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La présente invention est relative à des perfectionnements appor- tés aux systèmes de sécurité qui sont utilisés dans l'exploitation des chemins de fer et connus sous le com de "circuits de voie".
On sait que dans ces systèmes, la présence d'un train ou d'un véhicule quelconque sur une partie déterminée de la voie est signalée par le fait que lés essieux du train ou du véhicule établissant entre les deux rails une connexion électrique, dite "shunt", ce qui fait tomber l'arma, ture d'un relais de voie qui est normalement attirée.
Il arrive, pour des causes diverses, par exemple, sous l'effet de la circulation de véhicules légers (autorails ou draisines) ou lorsque les portions de voie sont défectueuses (présence de sable ou d'une autre pellicule isolante sur la table de rail), que le shunt soit trop résis- tant pour entraîner la chute du relais de voie. Ce phénomène est suscepti- ble de causer des dérangements ou même des accidents.
Le but de la présente invention est de remédier à ce danger par des moyens simples et sûrs qui augmentent dans une forte proportion la sensibilité des circuits de voie à l'égard du shuntage. L'invention a éga- lement pour but des moyens qui éliminent toute influence extérieure indé- sirable sur les circuits de voie, susceptible de perturber leur fonction- nement. D'autres objets et avantages de l'invention ressortiront de la description qui suit.
Selon l'invention, la tension appliquée aux rails d'un circuit de voie est supérieure à la tension de perforation des couches résistan- tes ou isolantes qui peuvent s'interposer entre les rails et les roues, cette tension présentant des pulsations dont la fréquence est suffisante pour maintenir, en l'absence du shuntage, un relais de voie dans sa posi- tion d'attraction.
La dite tension intermittente peut être obtenue à l'aide d'un dispositif ou relais à relaxation qui est interposé entre le circuit de voie et une source de courant continu. Suivant les exemples de réalisation décrits dans la suite, cette tension est fournie à l'aide d'un relais élec- tronique, tandis que le relais de voie est relié au circuit de voie par l'intermédiaire d'un circuit à accumulation d'énergie qui permet au relais de rester en position active pendant les intervalles de temps qui séparent deux pulsations de tension successives. Afin d'éliminer toutes actions extérieures indésirables sur le fonctionnement des circuits de voie, l'in- vention prévoit des liaisons appropriées de couplage entre l'émetteur et le récepteur des impulsions.
La description qui va suivre en regard des dessins annexés, per- mettra de bien comprendre comment l'invention peut être mise en pratique.
La figure 1 représente le schéma électrique d'un circuit de voie à tension disruptive.
La figure 2 représente la courbe de variation de la tension aux bornes du primaire du transformateur d'alimentation du circuit de voie, en fonction du temps.
La figure 3 représente le graphique de variation de la tension aux bornes du secondaire du transformateur d'alimentation du circuit de voie, en fonction du temps.
La figure 4 représente le graphique des variations de la tension
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aux bornes du -relais de-"ve1"',:nen- foiurt1t1a du temps.
La figure 5 est un schéma relatif à un circuit de voie pourvu de moyens de couplage inductifs entre le récepteur et l'émetteur.
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La figure 6 est une variante de la figure 5 dans laquelle la synchronisation entre l'émetteur et le récepteur est assurée par un émet- teur auxiliaire.
La figure 7 est une autre variante dans laquelle la synchroni- sation est assurée par une ligne d'alimentation commune.
Comme on le voit sur la figure 1, un circuit de voie comporte des files de rails 1 et 2 séparées des files correspondantes des cantons adjacents par des joints isolants 3; les files 1 et 2 peuvent être shuntées par un ou plusieurs essieux 4.
A l'entrée du circuit de voie,l'alimentation est assurée par une source 5 de courant continu, source dont le débit est réglé par un un rhéostat ou organe équivalent 7.
Le courant ainsi réglé est appliqué aux bornes d'un condensa- teur 6 qui sont par ailleurs reliées à un circuit à décharge brusque ; ce dernier est constitué par le primaire d'un transformateur 8 monté en série avec un dispositif .conjoncteur 9.
