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PERFECTIONNEMENTS AUX SYSTEMES DE SIGNALISATION
ELECTRIQUE. - Laprésente invention se rapporte à des perfectionnements aux système de signalisation électrique, et sera décrite dans son application à des réseaux de distribution d'énergie élec- trique, ou à des appareillages, tels que des disjoncteurs, placés loin d'un poste de commande, doivent être commandés depuis ce poste de commande.
Un des buts principaux de l'invention est d'obtenir que des indications plus nombreuses qu'il n'a été possible de . le faire jusqu'ici soient transmises diane manière simple et expéditive, en particulier de permettre que deux éléments
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distincts d'information puissent être transmis par une simple impulsion d'un train d'impulsions.
Dans les systèmes électriques de comande et de supervision à distance pour les réseaux de distribution d'énergie électrique, une sous-station quelconque peut contenir une série d'appareils, tels que des disjoncteurs, en nombre asse grand, par exemple, trente ou quarante, et le système peut prévoir l'indication simultanée au poste de commande de l'état de tous les disjoncteurs d'u- ne sous-station, Mais l'agent de controle s'intéresse pro- bablement non pas tant à l'état présent des disjoncteurs individuels, mais au fait que depuis sa dernière inspec- tion de l'état de la sous-station, un certain disjoncteur ou certains disjoncteurs de la sous-station ont changé de. condition.
En conséquence, dans la réalisation de l'inven- tion qui va être décrite, il est fait 'usage de l'invention pour transmettre le renseignement que , non seulement les différents disjoncteurs sont dans leurs différentes po- sitions, mais qu'un d'entre eux ou certains d'entre eux ont changé de position depuis la dernière fois que leur condition a été signalée à l'agent du poste de contrôle.
Suivant la présente invention dans un système de signalisation électrique des informations sont transmi- ses au moyen d'un train d'impulsions qui varient indivi- duellement en polarité et en durée.
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L'invention sera décrite en relation avec les dessins annexés qui montrent les arrangements de circuits pour un équipement d'émission installé dans une sous- station d'un réseau de distribution électrique, et dans lesquels .
La figure 1 montre l'arrangement pour l'alimenta- tion par batterie du système de signalisation, et la con- , nexion à la ligne pilote portante;
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@ Les figures 2, 2A et 2B montrent le reste du circuit d'émission, et :
La figure 3 est un diagramme montrant certaines opé- rations périodiques qui se produisent à l'émetteur.
Un circuit émetteur est prévu à chaque sous-station et accomplit deux fonctions principales : a) Lorsqu'un avertissement fonctionne ou qu'un dis- joncteur se déplace ledit circuit envoie à travens le poste tandem auquel il est associé, un signal au poste de contrôle qui amène l'apparition du numéro de la sous-station sur le pupitre de contrôle indiquant à l'agent de contrôle que cette sous-station doit être surveillée, puis le système reste en position d'attente. b) Lorsque l'agent de contrôle est prêt à s'occuper de l'anomalie signalée, il provoque la transmission d'un si- gnal depuis le poste de contrôle au poste tandem et de là à la sous-station où ledit signal actionne l'émetteur.
Lorsque la ligne est libre, l'émetteur transmet l'état de tous les 'avertisseurs, de tous ses-disjoncteurs et sélecteurs de bancs omnibus et en même temps signale lequels avertisseur ou disjoncteurs se sont récemment modifiés. Outre ces deux fonc- .tions, l'émetteur peut être disposé pour fonctionner en rela- tion avec' un circuit récepteur permettant de contrôler les dis- joncteurs depuis le pupitre du poste de contrôle..Egalement une liaison téléphonique bilatérale peut être prévue.
Lorsque le système est au repos, un courant de contrôle de ligne circule à travers les fils pilotes L1, L2(figure I) Lorsqu'un disjoncteur déclanche-un jeu déterminé de contacts montrés au coin supérieur droit de la figure 2' est inversé, détermonant l'envoi d'un signal au poste tandem et de là, au poste de contrôle; ce signal consiste en une longue interruption du courant de contrôle de ligne suivie d'une longue impulsion négative. A la fin de cette longue impulsion négative, la sous-
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station attend un signal de retour , après quoi elle envoie sous la forme d'un train d'impulsions, un " rapport!! con- cernant tous les appareils de la sous-station.
Chaque impulsion de par sa position dans le train, indique quel est l'équipement relatif, la polarité de l'impulsion, in- dique quel est l'état dudit équipement et un allongement de l'impulsion au-delà de la longueur normale indique que l'état présent de ce disjoncteur n'a pas été signalé au- térieurement.
