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On connaît de nombreux systèmes de circuits de voie dans
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lesquels les courants de signalisation,' qui.;exelcent les amattî- res des relais de voie, circulent dans des sections de la voie, isolées par rapport aux sections voisines au moyen de joints isolants. Or, suivant la tendance actuelle de la technique ferroviaire, on utilise de plus en plus des rails très longs qui sont souvent soudés bout à bout, de sorte que l'emploi de Ces joints devient indésirable,
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La présente invention, due à MU, R. PEDOUSSAUT et J, DEBROCK, a essentiellement pour objet de réaliser des circuits de voie constitués par des sections indépendantes les unes des autres, mais non isolées électriquement, de sorte que les joints
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isolants ne sont plu"4cessalres.
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Conformément à l'invention, chaque section de la voie correspondant à un circuit de voie comporte une' source de courants périodiques de signalisation, émis à des instants dont la répar- tition dans le temps est particulière au circuit considéré,ainsi que des capteurs de ces courants, agencés pour n'être sensibles qu'à cette répartition particulière et reliés à au moins un refais de voie de telle façon que ce relais ne soit pas affecté par des courants de traction pouvant circuler dans les rails.
On comprendra mieux les autres objets et les caractéris- tiques de l'invention en se reportant au dessin annexé sur lequel la fig. 1 représente schématiquement un exemple de réalisation de deux circuits de voie adjacents ; la fig. 2, une adaptation de cette réalisation â .la circulation dans les deux sens ; la fig. 3, une autre adaptation au même mode d'exploitation ; la fig. 4, un mode de branchement des capteurs ; lafig. 5 est relative à un exemple de réalisation d'un capteur électro-magnétique.
Sur la fig. 1, on voit deux rails 1 et 2 sans interrup- tions, pouvant avoir une longueur indéfinie. En un point quelcon- que de la voie, on relie à ces rails un générateur 3 de courants de signalisation périodiques qui peuvent être unidirectionnels ou alternatifs, Ce générateur peut être réalisé de diverses façons ; pour fixer les Idées, on supposera, par exemple, qu'il est constitué par un dispositif électronique, agencé pour émettre des impul sions unidirectionnelles espacées dans le temps et ayant une courte durée.
Quelle que soit la nature du générateur 3, son fonctionnement a pour effet de faire circuler, à sa droite et à sa gauche dans les rails 1 et 2 des courants périodiques i dont les circuits se ferment par les fuites dans le ballast et par des interconne- xions éloignées quelconques qui peuvent éventuellement exister entre les deux rails. La. valeur des courants i subit une certaine atténuation en fonction de la distance et des conditions locales.
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A une distance voulue du générateur 3, on dispose près des rails 1 et 2 des capteurs 4 et 5 qui peuvent être électro- magnétiques et avoir, par exemple, une forme analogue à celle des enroulements secondaires de transformateurs d'intensité.
Suivant l'invention, on obtient notamment de bons résultats par un agencement conforme à la fig. 5, en disposant sous le rail un circuit magnétique 20 qui porte un enroulement capteur 4. la tension aux bornes 4A de ce dernier est sensiblement proportion- nelle au courant de signalisation i qui passe le long du rail 1.
II est à noter que le circuit magnétique 20 peut également être placé latéralement par rapport au rail 1.
Les capteurs 4 et 5, qui peuvent être reliés en série, alimentent au moins un relais de,voie 6 par l'intermédiaire d'un dispositif récepteur 7 qui joue le rôle d'accumulateur d'énergie.
Cet- accumulateur, qui peut avoir la forme d'un circuit capacitif par exemple, maintient dans le relais 6 un courant moyen d'une valeur suffisante pour que les!contacts du relais 6 restent fer- més, malgré le caractère périodique du courant de signalisation i reçu par l'organe 7.
Lorsqu'un essieu 15 d'un véhicule, qui se déplace dans le sens de la flèche F, dépasse l'emplacement des capteurs 5 et
4, ceux-ci sont mis hors service, car les courants i, mis en court-circuit par cet essieu, ne circulent plus à droite de celui- ci : il' en résulte que le relais de voie 6 n'est plus alimenté.
Quand l'essieu 15 dépasse légèrement l'emplacement du générateur 3, le relais 6 reste désexcité par le court-circuit du générateur, mais lorsque ce dépassement devient plus important, l'effet de ce court-circuit est atténué par l'impédance des rails, et à une certaine distance m à partir du générateur, le relais 6 'est de nouveau attiré. Tout se passe donc comme si la voie compor- tait des joints isolants, placés aux extrémités d'une section.
'isolée, désignée par L. Une section adjacente, désignée par IA, comporte des éléments homologues, désignés par les mêmes chiffres de référence, mais avec l'indice A.
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Pour que les courants de signalisation qui fonctionnent dans une section ne puissent agir que sur les relais de voie de la même section, on synchronise, dans chaque circuit de voie, les courants périodiques (émis par la source respective 3 ou 3A) avec les durées de réceptivité intermittente des relais de voie corres- pondants.
Cette synchronisation est effectuée par des tensions de commande déphasées, de sorte que les instants de fonctionnement des divers circuits de voie ne coïncident jamais,
A cet effet, les instants de fonctionnement du générateur
3 peuvent, par exemple, être déterminés par la fréquence et la phase d'une tension de commande qui est fournie par les conducteur
8 et 9 d'une ligne polyphasée 12 qui court le long de la voie.Cette tension alternative déterminé., par l'intermédiaire d'une dérivation de commande 11, les moments d'émission des impulsions qui sont fournies dans la section L.