Dans l'exemple représenté,ce dispositif conjoncteur est un thy- ratron dont la grille est mise sous tension de polarisation par une sour- ce de courant continu 11 dont le débit est réglé par un potentiomètre 10.
Bien entendu le circuit de grille peut être exécuté de toute autre façon adéquate.
L'entrée du circuit de voie est reliée au secondaire du trans- formateur 8 et la sortie du circuit de voie est reliée au primaire d'un transformateur 12 dont le secondaire est relié aux bornes d'un relais de voie 13, avec interposition en série d'un redresseur 14 et en paral- lèle, en aval de ce redresseur, d'un condensateur 15. Comme dans tous les relais de voie, le bobinage 13 actionne un ou plusieurs contacts 20 de fermeture de circuits. Le bobinage 13 peut être du type des bobinages normaux à courant continu, mais !il est de préférence choisi à impédance relativement élevée.
Le fonctionnement de l'appareillage ainsi décrit est le suivant : le condensateur 6 est constamment chargé par le courant réglé de la sour- ce 5 et la tension E1 aux bornes de ce condensateur augmente comme repré- senté par la branche ascendante 16 de la courbe de la figure 2, en fonc- tion du temps. Lorsque cette tension E1 atteint une valeur déterminée, le conjoncteur 9, dont la tension de grille est convenablement réglée, s'a- morce et laisse passer brusquement le courant de décharge du condensa- teur 6.
La décharge est représentée, en fonction du temps, par une chu- te de tension brusque selon la courbe 17 de la figure 2 ;elle induit dans le secondaire du transformateur 8 un courant dont la tension correspon- dante est représentée sur la figure 3 par les pointes 18 de très faible durée. Ces pointes de tension 18, créées périodiquement plusieurs fois par seconde par exemple, ont une durée t1 considérablement plus courte que les intervalles t2 qui les séparent et qui correspondent aux périodes de charge du condensateur 6.
En l'absence d'un essieu 4, ces impulsions de tension 18 se pro- pagent le long des rails 1 et 2 avec une certaine atténuation et excitent périodiquement le transformateur de sortie 12. Les tensions induites dans le secondaire de ce transformateur alimentent l'accumulateur d'énergie constitué par le condensateur 15 et ce dernier ne peut se décharger, du
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fait de la présence du redresseur 14, que dans le bobinage 13 du relais de voie; la tension E aux bornes est une tension en dents de scie qui est représentée sur la figure 4 par la courbe 19. Cette tension présente tou- jours une valeur positive de sorte que le contact : 20 (voir figure 1) reste toujours attiré par un courant continu ondulé.
Lorsque la voie est shuntée par un essieu de véhicule 4, la ten- sion de pointe des impulsions périodiques 18,tension qui peut être de l'ordre de 60 à 100 volts par exempleest toujours suffisante pour atnor- cer et faire passer, même dans les conditions les plus défavorables pour le contact rails-bandages, un courant de court-circuit ; il s'établit ain- si une dérivation ou shunt efficace qui provoque la chute certaine en po- sition de repos du contact 20 du relais 13. L'expérience montre en effet que la tension E3 devient pratiquement nulle, quel que soit l'état de la voie et quelle que soit la nature du véhicule. Il est à noter que ce ré- sultat très avantageux ne peut pas être atteint par les circuits habituels alimentés à faible consommation en courant continu.
Etant donné que la durée t1 des impulsions est en outre beaucoup plus courte que la durée des intervalles de temps t2, les constantes élec- triques des différents circuits étant ohoisis à cet effet, la puissance qui est nécessaire pour alimenter un tel circuit de voie reste de l'ordre d'une centaine de watts par exemple, ce qui est tout à fait acceptable, malgré la puissance instantanée assez élevée qui apparaît lors de l'établissement des pointes 18 et qui permet de produire à coup sûr le shuntage efficace par des décharges disruptives entre les roues et les rails.