Le train d'impulsions en question est engendré à mesure que le commutateur SS tourne, et la polarité de chaque impulsion est déterminée par le couple de relais PP et P@ dont un est actif en raison de sa connexion à travers un trotteur du commutateur SS aveo un contact du hanc de ce commutateur qui porte un potentiel positif.
Le commutateur SS estun sélecteur simple à vingt cinq points, mais le nombre d'équipements qui peuvent être servis n'en est pas limité pour cela, car le commu- tateur peut faire deux, trois ou davantage de rotations complètes, l'une après l'autre, des bancs différents du commutateur étant agissants à chaque rotation en vue de signaler l'état des équipements respectifs associés à ces bancs.
Ainsi, comme il est montré, le commutateur peut avoir huit bancs avec leurs frotteurs correspondants et ces bancs ont les fonctions suivantes : les N I et 2 sont réservés à la commande du commutateur, le N I étant un banc de retour au repos, et le N 2 exécutant divers changements de circuits; les N 3 et 4 concernent des équipements traités durant la première rotation du commutateur; les N 5 et 6 concernent des équipements traités pendant la seconde rotation : et les N 7 et8 con- cernent des équipements traités durant le troisième tour.
Dans la première rotation du commutateur SS, le relais
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PP est connecté au frotteur SS3 et le relais PN au frotteur SS4; dans la deuxième rotation les deux relais sont transfé- rés respectivement aux trotteurs SS5 et SS6, et dans la troi- sième rotation ils sont reliés aux frotteurs SS7 et SS8.
Lorsqu'un avertisseur fonctionne, le circuit fonction- ne d'une manière analogue à celle décrite ci-dessus pour le changement d'un disjoncteur. Les avertisseurs fonctionnant momentanément doivent être bloqués jusqu'à ce que l'indication soit transmise et, à cette fin, MLA apère par l'alarme et se bloque sous le contrôle de LLA- LLA est excité pendant la période de vérification et débloque MLA qui relâche avec LLA à la fin de la signalisation.
La sécurité qu'offrent les systèmes de commande à dis- tance dépend en partie de l'état satisfaisant de continuité des lignes pilotes qui relient chaque sous-station à sa station tandem associée, et un faible courant, désigné sous le nom de courant de contrôle de ligne, passe par suite continuellement sur les lignes, sauf lorsqu'une signalisation est préeisément en cours. Des interruptions de ce courant dues à des ruptures de fils ou à des défauts d'alimentation par batterie de signa- lisation etc... déterminent une signalisation immédiate au 'poste de contrôle.
Si on se réfère à la figure I, le courant de contrôle de ligne emprunte le circuit suivant : +, s3, résistance élevée YLR, pp2, pn3, ligne L1, ligne L2, pp3, pn 2, S4, résistance élevée YLP, ZZ2, Iv2 fermé, résistane YL.On remarquera, d'après ce circuit que le relais LV est normalement excité. Ce relais est connecté aux bornes de la batterie d'alimentation et est disposé de manière à relâcher si l'alimentation vient à faire défaut ou si le voltage tombe.
L'enroulement d'excitation de LV est l'enroulement de droite à grande résistance qui est en série avec un rhéostat et aux bornes de la batterie. S'opposant à cet enroulement il existe
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'un enroulement à basse résistance en série avec une lampe ballast ou régulatrice BLP également connectée aux bornes de la batterie. La fonction de ce deuxième enroulement est de donner un flux constant annulant la plus grande partie du flux causé par l'enroulement d'excitation, mais lais- sant au relais le nombre d'ampère-tours suffisant pour le maintenir opéré. Lorsque le voltage tombe au-dessous d'une valeur fixée d'avance, le flux dans l'enroulement d'exci- tation se trouve réduit à une valeur telle que, en rela - tion avec le flux opposé constant, Il ne pourra maintenir le relais opéré.
Le point pour lequel LV relâche peut être réglé en agissant sur le rhéostat placé en série.
Comme l'appareillage qui va être décrit emploie des condensateurs pour indiquer les variations d'état et l'état, il est nécessaire de se garder contre de brusques variations de voltage de la batterie ( dues à un disjonc- teur déclenchant sur la même alimentation de batterie)qui détermineraient de faux signaux. Dans ce but, l'alimenta- tion par batterie vers les appareils est donnée, à travers un filtre régulateur consistant en une inductance GH et un condensateur QS.
