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PROCEDE DE CONTROLE ELECTRIQUE DE LA POSITION D'APPAREILS
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COMANDES µ1i&0TRIgLlEiZàl.Î'l A DISTANCE
Le procédé a pour but de contrôler électriquement à distance, de façon sûre, la position d'appareils commandés à distance à l'aide de courant alternatif monophasé ou polyphasé, par exemple les aiguillages des chemins de fer, les signaux, les barrières de passages à niveau, etc., ce contrôle utilisant tout ou partie des conducteurs de manoeuvre, sans exiger'de conducteur supplémentaire entre le poste de commande et l'appareil commandé.
De tels appareils sont en général surveillés, pendant les périodes de repos, par un courant permanent de contrôle qui agit directement ou indirectement, au poste de commande, sur un organe de contrôle,.par exemple un relais. Celui-ci sert a'indicateur, permet d'établir certains verrouillages électriques
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(avec d'autres appareils/ et n'est actionné que lorsque les positions 'de l'organe de commande et de l'appareil commandé sont correctes et concordantes.
Les systèmes connus de contrôle par courants permanents exigent en général de séparer au moins partiellement les circuits de contrôle des circuits de manoeuvre.$ ce qui présente l'inconvénient d'exiger, en plus des fils de manoeuvre, des fils de contrôle reliant l'organe de commande à l'appareil commandé.
De plus ils utilisent généralement des sources de courants de contrôle placées en cabine (c'est-à-dire au poste de commande), de telle sorte que des courts-circuits survenant accidentelle- ment en campagne entre conducteurs de contrôle, peuvent avoir pour effet d'actionner en cabine l'appareillage de contrôle indépendamment de la position des appareils commandés; ceci présente de graves dangers, surtout en matière de signalisation des chemins de fer . nfin des courants parasites provenant de sources extérieures, et dûs par exemple à des accidents de câbles tels que courts-circuits, défauts d'isolement, etc., ont une probabilité relativement élevée d'agir sur l'appareillage de contrôle en cabine comme le courant de contrôle correct, ce qui constitue également un grave danger.
Le procédé de contrôle qui fait l'objet de la présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients et d'éviter ces dangers, de la manière exposée ci-après. permanents*
10) Les circuits des courants/de contrôle utilisent des fils des circuits de manoeuvre reliant l'organe de commande en cabine à l'appareil commandé en campagne, et le nombre de ces fils n'est doncpas supérieur à celui du schéma'de manoeuvre.
20) Les courants de contrôle agissent sur des relais de contrôle dont l' actionnement dépend de la phase du courant, par l'inter- médiaire de transformateurs de contrôle dont un enroulement primaire est branché en série dans un fil commun aux circuits de manoeuvre et de contrôle. Cet enroulement primaire est parcouru,
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tantôt par le courant dé contrôle, tantôt par le courant de manoeuvre: le premier a une grandeur telle et une phase telle qu'il porte le relais de contrôle en position de travail, tandis que la phase du second est telle qu'il ne peut ni porter ni maintenir ce relais en position de travail.
L'utilisation de relais--de contrôle sensibles à la phase du courant réduit fortement la probabilité de les actionner par un courant parasite, car ce dernier devrait avoir non seulement une grandeur suffisante mais aussi une phase correcte. Comme il y a intérêt à utiliser un courant de contrôle petit par rapport au courant de manoeuvre, chacun des transformateurs de contrôle déjà cités peut être établi de telle façon qu'il limite le courant fourni au relais pendant la manoeuvre, à une valeur peu supérieure à celle du courant fourni pendant le contrôle.
30) Un appareil qui donne au courant de contrôle sa phase correcte, constitué de préférence d'une impédance capacitive, est connecté en campagne en série dans une partie du circuit de contrôle non parcourue par le courant de manoeuvre.
De cette façon, bien que la source du courant de contrôle soit située en cabine, la phase du courant de contrôle est fixée par l'appareil situé en campagne, ce qui élimine le danger d'action- nement intempestif de l'appareillage de contrôle, par suite d'un contact accidentel entre fils.
La description ci-dessous, et les dessins schématiques annexés sont relatifs à quelques exemples de réalisation du procédé de contrôle suivant la présente invention, appliqués à certains schémas connus de manoeuvre électrique à distance d'aiguillages, où la source de courant est commune aux circuits de manoeuvre et de contrôle. Il est entendu que ce procédé de contrôle est applicable à des appareils quelconques dont la position doit être indiquée de façon sûre au poste de commande, et à des schémas de manoeuvre autres que ceux représentés.
Sur le dessin, les appareils sont montrés dans une position de repos, pour laquelle le courant permanent de contrôle est établi.
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On n'a pas représenté les dépendances électriques connues, généralement établies entre l'appareillage de commande et de contrôle de l'aiguillage, et d'autres aiguillages ou d'autres appareils tels que signaux, etc... ni le verrouillage mécanique ou électro-mécanique connu, généralement prévu pour empècher toute manoeuvre de l'aiguillage déjà occupé par un véhicule.
Les figures d et 2 se rapportent à un aiguillage avec moteur alternatif triphasé, à deux positions de repos; les manoeuvres sont commandées suivant le procédé connu qui consiste à inverser le sens de rotation du moteur par interversion en cabine de deux phases d'alimentation, et à couper l'alimentation de deux phases du moteur par des commutateurs de fin de course de l'aiguillage. La figure 3 se rapporte à un aiguillage avec moteur alternatif monophasé, à deux positions de repos ; lesmanoeuvres sont commandées suivant le procédé connu qui consiste à inverser le sens de rotation du moteur en alimentant au départ de la cabine l'un ou l'autre des deux enroulements statoriques et à couper l'alimentation en fin de manoeuvre par des commuta- teurs de fin de course de l'aiguillage.