Il y a lieu de noter également que la défaillance éventuelle de n'importe quel élément du dispositifdécrit a pour effet de provoquer la chute en position de repos du contact 20,.de sorte que l'installation répond d'une façon complète aux règles de sécurité qui doivent être observées en matière de signalisation.
Il est entendu que l'émetteur d'impulsions de courant à tension disruptive pourrait être du type purement mécanique, électro-mécanique ou autre. De même le dispositif accumalateur de l'énergie des impulsions à l'entrée du relais de voie pourrait également être d'une nature quelcon- que et emmagasiner l'énergie sous des formes diverses.
Les circuits de voie qu'on vient de décrire sont peu sensibles aux erturbations diverses venant de l'extérieur. On peut toutefois amé- liorer sensiblement leur fonctionnement par élimination plus complète de toute influence extérieure autre que le shuntage proprement dit, en écar- tant par exemple les effets des circuits de voie adjacents ou superposés et ceux des surtensions accidentelles ou d'impulsions parasites d'une na- ture quelconque.
A cet effet, les récepteurs des circuits de voie sont agencés pour obéir uniquement et sélectivement aux émetteurs déterminés d'impul- sions.
Cette sensibilité sélective est obtenue par un couplage de syn- chronisation entre les émetteurs et les récepteurs correspondants, chacun des récepteurs comportant un élément de conductibilité intermittente qui- est commandée pour apparaître à la même cadence que celle des impulsions qui doivent être actives. Pour agir toujours dans le sens qu'impose la sécurité, ces dispositions peuvent en outre comporter des moyens appropriés de filtrage.
Suivant la figure 5, le récepteur R comporte, au lieu du redres- seur 14 de la figure 1, un élément 24 à conductibilité unilatérale et in-
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termittente. Il peut être constitué par une soupape électronique ou ioni- que, un transistor, un relais rapide ou autre. Dans l'exemple considéré, il est constitué par un tube à cathode froide pourvu d'une électrode de com- mande ou d'amorçage 24a. Le circuit de commande ou d'amorçage relié à cette électrode comporte un enroulement d'un transformateur de couplage 22 dont le sepond enroulement est réuni par une ligne bifilaire de synchronisation 23 à un autre transformateur de couplage 21. Un enroulement de ce dernier est inséré dans le circuit de sortie de la soupape 9 de l'émetteur E.
En fonctionnement, chaque impulsion fournie par E excite, par l'intermédiaire des transformateurs 21 et 22, et de la ligne 23, l'élec- trode de commande 24a et rend conducteur le tube 24 à cathode froide qui, normalement, en dehors de la durée de ces impulsions, reste non conduc- teur. Il en résulte que le relais de voie 13 ne peut être excité que si les impulsions transmises par les rails 1 et 2 et par les transformateurs 8 et 12 coïncident exactement avec les impulsions auxiliaires de synchro- nisation transmises par la ligne de couplage 23. En dehors de cette con- cordance des deux trains d'impulsions, le récepteur R est insensible aux actions extérieures qui pourraient émaner, par exemple, de circuits de voie voisins.
L'agencement ainsi conçu élimine pratiquement toute perturbation indésirable. Il peut toutefois arriver qu'une tension transitoire acci- dentelle apparaissant entre les rails 1 et 2 puisse être transmise, d'une part, par les transformateurs 8, 21 et 22, et, d'autre part, par le trans- formateur 12, de façon telle qu'il en résulte une excitation indésirable du relais de voie 13.
Cette éventualité est écartée, conformément au schéma représenté sur la figure 6, où le transformateur de couplage 21 de la figure 5 est remplacé par un transformateur 21a dont le primaire est inséré, non pas dans le circuit anodique de la soupape ionique 9, mais dans le circuit de grille de cette soupape. Par ailleurs, la source de courant électrique 11 qui polarise la grille est.réglée de façon telle que la décharge ne s'amorce plus spontanément dans ladite soupape 9. L'amorçage de cette décharge est commandé par une source auxiliaire 25 de synchronisation qui alimente la ligne de synchronisation 23a par d'es fils 26 en fournissant des "impul- sions pilotes".
