is presented, in the simplest case, as shown in figure 5.
The start pulse must arrive for the zero position of the angle of rotation # = #o. Then, it is the order 1 which must be executed, if the second pulse arrives during the angle of rotation # 1 = #o, the order N 2 when it arrives between # 2 = # 1, etc. ., the angles of rotation belonging to each order (actuation zones) follow one another Without any break in continuity.
If, for example, it is order 5 which is transmitted, and if the mechanisms of the transmitter and the receiver operate asynchronously such that the second pulse no longer arrives during the angle of rotation 2 not only In addition, the order N 3 is not executed, but a false order (for example 4 or 2) is certainly switched since the second impulse certainly falls into a false boosting zone.
The probability that a transmit impulse comes, as a result of the asynchronous operation of the transmitter and the receiver, to fall into a false zone of action.
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operation, can be reduced to a practically sufficient rate by providing between the actuation zones idling zones (see figure 6) the extent of the actuation zones being small compared to that of the running zones. che empty. By choosing the appropriate mutual relationships, this probability of error can be reduced at will. It is sufficient to have a ratio equal to or less than approximately 1/4 or 1/3 between the actuation zone and the idling zone.
According to the invention, the relays are arranged such that the execution of an order is pocketed and the relays returned to the zero position without causing an order, when a pulse, even of sufficiently short duration, arrives in an idle zone.
An example of execution will be treated in detail later.
Apart from these measures of principle intended to obtain a sufficient guarantee against false switching in the two-pulse system, certain constructive points of view in principle must also be considered.
These points relate first of all to the energy source intended to actuate the remotely controlled switches. The energy sources taken into account are
1 The receiving relay, As it does not seem suitable, given the sensitivity and precision of this relay, to use it to perform a job, this possibility is excluded.
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2 The asynchronous walking mechanism. Devices are known in which any mechanical member actuating the switch is coupled for a determined time (duration of actuation of the switch) with the synchronous mechanism. In this case, the amount of energy available to actuate the switch is equal to the product of the torque times the angular speed and the duration of actuation, When the product of the torque times the angular speed is given (power synchronous mechanism, that is to say synchronous mechanism given in advance), in order to obtain a sufficient quantity of energy, it is necessary to provide for a relatively long actuation period. This is undesirable because the execution of the order is thereby delayed, and because a slow actuation of the switch is unfavorable from the electrical point of view.
In accordance with the invention, the energy actuating the switch is supplied by a mechanical energy accumulator, constantly recharged by the synchronous mechanism and controlled by the receiving magnet. In this case, the quantity of energy available for actuation of the switch is equal to the product of the torque times the angular speed and the total operating time of the relay; that is to say significantly larger than in case 2 above. In addition, rapid actuation of the switches can be achieved without having to resort to unstable switches of complicated construction.
Another essential constructive point of view is the use of similar actuators for each contact to be remotely controlled. It is then possible to house in a simple way in the same relay other switches to be controlled remotely, by simple addition of other switches.
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very similar elements (actuators and contacts), that is to say increase the number of orders for the same relay.
In accordance with the invention, this result is obtained by assigning to each contact to be remotely controlled a coupling member driven by the synchronous mechanism and temporarily establishing a link between the energy accumulator and the corresponding switch, in such a way that the latter is actuated by the discharge of the energy accumulator, if the second pulse arrives within the limits of the period when the device is ready to operate.
In the case of an AC network, the use of a self-starting synchronous motor as a synchronous mechanism is most obvious. However, these motors have the drawback of having only a low torque. In addition, we often face the problem of providing orders from a single station to a determined area, which is moreover supplied by several networks that do not operate synchronously.
To allow the general use of the relay, it is therefore better to use as a synchronous mechanism a mechanical device with electric winding.
