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La présente invention concerne un dispositif de commande du tra- fic ferroviaire du type comportant des circuits de voie utilisant un cou- rant codé,c'est-à-dire coupé périodiquement.
On a déjà proposa dans le passé,pour les dispositifs de commande ide ce genre, un moyen permettant, dans le cas où un joint d'isolement séparant deux sections de voie devient défectueux', d'établir un circuit de suppres- sion de codage fournissant un courant fixe et non codé à la section de voie située en arrière du joint défectueux.Ce courant non codé passe par le joint défectueux et maintient fortement excite le relais' de voie de la sec- tion en avant du'joint, de sorte que le signal commandé par ce relais fournit son indication la plus restrictive.
.La présente invention constitue un perfectionnement du dispositif décrit dan, le brevet des Etats-Unis d' Amérique N 2.263.253 du 18 Novembre 1941 concernant un dispositif de signalisation de chemin de fer.
Quand un système de signalisation est appliqué à des voies de chemin de fer utilisant la propulsion électrique, il est bien connu qu'il est nécessaire d'établir des connexions indùctives entre les sections de voie adjacentes pour offrir un circuit de retour au courant de propulsion.
Quand la propulsion est réalisée par courant continu, ces connexion$ con- ductives doivent avoir une.valeur très petite.Puisque la pratique courante veut qu'on utilise le courant alternatif dans les circuits de voie avec ces systèmes de signalisation, les connexions inductives doivent être alors accordées pour maintenir à une faible valeur les besoins de puissance du système de signalisation.Ceci est vrai, qu'on utilise pu qu'on n'utilise pas un courant de voie codé.On a constaté également qu'il était aussi avantageux d' accorder la connexion inductive se trouvant à l'extrémité côté relais d'un circuit de voie quelconque, car ceci permet d'éliminer un groupe séparé de résonance qui serait'indispensable autrement pour le relais de voie.
De plus, les enroulements 'au transformateur de voie, qui est généralement utilisé pour connecter aux rails la source du courant alternatif de signalisation, sont incorporés dans la connexion inductive à l'extrémité du circuit de voie d'où part le courant de voie.
On a trouvé qu'il était nécessaire, qu.nd on utilise un courant de voie codé, de réaliser un circuit de shuntage à faible résistance en dérivation sur l'extrémité d' alimentation de chaque circuit de voie pendant la période de coupure du code, de manière à empêcher une augmentation excessive de la durée d' excitation du-,relais de voie, augmentation qui rendrait le système inopérant.Cet augmentation de la"durée d'excitation d'un relais de voie suivant le code, ou-augmentation de la période de passage du courant dans un circuit de voie codé,tel qu'elle est utilisée dans le cas présent, peut être définie comme la différence entre le temps pendant lequel le contact de codage est fermé à l'extrémité d' alimentation du circuit de voie,
et le temps pendant lequel les contacts en position travail du relais de voie suivant le code sont fermés à l'autre extrémité du circuit, les contacts du relais étant fermée pendant une période plus longue que le contact de codage.Cette augmentation de durée est désignée quelquefois par 1' expression "retard des contacts en position travail du relais de voie".
Elle est ¯produite principalement par l' emmagasinage dans le circuit de voie d'une certaine énergie , qui tend à augmenter la durée de chaque impulsion codée du courant fourni aux rails.Le relais de voie reste ainsi excité après l'ouverture du contact de codage.Dans les circuits de voie à courant alternatif du type décrit ici, 1' emmagasinage d'énergie résulte des circuits de résonance, qui ont tendance à continuer à osciller après que le contact de aodage les a déconnectés de la source de puissance.
Le shunt à faible résistance appliqué en dérivation sur la connexion induc-
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tive côté alimentation pendant la coupure du code supprime l' accord de ce circuit résonant particulier de sorte qu'il ne continue pas à osciller.Ceci réduit considérablement l'emmagasinage d' énergie dans le circuit de voie et le relais de voie retombe plus rapidement.
On a trouvé également préférable d'utiliser dans ces systèmes codés de signalisation pour chemins de fer électriques Un circuit de suppression de codage analogue à celui décrit dans le brevet mentionné plus haut, de manière à détecter les joints d' isolement défectueux.Ceci est important parce que, comme on l' expliquera en détail un peu plus.loin,la défaillance d'un seul joint d' isolement dans ce type de système de signalisation permet entre les connexions inductives une action de "transformateur", d'où il résulte que le relais de voie se trouvant en avant du joint défaillant est excité.par le courant fourni au circuit de voie se trouvant en arrière.Quand un tel système de suppression est utilisé et quand un joint devient défectueux au,,moment où un train-passe sur celui-ci,
la première impulsion fournie au circuit de voie se trouvant en arrière excite le relais de voie de la section en avant et permet au répétiteur "de contact travail" de ce relais de voie de s' exciter également. Il en résulte que le dispositif de codage se supprime de lui-même en fournissant un courant non codé.Si le joint d' isolement devient défectueux à un moment où il n' y a pas de mouvement de train, le code brouillé qui est reçu par le relais de voie et qui résulte de l' énergie passant par le joint déféc- tueux aussi bien que .de celle provenant de l'autre extrémité du circuit de voie,
est supposé augmenter la durée d' excitation du relais de voie dans une mesure telle que le répétiteur " de contact repos" de ce relais de voie retombe et établit ainsi le circuit de suppression de codage.Cepen- dant,quand il est nécessaire de court-circuiter la connexion inductive à l'extrémité d' alimentation pendant la période de coupure de l'émetteur de code, comme on l' a expliqué précédemment, la valeur de l' impédance de cette connexion inductive est si réduite qu'elle agit pendant la période de coupure du code comme un court-circuit sur le relais de voie et sur 1' impédance de liaison côté relais du circuit de voie se trouvapt en avant.Il en résulte la chute du relais de voie de la section en avant, et ce relais tend alors à suivre seulement le code transmis au même endroit,
en empêchant ainsi toute détection du joint d' isolement défectueux.Ainsi,il est désirable que le circuit de shuntage.qui est réalisé pendant une période de coupure de l'émetteur de code, comprenne un élément de circuit, qui ait une faible inpédance quand le courant codé traversant la connexion inductive côté alimentation, passe dans un circuit de voie isolé effectivement du circuit de voie adjacent en avant par des joints d'isolement en bon état,et qui possède au contraire une grande impédance quand un joint d' isolement est défectueux.
La présente invention a donc pour but de réaliser un dispositif de commande du trafic ferroviaire comportant un tel circuit perfectionné de suppression de codage.
L'invention a aussi pour but de réaliser un circuit perfectionné de suppression de codage dans un dispositif de commande du trafic ferroviaire, du type à circuit de voie codé,utilisant des connexions inductives accordées et comportant une faible augmentation commandée de la période de passage du courant dans le circuit de voie.
L'invention se propose également de réaliser un dispositif:. de commande du trafic ferroviaire du type codé,utilisant des connexions induc- tives accordées et comportant un circuit de shuntage de commande à faible augmentation de la durée de passage du courant, ce dispositif étant combiné de manière que le fonctionnement du circuit de suppression de codage soit identique, que la défaillance d'un joint d'isolement se produise quand un
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train se déplace uans la section ou quand la section est inoccupée.
L'invention se propose aussi de réaliser dans un tel dispositif de commande du trafic ferroviaire,une résistance électrique non linéaire pour assurer un fonctionnement correct du circuit de suppression de coda- ge dans toutes les conditions d' occupation de la voie.
D'autres buts et caractéristiques de l'invention apparaitront dans la description qui va suivre et qui se réfère au dessin annexé.
On atteint les buts mentionnés ci-dessus, conformément à la pré- sente invention, en introduisant une résistance non linéaire dans le cir- cuit de shuntage de la connexion inductive de l'extrémité d' alimentation, circuit qui est nécessaire pour maintenir à une faible valeur l' augmenta- tion de durée de passage du courant dans le circuit de voie.On a constaté que, quand le circuit de voie est alimenté.
dans des conditions normales, c'est-à-dire quand tous les joints d'isolement isolent effectivement les sections de voie,le voltage appliqué à l'enroulement primaire du transformateur de voie, qui fait partie de la connexion inductive de 1 extrémité d'alimentation, est relativement élevé et de l'ordre par exemple de 60 à
100 volts.Si un joint d'isolement est défectueux, le voltage aux extrémi- tés de l'enroulement primaire de la connexion inductive côté alimentation voltage dû au courant de voie passant dans le circuit de voie se trouvant immédiatement en avant , est de l' ordre de 20 volts.Conformément à la présente invention, on choisit dans l'exemple présent une résistance non linéaire, qui laisse passer facilement le courant,
c'est-à-dire qui possède une faible résistance quand un voltage égal ou supérieur à 40 volts est appliqué à ses extrémités mais qui présente au contraire une grande résistance quand un voltage inférieur à 40 volts lui est appliqué.En incorporant cette résistance non linéaire dans le circuit de shuntage ou dérivation sur l'enroulement primaire de la connexion inductive côté alimentation,quand le circuit de voie est normal, un shunt de faible impédance se trouve réalisé pendant la période de coupure du code, les oscillations du voltage sont supprimées et l' augmentation de la durée d' excitation du relais de voie est diminuée quand le circuit de voie est dans un état normal.Quand un joint d'isolement est au contraire défaillant, un shunt à grande inpédance se trouve appliqué pendant la période de coupure du code,
la connexion inductive de l'extrémité côté relais et le relais de voie de la section en avant ne sont pas court-circuités et ce relais de voie suit le code résultant brouillé, ce type de fonctionnement produisant la suppression de l'action du dispositif de codage.