Ces impulsions pilotes ont pour effet de modifier la polarisa- tion de grille de la soupape 9 de façon à provoquer la décharge dans cette soupape en même temps que d'exciter en synchronisme l'électrode 24a du tube 24 à cathode froide, ou d'une autre dispositif équivalent, rendant ce tube 24 conducteur. Par ces moyens, la ligne de synchronisation 23a n'est plus affectée par des surtensions qui pourraient apparaître dans le circuit de voie 1, 2 ; l'élimination de divers effets extérieurs est donc rendue beaucoup plus-complète.
Dans certains cas, surtout lorsque les circuits de voie ont une longueur considérable, il peut être désirable d'éviter l'utilisation de lignes spéciales de synchronisation telles que les lignes 23 ou 23a. Il est possible, comme cela est montré sur la figure 7, de remplacer ces li- gnes de synchronisation par une ligne d'alimentation 30 à courant alter- natif qui suit généralement la voieo
Sur cette figure, l'émetteur E, représenté schématiquement par un rectangle, est relié à une extrémité de la voie par des connexions 8a et le récepteur R est relié à l'extrémité opposée de ladite voie par des connexions 12a, ce récepteur R étant également schématisé par un rectan- gle.
Les transformateurs de couplage 31 et 32 sont du cype connu de "trans-
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formateurs de pointes" dont les circuits magnétiques présentent une courte d'aimantation pratiquement rectangulaire. Ils sont reliés par l'un de leurs enroulements, respectivement à l'émetteur E et au récepteur R, leurs autres enroulements étant reliés aux deux conducteurs de la ligne 30.
Si la ligne 30 est sous une tension alternative à 50 Hz, par exemple, chacun de ces transformateurs 31 et 32 fournit ainsi 50 courtes impulsions de tension positive et autant d'impulsions de tension négative par seconde. Les impulsions négatives demeurent inactives, tandis que les pointes positives définissent les moments où les soupapes 9 et 24 sont prêtes à fonctionner.
Dans ces conditions, si la polarisation de grille de la soupape
9 est régéle comme dans le cas de la figure 6, mais devient active sous l'effet de l'impulsion pilote qui est fournie par le transformateur 31, la décharge de cette soupape 9 s'amorce dès que la tension aux bornes du condensateur 6 atteint une valeur prédéterminée. On obtient ainsi les mêmes résultats de synchronisation qu'avec les moyens décrits en regard de la figure 6 mais sans aucune ligne spéciale de synchronisation.
Etant donné que dans certains cas, la propagation des impulsions le long des rails 1 et 2 peut s'accompagner de phénomènes de déphasage, on peut si cela est nécessaire, faire appel à des systèmes correcteurs de déphasage placés convenablement dans les circuits de synchronisation. Dans le cas de la figure 7, il est possible d'insérer un tel correcteur 33 dans le circuit qui relie l'un des transformateurs 31 et 32 à la ligne 30 ou bien dans les circuits des deux transformateurs 31 et 32. Dans le cas de l'agencement schématisé sur la figure 6, un tel correcteur de déphasage 34 peut être placé sur l'une des branches du circuit de synchronisation 23a.
L'agencement de ces déphaseurs de correction peut être du genre de ceux qui sont utilisés dans les ponts bien connus à résistance-induc- tance et potentiomètres, imaginés par Alexanderson, ou de tout autre dis- positif équivalent.
Les moyens ci-dessus décrits peuvent être, dans certains cas, utilement complétés par des dispositids de filtrage destinés plus particu- lièrement à éliminer les effets perturbateurs de tensions à fréquences industrielles qui peuvent apparaître dans la voie. Il peut, en effet, se produire qu'une alternance positive d'une telle tension se présente sur l'anode du tube 24 au moment précis où son électrode d'amorçage 24a reçoit, par le transformateur 22 ou par le "transformateur de pointe" 32, une im- pulsion également positive. Dans ce cas, même si aucune impulsion n'est transmise par le transformateur 12 (cas du shuntage, par exemple), le re- lais de voie 13 pourrait être excité.
