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RELAIS ELECTRONIQUE DE TERRE POUR RESEAUX'-DE SIGNALISATION.
La présente invention est relative à un relais de protection pour réseaux électriques de signalisation, et principalement pour des réseaux de signalisation comportant un grand nombre de lignes alimentant chacune une si- gnalisation déterminée à partir d'une station centrale de commande.
Dans cette. station, les lignes de signalisation sont branchées en dérivation, au travers d'interrupteurs mono ou bipolaires, qui commandent la mise en service de la signalisation, sur les fils, barres ou câbles de dis- tribution d'énergie d'un réseau monophasé ou triphasé, qu'on appellera par la suite réseau d'alimentation en opposition avec réseau de signalisation.
La présente invention est particulièrement relative à un relais électronique de terre destiné à signaler et à protéger toute mise à la terre accidentelle, directe ou indirecte, d'un des conducteurs du réseau d'alimen- tation.
Elle est plus particulièrement applicable aux systèmes de signa- lisation pour réseaux ferroviaires et a pour but d'éviter, par suite d'une mise à la terre accidentelle, la création, par un circuit dérivé, d'une si- gnalisation autre que celle qui a été enclenchée à partir du poste de comman- de. Dans les réseaux de signalisation lumineuse pour lignes ferroviaires, on sait que les indications relatives à l'état d'occupation des voies, en aval des convois,sont données par des feux colorés, par exemple : - feu rouge: arrêt obligatoire.
- feu orange passage à vitesse réduite.
- feu vert : passage à vitesse normale.
Des défauts peuvent évidemment surgir dans de tels réseaux de si- gnalisation. Le défaut le plus grave est celui qui provoque la mise en sérié
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d'une des phases du réseau d'alimentation avec un feu vert ou orange alors que la voie est occupée en aval du feu, l'interrupteur bipolaire commandant la mise en service de ce feu étant évidemment ouvert. "
Ce défaut peut se produire lorsqu'il existe simultanément d'une part un contact accidentel entre le réseau d'alimentation ou -un des fils de signalisation du feu rouge et un des fils de signalisation d'un feu vert ou orange, et d'autre part une mise à la terre accidentelle de l'autre fil de signalisation du même feu.
La fig. 1 des dessins annexés est un schéma mettant en évidence un tel défaut. A titre d'exemple, on a représenté le cas simplifié d'un signal de pleine voie à deux feux colorés, l'un rouge et l'autre vert. Ces feux sont alimentés à partir d'une ligne commune Ll-L2, du réseau d'alimentation, rac- cordée à un transformateur T de centrale, sous- station ou cabine. Cette ligne présente par rapport à là terre des capacités, non nécessairement égales C'1 - C'2 qui peuvent être de l'ordre de plusieurs microfarads, vu. la capacité par rapport à la terre des différentes lignes de signalisation, généralement longues, qui sont connectées en dérivation sur cette ligne Ll - L2.
Le feu rouge est alimenté par un transformateur de feu T à tra- vers un interrupteur monopolaire I@. Le feu vert est alimenté par unRtransformateur de feu TV travers un interrupteur bipolaire IV. mateur de feu TV travers un interrupteur bipolaire
On voit facilement que par suite de l'existence d'un circuit de défaut représenté en traits mixtes, le feu vert peut être alimenté, Il en résulte l'apparition, en pleine voie, du feu vert alors que les conditions d'occupation de la voie, en aval du signal, peuvent être telles que seul le feu rouge doit être allumé.
Il importe donc de signaler des défauts de ce genre et c'est le but de la présente invention.
Selon celle-ci, le relais électronique de terre pour réseaux de signalisation est caractérisé en ce que : une tension continue est appli- quée entre le point médian d'une impédance disposée en dérivation sur les conducteurs de la ligne d'alimentation du dit réseau de signalisation et une extrémité d'une résistance dont l'autre extrémité est reliée à la terre de façon à provoquer la circulation d'un courant continu dans cette résistance en cas de défaut, c'est-à-dire en cas de mise à la terre aécidentelle, di- recte ou indirecte, d'un des conducteurs de la dite ligne d'alimentation, des moyens étant prévus pour appliquer tout ou partie de la différence de potentiel existant dans ce cas aux bornes de la dite résistance à la grille d'un thyratron de façon à bloquer celui-ci,
le dit thyratron mettant alors en oeuvre un moyen avertisseur convenable.