Il est bien entendu que les voltages indiqués ci-dessus ne sont que des exemples et que la présente invention est applicable à d' autres gammes de voltage,
On va décrire maintenant un mode de réalisation particulier du dispositif de commandé du trafic ferroviaire conforme à l'invention, puis on décrira une variante de ce dispositif. Sur le dessin annexé: - la figure 1 est une vue schématique d'un dispositif conforme à l'invention: - la figure 2 représente une partie des circuits de la figure 1, partie qui a été modifiée en remplaçant la résistance non linéaire de la figure 1 par un tube à gaz rare.
On utilisera les mêmes caractères de référence pour désigner des parties analogues sur les deux figures.
Si on considère la figure 1,on y voit deux rails 1 et 2 constituant une certaine longueur de voie, sur laquelle les trains se déplacent
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normalement dans la direction indiquée par la flèche,c'est-à-dire de la gauche vers la droite .Les rails de cette longueur de voie sont divisés par des joints d' isolement en plusieurs sections successives comme de coutume.
On a représenté sur la figure 1 une partie de deux sections de voie dési- nées par 4T et 5T.A 1' extrémité d* entrée de chacune des sections se trouve un signal pour commander l'entrée des trains dans la section considéréeLe signal de la section 5T est désigné par 55.Le signal représenté est du type bien connu à feux de couleurs et comporte une lampe verte G indiquant que la voie est libre, une lampe jaune Y autorisant à avancer avec précaution, et une lampe rouge d'arrêt R.
Le tronçon particulier de voie représenté sur le dessin est destiné à être utilisé dans une installation à propulsion électrique ;pour cette raison le système de signalisation utilise un circuit de voie à courant alternatif en même temps que des connexions inductives de type courant, qui permettent au courant de propulsion de contourner chaque paire de joints'd'isolement.Sur la figure 1, à la jonction des sections de voie 4T et 5T, les connexions inductives 6 et 7 réalisent-un circuit de retour du courant de propulsion contournant les joints d'isolement 3 placés entre les deux circuits de voie mentionnés.La connexion inductive 6 peut'être désignée comme la'connexion côté relais de lansecetion de voie 5T,
tandis que la connexion inductive 7 peut être identifiée en disant qu'elle est la connexion côté alimentation de la section de voie 4T.Le circuit réel de retour du courant de propulsion, qui contourne les joints d'isolement en partant des deux rails, est réalisé par les enroulements!!:, de la connexion 6 et de la connexion 7 et par la connexion 8 qui réunit les points médians de ces deux enroulements.
Dans le cas particulier où la propulsion électrique est du type à courant continu, les connexions doivent avoir une impédance très faible dans le circuit de retour du courant de propulsion.Il devient alors nécessaire d'accorder les connexions.inductives de manière à maintenir à une valeur assez basse pour un fonctionnement efficace les besoins de puissance des circuits de signalisation.Autrement dit, les connexions inductives doivent être accordées sur la fréquence du courant alternatif utilisé dans les circuits de signalisation.Par exemple, on accorde la connexion 6 sur la fréquence du courant de signalisatdon en syntonisant son enroulement c au moyen du condensateur 9 et la résistance 10.De même,
on accorde la connexion 7 sur la fréquence de signalisation en réalisant'-.la syntonisation de son enroulement.2. avec le condensateur 11.Gomme on le verra plus loin, l'accord de la connexion inductive côté relais élimine également le besoin d'un groupe de résonance séparé et accordé à utiliser avec le relais de voie,puisque la connexion elle-même peut remplacer ce groupe.
Les rails de chaque section de voie constituent une partie d'un circuit de voie, auquel un courant alternatif et codé de signalisation est appliqué à 1' extrémité de sortie, à partir du secondaire d'un transformateur de voie.En réalité, comme on le voit sur le-'dessin, le transformateur de voie fait partie de la connexion inductive se' trouvant à l'extrémité d' alimentation du circuit;
autrement dit, les enroulements b et a de la connexion 7 constituents le tranformateur de la section de voie 4T.Le courant fourni aux circuits de voie est dérivé d'un source appropriée quelconque et peut être distribué tout le long de la voie par une ligne de transmission non représentée.Sur le dessin , les caractères de référence BX et NX désignent les bornes d'une telle source de puissance.On peut supposer que le courant fourni par cette source est un courant alternatif à 100 cycles par seconde, mais il est bien entendu qu'on peut utiliser d'autres fréquences.Le circuit normal d' alimentation en courant du circuit de voie de la section 4T passe par la borne BX de là source, une résistance de limi-
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tation RA,un contact en position travail 180 d'un émettaur de code CT,
un contact en position travail 12 d'un relais 5 BSA, un contact travail 13 d'un relais 5 FSA, l'enroulement primaire b du transformateur de voie ou connexion inductive 7, et enfin la borne N de la source.Le voltage induit dans l'enroulement a par le courant passant dans 11 enroulement b de la connexion inductive 7 fournit alors le courant de voie dans les rails 1 et 2 de la section 4T.
Le relais de voie se trouvant à l'autre extrémité de la section 4T est alimenté par l'intermédiaire du circuit résonant accordé, qui fait partie de la connexion inductive comme on l' a expliqué précédemment.Le dispositif prévu pour l'extrémité de la section 5T, du côté du relais de voie, est analogue à celui prévu pour l'extrémité correspondante de la section 4T, et on décrira à titre d'exemple la disposition représentée.
Le relais de voie 5TR est un relais suivant le code et à courant continu d'un type courant.Il est alimenté par l'intermédiaire du redresseur RP,qui est alimenté lui-même par l'enroulement secondaire b de la connexion inductive 6. Comme on l' a expliqué précédemment, la connexion inductive 6 se comporte à cet effet comme un groupe résonant accordé, le circuit primaire du transformateur de résonance étant 1' enroulement et l'accord étant réalisé au moyen de l' enroulement c.
Le relais de voie 5TR répond alors à tout courant de signalisation alimentant l' enroulement a à partir des rails et induit par cet enroulement dans l'enroulement b et le redresseur RF.Normalement le courant est reçu seulement des rails 1 et 2 de la section 5T et il est fourni par l'extrémité d'alimentation de la section 5T par l'intermédiaire d'un circuit analogue à celui décrit déjà pour la section 4T.
A chaque emplacement de signal est associée une source appropriée de courant continu, par exemple une batterie d' accumulateurs (non représentée).Cependant, les bornes de cette batterie sont désignées respective- ment sur le dessin par les caractères de référence B et N.
A l' emplacement particulier de signal représenté sur la figure 1,plusieurs relais 5 FSA, 5 BSA, 5 H et 5 D sont associés au relais de voie 5TR.Ces relais fonctionnent en coopération avec le relais 5TR pour fournir au signal 5S trois lindications commandant l' entrée des trains dans la section 5T.On suppose pour plus de simplicité que le signal .55 est un signal d' approche précédant un signal commandé se trouvant à l'extrémité éloignée de la section 5T.Pour cette raison, le signal 5S doit fournir trois indications, et il faut par conséquent deux fréquences de code pour le courant de voie alimentant le relais 5TR.Dans l'exemple présent, on suppose que le courant de voie est interrompu,comme les conditions:le demandent, à la fréquence du code égale à 75 ou 180 cycles.à la minute.
La fréquence égale à 75 est utilisée:- pour fournir une indication d' approche, c'est-à-dire le signal jaune,tandis que la fréquence 180 du code sert à fournir une indication de voie libre ou de grande vitesse,c'est-à-dire le signal vert.On suppose d' autre part que seule la fréquence 180 du code est nécessaire à l'arrière du signal 5S,c'est-à-dire à travers la section 4T.Cette fréquence est utilisée seulement pour indiquer qu'un bloc est libre entre le dernier signal commandé, qui montre seulement une indication verte ou une indication rouge et qui peut être à l'extrémité éloignée de la section 4T ou encore plus loin vers 1' arrière, et le signal 5S.
Ces systèmes de signalisation sont bien connus et il n' est pas nécessaire d'en fa.ire une description plus détaillée pour faire comprendre la présente invention.
Le relais 5 FSA est un répétiteur à contact travail du relais de voie 5TR.Il est excité par un circuit payant' par la borne B de la source, le contact travail 14 du relais 5TR, l'enroulement du relais 5FSA
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et la borne N de la source.De même, le relais 5BSA est un répétiteur à contact repos du relais 5TR;
il est excité par un circuit passant par la borne B, le contact repos 14 du relais 5TR, le contact travail 15 du relais 5FSA, l'enroulement du relais 5BSA et la borne N.Chacun de ces deux relais est retardé par une résistance connectée en parallèle avec l' enroulement du relais, de manière à retarder la chute de celui-ci.En d' autres termes, bien que le contact 14 du relais 5TR transmette le code en passant alternativement en position travail et en position repos, les relais 5FSA et 5BSA restent en position d' excitation dans ces conditions.