Cette éventualité peut être écartée à l'aide de dispositifs de filtrage désignés par la lettre F sur les figu- res 5, 6 et 7. '
Etant donné que la fréquence normale des impulsions, fournie par l'émetteur E (qui peut être par exemple de 1 à 2 Hz) est très inférieure à la fréquence industrielle, qui est de l'ordre de 50 Hz, le filtrage est facile et il peut être réalisé par les moyens de la technique habituelle des filtres dénommés "passe-bas".
A titre d'exemple, comme représenté sur la figure 6, le filtre passe-bas est constitué à l'aide d'un redresseur 14a monté en série avec un condensateur 27 dans le circuit d'alimentation du transformateur 12 et ce montage est complété par une résistance de décharge 28, branchée en dérivation sur le condensateur 27 et le primaire du transformateur 12.
Un tel circuit de filtrage tient compte des considérations de sécurité,
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impératives dans la signalisation ferroviaire.
Les constantes du circuit formé par le condensateur 27, la résis- tance 28 et le primaire du transformateur 12 sont choiies pour que le con- densateur 27 se décharge très lentement mais juste assez vite pour pouvoir être périodiquement rechargé par les impulsions normales ; ce circuit à grande constante de temps bloque pratiquement les 50 impulsions positives par seconde qui pourraient passer par le redresseur 14a, de sorte que les tensions à fréquences industrielles restent sans effet sur le relais de voie 13, pour parer au danger de claquage de ce condensateur 27, il est possible d'insérer dans son circuit un fusible 29 qui vient à se cou- per sous l'effet des courants alternatifs prenant une valeur excessive, en cas de défaillance du condensateur.
Il va de soi que sans sortir du cadre de l'invention on pourra apporter des modifications aux formes d'exécution qui viennent d'être dé- crites.
REVENDICATIONS. -
1 - Circuits de voie caractérisée par le fait que la tension de fonctionnement appliquée aux rails présente la forme de courtes pulsa- tions périodiques espacées dont la tension est supérieure à la tension de perforation des couches à mauvaise conductibilité qui peuvent apparaî- tre entre les rails et les roues des véhicules, la fréquence de ces pul- sations étant suffisante pour maintenir un relais de voie dans sa posi- tion d'attraction, tant que la voie n'est pas shuntée par des véhicules.
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The present invention relates to improvements in safety systems which are used in railway operation and known as "track circuits".
It is known that in these systems, the presence of any train or any vehicle on a determined part of the track is indicated by the fact that the axles of the train or of the vehicle establishing an electrical connection between the two rails, called " shunt ", which drops the arming of a channel relay which is normally attracted.
It happens, for various causes, for example, under the effect of the circulation of light vehicles (railcars or railcars) or when the sections of track are defective (presence of sand or another insulating film on the rail table ), that the shunt is too strong to cause the channel relay to drop. This phenomenon is liable to cause disturbances or even accidents.
The aim of the present invention is to remedy this danger by simple and reliable means which greatly increase the sensitivity of track circuits with regard to bypassing. Another aim of the invention is to provide means which eliminate any undesirable external influence on the track circuits, liable to disturb their operation. Other objects and advantages of the invention will emerge from the following description.
According to the invention, the voltage applied to the rails of a track circuit is greater than the puncture voltage of the resistant or insulating layers which can be interposed between the rails and the wheels, this voltage exhibiting pulsations whose frequency is sufficient to maintain, in the absence of bypassing, a track relay in its attracting position.
Said intermittent voltage can be obtained using a relaxation device or relay which is interposed between the track circuit and a direct current source. According to the embodiments described below, this voltage is supplied by means of an electronic relay, while the track relay is connected to the track circuit by means of an accumulation circuit. energy that allows the relay to remain in the active position during the time intervals between two successive voltage pulses. In order to eliminate any undesirable external actions on the operation of the track circuits, the invention provides for suitable coupling links between the transmitter and the receiver of the pulses.