The receiving devices described operate in the event of short-term voltage drops (from 2 to 4 periods) in the supply zone to be actuated, in particular of a three-phase network. It is known that in order to avoid any disturbance in the normal operation of this supply zone, it is preferable to act only on a fraction of the power supplied to the supply zone. In the case of a three-phase network, this result can be obtained,
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according to a previously known proposal, by momentarily interrupting only one of the phases of the three-phase network. But this process has the following drawbacks:
In the implementation of this method, in general, only a single chained voltage and a single phase voltage are lowered.
However, it often happens that these are precisely the tensions not lowered. which are not routed to the station where the receiving relays are located. In this case, you need either auxiliary lines to bring the lowered voltage, or successively modulate at least two phases of the power supply zone. (You can then, if necessary with the same switch-modulator, or transmit each individual impulse first to one, then to the other phase, or give the entire order twice, by interrupting first one of the phases, then the other phase).
All these proce- dures require, in order to reach the whole of the area concerned, a considerable number of organso
2 All switches interrupting a phase and which are generally high voltage switches, must be dimensioned for the total voltage to be interrupted and for the total current to be interrupted.
3 The single-phase interruption modifies the symmetry of the three-phase network, in particular with regard to the earth, for the duration of the interruption. In networks with earthing compensation, the oscillating circuit consisting of an earthing coil and the capacitance between network and earth, and tuned to about 50 per / sec, is therefore energized. . This circuit produces weakly damped oscillations that last significantly longer than the interrupt itself. This results in an alternating voltage in the earthing coil which dampens only slowly.
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ment and which reaches values that are all the higher as the single-phase voltage drop is greater, and which, moreover, simulates an earthing and can cause the operation of tripping devices.
4 Single-phase modulation causes a reduction, for the duration of the interruption of one of the phases, in the capacitance, with respect to the earth, of the controlled supply network, this reduction being equal to the capacitance with respect to the earth, of the modulated phase. During the interruption, the earthing compensation coil therefore has a wrong setting. This point is particularly sensitive when the interruption takes place during an earthing, since in this case, the earthing extinction no longer works correctly and currents to the earth may momentarily occur. earth and voltage drops to earth.
5 When interrupting a phase on the high voltage side, the lowering of the secondary side depends mainly on the installation of the transformer. Particularly when more than two transformers from two different switching groups are interposed between the modulator station and the low voltage side, the voltage drop that can be obtained there is relatively small.
The first drawback of single-phase modulation can be avoided by simultaneously interrupting two phases, and all of the drawbacks by simultaneously modulating all three phases. It should be noted that the symmetry of the power supply zone thus modulated is not influenced by the interruption.
However, a total three-phase interruption, even of a short duration, is not admissible because of the influence that would result on the normal consumers of the network. Therefore, there is an advantage to shunter / -,
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each interrupting station by an impedance (resistance or inductance) which can moreover vary its value automatically as a function of the power passing through the considered station, so that the voltage drop obtained is independent of the impedance of the consumer connected at this time.
This process also has the remarkable properties and advantages described below:
1 As, in order to enter the entire power supply zone, it is necessary, even in the event of a single-phase interruption, to interrupt at least two phases successively, making the modulation switch in the form of a di device or three-phase does not present any additional expense compared to the single-phase modulation switch.
2 On the contrary, polyphase modulator switches can, when paralleling an impedance, have much smaller dimensions since it suffices to give them dimensions corresponding to only a fraction of the voltages and currents at influence, while single-phase modulating switches must be constructed for full ratings. (During single-phase modulation, mounting an impedance in parallel is not admissible since, otherwise, the voltage drop obtained becomes insufficient).
3 The impedance placed in parallel can have dimensions much smaller than its theoretical value, due to the short operating time (2 to 10 periods).
4 The automatic variation of the impedance in parallel makes it possible to limit the voltage drop obtained to the value strictly necessary to actuate the switches.
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.Lays, which eliminates in prazique any action on; normal consumption devices. (The value of the voltage drop required to operate the relays depends only on the "level of disturbance * of the voltage drops that occur in normal service by peak loads, thunderstorms or the like. The voltages used in this way must be at least 5 to 10% below the "fault level" in order to be able to differentiate with sufficient safety the voltage drops emitted and the parasitic voltage drops.