Se reportant a la figure 2, chaque disjoncteur est pourvu de contacts auxiliaires constituant un jeu inver- seur qui ouvre ou ferme en même temps que les contacts principaux du disjoncteur. Les dispositifs de signalisa- tion d'alarme ne donnent qu'une fermeture et comme une inversion est nécessaire pour des raisons de circuits, chaque alarme est munie d'un relais auxiliaire( ALA, etc..) qui introduit le dispositif d'inversion. A un tel inver- saur est connecté un couple de condensateurs en série, dont le point médian est connecté à un relais déclancheur de groupe ( LA', etc ... ).
Lorsqu'un disjoncteur déclanche ou qu'une alarme s'établit les contacts correspondants
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montrés dans le quart supérieur droit de la figure 2 s'inversent, 'chargeant aihsi le second condensateur du couple tout en lais- sant le premier chargé et isolé. La description qui suit sera présentée sous forme de tableau. ':
Le relais 'LA opère en série avec le deuxième condensateur - - S - +,: 26, S, sI, travail la1, LA- et se bloque : +,z6, S, travail sI.
- LA relâche par sI opéré.
- PI opère -, PI,st5, ss2 en position I; j2, zzI, st2, travail s2,in I, ipl, +
Le courant de contrôle des fils pilotes est coupé par s3 opéré -
Le relais ST fonctionne lentement en raison de son enroulement court-circuité : -, ST, ss2 en position (I), - - - - - .
Un circuit à temps commence maintenant à fonctionner, les relais suivants entrant en jeu.:
PI est un relais pendulaire-faisant 20 oscillations complètes par seconde., et continuant à donner des impulsions un certain temps après sa dernière excitation.
X et Y constituent une combinaison où le relais X inverse ses contacts chaque fois que PI' relâche, et où la relais Y inverse ses contacts à chaque fonctionnement de PI, de sorte que chacun de ces relais accomplit dix cycles fonctionnement- relâchement par seconde, les deux relais étant déphasés de 90 .
CX et CY constituent une combinaison dépendant du relais X, comme la combinaison XY dépend de PI, et accomplissant ainsi cinq cycles par seconde, déphasés de 90 l'un par rapport à l'autre, et ce couple ne fonctionnant que pour la production d'une longue impulsion;
DX et DY sont une combinaison analogue dépendant du relaix CX,. ce couple ne gonctionnant que pour la production de très longues impulsions.
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La figure 5 représente graphiquement le fonctionne- ment périodique de ces relais, tandis que la description peut, pense-t-on, être limitée aux relais PI, X et Y, sans nuire à la clarté. Reprenant la présentation sous forme de table qui a été conduite jusqu'au fonctionnement de ST, on a Relais PI relâche : par suite de st5 au travail - X opère : -,X,YI, pi, travail st1, travail st2, - - - - PI opère : par sa propre inertie.
- Y opère ( et relais X se maintient) : -,Y, travail x1, travail pi, travail st1, - - - - PI relâche : par sa propre inertie.
- X relâche ( etrelais Y se maintient ): - Y, travail yI, repos pi, travail st1, - - - - PI opère -, PI, x3, repos pi, travail stI, - Y relâche : par suite de pi au travail - PI relâche . - - - - X opère : comme plus haut - PI opère : par sa propre inertie et ainsi de suite.
On remarquera que le relais ST en fonctionnant, prépare en s t6 un autre circuit de blogage pour LA, etc; . pour le cas où un autre disjoncteur déclanche après que l'indication d'envoi a commencé. On verra d'après le diagramme que le commutateur SS avance de la position(I) à la position (2) pendant la quatrième cycle, tandis que la longue impulsion négative sur la ligne qui suit la lon- gue coupure du courant de contrôle de ligne se prolonge depuis le quatrième cycle jusqu'à un instant au-del. du septième, lorsque le fonctionnement cesse d'être périodi- que.
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Comme déjà indiqué, le diagramme de la figure 3 se rap- @ porte en réalité à des opérations ultérieures, de sorte qu'en ce qui concerne la présente description de l'émission d'un si- gnal d'appel, on ne peut le suivre que pour les six premiers cycles.
Au septième cycle, lorsque PI relâche pour la 13e fois les relais X,CC, et OX fonctionnent, tandis que DX relâche le tout conformément au fonctionnement cyclique représenté au diagramme: Il se produit toutefois encore ce qui suit.