The description which will follow with reference to the accompanying drawings will make it possible to understand clearly how the invention can be put into practice.
FIG. 1 represents the electric diagram of a circuit with breakdown voltage.
FIG. 2 represents the variation curve of the voltage at the terminals of the primary of the supply transformer of the track circuit, as a function of time.
FIG. 3 represents the graph of the variation of the voltage at the terminals of the secondary of the supply transformer of the track circuit, as a function of time.
Figure 4 shows the graph of voltage variations
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at the terminals of the -relay de- "ve1" ',: nen- faithurt1t1a time.
FIG. 5 is a diagram relating to a track circuit provided with inductive coupling means between the receiver and the transmitter.
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FIG. 6 is a variant of FIG. 5 in which the synchronization between the transmitter and the receiver is ensured by an auxiliary transmitter.
FIG. 7 is another variant in which synchronization is ensured by a common supply line.
As seen in Figure 1, a track circuit comprises rows of rails 1 and 2 separated from the corresponding rows of adjacent blocks by insulating joints 3; rows 1 and 2 can be bypassed by one or more axles 4.
At the input of the track circuit, the power supply is provided by a source 5 of direct current, the source of which is regulated by a rheostat or equivalent device 7.
The current thus regulated is applied to the terminals of a capacitor 6 which are moreover connected to a sudden discharge circuit; the latter is formed by the primary of a transformer 8 mounted in series with a circuit breaker device 9.
In the example shown, this contactor device is a thyratron, the gate of which is energized with bias by a direct current source 11, the flow rate of which is regulated by a potentiometer 10.
Of course, the gate circuit can be executed in any other suitable way.
The input of the track circuit is connected to the secondary of transformer 8 and the output of the track circuit is connected to the primary of a transformer 12, the secondary of which is connected to the terminals of a track relay 13, with interposition in series of a rectifier 14 and in parallel, downstream of this rectifier, of a capacitor 15. As in all track relays, the coil 13 actuates one or more contacts 20 for closing circuits. The coil 13 may be of the type of the normal direct current coils, but it is preferably chosen to be relatively high impedance.
The operation of the apparatus thus described is as follows: the capacitor 6 is constantly charged by the regulated current of the source 5 and the voltage E1 at the terminals of this capacitor increases as represented by the ascending branch 16 of the curve. of FIG. 2, as a function of time. When this voltage E1 reaches a determined value, the contactor 9, the gate voltage of which is suitably adjusted, starts up and suddenly lets the discharge current of the capacitor 6 pass.
The discharge is represented, as a function of time, by a sudden drop in voltage according to curve 17 of FIG. 2; it induces in the secondary of transformer 8 a current whose corresponding voltage is represented in FIG. 3 by the points 18 of very short duration. These voltage peaks 18, created periodically several times per second for example, have a duration t1 considerably shorter than the intervals t2 which separate them and which correspond to the charging periods of the capacitor 6.
In the absence of an axle 4, these voltage pulses 18 propagate along the rails 1 and 2 with a certain attenuation and periodically excite the output transformer 12. The voltages induced in the secondary of this transformer supply the transformer. 'energy accumulator constituted by the capacitor 15 and the latter cannot be discharged, from the
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fact of the presence of the rectifier 14, that in the winding 13 of the channel relay; the voltage E at the terminals is a sawtooth voltage which is represented in figure 4 by curve 19. This voltage always has a positive value so that the contact: 20 (see figure 1) always remains attracted by a rippled direct current.
When the track is bypassed by a vehicle axle 4, the peak voltage of the periodic pulses 18, which may be of the order of 60 to 100 volts, for example, is always sufficient to dampen and pass, even in the most unfavorable conditions for the rail-tire contact, a short-circuit current; an effective shunt or shunt is thus established which causes the certain drop in the rest position of contact 20 of relay 13. Experience shows that the voltage E3 becomes practically zero, whatever the state. of the track and whatever the nature of the vehicle. It should be noted that this very advantageous result cannot be achieved by the usual circuits supplied with low consumption in direct current.
