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" Système de commande à distance "
La présente invention est relative aux moyens permet- tant d'envoyer des signaux de commande à distance ou télé- commande par l'intermédiaire d'un système de distribution d'énergie. Une télécommande de ce genre peut être einployée pour divers usages, par exemple pour allumer ou éteindre l'éclairage des rues, pour mettre en et hors circuit des charges du système de distribution, pour mettre en circuit le mécanisme mesureur de 'compteurs électriques pour différents tarifs ou pour obtenir une alarme en cas d'attaque aérienne.
Une semblable télécommande d'un certain nombre de récepteurs connectés au système de distribution d'énergie sera obtenu d'un ou plusieurs transmetteurs connectés au système . L'in- vention est relative spécialement à une télécommande dans les systèmes de distribution d'énergie ',- courant alternatif, mais elle peut aussi être employées dans les systèmes à courant continu .
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La télécommande par l'intermédiaire d'un système de distribution d'énergie peut être obtenue par des changements dans le courant ou la tension de distribution ou au moyen de courants de signalisation séparés superposés. c'est-à-dire ajoutés, par exemple de fréquence audible, auquel cas des récepteurs sélecteurs de fréquence seront utilisés. Dans des systèmes connus, des changements dans le courant ou la tension de distribution seront maintenus par ex. par des interruptions momentanées dans une phase, par des changements de la tension, par modulation de la fréquence de distribu- tion ou par décalage de phase de la tension dans une phase.
Dans d'autres systèmes connus, des impulsions de courant con- tinu sont employées par connexion d'une source de courant continu de 5-12 volts dans le fil neutre d'un système de distribution alternatif. Dans le récepteur, le courant conti- nu sélectionné de la tension de distribution au moyen d'une bobine de réactance, actionne un relais. Assurément, quand les signaux sont transmis dans un pareil système, la tension de la ligne de distribution sera augmentée, mais les récep- teurs ne seront pas influencés par cette tension de distri- bution augnientée et ne le seront que par la tension de si- gnalisation superposée, séparée de la tension de distribution par filtration.
L'invention est relative à un système au moyen duquel la télécommande sera obtenue par une augmentation de tension.
Un objet de l'invention est de fournir des moyens par les- quels l'amplitude de la tension de distribution d'énergie conjointement avec la tension superposée feront fonctionner le récepteur. Il n'est donc pas nécessaire d'employer des récepteurs répondant au caractère de l'augmentation de ten- sion, par exemple la différence de fréquence entre la ten- sion de distribution et la tension imposée,, ou ajoutée .
Dans les systèmes de télécommande de ce type, des difficultés
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apparaissent à raison de différences dans la tension de distribution en différents points daesystème de distribu- tion d'énergie. si l'on veut éviter des récepteurs réglés individuellement, eu égard à ce qu'ils doivent être très coûteux, il sera nécessaire d'imposer une tension relative- ment élevée à la ligne de distribution publique, pour amener les récepteurs dans toutes les parties du système de distri- bution d'énergie à être influencés. Conformément à l'inven- tion, ces hautes tensions efficaces sont évitées.
Les si- gnaux seront produits par augmentation de l'amplitude de la tension de distribution jusqu'à une valeur nécessaire à l'actionnement de récepteurs sélecteurs d'amplitude sans une augmentation correspondante de la valeur efficace de la tension de distribution.
L'invention sera mieux comprise après lecture de la description suivante, faite en relation avec le dessin ci- annexé, dont les fig. 1 et 2 montrent schématiquement com- ment l'accroissement de la tension de distribution dans un système de distribution de courant alternatif , peut être obtenu à l'aide d'une tension de courant continu ou de cou- rant alternatif. Les fig. 3,4,5 et 6 représentent différen- tes formes d'un transmetteur et la fig. 7 représente, à ti- tre d'exemple, un dispositif ou agencement pour passer un transformateur dévolteur dansla transmission de signaux de télécommande depuis une station principale par l'inter- médiaire d'une ligne à haute tension à une ligne à basse tension.