Le relais Z opère : +, SSI en position( 2), dx2 travail dy3, ck2, Z et se bloque: +,ssI, hors normale, travail ZI, Z,- Le relais ZZ opère : +, travail 22, ck3, ZZ, - Le relais S relâche : par suite de Z6 au travail
En conséquence tous les relais PI, X, CX,DY, CC et ST ont leurs circuits ouverts à S2, et le commutateur SS-rentre en normale.
Le relais Z relâche : avec SS1 de nouveau en position normale mettant fin à la longue impulsion négative Le relais PN relâche :par suite de l'ouverture de Z4 Le.relais ZZ se trouve à circuit ouvert, mais il présente un très long retard au relâchement de l'ordre de 3 secondes et tant qu' il n'est pas relâché, le circuit de contrôle de ligne n'est pas rétabli.
Le long délai entre la déconnexion de l'impulsion d'ap- pel et le rétablissement de l'état de contrôle de ligne a pour but d'assurer que l'équipement au poste tandem et au poste de contrôle est revenu à l'état normal.
Le circuit d'émission est maintenant à l'état normal et prêt à donner un autre signal d'appel ou à recevoir du poste de contrôle le signal de vérification en retour.
Après le refait du courant de contrôle de 'ligne, il y a donc une longue ouverture suivie d'une longue impulsion
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négative. La déconnexion du courant de contrôle de ligne actionne l'équipement du poste tandem qui, à, son tour, signale au poste de contrôle que la sous-station inté- ressée est à surveiller. L'impulsion négative qui suit ajoute le renseignement que le retrait du courant de con- trôle de ligne n'est pas du à une défaillance de la ligne ou de la batterie.
On examinera maintenant comment le poste de con- trôle est"saisi" et comment il renvoie le signal de vé- rification.
Lorsqu'une impulsion négative sur LIest reçue du poste de contrôle, IN est excité, suivi par CK, qui se ferme un circuit de blocage ouvre les circuits de Z et ZZ et actionne S. S prépare un circuit pour PI et ST, déconnecte le circuit de contrôle de ligne de LIet L2 et se fournit un circuit de blocage. Lorsque l'impulsion négative arrivante est retirée de L1, IM relâche et for- me un circuit pour PI et ST. ST accomplit les mêmes fonc- tions que celles décrites plus haut en relation avec les mouvements des disjoncteurs et les fermetures d'avertis- seurs démarrant la suite d'opérations montrée au diagram- me de la figure 3.
Les six premiers cycles sont exactement tels que précédemment décrits avec une longue impulsion négative commençant au cinquième cycle. La différence est toute- fois maintenant que dans le septième cycle le relais Z est empêché d'opérer,parce que les contacts ck2 sont ouverts. Au huitième cycle la longue impulsion négative est terminée, et, en même temps, le commutateur SS avan- ce de la position( 2) à la position ( 3). Dans chacun des cycles suivants, c'est-à-dire les cycles 9 @ 31 pour chaque rotation complète du commutateur, des impulsions sont envoyées au poste de contrôle qui correspondent à
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chacune des positions 3 à 25 du commutateur SS, ces impulsions ,étant positives ou négatives, comme déjà décrit.
On décrira maintenant le cas d'une longue impulsion indiquant un changeaient récent dans un équipement.
Supposons que le disjoncteur OCB2 qui est associé aux contacts 15 des bancs SS3 et SS4 du commutateur SS se soit ouvert depuis que le dernier train de signalisation a été envoyé.
En ce cas, un potentiel positif direct sera appliqué au contact 15 du banc SS4 comme déjà décrit, mais il y aura également une charge résiduelle sur le condensateur supérieur isolé qui est connecté au contact 15 du banc SS3.
Par suite, lorsque, à la fin du 20e cycle, le commuta- teur SS avance de' la position 14 à la position 15, le relais PN.est actionné pour rendre l'impulsion suivante négative, mais en outre le relais 00 opère par la charge du condensateur dans le circuit suivant : une armature du condensateur supé- rieur, SS3, ha2, travail x4, PP,-, CC, un redresseur, autre armature du condensateur supérieur. Le relais CC se bloque.
Le fonctionnement du relais CC amène OX et CY à accomplir un cycle pendant lequel le commutateur SS est empêché, en cx3 de s'exciter..
Le commutateur est ainsi maintenu en position 15 pen- dant toute la durée des 21 et 22 cycles, et l'impulsion négati- ve appliquée à la ligne est ainsi rendue trois fois plus longue que sa longueur normale.
La caractéristique distinctive est utilisée pour donner au poste de contrôle un signal convenable pour indiquer que le disjoncteur s'est déplacé depuis l'envoi du signal antérieur de variation en retour'.