Il faut remarquer cependant que le circuit de retard du relais 5BSA comprend le contact travail 15 du relàis 5FSA.La chute de ce dernier coupe par conséquent le circuit de retard du relais 5BSA et celui,ci retombe rapidement dans ce cas.
Le relais 5H est également excité en même temps au moyen d'un circuit passant par la borne B, le contact travail 16 du relais 5TR, le contact travail 17 du relais 5BSA, l'enroulement du relais 5H et le borne N.Ce relais comporte également une résistance connectée en parallèle avec l'enroulement du relais pour retarder légèrement la chute de celuici, de manière qu'il se maintienne,; excité peniant l'action suivante de codage du relais 5TR.Le relais 5D est excité par un circuit fermé comprenant l' enroulement secondaire 23 d'un transformateur DT de décodage, un groupe de décodage 5DU à fréquence 180, et l'enroulement du relais.
L' enroulement primaire 22 du transformateur DT est excité par le contact travail 18 du relais 5H et par les contacts travail et repos 19 du relais 5TR On expliquera plus en détail un peu plus loin le fonctionnement de ces circuits particuliers du relais 5D.
Les circuits d' excitation des différentes lampes du signal 5S sont représentés au bas de la figure 1 .Les lampes représentées à cet endroit à l' intérieur( du rectangle symbolique en trait mixte représentant le signal 5S sont identiques aux lampes représentées dans le symbole du signal 5S adjacent au schéma des voies, comme le montre la ligne en trait pointillé reliant les deux symboles.Quand le relais 5H est en position non excitée, position qu'il occupe quand aucun courant de voie n'est reçu ou quand le relais 5BSA est -retombé dans des conditions particulières décrites brièvement, la lampe rouge du signal 5S est allumée, et son circuit passe par la borne B, le contact repos 20 du relais 5H, la lampe rouge du signal et la borne N.Le circuit d' allumage de la lampe jaune passe de même par la borne B,
le contact travail 20 du relais 5H, le contact repos 21 du relais 5D, la lampe jaune du signal et la borne N.Pour allumer la lampe verte, les deux relais 5H et 5D doivent être excités, puisque le circuit d' allumage comprend le contact travail 20 du relais 5H et le contact travail 21 du relais 5D, le circuit entier apparaissant avec évidence sur le dessin.
On estime qu'il vaut mieux faire d' abord une description générale du fonctionnement du système, avant d'expliquer le fonctionnement du dispositif de la figure 1.On suppose d' abord que des conditions normales existent dans l' installation tout entière à l' emplacement du signal considérée en particulier, les deux joints d'isolement 3 sont en bon état et le courant de voie reçu à travers les rails de la section 5T est codé à une fréquence d'au moins 75,Ces conditions existent quand le signal commandé se trouvant à l' extrémité éloignée de la section de voie 5T affiche son indication d' arrêt .Dans ces conditions, le relais de voie 5TR suit le courant de voie codé à la fréquence de 75.
A l' emplacement représenté, le circuit d'excitation de ce relais comprend, en plus des rails 1 et 2 de la section 5T,les enroulements a et b de la connexion inductive 6, qui sert dans ce cas de groupe accordé de résonance, le groupe de redressement RF et l' enroulement du relais 5 TR.
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Puisque le relais 5TR fonctionne à la fréquence 75 du code,ses contacts travail et repos 14 sont fermés alternativement à cette cadence.
Comme on l' a expliqué précédemment, il en résulte que les relais 5FSA et
5BSA sont excités et attirent leurs contacts.A cause des résistances de retardement prévues sur ces deux relais, ceux-ci restent en position d' excitation,même pendant la durée d'ouverture du circuit correspondant, pen- dant que le contact 14 est actionné à la fréquence du code.Il faut remar- quer maintenant que la durée de contact et la durée de coupure du code, c' est-à-dire les temps pendant lesquels le contact travail 14 et le contact repos 14 sont respectivement fermés doivent être égaux, de manière que le relais 5FSA et 5BSA reçoivent une excitation approximativement identique.
Si cette condition ne existe pas,l'un ou l'autre de ces relais ne reçoit pas une énergie suffisante pour sa maintenir excité pendant la durée de coupure du contact de codage 14.
Si on suppose que les deux relais 5FSA et 5BSA sont en position d' excitation , le relais 5H s' excite alors par le circuit indiqué précé- demment,En raison de sa résistance de retardementyce relais reste aussi en position d' excitation, même pendant l' intervalle de temps de la coupure du contact 16.Le courant arrive maintenant dans 1' enroulement primaire 22 du transformateur de décodage DT, les moitiés supérieure et inférieure de cet enroulement étant excitées alternativement.Le circuits correspondants passant par la borne B, le contact travail 18 du relais 5H, le contact travail 19 du relais 5TR et la moitié supérieure de l'enroulement primaire
22, ou bien le contact repos 19 et la moitié inférieure de 1' enroulement primaire 22, et enfin pour les deux circuits la borne N.
Ce passage alterné du courant dans des directions opposées et dans les deux moitiés de l' enroulement primaire 22 induit un courant alternatif à la fréquence du code dans l'enroulement secondaire 23 du transformateur DT de décodage.Ce courant 'alternatif traverse le groupe de décodage 5DU, puis l' enroulement du relais 5D.Le groupe de décodage 5DU est d'une construction bien connue ;
comprend un circuit accordé et un redresseur d'onde entière .Dans le groupe 5Du,ce circuit est accordé sur la fréquence 180 du code, c'est-à-dire sur 180 cycles à la minute.Par conséquent, dans les conditions présentes c'est-à-dire avec un courant d'une fréquence de 75 cycles à la minute sortant de l'enrou- lement 23, il passe à travers le circuit accordé et le redresseur d'onde entière un courant insuffisant pour exciter le relais 5D, qui reste par conséquent en position non excitée.Puisque le contact travail 20 du relais 5H et le contact repos 21 du relais 5D sont alors fermés, la lampe jaune du signal 5S est excitée et s'allume pour fournir une indication de précaution ou d'approche.
Si le courant de voie reçu à cette extrémité,côté relais, de la section 5T est codé à la fréquence 180 du code,la condition générale du dispositif à cet emplacement de signal est analogue à celle décrit dans le paragraphe précédent. Cependant, le courant alternatif induit dans l' enrou- lement secondaire 23 du transformateur de décodage DT a maintenant une fréquence de 180 cycles à la minute.Quand ce courant alternatif arrive dans le groupe de décodage 5DU, il produit à la sortie de celui-ci un courant suffisant pour exciter le relais 5D.Comme on l' a expliqué précédemment, la fermeture des contacts travail 20 et 21 appartenant respectivement aux relais 5H et 5D complète le circuit d' excitation de la lampe verte du signal 55,
qui s' allume par conséquent en affichant une indication de grande vitesse ou de voie libre .
Avec un courant codé de voie, ayant l'une quelconque des deux fréquences du code, c'est-à-dire soit la fréquence 75, soit la fréquence 180, et traversant latsection 5T, un courant codé est fourni à la section de voie 4T par le circuit d' alimentation commandé par un contact de l'émet-
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teur de code CT.Celui-ci peut être d'un type bien connu quelconque ;
il est représenté sur la¯figure comme étant du type à relais.L' émetteur de code CT fonctionne à la fréquence 180 du code, c'est-à-dire ouvre et ferme alternativement chaque contact 180 fois par minute,Cependant,puisque c'est la présence du courant codé et non la fréquence du code qui est importante dans la section de voie 4T, cette fréquence peut avoir l'une quelconque des valeurs bien connues et peut être choisie comme on-le désire.Le circuit fournissant le courant de voie à la section 4T passe alors par la borne BX de la source de courant, la résistance de limitation RA, le contact travail 180 de l' émetteur de code CT, contact qui se ferme à la fréquence de 180 cycles par minute, les contacts travail 12 et 13 appartenant respectivement aux relais
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5BSA et 5FSA,
1' enroulement b de la connexion inductive 7 et enfin la borne NX de la source.Comme on If a indiqué précédemmentles enroulements et a de la connexion inductive 7 agissent comme un transformateur de voie ,et le courant induit dans l' enroulement secondaire a alimente les rails de la section de voie 4T.Il est évident, en regardant le dessin, qui si aucun cou-
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rant codé n'est reçu par le relais"3TÉ-à travers la section dé voie 5T,aucun courant n' est fourni à la section de voie 4T, puisque la contact travail 13 du relais 5FSA est ouvert.
On suppose maintenant que l'un des joints d'isolement 3 ne joue plus son rôle au moment où un train passe-devant le signal 5S; autrement dit, les deux sections de voie ne sont plus isolées l'une de l'autre sur le rail
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considéré .On suppose que c'est le joint du rail 2 qui est défaillant.!l est bien connu que dans une partie électrifiée d'une voie de chemin de fer la défaillance d'un seul joint d'isolement produit le même effet que la dé-
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faillance des deux joints d'isolement dans une partie non électrifiée, et cela à cause des connexions inductives.Les impulsions du courant de signalisation fourni à la section se trouvant en arrière du joint défectueux sont alors transmises également au relais de voie de la section se trouvant en avant du joint défectueux.En d' autres termes,
les conditions sont maintenant telles qu'un courant passant dans l'enroulement b de la connexion inductive 7 induit un courant analogue dans l' enroulement b de la connexion inductive 6.Ceci est possible grâce au circuit fermé de transformation qui comprend la moitié inférieure de l'enroulement a de la connexion inductive 7, la connexion 8, la moitié inférieure de l'enroulement aide la connexion inductive 6 et le rail 2, qui forme maintenant, à cause du joint défectueux 3, une connexion parfaite entre les extrémités inférieures des deux enroulements.