L'accroissement de tension nécessaire peut, comme cela est- mentionné plus haut, être obtenu au moyen d'une tension continue ou d'une tension alternative.Lorsqu'on utilise une tension,continue positive V, comme cela se trouve représenté sur la fig. 1, on obtient un déplacement ou décalage de tou- te la courbe de tension alternative dans une direction posi- tive, de sorte que les amplitudes positives augmenteront et
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les amplitudes négatives diminueront. En utilisant une ten- sion alternative, qui forme le 3e.harmonique de la fréquence fondamentale, on obtient une distorsion de la courbe de ten- sion, telle qu'elle est indiquée sur 1,la fig. 2.
Dans une distribution decourant alternatif ayant une tension de phase nominale de 127 volts, la tension en diffé- ,rents points du réseau peut différer entre 115 et 140 volts, ce qui correspond aux amplitudes de 163 et 198 volts. Pour assurer une marge dans les récepteurs, l'accroissement de l'amplitude de tension doit être 200-163 = 37 volts, c'est- à-dire 20% Dans le cas de l'augmentation de la tension, re- présentée sur les fig. 1 et 2, et dans le cas de l'augmenta- tion de tension dans des réseaux à courant continu à l'aide de courant alternatif, un accroissement relativement grand de l'amplitude de la tension correspond à une augmentation modérée de la tension efficace . Ceci va être montré ci-après dans un des tableau où la tension efficace de la fréquence fondamentale est E1 et la tension efficace de l'accroisse-
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ment de tension est E3 .
La tension efficace résultante E VE l 2 T7* 5 2 Pour E3 = 0,20.E1 on a E = 1,02 . E1
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Il 1,,3 = p , 30 . El il If E = 1, 04 . El Il E5 = 0,40.E1 Il Il E - 1,p8 . El .
Ainsi un accroissement de 2. et 8% de la tension efficace correspond à un accroissement de 20, 30 et 40% de l'amplitu- de de tension. L'accroissement nécessaire précité de 20% de l'amplitude de la tension ne donne qu'une augmentation de 2-% de la tension efficace . Toutefois, il est possible d'augmenter l'amplitude de 35%, ce qui correspond aux limites de tension de phase de 110-150 volts et à un accrois- seraent d'environ 6% de la tension efficace.
Une manière très simple d'augmenter l'amplitude de la tension dans une distribution de courant alternatif est ob- tenue, comme cela se trouve représenté sur la fig. 3, par
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connexion d'une source de tension continue dans le fil neu- tre. Dans la connexion entre le point neutre du côté secon- daire d'un transformateur de distribution Td et la terre, une faible résistance ohmique W est connectée normalement et est court-circuitée au moyen d'un contact r. Lorsque la signalisation a lieu, le contact est mû jusque dans la posi- tion de signalisation , à la suite de quoi le court-circuit par W est interrompu et xxx une source de tension continue B est connectée en parallèle à w . La valeur de l'amplitude des tensions de phase est ainsi accrue comme cela se trouve indiqué sur la fig. 1.
Cette manière très simple d'augmenter la tension (la source de tension continue peut être un accu- mulateur normal pour auto) ne peut pas être utilisée dans des réseaux de distribution contenant des charges inductives considérables connectées entre la phase et le fil neutre , car une charge semblable forme une faible impédance en déri- vation pour le courant continu . Dans ce cas, il conviendrait mieux d'employer une des méthodes d'accroissement de l'am- plitude de la tension de distribution qui sont décrites ci- après.
Sur les fig. 4 et 5, on a représenté deux circuits dans lesquels l'accroissement de la tension est/obteau à l'aide du troisième harmonique . Le transformateur Td est un transformateur de distribution dans le réseau de distribu- tion. Les signaux de télécommande seront émis du côté à faible tension à l'aide d'un accroissement de la temsion.