La figure 2 des dessins annexés représente, à titre d'exemple non limitatif, un schéma de réalisation de relais selon l'invention.
Sur cette figure, la source à courant continu est obtenue à par- tir d'une tension alternative, fournie par le secondaire SI d'un transforma- teur Tl dont le primaire Pl est branché en dérivation sur les conducteurs du réseau, et qui est redressée par la double redre-sseuse Vl et filtrée par le condènsateur Cl et le potentiomètre Rl. '
Le pôle négatif de la source est connecté au point médian de Pl tandis que le pôle positif est mis à la terre au travers d'une résistance R2 shuntée par un condensateur G2.
La tension comprise entre le curseur du potentiomètre Rl et la terre est appliquée en série avec une tension alterna- tive, fournie par le secondaire S'2 d'un transformateur T2 dont le primaire P2 est raccordé au réseau; entre la grille et la cathode du thyratron V2, de façon telle qu'en l'absence de tension continue aux bornes de R2, la grille de commande du thyratron soit portée à un potentiel continu positif.
La tension alternative de grille est déphasée de 180 par rapport à la tension plaque - cathode; une résistance de grille R3 a également été prévue pour li- miter le courant de grille, tandis que le condensateur C3 facilite l'alluma- ge,
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Le circuit de grille comprend donc : la grille, la résistance de grille R3, l'enroulement S'2, la résistance R2 shuntée par C2, la fraction du potentiomètre Rl comprise entre le point commun de R2 et RI et le curseur enfin la cathode. Quant au circuit plaque-cathode il comprend : la plaque du thyratron à grille écran V2, la bobine K du relais shunté par le condensa- teur C4, le contact kl de ce relais qui est ouvert lorsque le relais est hors service et qui est shunté par le contact du bouton - poussoir B, l'enroulement S2 et la cathode.
Les contacts k2 et k3 du relais K servent à mettre en action le dispositif d'alarme. -
On remarquera en outre que la grille écran a été connectée à la cathode.
Le fonctionnement du relais est le suivant :
Si on pousse sur le bouton B la tension alternative de l'enroule- ment S2 se trouve appliquée entre la plaque et la cathode du thyratron V2; celui-ci, du fait de sa polarisation positive, débite et alimente la bobine du relais K qui ferme le contact d'entretien K1 ainsi que K2; le relais est à présent armé. Cette polarisation positive ne disparaîtra qu'en cas de dé- faut interne de l'appareil, tel que le claquage de V1 par exemple.
Quant un défaut externe a lieu, une tension continue apparaît aux bornes de R2 qui est telle, du fait du choix judicieux des éléments, qu'elle est suffisante pour bloquer le thyratron V2 qui cesse d'alimenter le relais K, lequel libère ses contacts déclenchant ainsi le dispositif d'alarme. ta sensibilité du relais est évidemment réglée par la position du curseur dupotentiomètre RI.
On remarquera, en outre, que le relais est protégé également contre le claquage du tube V2.
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ELECTRONIC EARTH RELAY FOR SIGNALING NETWORKS.
The present invention relates to a protection relay for electrical signaling networks, and mainly for signaling networks comprising a large number of lines each supplying a determined signaling from a central control station.
In this. station, the signaling lines are branched, through mono or bipolar switches, which control the commissioning of the signaling, on the wires, bars or energy distribution cables of a single-phase network or three-phase, which will hereafter be called a supply network in opposition to a signaling network.
The present invention relates particularly to an electronic earth relay intended to signal and protect any accidental earthing, direct or indirect, of one of the conductors of the supply network.
It is more particularly applicable to signaling systems for railway networks and its aim is to prevent, following an accidental earthing, the creation, by a branch circuit, of a signaling other than that which was triggered from the control station. In light signaling networks for railway lines, it is known that the indications relating to the state of occupation of the tracks, downstream of the convoys, are given by colored lights, for example: - red light: compulsory stop.
- orange light passing at reduced speed.
- green light: passage at normal speed.