Ainsi, quand la section de voie 5T est de nouveau inoccupée et quand une impulsion du courant de voie est reçue par le relais de voie 5TR,
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un circuit fermé fournit une impulsion de courant â l' enroulement ¯b de la connexion inductive 7, qui provoque à son tour le maintien du relais de voie 5TR en état d' excitation.Il faut remarquer que, quand le relais de voie 5TR reçoit la première impulsion de courant codé fermant son contact travail 14, le relais 5FSA est également excité et attire immédiatement ses contacts.
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Un circuit se ferme ainsi en passant par la borne BXr,la résistance RAs le contact repos 12 du relais 5BSA, le contact travail 13 du relais 5FSA, Il enroulement b de la connexion inductive 7 et la borne NX.Le courant alternatif non codé passant alors dans Il enroulement b de la connexion inductive 7 induit un courant, par l'intermédiaire du circuit fermé de tranformation défini précédemment, dans 1' enroulement b de la connexion inductive 6;
ce
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courant maintient le relais 5TR en position d' excitation.L' équipement de signalisation est ainsi rendu inopérant à cet endroit, de sorte que la section de voie 4T ne reçoit qu'un courant non codé .Puisque le relais 5TR est maintenu excité, de sorte que le contact travail 14 reste fermé, les relais 5H et 5D ne peuvent pas s'exciter et le signal 5S ne peut allumer que son
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fe rouge,c'est-à-dire ne peut fournir qu'une indication d arrêt.
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On va supposer maintenant que le même joint d' isolement 3 du rail 2 devient défaillant quand aucun train n' occupe la longueur de voie considérée.Dans ces conditions, le courant codé est reçu par le relais 5TR en passant par la section de voie 5T.Le courant codé à la fréquence 180 du code est fourni également aux rails de la section de voie 4T.Quand le joint d'isolement du rail 2 devient inopérant, des conditions analogues à celles décrites précédemment sont établies;
autrement dit, le énergie fournie à la section de voie 4T affecte aussi le relais de voie 5TR, qui est normalement alimenté par le circuit de voie de la section 9?,Ainsi,les impulsions de courant codé fournies à la section 4T et passant par le joint défectueux se combinent aux impulsions de courant codé fournies par l'intermédiaire de la section 5T et permettent aux contacts du relais 5TR de rester attirés pendant une période de temps anormalement importante.En d'autres termes, le fonctionnement du relais 5TR conformément au code devient incohérent de sorte que la durée d' excitation du relais, pendant laquelle les contacts travail du relais 5TR sont fermés, augmente au-delà de la valeur habituelle.Par suite de'cette augmentation du temps pendant lequel les contacts repos de 5TR sont ouverts,
le degré d'excitation de l' enroulement du relais 5BSA est diminué. jusqu'à une valeur telle que l'armature de ce relais retombe.La chute de l'armature du relais 5BSA provoque la fermeture des contacts repos de ce relais et ferme le circuit de remplacement fournissant le courant à la section de voie 4T.
En d'autres termes , puisque le contact repos 13 du relais 5BSA court-circuite le contact de codage 180 ¯de l'émetteur de code CT, un courant non codé est fourni à la section de voie 4T.Ce courant non codé traverse naturellement le circuit de transformation établi par le joint d' isolement défectueux et le relais de voie 5TR est maintenu fortement excité.Ceci supprime le fonctionnement des différents relais associés au relais de voie,de sorte que les relais 5H et 5D retombent ou restent en position non excitée. Il en résulte que le signal 5S allume son feu rouge, c'est-à-dire affiche une indication d' arrêt.Le courant non codé continue à alimenter la section de voie 4T, jusqu'au moment où le joint d'isolement du rail 2 est réparé,
et des conditions normales peuvent alors être réta- blies.Bien que le courant codé continue à arriver à travers les rails de la section de voie 5T, le courant non codé passant par le circuit de transformation établi par le joint d'isolement défectueux l' emporte sur le courant codé, de sorte que le relais de voie 5TR ne peut pas suivre le code.
Comme on l' a indiqué précédemment , on a esti:né nécessaire, spécialement dans le cas où la propulsion électrique est du type à courant continu, de prévoir un court;-circuit à faible résistance aux bornes de la connexion inductive, du côté alimentation.pendant la période de coupure d' un code, de manière à réduire jusqu'à une valeur raisonnable 1' augmentation de durée de passage du courant dans le circuit de voie.Ce court circuit à faible résistance est appliqué aux bornes de l'enroulement primaire du transformateur de voie, enroulement qui est constitué dans ce cas par l' enroulement b de la connexion inductive 7.
En d* autres termes, l' enroulement b est court-circuité pendant la durée de coupure du code par l'intermédiaire d'un circuit comprenant les contacts travail 12 er 13 appartenant respectivement aux relais 5BSA et 5FSA, et le contact repos 180 de l'émetteur de code CT.On a trouvé dans un cas particulier que sans un tel shunt à faible résistance sur 1' enroulement primaire du transformateur de voie, l' augmentation de durée de passage du courant dans le circuit de voie était trop important pour permettre un fonctionnement satisfaisant du relais de voie dans toutes les conditions.On a trouvé au contraire, dans le même cas, qu'avec l'enroulement du transformateur court-circuité pendant la période de coupure du code,
1' augmentation- de durée de passage du courant ou d' excitation du relais de voie était divisée par deux et qu'elle était ainsi assez faible pour permettre un fonctionnement satisfaisant de ce relais dans
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toutes les conditions.
En utilisant un tel shunt à faible résistance aux bornes de l' enroulement primaire de la connexion-inductive, on a créé cependant un nouveau problème à résoudre en ce qui concerne la détection d'une défaillance d'un joint d' isolement.Quand un joint d'isolement est devenu inopérant, le court-circuitage de la connexion inductive, du côté alimentation, pendant la période de coupure de l'émetteur de code, diminue l'impédance - de la connexion 7, à l'extrémité du côté alimentation, de sorte que cette impédance se comporte comme un court-circuit vis-à-vis de la connexion in- ductive 6 et du relais de voie 5TR, en produisant la chute de ce relais., Ainsi,lè relais de voie a tendance à ne suivre que le code transmis au même emplacement,
en empêchant la détection d'un joint d'isolement défectueux quand la défectuosité se produit au moment où la voie de chemin de fer n'est occupée par aucun train. En d' autres;termes, dans le cas où un joint d'isolement devient inopérant dans le rail 2 quand la voie est inoccupée,le relais de voie 5TR,un court-circuit à faible résistance étant appliqué à l'enroulement b de la connexion inductive 7 pendant la période de coupure du code, tend à ne suivre que le courant codé à la fréquence de 180 cycles à la minute, courant qui est fourni à la section de voie 4T,au lieu de suivre, comme on l' a expliqué précédemment, le code brouillé qui résulte de la combinaison des courants codés des deux sections.On ne peut,
pas alors déteo- ter le joint d'isolement défectueux.Il serait désirable par conséquent que le contact de court-cirouitage de l'émetteur de code CT introduise dans le circuit de shuntage un élément qui possède une faible inpédance quand la connexion inductive de l'extrémité d'alimentation,agissant comme transformateur de voie, alimente un circuit de voie sans aucun joint d'isolement défectueux, et qui possède au contraire une impédance élevée quand le joint d' isolement est défectueux.
Le problème exposé dans le paragraphe précédent a été résolu par la présente invention en incorporant une résistance non linéaire dans le circuit de shuntage appliqué à l' enroulement b de la connexion 7 pendant la période de coupure du courant codé dans la section 4T.Cette résistance non linéaire réalise de la manière suivante une détection correcte d'un joint d'isolement .Avec la disposition représentée sur la figure l'le voliage appliqué'à l'enroulement primaire de la connexion inductive,à l'extrémité d'alimentation,c'est-à-dire à l'extrémité éloignée de la s ection 5,est par exemple de l'ordre de 60 à 100 volts quand il alimente un circuit normal de voie.
Dans ces conditions, la connexion inductive,à l' extrémité du côté relais, n' exige seulement qu'un volt environ sur l'enroulement de voie, c'est-à- dire sur l' enroulement a de la connexion inductive 6, pour exciter le relais de voie 5TR, et seulement 0,6 volt environ pour le maintenir excité, Quand le joint d'isolement du rail 2 est devenu inopérant, un voltage de 0,6 volt appliqué à l' enroulement a de la connexion inductive 6 fait appa- raître, par l' intermédiaire du circuit fermé de. transformation décrit précédemment, un voltage d'environ 20 volts aux bornes de l' enroulement b de la connexion inductive 7:
si la résistance non linéaire utilisée dans le circuit de shuntage ne conduit seulement qu'un faible courant avec un potentiel de 20 volts, c'est-à-dire possède une résistance relativement élevée, la connexion inductive 7 n'est pas court-circuitéependant toute la période de coupure du courant codé dans la section 4T.