A cette fin, l'un des enroulements d'un petit transformateur de signalisation Tf, est connecté entre le point neutre et la terre du côté secondaire du transformateur Td. Trois bobines S peuvent être connectées aux phases 1,2, 3 du côté secondaire du transformateur Td à l'aide d'un commutateur tripolaire K. Les bobines sont réunies les unes aux autres et sont connectées au point neutre du transformateur Td par
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l'intermédiaire de l'enroulement secondaire du transforma- teur Tf. Les dimensions des bobines sont choisies de telle façon que lorsque les bobines sont connectées à la ligne de distribution d'énergie au moyen du commutateur K, le cou- rant produit un état très proche de la saturation dans leurs noyaux de fer.
Il en résulte qu'un courant du troisième har- monique de la fréquence du courant distribué apparaît entre le point de jonction des bobines S et le point neutre du transformateur Td. Une tension de ce troisième harmonique est ainsi ajoutée à l'autre enroulement du transformateur, connec- té au fil neutre, causant une augmentation de l'amplitude de la tension de phase et le fonctionnement des récepteurs sélecteurs d'amplitude, connectés au système de distribution d'énergie . Les tensions de phase sont déformées comme cela se trouve représenté sur la fig. 2. Le transformateur Tf peut aussi être remplacé par une simple bobine, à laquelle les bobines S sont connectées directement au fil neutre.
La saturation des noyaux de fer des bobines S peut aussi être obtenue par l'intermédiaire d'un courant oontinu au moyen de "transducteurs", comme cela se trouve représenté sur la fig. 5. Un commutateur de redresseur L est connecté à une diagonale entre les phases 2 et 3. A l'état de repos, l'autre diagonale est fermée par l'intermédiaire d'un contact d'espacement r1 dans le relais R et d'un enroulement séparé M dans le transformateur de signalisation Tf. Lors de la signalisation , le relais R interrompt le contact r1 et ferme le contact r2, déconnectant ainsi l'enroulement M, et connec- tant en retour les enroulements à courant continu du trans- ducteur D. Ceci provoque une saturation des transducteurs et le même effet est utilisé que par le circuit de la fîg.4.
A l'état de repos, c'est-à-dire quand aucun signal n'est transmis et que le relais R n'est pas aimanté, un courant passe dans l'enroulement M. Ainsi, le noyau de fer du trans- formateur Tf sera saturé et l'impédance de l'enroulement dans
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le fil neutre est réduite à une valeur admissible. Toute- fois, il n'est pas toujours nécessaire de prévoir un pareil enroulement à saturation, car l'impédance à la fréquence nor- male de distribution peut aussi être maintenue suffisamment basse d'une autre manière.
Sur la fig. 6, on a représenté une autre disposition pour augmenter la valeur de l'amplitude de la tension alter- native sans aucune augmentation correspondante de la tension efficace.. Les bornes a, b du circuit doivent être connectées à une tension de phase ou tension principale . Un embranche- ment de tension et une bonne de l'enroulement d'un autotrans- formateur Ts sont connectés respectivement aux bornes a et b.
L'enroulement entier du transformateur est shunté par un condensateur C (par exemple d'environ 10-20 F) en série avec une résistance Ws .Le point d'embranchement entre Ws et C est connecté à la borne a par l'intermédiaire d'une lampe à incandescence Gs.Les dimensions du circuit sont choisies telles que le cours d'une demi-période de la tension de dis- tribution , par exemple d'une demi-période positive, soit le suivante Quand la tension entre a et b augmente d'une cer- taine valeur, la tension augmente jusqu'à une valeur plus élevée aux extrémités du transformateur entier (et donc aus- si aux bornes de C).
Quand la différence entre les deux tensions dépasse la tension d'allumage, la lampe à incandes- cence Gs s'allume et ferme la connexion entre la borne a et le condensateur , ce qui fait que celui-ci se décharge et envoie un choc de décharge à travers le système de distribu- tion. La valeur de l'amplitude de ce choc de tension est la tension en C au moment de l'allumage diminuée de la chute de potentiel en Gs .Ce cours sera répété dans chacune des demi- périodes positives (dans la disposition représentée) et cause un accroissement de l'amplitude de -la tension de distribu- tion, qui est capable de faire réagir des récepteurs sélec- teurs d'amplitude, connectés au système de distribution.