On examinera maintenant les deuxième et troisième révolutions du commutateur. Lorsque le commutateur SS atteint la position 24 lors de sa première course, le relais J opère:- - J, SS2( 24), travail st2, - - -, et se bloque. Après que la denière indication a été donnée en position(25), le commuta-
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teur avance en position ( I) où le relais HA opère : -, HA, ja2, travail j2, SS2 ( I), - - -, et se bloque, transférant les relais pp et PN des balais SS3 et SS4 aux balais SS5 et SS6 . Le commutateur accomplit main- tenant une deuxi-le révolution comme précédemment et lors- que la position 22 est atteinte, le relais JA opère et se bloque.
Après que la dernière impulsion indicatrice a été donnée en position ( 25) lors de la rotation du com- mutateur, ses balais avancent en position (I) où le relais HB opère; -, HB, travail ja2, travail j2, SS2 (I), - - - ;HB se blaque et transfère les relais PP et PN des balais SS 5 et 6 aux balais 7 et 8, respectivement.
Le commutateur SS accomplit maintenant sa troisième ré- volution donnant; les indications comme déjà décrit.
Lorsque la position 20 est atteinte, JB opère et se blo- que et prépare Z. Après que la dernière impulsion indica- trice a été donnée, en position 25, SS avance jusqu'en position 1 où une autre impulsion négative de longueur normale est appliqude à L1 par le fonctionnement et Ie relâchement de PI, X, Y, et PN. SS avance maintenant en position 2 ou une très longue impulsion est donnée de la manière déjà décrite pour la prise du poste de oontrô- le ( cycles I à 7 ) sauf que lorsque DX relâche au cycle 7, Z est excité. Le relais Z se maintient, maintient PN, relâche S et CK et excite ZZ. S ouvre le circuit de ST, qui, à son tour, complète le circuit de retour au repos de SS par le banc de contacts SSI.
Le circuit revient en condition normale Z relâ- chant lorsque SS atteint la position I, et que l'impulsion négative est retirée de LI. ZZ relâche après un très long délai, de l'ordre de 3 secondes et rétablit ensuite la ligne dans la condition de contrôle.
Les première, deuxième et troisième révolutions
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se différencient par des impulsions de code en position(3) du commutateur. Pour la première révolution, l'impulsion est négative normale, pour la deuxième révolution l'impulsion est positive normale et pour la troisième, négative longue.
Si une faute se produisait dans le circuit normal d'excitation du relais Z, il en résulterait qu'une émission continuelle serait appliquée à la ligne, empêchant ainsi d'au- tres sous-stations associées avec le même poste tandem d'émettre ou de recevoir des indications. Il importe donc de prévoir d'autres moyens pour opérer ce relais et, pour cette raison, une combinaison de contacts de J, JA et JB est associée à un deuxième Enroulement du relais Z et aux connexions aux broches 19, 21 et 23 du banc N 2 de SS.
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IMPROVEMENTS TO SIGNALING SYSTEMS
ELECTRIC. - The present invention relates to improvements in electrical signaling systems, and will be described in its application to electrical energy distribution networks, or to equipment, such as circuit breakers, placed far from a control station. , must be controlled from this control station.
One of the main aims of the invention is to obtain only more indications than has been possible. to do so so far are transmitted in a simple and expeditious manner, in particular to allow two elements
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separate information can be transmitted by a single pulse of a train of pulses.
In electrical remote control and supervision systems for electrical power distribution networks, any substation may contain a series of devices, such as circuit breakers, in large numbers, for example, thirty or forty. , and the system can provide for the simultaneous indication to the control station of the state of all the circuit-breakers in a substation. But the supervisor is probably not so interested in the state present individual circuit breakers, but the fact that since its last inspection of the substation condition, a certain breaker or circuit breakers in the substation have changed. condition.
Accordingly, in carrying out the invention which will be described, use is made of the invention to convey the information that not only are the different circuit breakers in their different positions, but that a 'or some of them have changed their position since the last time their condition was reported to the checkpoint officer.
According to the present invention, in an electrical signaling system information is transmitted by means of a train of pulses which vary individually in polarity and duration.
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The invention will be described in relation to the accompanying drawings which show the circuit arrangements for transmitting equipment installed in a substation of an electrical distribution network, and in which.
Figure 1 shows the arrangement for the battery power supply of the signaling system, and the connection to the supporting pilot line;
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@ Figures 2, 2A and 2B show the rest of the transmission circuit, and:
Figure 3 is a diagram showing some periodic operations which occur at the transmitter.