The required rate of voltage drop is therefore only limited by the value of this "fault level" and not by the sensitivity of the receiving relays.
During three-phase modulation, the symmetry conditions of the network are not influenced.
The ground circuits are not made to oscillate and simulate a straight ground, and the ground compensation is not "tampered with".
6 During three-phase modulation, on the secondary side, and regardless of the transformer switching group, the same voltage drop is always obtained. The interposition of any number of transformers belonging to different switching groups between the modulator station and the low voltage network does not appreciably interfere with the transmission of the voltage drop.
The variation of the impedances in parallel with the interrupting stations, as a function of the current, can be carried out in many ways. In many cases, it suffices, if one employs an inductor, to choose the conditions of saturation of the iron so that the inductance and, therefore, the impedance, decrease.
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following an appropriate law when the current increases.
It is also possible to pre-magnetize the iron core of the inductor by means of a direct current derived from the alternating current of the line, and thus influence the impedance, or finally it is possible to derive from the alternating current of the line a mechanical control movement at means of which one varies, for example the air gap, or the number of turns of the inductance, or the value of the ohmic resistance, etc .....
If the distribution zone to be controlled is supplied from several points, it is necessary to provide at all the supply points of di- or three-phase modulating switches, provided with impedances in parallel. To obtain an action on the voltage of the entire supply zone for a duration of 2 to 4 periods, it is sufficient that one of these modulation switches has a switching duration of 2 to 4 periods. All other modulation switches can have a longer modulation time.
It is advantageous to only provide a modulator switch with a switching duration of 2 to 4 periods at the power supply station through which the maximum power passes, and to give all the other modulation switches modulation times. from 10 to 15 periods, since in this way the safety of the synchronous operation of all the switches is increased, that is to say the safety of the real overlap of the switching times of all the switches for a period of 2 at 4 periods.
In order to be able, in such a case, to control all the switches synchronously from a central station, it is necessary to provide auxiliary lines going to all the switches, but it is advantageous to transmit the switch actuation signals by superimposition.
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of a high frequency (greater than 50 per / seo.) in the distribution area. You are then free to choose the point of establishment of the central station.
It goes without saying that the superposition of these high frequencies makes it possible to send orders directly throughout the network, but this arrangement is in principle uneconomic, since the receiving devices for such high frequency signals, and which are lamps, are relatively expensive.
If, on the other hand, it is only a question of controlling, from a central station, the modulating switches acting on a distribution zone and of which there is only a relatively small number, 5 to 10 at most, a switch-off. think high for high-frequency receiving devices (relatively few) and for high-frequency transmitters is economically bearable, and minimal in view of the overall cost of the installation (transmitter device and receiver relay)
Components of the receiver relay.
The receiving relay (see figure 7) consists of a synchronous mechanism, not shown, which rotates each time the km contact is closed, and which drives the shaft W1 with a determined angular speed, for example one revolution in 12 seconds. On the shaft W1 are wedged as many actuators B1 ..... as there are relay contacts to be actuated, 6 at most.
All the actuators are offset from each other by 60. They consist of levers H ′ which can be moved radially and immobilized in their initial position by springs F1 ..... F6, one end E of these levers being bent. The other end D is in the action zone of the triggering member A, while E is in the action zone of the end contacts k1 ..... etc ... to be actuated.
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The device also comprises a shaft W2 which is connected to the shaft W1 by means of the idler gear Z2 and the spring F, but is only set in rotation if it is released by the receiving magnet. The shaft W2 carries the tripping members A formed by curvilinear discs which, during their rotation, move the corresponding addition member B, H radially outwards and can thus cause the contact to be operated. k corresponding.