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La déformation du courant de distribution sinusoïdal peut aussi être obtenueau moyen de circuits de redresseurs.
Up circuit de l'espèce peut, à titre d'exemple, être obtenu par remplacement des bobines de la fig. 4 par des éléments redresseurs (par exemple un redresseur à l'oxyde de cuivre) shuntés chacun par un condensateur. Le circuit de redresseurs est connectéau transformateur Tf par l'intermédaire d'un condenseur ayant une tension qui a le même cours que la ten- sion triphasés.redressée, mais est déplacée.par rapport à la ligne de la tension nulle de façon à avoir à la fois des va- leurs positives et négatives. Cette tension est superposée à la tension de phase et produit l'accroissement d'amplitude désiré.
Il est aussi possible de causer une déformation con- venable de la courbe de tension au moyen d'un redresseur à vapeur de mercure triphasé contrôlé par une grille, qui est connecté au système de distribution par l'intermédiaire d'un transformateur de couplage. La tension superposée est connectée au fil neutre depuis le point neutre du côté se- condaire du transformateur de couplage et la cathode du redresseur. Une courbe en dents de scie est alors produite.
Pour permettre une transmission centralisée par l'in- termédiaire d'un grand système de distribution,par exemple donner pour @ l'alarme en cas d'attaque aérienne dans tout un grand district d'alarme aérienne, il peut être nécessaire de connecter le transmetteur central à une station principale.
Dans ce cas, un transformateur dévolteur dedistribution pour l'abaissement de la tension à 220 volts peut être traversé par les signaux, Pelon l'invention ceci peut être obtenu au moyen d'un circuit de répéteur comme cela se trouve repré- senté sur la fig. 7.
Dans la station principale depuis le côté secondaire du transformateur à haute tension Th des signaux par accroisse- ment de tension sont transmis sous la forme du troisième harmonique de la fréquence de distribution. Ceci est obtenu
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au moyen d'un dispositif qui,dans ladite figure.,est indiqué par 0, et qui peut être connecté de la façon représentée sur les fig. 4, 5 ou 6. Quand l'amplitude de la tension sur la ligne à haute tension augmente par la transmission des signaux par l'intermédiaire du transformateur de signalisa- tion Tf, un récepteur sélecteur d'amplitude , connecté au côté primaire du transformateur de distribution Td,est action né.
Ce dernier est formé d'un transformateur Tf1, connecté entre une phase et la terre,et d'une connexion en série d'une lampe'à incandescence G et d'un relais R correspondant au relais, indiqué de la même manière sur la fig. 5) connecté dans le circuit secondaire du transformateur. Aussitôt que l'amplitude de la tension de la lampe à incandescence dépasse la tension d'allumage, un courant/passe par la lampe G et le relais R. Ledit relais est excité et, par son contact r2, il fait passer un courant par les enroulements à courant continu des transducteurs D. Un signal est ainsi transmis au système de distribution à basse tension.
Les circuits décrits plus haut sont relatifs à des sys- tèmes de distribution de courant alternatif. Toutefois, il est possible d'augmenter l'amplitude de la tension d'un sys- tème de distribution de courant continu , conformément à l'invention, au moyen d'un courant alternatif sans accroisse- ment correspondant de la tension efficace . Dans ce cas, le transmetteur consiste en un générateur de courant alternatif, qui est connecté au fil neutre dans le réseau trifilaire.Les récepteurs peuvent être de la même espèce que ceux décrits plas haut à propos du système à courant alternatif.
Les circuits décrits doivent être considérés seulement comme des exemples. D'autres voies peuvent être utilisées dans les limites de l'invention, impliquant l'aceroissement de l'amplitude de la tension de distribution à une valeur suffisante pour actionner des récepteurs sélecteurs d'ampli- tude sans accroissement correspondant de la tension efficace.