Sur ces figures, les mêmes références désignent des éléments semblables.
A1, A2, A3 désignent les fils d'alimentation reliés à la source de courant alternatif.
F désigne les fusibles ou les disjoncteurs pour la protec- tion de l'installation contre les courts-circuits.
Ma désigne les commutateurs ou inverseurs dépendant de la manette de commande du moteur d'aiguillage.
1, 2,3, 4,5,désignent les fils conducteurs reliant l'appareillage en cabine à l'appareillage en campagne.
M désigne les moteurs d'aiguillages.
I,II,III, désignent les bornes d'alimentation de ces moteurs.
El, E2, désignent les deux enroulements statoriques du moteur monophasé (fig.3).
M1, M2, M3, M4, désignent des commutateurs dépendant de l'appareil de manoeuvre de l'aiguillage, actionnés au début ou à
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la fin de la course, suivant le sens de la manoeuvre.
Pi, P2, désignent les contacts dépendant de la position des pointes d'aiguilles.
T, Ti, T2, désignent des transformateurs statiques dits "de contrôle".
RC désigne des relais de contrôle sensibles à la phase du courant, représentés comme des relais à disque à induction, à deux enroulements appelés "local" et "voie".
L désigne l'enroulement "local" alimenté directement en cabine.
V désigne l'enroulement "voie" alimenté par un transformateur T, T1, ou T2.
C désigne un condensateur.
R désigne une résistance ohmique.
Sur la figure 1, le courant permanent de contrôle issu des fils A1 et A2 de la source est établi via l'enroulement primaire du transformateur Ti, les fils 1 et 4, les commutateurs Mi et M2, @ le contact Pi, et la capacité C. Celle-ci donne à ce courant une phase telle que l'enroulement secondaire du transformateur Ti alimentant l'enroulement V du relais RC, porte ce dernier en position de travail. Toute modification voulue ou accidentelle de la position de la manette Ma, d'un commutateur M1 ou M2, ou du contact P1 de l'aiguille collée au rail, a pour effet de rompre le courant de contrôle; le relais RC quitte alors sa position de travail et.indique ainsi le dérangement survenu.
Voici, à titre d'exemple, le fonctionnement des appareils lors d'une manoeuvre effectuée à partir de la position représentée figure 1. En inversant la manette Ma: le courant de contrôle est rompu, le moteur M est alimenté par les fils 2,3 et 5 pour un sens de rotation déterminé, et le secondaire de T2 est substitué au secondaire de T1 dans l'alimentation de l'enroulement V.
Le relais de contrôle RC quitte sa position de travail dès la rupture du courant de contrôle, et n'y retourne pas pendant la manoeuvre du moteur M, car le courant circulant dans le primaire du transformateur T2 a une phase telle que le relais a plutôt
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'tendance à s'éloigner de ce te position. Dans l'exemple envisagé, les commutateurs M1 et M2 s'inversent au début de la manoeuvre de l'aiguillage, en vue de préparer la manoeuvre suivante.
Lorsque l'aiguillage a terminé sa course, les commutateurs M3 et M4 s'inversent, ce qui a pour effet de couper l'alimentation des bornes I et II du moteur, et d'établir le courant permanent de contrôle via le primaire du transformateur T2, les fils 2 et 3, les commutateurs M3 et M4, le contact P2 (si la pointe d'aiguille correspondante est bien en position correcte), et le condensateur 0. Lors d'une manoeuvre destinée à revenir à la position représen- tée à la figure 1, le fonctionnement des appareils est analogue, mais les rôles des transformateurs Ti et T2 sont intervertis, les commutateurs M1 et M2 jouent le rôle des commutateurs M3 et M4 et .inversement, et les rôles des contacts PI et P2 sont intervertis.
Il est évident que les enroulements primaires des transfor- mateurs. Ti et T2 peuvent être respectivement connectés en série, dans les fils i et 3 (comme l'indique la figure 1), ou bien 1 et 2, ou bien 4 et 2, ou bien 4 et 3, sans modifier les caracté- ristiques essentielles ni les avantages du procédé de contrôle.
La figure 2 représente un exemple analogue à celui de la figure 1, mais où les transformateurs Ti et T2 sont remplacés par un seul transformateur T qui possède deux enroulements primaires utilisés chacun dans une position de repos, et un seul enroulement secondaire connecté directement à l'enroulement "voie" du relais de contrôle RC.
La figure 3 représente un exemple de réalisation avec moteur monophasé et le fonctionnement est semblable à celui de l'exemple de la figure i. Il y a lieu de remarquer que, pour une manoeuvre à partir de la position représentée, le commutateur M1 fonctionne au début de la course et le commutateur 112 à la fin, et inverse- ment pour une manoeuvre en sens inverse.
Les exemples décrits en regard des figures 1,2,3, sont tels que des contacts accidentels entre fils reliant les appareils en cabine- aux appareils en campagne, ne peuvent entraîner ni le maintien , ni le passage du relais de contrôle en position de
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travail, car les courants ainsi créés n'ont pas une phase appro- priée, ou ont une valeur suffisamment grande pour provoquer avec certitude la rupture rapide des circuits par fusion des fusibles ou déclenchement des disjoncteurs de protection.
Il est loisible, sans sortir du cadre de la présente invention d'en agencer les divers éléments d'une manière autre que celle décrite. Ainsi par exemple, il est possible de contrôler séparément les deux positions de repos d'un appareil à l'aide de deux relais différents avec deux transformateurs, ou à l'aide d'un relais à deux positions de travail différentes avec un transformateur à deux enroulements primaires.