La connexion inductive 7 n'agit pas alors comme un court-circuit vis-à-vis de la connexion 6 et le relais de voie 5TR répond au courant codé reçu par l'intermédiaire des rails de la section 5T.Comme on l' a expliqué précemment, le relais 5TR est alors actionné par un code brouillé .Ce fonctionnement provoque l' application d'un courant non codé au circuit de voie de la section 4T, et ce courant provoque la mise hors service du dispositif de codage à cet emplacement de signait
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Cependant,dans l'exemple présent, la résistance non linéaire choisie doit conduire un courant considérablement plus important quand un voltage quelconque supérieur à 40 volts environ est appliqué à ses bornes,
l' intensité du courant devant augmenter par exemple à peu près comme le carré du voltage. La résistance du circuit de shuntage est alors assez faible pour amortir les oscillations de voltage pendant la période de coupure du code, oscillations apparaissant dans la connexion 7 par suite du courant codé de voie fourni à la section 4T par son circuit normal d' alimentation représenté sur la figure 1.
Si elle est correctement choisie, la résistance non linéaire intercalée dans le circuit de shuntage réalise un shunt à faible résistance aux bornes de la connexion inductive, à l' extrémité du côté alimentation, pour amortir les oscillations de vpltage qui tendent à accroître l' augmentation de durée de passage du courant dans le circuit de voie au-delà d' une valeur de fonctionnement.En même temps, le circuit de shuntage possède une résistance élevée pour de tels voltages résultant du courant de voie de la section en avant par l'intermédiaire du circuit de transformation;qui est fermé pendant le temps où un joint d'isolement est défectueux.Ce shunt à haute résistance ne produit aucun effet sur le relais de voie se -trouvant en avant et l'action désirée de suppression du code peut être réalisée.
Sur la figure 1, le circuit de shuntage de 1' enroulement b de la connexion inductive 7 comprend une résistance non linéaire NL,qui peut être du type bien connu sous le nom de "thyrite"; cette résistance est choisie pour que le circuit dans lequel elle est utilisée possède des limites appropriées de voltage.Il est bien entendu cependant que la présente invention n' est pas limitée à l' emploi de Thyrite pour la résistance non linéaire,mais qu'on peut au contraire utiliser d' autres résistances ou dispositifs non linéaires.
Le circuit de shuntage passe par l' extrémité inférieure de l'enroulement b de la connexion inductive 7,le contact travail 13 du relais 5FSA, le contact travail 12 du relais 5BSA, le contact repos 180 de l' émetteur de code CT, la résistance non linéaire NL et enfin l' extrémité 'supérieure de l' enroulement b.
Si l'on se réfère maintenant à la figure 2 ,on y voit un circuit d'alimentation destiné à la section de voie 4T et identique à celui réprésenté sur la figure 1 , avec cette différence cependant qu'un tube à gaz rare à remplacé la résistance non linéaire NL .Les tubes à gaz rare possèdent des caractéristiques , au point de vue résistance électrique , fournissant des résultats équivalents à ceux obtenus avec des résistances non linéaires du type thyrite,autrement dit, ils possèdent une faible im- pédance quand un voltage élevé est appliqué à leurs bornes, mais leur résistance augmente jusqu'à une valeur élevée en-dessous d'un certain voltage choisit .Dans le circuit de la figure 2,
le tube à gaz rare choisi pour ce fonctionnement doit posséder une très faible impédance quand un voltage égal ou supérieur à 40 volts environ est appliqué à ses bornes, et il doit posséder au contraire une impédance élevée si le voltage qui lui est appliqué est inférieur à 40 volts.Il en résulte un fonctionnement analogue à celui décrit précédemment .En d' autres termes, quand les joints d'isolement à 1' emplacement considéré sont en bon état , de sorte que les oscillations traversant 1 enroulement b de la connexion inductive 7.
pendant la période de coupure du code ont un voltage élevé, un shunt de faible résistance est appliqué pour maintenir à une faible valeur l' augmentation de durée de passage du courant dans le circuit de voie 4T.Si l'un des joints d'isolement à cet endroit devient inopérant, de sorte que des oscillations à'faible voltage se produisent dans 1' enroulement b de la connexion inductive 7 pendant la période de coupure du code, un shunt à résistance élevée est appliqué aux bornes de l'enroulement, qui ne produit aucun effet sur le foncti-
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onnement du relais de voie 5TR suivant le code 'brouillée d'où il résulte que le dispositif de codage est rendu inopérant à l'emplacement de signal considéré .
Bien qu'on ait'représenté et décrit ici un seul mode de réalisation avec une variante du dispositif de commande conforme à l'invention, il est bien entendu qu'on peut apporter à ce mode de réalisation des modifications variées sans sortir pour cela du domaine de l'invention.
REVENDICATIONS .
1 ) Dispositif de commande du trafic ferroviaire caractérisé par le fait qu'il comprend plusieurs circuits de voie codés et plusieurs signaux de voie,chaque circuit de voie codé comprenant un relais de voie suivant le code et une source de courant alternatif codé d'une fréquence choisie et qu'il comprend en outre à chaque emplacement de signal un premier relais répétiteur commandé par un contact travail du relais de voie associé et susceptible de.rester excité s'il est excité d'une manière répétée par des impulsions codées passant par le contant travail du relais de voie,un deuxième relais répétiteur, qui est commandé par un contact repos du relais de voie et par un contact travail dudit premier relais répétiteur,
et qui peut rester en position d' excitation s'il est excité d'une manière répétée par des impulsions codées passant par le contact repos du relais de voie, un émetteur de code pouvant fonctionner à une fréquence choisie, et enfin un circuit d'alimentation destiné au circuit de voie se trouvant à l' arrière de chaque signal et comprenant un premier trajet passant par la source de courant alternatif de l'emplacement de signal particulier, un contact travail de l'émetteur de code et un contact travail de chaque relais ré- pétiteur , un deuxième trajet passant par ladite source, un contact repos du deuxième relais répétiteur et un contact travail du premier relais répétiteur, et un circuit de shuntage pour ledit circuit de voie s' étendant vers 1' arrière,
ce circuit de shuntage comprenant lesdits contacts travail des relais répétiteurs, un contact repos de l'émetteur de code et une ré=sistance non linéaire.
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The present invention relates to a device for controlling rail traffic of the type comprising track circuits using a current which is coded, ie cut off periodically.
For control devices of this kind, it has already been proposed in the past a means for making it possible, in the event that an insulation joint separating two sections of track becomes defective, to establish a coding suppression circuit. supplying a fixed, uncoded current to the track section behind the defective seal. This uncoded current flows through the defective seal and keeps the track relay in the section forward of the seal strongly energized, so that the signal controlled by this relay provides its most restrictive indication.
The present invention constitutes an improvement of the device described in the patent of the United States of America N 2,263,253 of November 18, 1941 relating to a railway signaling device.
When a signaling system is applied to railway tracks using electric propulsion, it is well known that it is necessary to make inductive connections between adjacent track sections to provide a return circuit to the propelling current. .
When propulsion is by direct current, these conductive connections should have a very small value. Since it is common practice to use alternating current in track circuits with these signaling systems, the inductive connections should be tuned to keep the power requirements of the signaling system low. This is true whether or not a coded track current is used. It has also been found to be advantageous Match the inductive connection at the relay end of any track circuit, as this eliminates a separate resonance group that would otherwise be needed for the track relay.
In addition, the windings to the track transformer, which is generally used to connect the source of the signaling alternating current to the rails, are incorporated into the inductive connection at the end of the track circuit from which the track current flows.
It has been found necessary, when using coded track current, to provide a low-resistance bypass bypass circuit on the feed end of each track circuit during the code cutoff period. , so as to prevent an excessive increase in the energization time of the-, channel relay, increase which would render the system inoperative. This increase in the "energization time of a channel relay according to the code, or-increase of the period of current flow in a coded track circuit, as used in this case, can be defined as the difference between the time during which the coding contact is closed at the supply end of the circuit. track circuit,
and the time during which the on position contacts of the channel relay according to the code are closed at the other end of the circuit, with the relay contacts being closed for a period longer than the coding contact. This increase in time is referred to as sometimes by the expression "delay of the contacts in the working position of the channel relay".
It is produced mainly by the storage in the track circuit of a certain energy, which tends to increase the duration of each coded pulse of the current supplied to the rails. The track relay thus remains energized after the opening of the switch contact. encoding. In AC track circuits of the type described herein, energy storage results from resonant circuits, which tend to continue to oscillate after the aoding contact disconnects them from the power source.
The low resistance shunt applied in shunt on the inductor connection
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Tive on the power supply side during code cutout removes the tuning of that particular resonant circuit so that it does not continue to oscillate. This drastically reduces the energy storage in the track circuit and the track relay drops out more quickly. .