Since the duration t1 of the pulses is also much shorter than the duration of the time intervals t2, the electrical constants of the different circuits being chosen for this purpose, the power which is necessary to supply such a track circuit remains of the order of a hundred watts for example, which is quite acceptable, despite the fairly high instantaneous power which appears during the establishment of the peaks 18 and which makes it possible to produce without fail the efficient shunting by disruptive discharges between wheels and rails.
It should also be noted that the possible failure of any element of the device described has the effect of causing the contact 20 to fall into the rest position, so that the installation fully meets the rules of safety which must be observed in terms of signage.
It is understood that the emitter of current pulses with breakdown voltage could be of the purely mechanical, electro-mechanical or other type. Likewise, the device for accumulating the energy of the pulses at the input of the track relay could also be of any kind and store the energy in various forms.
The track circuits which have just been described are not very sensitive to various disturbances from outside. However, their operation can be appreciably improved by the more complete elimination of any external influence other than the shunt itself, for example by eliminating the effects of adjacent or superimposed track circuits and those of accidental overvoltages or parasitic pulses of 'any kind.
For this purpose, the receivers of the track circuits are arranged to obey only and selectively the determined emitters of pulses.
This selective sensitivity is obtained by a synchronization coupling between the transmitters and the corresponding receivers, each of the receivers comprising an element of intermittent conductivity which is controlled to appear at the same rate as that of the pulses which must be active. To always act in the sense required by security, these provisions may also include appropriate filtering means.
According to FIG. 5, the receiver R comprises, instead of the rectifier 14 of FIG. 1, an element 24 with unilateral and internal conductivity.
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termittent. It can be constituted by an electronic or ionic valve, a transistor, a fast relay or the like. In the example considered, it consists of a cold cathode tube provided with a control or starting electrode 24a. The control or starting circuit connected to this electrode comprises a winding of a coupling transformer 22, the second winding of which is joined by a two-wire synchronization line 23 to another coupling transformer 21. A winding of the latter is inserted. in the output circuit of valve 9 of emitter E.
In operation, each pulse supplied by E excites, via transformers 21 and 22, and line 23, control electrode 24a and conducts cold cathode tube 24 which, normally, outside. the duration of these pulses remains non-conductive. As a result, the track relay 13 can only be energized if the pulses transmitted by rails 1 and 2 and by transformers 8 and 12 coincide exactly with the auxiliary synchronization pulses transmitted by coupling line 23. As a result apart from this agreement of the two trains of pulses, the receiver R is insensitive to external actions which could emanate, for example, from neighboring track circuits.
The arrangement thus conceived practically eliminates any undesirable disturbance. It may however happen that an accidental transient voltage appearing between rails 1 and 2 can be transmitted, on the one hand, by transformers 8, 21 and 22, and, on the other hand, by transformer 12. , such that undesirable energization of the track relay 13 results.
This possibility is ruled out, in accordance with the diagram shown in figure 6, where the coupling transformer 21 of figure 5 is replaced by a transformer 21a whose primary is inserted, not in the anode circuit of the ionic valve 9, but in the gate circuit of this valve. Furthermore, the source of electric current 11 which polarizes the grid is adjusted so that the discharge no longer starts spontaneously in said valve 9. The initiation of this discharge is controlled by an auxiliary synchronization source 25 which supplies power. the synchronization line 23a through wires 26 providing "pilot pulses".
These pilot pulses have the effect of changing the gate bias of valve 9 so as to cause discharge in this valve at the same time as synchronously energizing the electrode 24a of the cold cathode tube 24, or another equivalent device, making this tube 24 conductive. By these means, the synchronization line 23a is no longer affected by overvoltages which could appear in the track circuit 1, 2; the elimination of various external effects is therefore made much more complete.
In some cases, especially where the track circuits are of considerable length, it may be desirable to avoid the use of special synchronization lines such as lines 23 or 23a. It is possible, as shown in Fig. 7, to replace these synchronization lines with an AC power line 30 which generally follows the path.