A transmitter circuit is provided at each substation and performs two main functions: a) When a warning operates or a circuit breaker moves, said circuit sends through the tandem substation to which it is associated, a signal to the substation. control which causes the appearance of the substation number on the control panel indicating to the control agent that this substation must be monitored, then the system remains in the standby position. b) When the control agent is ready to deal with the reported anomaly, he causes the transmission of a signal from the control post to the tandem post and from there to the substation where said signal activates. the transmitter.
When the line is free, the transmitter transmits the status of all the alarms, of all its-circuit-breakers and omnibus bank selectors and at the same time signals which alarms or circuit-breakers have recently changed. Besides these two functions, the transmitter can be arranged to work in connection with a receiver circuit making it possible to control the circuit breakers from the control station console. Also a two-way telephone link can be provided.
When the system is at rest, a line control current flows through pilot wires L1, L2 (figure I) When a circuit breaker trips - a determined set of contacts shown at the upper right corner of figure 2 'is reversed, determining the sending of a signal to the tandem station and thence to the control station; this signal consists of a long interruption of the line control current followed by a long negative pulse. At the end of this long negative impulse, the under-
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station waits for a return signal, after which it sends in the form of a train of pulses a "report !!" concerning all the devices of the substation.
Each pulse, by its position in the train, indicates which is the relative equipment, the polarity of the pulse, indicates what is the state of said equipment and an elongation of the pulse beyond the normal length indicates that the present state of this circuit-breaker was not signaled later.
The pulse train in question is generated as the SS switch turns, and the polarity of each pulse is determined by the pair of relays PP and P @, one of which is active due to its connection through a trotter of the SS switch. with a contact of the hanc of this switch which carries a positive potential.
The SS switch is a simple twenty-five point selector switch, but the number of devices that can be used is not limited for this, as the switch can make two, three or more full rotations one after the other. the other, different banks of the switch being active on each rotation with a view to signaling the state of the respective equipment items associated with these banks.
Thus, as it is shown, the switch can have eight banks with their corresponding wipers and these banks have the following functions: the NI and 2 are reserved for the control of the switch, the NI being a return to standby bank, and the N 2 performing various circuit changes; Nos. 3 and 4 relate to equipment processed during the first rotation of the switch; N 5 and 6 concern equipment processed during the second rotation: and N 7 and 8 concern equipment processed during the third round.
In the first rotation of the SS switch, the relay
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PP is connected to the SS3 wiper and the PN relay to the SS4 wiper; in the second rotation the two relays are transferred respectively to the trotters SS5 and SS6, and in the third rotation they are connected to the trotters SS7 and SS8.
When a horn operates, the circuit operates in a manner analogous to that described above for changing a circuit breaker. Alarms operating momentarily must be blocked until the indication is transmitted and, to this end, MLA will sound the alarm and block under control of LLA- LLA is energized during the verification period and unblock MLA which release with LLA at the end of the signaling.
The safety offered by remote control systems depends in part on the satisfactory state of continuity of the pilot lines which connect each substation to its associated tandem station, and a low current, referred to as the current of line control, therefore continuously passes over the lines, except when signaling is in progress. Interruptions of this current due to broken wires or faulty signaling battery power supply, etc., determine immediate signaling to the control post.
Referring to figure I, the line control current takes the following circuit: +, s3, high resistance YLR, pp2, pn3, line L1, line L2, pp3, pn 2, S4, high resistance YLP, ZZ2 , Iv2 closed, resistane YL. It will be noted from this circuit that the relay LV is normally energized. This relay is connected to the terminals of the supply battery and is arranged to release if the power fails or if the voltage drops.
The LV excitation winding is the right high resistance winding that is in series with a rheostat and across the battery. Opposing this winding there is
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a low resistance winding in series with a ballast or BLP regulator lamp also connected to the battery terminals. The function of this second winding is to give a constant flux canceling most of the flux caused by the excitation winding, but leaving the relay sufficient number of ampere-turns to keep it operating. When the voltage falls below a predetermined value, the flux in the excitation winding is reduced to a value such that, in relation to the opposite flux constant, it cannot maintain the relay operated.
The point at which LV releases can be adjusted by acting on the rheostat placed in series.
As the apparatus which will be described employs capacitors to indicate the variations of state and state, it is necessary to guard against sudden variations in voltage of the battery (due to a circuit breaker tripping on the same power supply. battery) which would cause false signals. For this purpose, battery power is supplied to the devices, through a filter regulator consisting of a GH inductor and a QS capacitor.