It has also been found preferable to use in these coded signaling systems for electric railways a coding suppressor circuit analogous to that described in the above-mentioned patent, so as to detect defective insulation joints. because, as will be explained in more detail a little further on, the failure of a single isolation joint in this type of signaling system allows between the inductive connections a "transformer" action, from which it results that the track relay in front of the failed joint is energized by the current supplied to the track circuit behind when such a suppression system is used and when a joint becomes defective at the time of a train- pass on this one,
the first pulse supplied to the rear track circuit energizes the forward section track relay and allows the "make contact" repeater of that track relay to energize as well. As a result, the encoding device self-suppresses by providing uncoded current.If the isolation joint becomes defective at a time when there is no train movement, the scrambled code that is received by the track relay and which results from the energy passing through the defective seal as well as from that coming from the other end of the track circuit,
is supposed to increase the energization time of the channel relay to such an extent that the "closed contact" repeater of this channel relay drops out and thus establishes the coding suppress circuit. However, when it is necessary to short -circuit the inductive connection at the power end during the cut-off period of the code transmitter, as explained previously, the value of the impedance of this inductive connection is so reduced that it acts for the cut-off period of the code as a short circuit on the track relay and on the link impedance on the relay side of the track circuit is forward, resulting in the drop of the track relay from the forward section, and this relay then tends to follow only the code transmitted to the same place,
thus preventing any detection of the defective insulation joint. Thus, it is desirable that the bypass circuit which is carried out during a period of cut-off of the code transmitter, comprises a circuit element, which has a low inpedance when the coded current flowing through the inductive connection on the supply side, passes through a track circuit effectively isolated from the adjacent track circuit in front by insulation joints in good condition, and which, on the contrary, has a high impedance when an insulation joint is defective.
The object of the present invention is therefore to provide a rail traffic control device comprising such an improved coding suppression circuit.
Another object of the invention is to provide an improved coding suppression circuit in a rail traffic control device, of the coded track circuit type, using tuned inductive connections and comprising a small controlled increase in the passage period of the train. current in the track circuit.
The invention also proposes to produce a device :. of the coded type rail traffic control, using tuned inductive connections and having a control bypass circuit with low current flow time, this device being combined so that the operation of the coding suppression circuit is identical, that the failure of an insulation joint occurs when a
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train is moving in the section or when the section is unoccupied.
The invention also proposes to provide, in such a device for controlling rail traffic, a non-linear electrical resistance to ensure correct operation of the coding suppression circuit under all conditions of occupation of the track.
Other objects and characteristics of the invention will appear in the description which follows and which refers to the appended drawing.
The above-mentioned objects are achieved in accordance with the present invention by introducing a non-linear resistance in the bypass circuit of the inductive connection of the supply end, which circuit is necessary to maintain at a constant voltage. low value increases the duration of the current flow in the track circuit. It has been observed that when the track circuit is supplied.
under normal conditions, i.e. when all isolation joints effectively isolate track sections, the voltage applied to the primary winding of the track transformer, which is part of the inductive connection of 1 end of power, is relatively high and of the order for example of 60 to
100 volts.If an insulation joint is defective, the voltage at the ends of the primary winding of the inductive connection on the supply side voltage due to the track current flowing in the track circuit immediately ahead is l 'order of 20 volts. In accordance with the present invention, in the present example, a non-linear resistor is chosen, which allows the current to pass easily,
that is to say which has a low resistance when a voltage equal to or greater than 40 volts is applied to its ends but which, on the contrary, presents a great resistance when a voltage less than 40 volts is applied to it. linear in the shunt circuit or bypass on the primary winding of the inductive connection on the supply side, when the track circuit is normal, a low impedance shunt is made during the code cut-off period, voltage oscillations are suppressed and the increase in the energization time of the track relay is reduced when the track circuit is in a normal state. When an insulation joint is on the contrary faulty, a high inpedance shunt is applied during the period of cut the code,
the inductive connection of the relay side end and the forward section track relay are not shorted and this track relay follows the resulting scrambled code, this type of operation producing the removal of the action of the switching device. coding.
It is understood that the voltages indicated above are only examples and that the present invention is applicable to other voltage ranges,
A particular embodiment of the rail traffic control device according to the invention will now be described, then a variant of this device will be described. In the appended drawing: - Figure 1 is a schematic view of a device according to the invention: - Figure 2 shows part of the circuits of Figure 1, part which has been modified by replacing the non-linear resistance of the Figure 1 by a rare gas tube.
The same reference characters will be used to designate similar parts in the two figures.
If we consider Figure 1, we see two rails 1 and 2 constituting a certain length of track, on which the trains move
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normally in the direction indicated by the arrow, ie from left to right. The rails of this track length are divided by isolation joints into several successive sections as usual.
FIG. 1 shows part of two sections of track designated by 4T and 5T. At the input end of each of the sections there is a signal for controlling the entry of the trains into the section considered. section 5T is designated by 55.The signal represented is of the well-known type with colored lights and comprises a green lamp G indicating that the way is free, a yellow lamp Y allowing to proceed with caution, and a red stop lamp R.
The particular section of track shown in the drawing is intended for use in an electrically powered installation; for this reason the signaling system uses an alternating current track circuit together with current type inductive connections, which allow the propulsion current bypass each pair of isolation joints. In Figure 1, at the junction of the track sections 4T and 5T, inductive connections 6 and 7 provide a return circuit of the propulsion current bypassing the joints. 'isolation 3 placed between the two mentioned track circuits. Inductive connection 6 can be designated as the relay side connection of the 5T track removal,
while inductive connection 7 can be identified by saying that it is the supply side connection of the track section 4T. The actual propulsion current return circuit, which bypasses the isolation joints starting from both rails, is produced by the windings !!:, of the connection 6 and of the connection 7 and by the connection 8 which joins the midpoints of these two windings.
In the particular case where the electric propulsion is of the direct current type, the connections must have a very low impedance in the return circuit of the propulsion current, then it becomes necessary to tune the inductive connections so as to maintain at a value low enough for efficient operation the power requirements of the signaling circuits. In other words, the inductive connections must be tuned to the frequency of the alternating current used in the signaling circuits. For example, connection 6 is tuned to the frequency of the signaling current by tuning its winding c by means of capacitor 9 and resistor 10. Similarly,
we tune connection 7 to the signaling frequency by tuning its winding. 2. With capacitor 11. As will be seen later, tuning the inductive connection on the relay side also eliminates the need for a separate and tuned resonance group for use with the track relay, since the connection itself can replace this group.
The rails of each section of track form a part of a track circuit, to which a signaling, alternating current is applied at the output end, from the secondary of a track transformer. As seen in the drawing, the track transformer is part of the inductive connection located at the power end of the circuit;
in other words, the windings b and a of connection 7 constitute the transformer of the track section 4T. The current supplied to the track circuits is derived from any suitable source and can be distributed all along the track by a line transmission not shown. In the drawing, the reference characters BX and NX denote the terminals of such a power source. It can be assumed that the current supplied by this source is an alternating current at 100 cycles per second, but it is Of course, other frequencies can be used. The normal current supply circuit of the section 4T track circuit passes through the BX terminal of the source, a limiting resistor.
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RA tation, a contact in working position 180 of a CT code transmitter,
a contact in working position 12 of a 5 BSA relay, a working contact 13 of a 5 FSA relay, the primary winding b of the track transformer or inductive connection 7, and finally the N terminal of the source. in the winding a by the current flowing in 11 winding b of the inductive connection 7 then supplies the track current in the rails 1 and 2 of the section 4T.
The track relay at the other end of the 4T section is powered through the tuned resonant circuit, which is part of the inductive connection as explained previously. The device provided for the end of the section 5T, on the side of the track relay, is similar to that provided for the corresponding end of section 4T, and the arrangement shown will be described by way of example.
The 5TR track relay is a coded, direct current relay of a common type, and is powered through the RP rectifier, which is itself powered by the secondary winding b of the inductive connection 6. As explained previously, the inductive connection 6 behaves for this purpose like a tuned resonant group, the primary circuit of the resonance transformer being the winding and the tuning being carried out by means of the winding c.
The 5TR track relay then responds to any signaling current supplied to winding a from the rails and induced by this winding in winding b and the RF rectifier. Normally current is received only from rails 1 and 2 of the section 5T and it is supplied by the supply end of section 5T via a circuit similar to that already described for section 4T.
With each signal location there is associated an appropriate source of direct current, for example an accumulator battery (not shown). However, the terminals of this battery are designated in the drawing respectively by the reference characters B and N.
At the particular signal location shown in Figure 1, several relays 5 FSA, 5 BSA, 5 H and 5 D are associated with the 5TR channel relay. These relays work in cooperation with the 5TR relay to provide the 5S signal with three indications. controlling entry of trains into section 5T. For simplicity, it is assumed that signal .55 is an approach signal preceding a controlled signal at the far end of section 5T. For this reason, signal. 5S should provide three indications, and therefore two code frequencies are required for the track current supplied to the 5TR relay In this example, it is assumed that the track current is interrupted, as the conditions: demand, at the code frequency equal to 75 or 180 cycles per minute.
The frequency equal to 75 is used: - to provide an indication of approach, that is to say the yellow signal, while the frequency 180 of the code is used to provide an indication of a clear track or of high speed, c ' i.e. the green signal.On the other hand, it is assumed that only the frequency 180 of the code is needed behind the 5S signal, i.e. through the 4T section.This frequency is used only to indicate that a block is free between the last commanded signal, which shows only a green indication or a red indication and which may be at the far end of section 4T or even further back, and signal 5S .
These signaling systems are well known and it is not necessary to make a more detailed description of them in order to understand the present invention.