The arrangement is such that the actuating members B are only within reach of the corresponding trigger member during a rotation angle of 12 (preparation zone). This angle is followed by an angle of rotation of 48 during which none of the actuating members is within range of a tripping member, (idling zone), then comes a new angle of rotation of 12 during which another actuating member can be gripped by the corresponding triggering member.
The Via shaft carries a Sch disc used for engagement and provided with three pins S1, S2, S3 and a nose N actuating the km contact of the motor. Pins S1 to S3 are offset from each other by 45. The moment of inertia of all the elements wedged on the shaft W2 and the elastic force of the spring F are such that the shaft W2, starting from rest, traverses, from the moment of its release, an angle of 45 in one. time corresponding to 2 to 5 periods. To travel through the switching angle of 180, it then needs a duration equal to 5 # 180 = 10 periods.
45
The pins are engaged by the lever H1 operated by the receiving magnet. When the magnet re-
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The sensor is attracted (normal tension), the lever occupies the position shown in solid lines, while when it is released (drop in tension), the lever occupies the position shown in dotted lines.
The receiving magnet has dimensions such that it falls back when the voltage is lowered (less than 190 Volts for example), but does not re-attract on its own, when the normal voltage returns and is only brought back by short circuit part of its impedance, using the contact kz falling into the notches K1, K2, K3.
The device also includes a lever H2 which is used to snap the pin S4 into place.
The lever H1 carries a pin S5 which serves to trigger H1 by cooperating with the curvilinear piece K2 carried by Z2 and rotating constantly. H2 can also be triggered by pin S6, also carried by Z2.
Operation.
In zero position, the receiving magnet is attracted, lever H1 is engaged with pin SI $ the motor contact km is open. When the first drop in tension arrives, H1 pivots to the right, S1 is released, W2 begins to rotate under the action of the spring F previously tensioned, and traverses an angle of 45 in 5 periods.
If the first pulse is greater than about 7 periods, the magnet does not re-attract, despite the closure of the kz contact caused by K1, and H1 is engaged by means of its nose N1 by S3 and therefore cannot leave this position, even if the receiving magnet eventually reactivates later. It is only very shortly before reaching the zero position (after 3 turns of W1 and 1
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turn of Z2), when all the actuators B have already passed under their corresponding actuators A, that the engagement of H1 can continue to turn, but without acting on any actuator B.
In this way, the starting pulse is checked to determine whether it is a transmission pulse or a parasitic pulse, the latter having in practically all cases a duration greater than 7 periods.
If, on the other hand, the starting pulse was less than about 5 periods, H1 has again rotated - 'to the left before S2 has traveled 45, and S' is engaged on H1.
Thanks to the displacement of the disc Sch, km is closed, the synchronous mechanism is started, the actuators B start to rotate and are brought in successively, each for a relatively short time (i.e. for a rotation angle of 12) within range of the corresponding triggering device A.
When the second pulse arrives, S2 is switched on, Sch and W2 start rotating again, and using S, this pulse is at. new check to determine if it is shorter than 5 periods or not. If it is longer than 5 periods, it occurs, as before and until the end of the operation of the relay, a engagement of the lever H1 by S.
If it is shorter, H1 already has. pivoted to the left before S3 has gone through 45, and W2, so that all the actuators A, continue to rotate until S4 comes up against H2.
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If, moreover, it is admitted that the second pulse has fallen in an operating zone extending over 12, the rotation of the triggering members A causes the radial displacement outward of that of the actuating members B which is at this moment within range of the corresponding triggering device A.
As a result, contact K is closed and the order issued is thus executed.
If, on the other hand, the second pulse has fallen in a no-load zone (asynchronous operation of the transmitter and the receiver), the rotation of the trigger members A does not cause the actuation of a contact.
The engagement of S4 and H2 which ends the movement of the shaft W2 is suppressed by the spindle S6 fixed on Z2 and rotating constantly, The disc Sch performs another revolution until S1 abuts on H1, Km having been opened by N3, and thus stop the drive motor. The zero position is thus reached again.