Referring to figure 2, each circuit breaker is provided with auxiliary contacts constituting a reversing set which opens or closes at the same time as the main contacts of the circuit breaker. The alarm signaling devices only give one closure and as a reversal is necessary for circuit reasons, each alarm is provided with an auxiliary relay (ALA, etc.) which introduces the reversing device. . To such an inverter is connected a pair of capacitors in series, the midpoint of which is connected to a group trigger relay (LA ', etc.).
When a circuit breaker trips or an alarm is established, the corresponding contacts
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shown in the upper right quarter of Figure 2 are reversed, charging the second capacitor with torque while leaving the first charged and isolated. The following description will be presented in tabular form. ':
The relay 'LA operates in series with the second capacitor - - S - + ,: 26, S, sI, work la1, LA- and is blocked: +, z6, S, work sI.
- THE release by if operated.
- PI operates -, PI, st5, ss2 in position I; j2, zzI, st2, work s2, in I, ipl, +
The pilot wire control current is cut by s3 operated -
The ST relay operates slowly due to its short-circuited winding: -, ST, ss2 in position (I), - - - - -.
A time circuit now begins to operate, with the following relays coming into play:
PI is a pendulum relay - making 20 complete oscillations per second., And continuing to give impulses some time after its last energization.
X and Y constitute a combination where relay X reverses its contacts each time PI 'releases, and where relay Y reverses its contacts each time PI is operated, so that each of these relays performs ten operate-release cycles per second, the two relays being out of phase by 90.
CX and CY constitute a combination dependent on the relay X, as the combination XY depends on PI, and thus accomplishing five cycles per second, out of phase by 90 with respect to each other, and this couple working only for the production of d 'a long impulse;
DX and DY are an analogous combination depending on the relation CX ,. this couple only works for the production of very long pulses.
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Figure 5 graphically illustrates the periodic operation of these relays, while the description can, it is believed, be limited to the PI, X and Y relays, without compromising clarity. Resuming the presentation in the form of a table which has been conducted until the operation of ST, we have Relay PI releases: as a result of st5 at work - X operates: -, X, YI, pi, work st1, work st2, - - - - PI operates: by its own inertia.
- Y operates (and relay X is maintained): -, Y, work x1, work pi, work st1, - - - - PI releases: by its own inertia.
- X releases (and relay Y is maintained): - Y, work yI, rest pi, work st1, - - - - PI operates -, PI, x3, rest pi, work stI, - Y releases: as a result of pi at work - PI relaxes. - - - - X operates: as above - PI operates: by its own inertia and so on.
It will be noted that the relay ST while functioning, prepares in s t6 another blogging circuit for LA, etc; . in the event that another circuit breaker trips after the send indication has started. It will be seen from the diagram that the SS switch advances from position (I) to position (2) during the fourth cycle, while the long negative pulse on the line following the long interruption of the control current of line extends from the fourth cycle to an instant beyond. of the seventh, when the operation ceases to be periodic.
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As already indicated, the diagram of FIG. 3 actually relates to subsequent operations, so that with regard to the present description of the transmission of a call signal, one cannot follow it only for the first six cycles.
In the seventh cycle, when PI releases for the 13th time the relays X, CC, and OX operate, while DX releases everything in accordance with the cyclic operation shown in the diagram: However, the following still occurs.
The Z relay operates: +, SSI in position (2), dx2 working dy3, ck2, Z and is blocked: +, ssI, out of normal, working ZI, Z, - The ZZ relay operates: +, working 22, ck3, ZZ, - Relay S releases: as a result of Z6 at work
Consequently all the relays PI, X, CX, DY, CC and ST have their circuits open at S2, and the switch SS-returns to normal.
The Z relay releases: with SS1 again in the normal position, ending the long negative pulse The PN relay releases: following the opening of Z4 The ZZ relay is open circuit, but it has a very long delay on release of the order of 3 seconds and as long as it is not released, the line control circuit is not restored.
The long delay between disconnecting the call pulse and reestablishing the line control state is to ensure that the equipment at the tandem station and the control station has returned to the state. normal.
The transmitting circuit is now in the normal state and ready to give another call signal or to receive the check back signal from the control station.
After the line control current is redone, there is therefore a long opening followed by a long pulse
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negative. Disconnecting the line control current activates the tandem station equipment, which in turn signals to the control station that the substation in question is to be monitored. The following negative pulse adds the information that the withdrawal of line control current is not due to line or battery failure.