In this figure, the emitter E, shown schematically by a rectangle, is connected to one end of the channel by connections 8a and the receiver R is connected to the opposite end of said channel by connections 12a, this receiver R being also shown schematically by a rectangle.
Coupling transformers 31 and 32 are of the known type of "trans-
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tip formers "whose magnetic circuits have a short practically rectangular magnetization. They are connected by one of their windings, respectively to the emitter E and to the receiver R, their other windings being connected to the two conductors of the line 30.
If the line 30 is under an alternating voltage at 50 Hz, for example, each of these transformers 31 and 32 thus supplies 50 short positive voltage pulses and as many negative voltage pulses per second. The negative pulses remain inactive, while the positive spikes define the times when valves 9 and 24 are ready to operate.
Under these conditions, if the gate bias of the valve
9 is regulated as in the case of FIG. 6, but becomes active under the effect of the pilot pulse which is supplied by the transformer 31, the discharge of this valve 9 begins as soon as the voltage at the terminals of the capacitor 6 reaches a predetermined value. The same synchronization results are thus obtained as with the means described with reference to FIG. 6 but without any special synchronization line.
Given that in certain cases the propagation of the pulses along the rails 1 and 2 may be accompanied by phase shift phenomena, it is possible, if necessary, to use phase shift correcting systems suitably placed in the synchronization circuits. In the case of FIG. 7, it is possible to insert such a corrector 33 in the circuit which connects one of the transformers 31 and 32 to the line 30 or else in the circuits of the two transformers 31 and 32. In the case of the arrangement shown schematically in FIG. 6, such a phase shift corrector 34 can be placed on one of the branches of the synchronization circuit 23a.
The arrangement of these correction phase shifters may be of the type used in the well known resistance-inductance bridges and potentiometers, devised by Alexanderson, or any other equivalent device.
The means described above can be, in certain cases, usefully supplemented by filtering devices intended more particularly to eliminate the disturbing effects of voltages at industrial frequencies which can appear in the channel. It may, in fact, occur that a positive half-wave of such a voltage is present on the anode of the tube 24 at the precise moment when its starting electrode 24a receives, by the transformer 22 or by the "peak transformer". "32, an equally positive impulse. In this case, even if no pulse is transmitted by the transformer 12 (case of bypassing, for example), the track relay 13 could be energized.
This possibility can be avoided by using filtering devices designated by the letter F in figures 5, 6 and 7. '
Given that the normal frequency of the pulses, supplied by the transmitter E (which can be for example from 1 to 2 Hz) is much lower than the industrial frequency, which is of the order of 50 Hz, the filtering is easy and it can be achieved by means of the usual technique of so-called "low-pass" filters.
By way of example, as shown in FIG. 6, the low-pass filter is formed using a rectifier 14a mounted in series with a capacitor 27 in the supply circuit of transformer 12 and this assembly is completed. by a discharge resistor 28, connected in shunt on the capacitor 27 and the primary of the transformer 12.
Such a filtering circuit takes into account security considerations,
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imperative in railway signaling.
The constants of the circuit formed by the capacitor 27, the resistor 28 and the primary of the transformer 12 are chosen so that the capacitor 27 discharges very slowly but just fast enough to be able to be periodically recharged by the normal pulses; this high time constant circuit practically blocks the 50 positive pulses per second which could pass through the rectifier 14a, so that the voltages at industrial frequencies have no effect on the track relay 13, to avoid the danger of this capacitor breaking down 27, it is possible to insert into its circuit a fuse 29 which breaks under the effect of alternating currents taking an excessive value, in the event of failure of the capacitor.
It goes without saying that without departing from the scope of the invention, modifications can be made to the embodiments which have just been described.
CLAIMS. -
1 - Track circuits characterized by the fact that the operating voltage applied to the rails has the form of short spaced periodic pulses, the voltage of which is greater than the perforation voltage of the layers of poor conductivity which may appear between the rails and the wheels of the vehicles, the frequency of these pulses being sufficient to maintain a track relay in its attracting position, as long as the track is not bypassed by vehicles.