Relay 5 FSA is a make contact repeater of the 5TR channel relay, it is energized by a paying circuit 'by the terminal B of the source, the working contact 14 of the 5TR relay, the winding of the 5FSA relay
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and the source terminal N. Likewise, relay 5BSA is a repeater with closed contact of relay 5TR;
it is energized by a circuit passing through terminal B, rest contact 14 of relay 5TR, work contact 15 of relay 5FSA, the winding of relay 5BSA and terminal N. Each of these two relays is delayed by a connected resistor in parallel with the winding of the relay, so as to delay the fall of the same. In other words, although the contact 14 of the relay 5TR transmits the code by passing alternately in the working position and in the rest position, the relays 5FSA and 5BSA remain in the excited position under these conditions.
It should be noted however that the delay circuit of relay 5BSA comprises the working contact 15 of relay 5FSA. The fall of the latter consequently cuts off the delay circuit of relay 5BSA and the latter falls quickly in this case.
The 5H relay is also energized at the same time by means of a circuit passing through terminal B, the working contact 16 of the 5TR relay, the working contact 17 of the 5BSA relay, the winding of the 5H relay and the N terminal. also includes a resistor connected in parallel with the coil of the relay to slightly delay the fall of the latter, so that it is maintained; energized by the following encoding action of the 5TR relay. The 5D relay is energized by a closed circuit comprising the secondary winding 23 of a decoding transformer DT, a 5DU decoding group at frequency 180, and the relay winding .
The primary winding 22 of the transformer DT is excited by the on contact 18 of the 5H relay and by the on and off contacts 19 of the 5TR relay. The operation of these particular circuits of the 5D relay will be explained in more detail later.
The excitation circuits of the different lamps of the 5S signal are shown at the bottom of Figure 1. The lamps shown here inside (of the symbolic rectangle in phantom representing the 5S signal are identical to the lamps shown in the symbol of the 5S signal adjacent to the channel diagram, as shown by the dotted line connecting the two symbols When the 5H relay is in the non-energized position, the position it occupies when no channel current is received or when the 5BSA relay has fallen into particular conditions briefly described, the red lamp of the 5S signal is on, and its circuit passes through the terminal B, the rest contact 20 of the 5H relay, the red lamp of the signal and the N terminal. the yellow lamp is switched on in the same way via terminal B,
work contact 20 of relay 5H, idle contact 21 of relay 5D, the yellow signal lamp and terminal N. To turn on the green lamp, both relays 5H and 5D must be energized, since the ignition circuit includes the work contact 20 of relay 5H and work contact 21 of relay 5D, the entire circuit clearly shown in the drawing.
It is believed that it is best to first give a general description of the operation of the system, before explaining the operation of the device of Figure 1. It is first assumed that normal conditions exist in the entire installation at the beginning. 'signal location considered in particular, the two isolation joints 3 are in good condition and the track current received through the rails of section 5T is encoded at a frequency of at least 75, These conditions exist when the signal command located at the far end of the 5T track section displays its stop indication. Under these conditions, the 5TR track relay follows the track current encoded at the frequency of 75.
At the location shown, the excitation circuit of this relay comprises, in addition to rails 1 and 2 of section 5T, windings a and b of inductive connection 6, which in this case serves as a tuned resonance group, the RF rectifier group and the 5 TR relay winding.
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Since the relay 5TR operates at the frequency 75 of the code, its work and rest contacts 14 are closed alternately at this rate.
As explained previously, it follows that the 5FSA and
5BSA are excited and attract their contacts. Because of the delay resistors provided on these two relays, they remain in the energized position, even for the duration of the opening of the corresponding circuit, while contact 14 is actuated. at the frequency of the code It should now be noted that the duration of contact and the duration of the breaking of the code, that is to say the times during which the work contact 14 and the idle contact 14 are respectively closed, must be equal, so that the 5FSA and 5BSA relays receive approximately the same excitation.
If this condition does not exist, one or the other of these relays does not receive sufficient energy to keep it energized for the duration of the breaking of coding contact 14.
If it is assumed that the two relays 5FSA and 5BSA are in the excitation position, the 5H relay is then energized by the circuit indicated above. Due to its delay resistance, this relay also remains in the excitation position, even during The time interval of the switch-off of the contact 16. Current now flows into the primary winding 22 of the decoding transformer DT, the upper and lower halves of this winding being energized alternately. The corresponding circuits passing through terminal B, the work contact 18 of relay 5H, work contact 19 of relay 5TR and the upper half of the primary winding
22, or the rest contact 19 and the lower half of the primary winding 22, and finally for both circuits the N terminal.
This alternating current flow in opposite directions and in the two halves of the primary winding 22 induces an alternating current at the code frequency in the secondary winding 23 of the decoding transformer DT. This alternating current flows through the decoding group. 5DU, then the winding of the 5D relay. The 5DU decode group is of a well known construction;
includes a tuned circuit and a full wave rectifier. In group 5Du, this circuit is tuned to the frequency 180 of the code, that is, to 180 cycles per minute. Therefore, under the present conditions c 'that is, with a current of a frequency of 75 cycles per minute coming out of winding 23, insufficient current passes through the tuned circuit and the full wave rectifier to energize the 5D relay. , which therefore remains in the non-energized position. Since the open contact 20 of the 5H relay and the open contact 21 of the 5D relay are then closed, the yellow lamp of the 5S signal is energized and lights up to provide an indication of precaution or d 'approach.
If the track current received at this end, relay side, of section 5T is encoded at the frequency 180 of the code, the general condition of the device at this signal location is similar to that described in the previous paragraph. However, the alternating current induced in the secondary winding 23 of the decoding transformer DT now has a frequency of 180 cycles per minute. When this alternating current arrives in the decoding group 5DU, it produces at the output of it. This is sufficient current to excite relay 5D. As explained previously, the closing of work contacts 20 and 21 belonging respectively to relays 5H and 5D complete the excitation circuit of the green lamp of signal 55,
which therefore lights up by displaying an indication of high speed or of free way.
With a coded track current, having any of the two code frequencies, i.e. either frequency 75 or frequency 180, and flowing through section 5T, coded current is supplied to the track section. 4T by the supply circuit controlled by a contact of the transmitter.
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CT code tor. This can be of any well-known type;
it is shown in the figure as being of the relay type. The code transmitter CT operates at the frequency 180 of the code, that is, alternately opens and closes each contact 180 times per minute, However, since this It is the presence of the coded current and not the code frequency which is important in the 4T track section, this frequency can have any of the well known values and can be chosen as desired. The circuit providing the current channel to section 4T then passes through terminal BX of the current source, limiting resistor RA, work contact 180 of code transmitter CT, contact which closes at a frequency of 180 cycles per minute, work contacts 12 and 13 belonging respectively to the relays
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5BSA and 5FSA,
The winding b of the inductive connection 7 and finally the terminal NX of the source. As previously indicated, the windings and a of the inductive connection 7 act as a track transformer, and the current induced in the secondary winding is supplied. the rails of the 4T track section.It is evident, looking at the drawing, that if no
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coded rant is not received by the "3TÉ-relay" through the 5T channel section, no current is supplied to the 4T channel section, since the make contact 13 of the 5FSA relay is open.
It is now assumed that one of the isolation joints 3 no longer plays its role when a train passes signal 5S; in other words, the two track sections are no longer isolated from each other on the rail
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It is assumed that it is the joint of rail 2 which is defective.! It is well known that in an electrified part of a railway track the failure of a single insulation joint produces the same effect as the-
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failure of the two insulation joints in a non-electrified part, and this because of the inductive connections The pulses of the signaling current supplied to the section located behind the defective joint are then transmitted also to the track relay of the next section. in front of the defective seal. In other words,
the conditions are now such that a current flowing in the winding b of the inductive connection 7 induces an analogous current in the winding b of the inductive connection 6. This is possible thanks to the closed circuit of transformation which includes the lower half of the winding has of the inductive connection 7, the connection 8, the lower half of the winding helps the inductive connection 6 and the rail 2, which now forms, because of the defective seal 3, a perfect connection between the lower ends of the two windings.
Thus, when the 5T track section is unoccupied again and when a pulse of the track current is received by the 5TR track relay,
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a closed circuit supplies a current pulse to winding ¯b of inductive connection 7, which in turn causes the 5TR track relay to be kept in the energized state. Note that when the 5TR track relay receives the first coded current pulse closing its make contact 14, the 5FSA relay is also energized and immediately attracts its contacts.
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A circuit is thus closed by passing through terminal BXr, resistance RAs the rest contact 12 of relay 5BSA, work contact 13 of relay 5FSA, winding b of inductive connection 7 and terminal NX. then in the winding b of the inductive connection 7 induces a current, via the closed transformation circuit defined above, in the winding b of the inductive connection 6;
this
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current keeps the 5TR relay in the energized position. The signaling equipment is thus rendered inoperative at this point, so that the 4T track section receives only an uncoded current. Since the 5TR relay is kept energized, therefore so that the work contact 14 remains closed, the 5H and 5D relays cannot be energized and the 5S signal can only turn on its
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fe red, that is to say can only provide a stop indication.