We will now examine how the control station is "seized" and how it sends back the check signal.
When a negative pulse on LI is received from the control station, IN is energized, followed by CK, which closes a blocking circuit opens the circuits of Z and ZZ and actuates S. S prepares a circuit for PI and ST, disconnects the line control circuit of LI and L2 and provides a blocking circuit. When the incoming negative pulse is removed from L1, IM releases and forms a circuit for PI and ST. ST performs the same functions as those described above in relation to the movements of the circuit breakers and the closing of warning devices starting the sequence of operations shown in the diagram in figure 3.
The first six cycles are exactly as previously described with a long negative pulse starting in the fifth cycle. The difference, however, is now that in the seventh cycle relay Z is prevented from operating, because contacts ck2 are open. In the eighth cycle the long negative pulse is terminated, and at the same time the SS switch advances from position (2) to position (3). In each of the following cycles, i.e. cycles 9 @ 31 for each complete rotation of the switch, pulses are sent to the control station which correspond to
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each of the positions 3 to 25 of the switch SS, these pulses, being positive or negative, as already described.
We will now describe the case of a long pulse indicating a recent change in equipment.
Suppose that the circuit breaker OCB2 which is associated with the contacts 15 of the banks SS3 and SS4 of the switch SS has opened since the last signaling train was sent.
In this case, a direct positive potential will be applied to contact 15 of bank SS4 as already described, but there will also be a residual charge on the isolated upper capacitor which is connected to contact 15 of bank SS3.
Therefore, when, at the end of the 20th cycle, the SS switch advances from position 14 to position 15, the PN relay is actuated to make the next pulse negative, but additionally the 00 relay operates by the capacitor charge in the following circuit: one armature of the upper capacitor, SS3, ha2, work x4, PP, -, CC, one rectifier, another armature of the upper capacitor. The DC relay is blocked.
The operation of the DC relay causes OX and CY to complete a cycle during which the SS switch is prevented, in cx3 from energizing.
The switch is thus held in position 15 for the duration of the 21 and 22 cycles, and the negative pulse applied to the line is thus made three times as long as its normal length.
The distinguishing feature is used to give the control station a suitable signal to indicate that the circuit breaker has moved since sending the previous variation feedback signal.
We will now examine the second and third revolutions of the switch. When the SS switch reaches position 24 during its first stroke, the relay J operates: - - J, SS2 (24), work st2, - - -, and locks. After the last indication has been given in position (25), the switching
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tor moves to position (I) where the HA relay operates: -, HA, ja2, work j2, SS2 (I), - - -, and locks, transferring the pp and PN relays from the SS3 and SS4 brushes to the SS5 brushes and SS6. The switch now completes a second revolution as before and when position 22 is reached the relay JA operates and locks.
After the last indicating pulse has been given in position (25) during the rotation of the switch, its brushes advance to position (I) where the HB relay operates; -, HB, work ja2, work j2, SS2 (I), - - -; HB blocks and transfers the relays PP and PN from brushes SS 5 and 6 to brushes 7 and 8, respectively.
The SS switch now performs its third giving revolution; the indications as already described.
When position 20 is reached, JB operates and blocks and prepares Z. After the last indicating pulse has been given, in position 25, SS advances to position 1 where another negative pulse of normal length is given. applied to L1 by the operation and release of PI, X, Y, and PN. SS now advances to position 2 where a very long pulse is given in the manner already described for taking the control station (cycles I to 7) except that when DX releases in cycle 7, Z is energized. The Z relay holds, holds PN, releases S and CK and energizes ZZ. S opens the circuit of ST, which in turn completes the return to quiescent circuit of SS through the SSI contact bank.
The circuit returns to the normal Z releasing condition when SS reaches position I, and the negative pulse is withdrawn from LI. ZZ releases after a very long delay, of the order of 3 seconds, and then restores the line to the control condition.
The first, second and third revolutions
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are differentiated by code pulses in switch position (3). For the first revolution, the impulse is normal negative, for the second revolution the impulse is normal positive and for the third, long negative.
If a fault were to occur in the normal relay Z excitation circuit, it would result in a continuous transmission being applied to the line, thus preventing other substations associated with the same tandem station from transmitting or to receive indications. It is therefore important to provide other means to operate this relay and, for this reason, a combination of contacts of J, JA and JB is associated with a second winding of relay Z and with the connections to pins 19, 21 and 23 of the bank. No. 2 of SS.