Defects can obviously arise in such signaling networks. The most serious fault is the one that causes the serialization
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of one of the phases of the supply network with a green or orange light when the track is occupied downstream of the light, the bipolar switch controlling the activation of this light being obviously open. "
This fault can occur when there is simultaneously, on the one hand, an accidental contact between the power supply network or one of the signaling wires of the red light and one of the signaling wires of a green or orange light, and on the other hand accidental earthing of the other signal wire of the same fire.
Fig. 1 of the accompanying drawings is a diagram showing such a defect. By way of example, the simplified case of a full-way signal with two colored lights, one red and the other green, has been shown. These lights are supplied from a common line Ll-L2, from the supply network, connected to a transformer T of a power plant, substation or cabin. This line has, with respect to the earth, capacities, not necessarily equal C'1 - C'2 which can be of the order of several microfarads, seen. the capacitance with respect to the earth of the various signaling lines, generally long, which are connected in branch on this line Ll - L2.
The red light is supplied by a light transformer T through a monopolar switch I @. The green light is powered by a TV light transformer through an IV bipolar switch. TV fire eater through a bipolar switch
It is easy to see that due to the existence of a fault circuit represented in phantom lines, the green light can be supplied, This results in the appearance, in the middle of the track, of the green light while the occupancy conditions of the track, downstream of the signal, may be such that only the red light should be on.
It is therefore important to point out defects of this kind and this is the aim of the present invention.
According to this, the electronic earth relay for signaling networks is characterized in that: a direct voltage is applied between the midpoint of an impedance arranged in shunt on the conductors of the supply line of said network signaling and one end of a resistor, the other end of which is connected to earth so as to cause a direct current to flow through this resistor in the event of a fault, that is to say in the event of earthing. the incidental earth, direct or indirect, of one of the conductors of said supply line, means being provided to apply all or part of the potential difference existing in this case to the terminals of said resistance to the grid a thyratron so as to block it,
the said thyratron then implementing a suitable warning means.
FIG. 2 of the appended drawings represents, by way of nonlimiting example, a diagram of an embodiment of a relay according to the invention.
In this figure, the direct current source is obtained from an alternating voltage, supplied by the secondary SI of a transformer Tl, the primary P1 of which is connected in shunt on the conductors of the network, and which is rectified by the double rectifier Vl and filtered by the condènsateur Cl and the potentiometer Rl. '
The negative pole of the source is connected to the midpoint of Pl while the positive pole is grounded through a resistor R2 shunted by a capacitor G2.
The voltage between the cursor of the potentiometer R1 and the earth is applied in series with an alternating voltage, supplied by the secondary S'2 of a transformer T2 whose primary P2 is connected to the network; between the gate and the cathode of thyratron V2, in such a way that in the absence of a direct voltage at the terminals of R2, the control gate of the thyratron is brought to a positive direct potential.
The AC grid voltage is 180 out of phase with the plate-cathode voltage; a gate resistor R3 has also been provided to limit the gate current, while the capacitor C3 facilitates ignition,
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The gate circuit therefore comprises: the gate, the gate resistor R3, the winding S'2, the resistor R2 shunted by C2, the fraction of the potentiometer Rl between the common point of R2 and RI and the cursor and finally the cathode . As for the plate-cathode circuit, it comprises: the plate of the screen grid thyratron V2, the coil K of the relay shunted by the capacitor C4, the contact kl of this relay which is open when the relay is off and which is bypassed by contact of pushbutton B, winding S2 and the cathode.
Relay K contacts k2 and k3 are used to activate the alarm device. -
It will also be noted that the screen grid has been connected to the cathode.
The operation of the relay is as follows:
If we push on button B the alternating voltage of winding S2 is applied between the plate and the cathode of thyratron V2; the latter, due to its positive polarization, debits and supplies the coil of relay K which closes the maintenance contact K1 as well as K2; the relay is now armed. This positive polarization will only disappear in the event of an internal fault in the device, such as breakdown of V1 for example.
When an external fault occurs, a direct voltage appears at the terminals of R2 which is such, due to the judicious choice of the elements, that it is sufficient to block the thyratron V2 which ceases to supply the relay K, which releases its contacts thus triggering the alarm device. the sensitivity of the relay is obviously regulated by the position of the potentiometer cursor RI.
It will also be noted that the relay is also protected against breakdown of the tube V2.