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We will now assume that the same insulation joint 3 of rail 2 becomes faulty when no train occupies the length of track considered.Under these conditions, the coded current is received by relay 5TR passing through section of track 5T The current encoded at the frequency 180 of the code is also supplied to the rails of the track section 4T. When the isolation joint of the rail 2 becomes inoperative, conditions similar to those described above are established;
that is, the power supplied to the 4T track section also affects the 5TR track relay, which is normally powered by the section 9 track circuit ?, thus the coded current pulses supplied to the 4T section and passing through the faulty seal combine with the coded current pulses supplied through the 5T section and allow the contacts of the 5TR relay to remain attracted for an unusually large period of time. In other words, the operation of the 5TR relay in accordance with the code becomes inconsistent so that the duration of the relay energization, during which the NO contacts of the 5TR relay are closed, increases beyond the usual value. As a result of this increase in the time during which the normally closed contacts of 5TR are open,
the degree of excitation of the 5BSA relay winding is reduced. up to a value such that the armature of this relay drops out. The fall of the armature of the 5BSA relay causes the closing of the rest contacts of this relay and closes the replacement circuit supplying the current to the 4T track section.
In other words, since the closed contact 13 of the 5BSA relay short-circuits the 180 ¯ coding contact of the CT code transmitter, an uncoded current is supplied to the channel section 4T. This uncoded current flows naturally through the transformation circuit established by the defective insulation joint and the 5TR track relay is kept strongly energized. This suppresses the operation of the various relays associated with the track relay, so that the 5H and 5D relays drop out or remain in the no position excited. As a result, the 5S signal turns on its red light, i.e. displays a stop indication.The uncoded current continues to feed the 4T track section, until the insulation joint of the rail 2 is repaired,
and normal conditions can then be reestablished. Although the coded current continues to flow through the rails of the 5T track section, the uncoded current flowing through the transformation circuit established by the defective insulation joint. overrides the coded current, so the 5TR channel relay cannot follow the code.
As indicated previously, it has been: necessary, especially in the case where the electric propulsion is of the direct current type, to provide a short; -circuit with low resistance at the terminals of the inductive connection, on the supply side .during the breaking period of a code, so as to reduce to a reasonable value the increase in the duration of the passage of the current in the track circuit. This short circuit with low resistance is applied to the terminals of the winding primary of the track transformer, which winding in this case consists of the winding b of the inductive connection 7.
In other words, the winding b is short-circuited during the breaking time of the code via a circuit comprising the work contacts 12 and 13 belonging respectively to the relays 5BSA and 5FSA, and the rest contact 180 of code transmitter CT. In a particular case, it was found that without such a low resistance shunt on the primary winding of the track transformer, the increase in the duration of the current flow in the track circuit was too great to allow. allow satisfactory operation of the channel relay under all conditions.On the contrary, it was found, in the same case, that with the transformer winding short-circuited during the code breaking period,
The increase in the duration of current flow or energization of the channel relay was halved and was thus small enough to allow satisfactory operation of this relay in
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all conditions.
By using such a low resistance shunt across the primary winding of the inductive connection, however, a new problem has been created to solve with regard to the detection of a failure of an insulation joint. insulation joint has become inoperative, short-circuiting the inductive connection, on the power supply side, during the cut-off period of the code transmitter, decreases the impedance - of connection 7, at the end of the power supply side , so that this impedance behaves like a short circuit with respect to the inductive connection 6 and the track relay 5TR, producing the drop of this relay., Thus, the track relay tends to follow only the code transmitted to the same location,
by preventing the detection of a defective insulation joint when the defect occurs when the railway track is not occupied by any train. In other words, in the event that an insulation joint becomes inoperative in rail 2 when the track is unoccupied, the track relay 5TR, a low resistance short circuit being applied to the winding b of the inductive connection 7 during the code breaking period, tends to follow only the current encoded at the frequency of 180 cycles per minute, current which is supplied to the track section 4T, instead of following, as we have explained previously, the scrambled code which results from the combination of the coded currents of the two sections.
The faulty insulation seal should not be detected in this case. It would therefore be desirable for the short-circuiting contact of the CT code transmitter to introduce into the bypass circuit an element which has a low inpedance when the inductive connection of the The supply end, acting as a track transformer, supplies a track circuit without any defective insulation joint, and which on the contrary has a high impedance when the insulation joint is defective.
The problem exposed in the previous paragraph has been solved by the present invention by incorporating a nonlinear resistor in the shunt circuit applied to the winding b of connection 7 during the breaking period of the current coded in section 4T. non-linear realizes in the following way a correct detection of an insulation joint. With the arrangement shown in the figure the flight applied to the primary winding of the inductive connection, at the supply end, c 'that is to say at the far end of section 5, is for example of the order of 60 to 100 volts when it supplies a normal track circuit.
Under these conditions, the inductive connection, at the end of the relay side, only requires about one volt on the track winding, i.e. on the a winding of the inductive connection 6, to energize the 5TR track relay, and only about 0.6 volts to keep it energized, When the 2 rail insulation joint has become inoperative, a voltage of 0.6 volts applied to the a winding of the inductive connection 6 shows, through the closed circuit of. transformation described above, a voltage of about 20 volts across the terminals of winding b of inductive connection 7:
if the nonlinear resistor used in the bypass circuit conducts only a small current with a potential of 20 volts, i.e. has a relatively high resistance, the inductive connection 7 is not shorted during the entire power failure period coded in section 4T.
The inductive connection 7 does not then act as a short-circuit with respect to the connection 6 and the track relay 5TR responds to the coded current received through the rails of section 5T. explained previously, the 5TR relay is then actuated by a scrambled code. This operation causes the application of an uncoded current to the track circuit of the 4T section, and this current causes the deactivation of the coding device at this location to sign
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However, in the present example, the chosen nonlinear resistor must conduct a considerably greater current when any voltage greater than about 40 volts is applied across its terminals,
the intensity of the current having to increase for example roughly as the square of the voltage. The resistance of the shunt circuit is then low enough to damp the voltage oscillations during the code break period, oscillations appearing in connection 7 as a result of the track coded current supplied to section 4T by its normal power supply circuit shown. in figure 1.
If correctly chosen, the nonlinear resistor interposed in the shunt circuit makes a low resistance shunt across the inductive connection, at the end of the supply side, to dampen the vpltage oscillations which tend to increase the increase. duration of passage of current in the track circuit beyond an operating value.At the same time, the bypass circuit has a high resistance for such voltages resulting from the track current from the section forward through the intermediate of the transformation circuit; which is closed during the time an insulation joint is faulty. This high resistance shunt has no effect on the forward track relay and the desired code removal action may be carried out.
In Figure 1, the bypass circuit of the winding b of the inductive connection 7 comprises a non-linear resistor NL, which may be of the type well known under the name of "thyrite"; This resistor is chosen so that the circuit in which it is used has appropriate voltage limits. It is understood, however, that the present invention is not limited to the use of Thyrite for the nonlinear resistor, but that can instead use other resistors or nonlinear devices.
The bypass circuit passes through the lower end of the winding b of the inductive connection 7, the open contact 13 of the 5FSA relay, the open contact 12 of the 5BSA relay, the open contact 180 of the CT code transmitter, the nonlinear resistor NL and finally the upper end of the winding b.
If we now refer to Figure 2, we see a power supply circuit for the track section 4T and identical to that shown in Figure 1, with this difference however that a rare gas tube has been replaced. the non-linear resistance NL. Rare gas tubes have characteristics, from the point of view of electrical resistance, giving results equivalent to those obtained with non-linear resistors of the thyrite type, in other words, they have a low impedance when a High voltage is applied to their terminals, but their resistance increases to a high value below a certain chosen voltage. In the circuit of figure 2,
the rare gas tube chosen for this operation must have a very low impedance when a voltage equal to or greater than about 40 volts is applied to its terminals, and it must, on the contrary, have a high impedance if the voltage applied to it is less than 40 volts. This results in an operation similar to that described previously. In other words, when the insulation joints at the location considered are in good condition, so that the oscillations passing through 1 winding b of the inductive connection 7 .
during the cut-off period of the code have a high voltage, a low resistance shunt is applied to keep the increase in current flow time in the 4T track circuit low. If any of the isolation joints at this point becomes inoperative, so that low voltage oscillations occur in winding b of inductive connection 7 during the code break period, a high resistance shunt is applied across the winding, which has no effect on the function
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onement of the channel relay 5TR according to the scrambled code from which it follows that the coding device is rendered inoperative at the signal location considered.
Although a single embodiment has been represented and described here with a variant of the control device according to the invention, it is understood that various modifications can be made to this embodiment without departing from the scope for this. field of the invention.
CLAIMS.
1) Rail traffic control device characterized in that it comprises several coded track circuits and several track signals, each coded track circuit comprising a track relay according to the code and a source of encoded alternating current of a selected frequency and that it further comprises at each signal location a first repeater relay controlled by a work contact of the associated channel relay and capable of remaining energized if it is repeatedly energized by coded pulses passing through the constant working of the track relay, a second repeater relay, which is controlled by a rest contact of the track relay and by a work contact of said first repeater relay,
and which can remain in the excitation position if it is repeatedly energized by coded pulses passing through the rest contact of the channel relay, a code transmitter being able to operate at a chosen frequency, and finally a control circuit. A power supply for the track circuit behind each signal, comprising a first path through the AC source of the particular signal location, a code transmitter make contact, and a code transmitter make contact. repeater relay, a second path passing through said source, a rest contact of the second repeater relay and a work contact of the first repeater relay, and a bypass circuit for said track circuit extending backwards,
this shunt circuit comprising said work contacts of the repeater relays, a rest contact of the code transmitter and a non-linear resistor.