Une autre dérivation de commande 13, branchée sur les mêmes conducteurs 8 et 9 et associée éventuelle- ment à un déphaseur réglable 14, rend périodiquement conducteur le dispositif 7, qui peut comporter à cet effet une soupape élec- tronique, périodiquement commandée par les fils 13. On obtient ain- si le synchronisme entre les impulsions émises par 3 et les durées de conductibilité du dispositif 7, de sorte que le relais 6 n'est sensible qu'aux courants i de la section L.
Le même résultat est obtenu par les éléments homologues de la section LA, mais dans cette dernière, les dérivations de commande 11A et 13A sont branchées sur les conducteurs 9 et 10 et. par conséquent alimentées par une tension ayant une phase diffé- rente. Les instants de fonctionnement des deux circuits de voie sont ainsi décalés dans le temps. Il en résulte que les impulsions de signalisation de la section L ne peuvent agir que sur le relais de voie 6 mais non sur le relais de voie 6A, et que, vice-versa, le relais 6 est insensible aux impulsions de la section L.. De cette façon, on peut réaliser, malgré l'absence de joints Isolants, plu- sieurs sections adjacentes à fonctionnements indépendants.
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En ce qui concerne les forts courants de retour prove- nant des locomotives ou 'automotrices, ils se répartissent égale- ment parmi les rails 1 et 2 et créent dans les capteurs 4 et. 5 des tensions à peu près égales et opposées. D'autre part, s'il se présente un léger déséquilibre I de ces courants de traction, on constate facilement que la variation dI/dt de ces courants est beaucoup plus faible que la variation di/dt, car les courants de signalisation i ont la forme de. pointes espacées de très courte durée. Les relais de voie ne sont, dans ces conditions, pratique-' ment pas affectés par les courants de traction qui retournent par les rails.
Le système de la fig. 1 peut être arrangé pour fonction- ner dans le cas où les véhicules circulent dans les deux sens.Sur la fig. 2, où la voie est schématisée par un seul trait horizon- tale les rectangles 21, 22, 23 et 24 représentent plusieurs en- sembles de capteurs ¯4 et 5 ou 4, et 5A de la fig. 1 , destinée à coopérer avec les générateurs 3 et SA. On s'arrange pour que les capteurs 24 coopèrent avec le générateur 3. et les capteurs 33' avec le générateur 3, lorsque les véhicules circulent dans le sens de la flèche F1 ; si le sens de la circulation est celui de la flèche F2, ce sont les capteurs 21 qui coopèrent avec le générateur 3 et les capteurs 22 avec le générateur 3A.
Dans ces deux cas, on associe aux divers capteurs, des relais de voie correspondants qui agissent sur des jeux respectifs de signaux.
On peut également résoudre le problème de la, circulation dans les deux sens par un arrangement symétrique conforme à la fig. 3, qui présente l'avantage de réaliser une meilleure défini- tion de la longueur du circuit de voie et de ne comporter qu'un seul relais de voie.
Un générateur 3 est placé à peu près au milieu de la section L et descapteurs 16, 17, 18 et 19 sont situés, comme- représenté, symétriquement à ses extrémités, étant reliés à un
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appareil d'accumulation 7 et à un relais de voie 6 de telle façon que les actions des courants de signalisation i s'additionnent, alors que les actions des courants de retour s'annulent. L'inter- connexion des quatre capteurs peut se faire de diverses façons, mais celle qui est représentée apporte l'avantage important d'elle miner complètement tout effet des courants de traction dans les rails, même si ces courants sont très inégaux, Lorsqu'un véhicule met .hors service une paire de capteurs,
18 et 19 par exempt il affaiblit en même temps suffisamment l'action des deux autres pai le shuntage des rails, pour que 1'armature du relais 6 tombe. Par contre, lorsque ce véhicule quitte la section L, les capteurs sont suffisamment excités pour attirer l'armature.
En exposant le fonctionnement des capteurs 4 et 5, on avait supposé que les circuits des courants de signalisation i se ferment par les fuites à travers le ballast de la voie'et que les capteurs ne sont sensibles qu'à l'intensité de ces courants. Suivait la fig. 4, on peut également les rendre sensibles à la tension U de signalisation qui apparaît entre les rails 1 et 2 ; à cet effet, on complète le système de captage décrit par un enroulement voltmétrique supplémentaire. On peut, par exemple, utiliser deux trans formateurs 25 et 26, le'premier étant alimenté par les bobines ampèremétriques 4 et 5 branchées en série, et'le deuxième étant exci- té par.la tension de signalisation U, comme représenté.
Les second daires des transformateurs 25 et 26 peuvent être relies en série pour alimenter le dispositif 7 et un relais de voie 6, On compren- dra que cet arrangement genre compound est beaucoup moins sensible aux variations de l'état de la voie et qu'il fonctionne bien même si la résistance du ballast est infinie, c'est-à-dire si les deux rails sont complètement isolés l'un par rapport à l'autre.
Il est entendu que les formes de réalisation que l'on vient de décrire ne sont pas limitatives et qu'elles peuvent être modifiées de diverses façons sans sortir du cadre de la présente
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invention. On peut par exemple effectuer la séparation fonctionnelle des divers circuits de voie en utilisant des génératrices à carences différentes qui sont définies par des fréquences* ou par des codes particuliers de fonctionnement.
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Many track circuit systems are known in
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in which the signaling currents, which excel the amattîres of the track relays, circulate in sections of the track isolated from neighboring sections by means of insulating joints. However, following the current trend in railway technology, very long rails are increasingly used which are often butt welded, so that the use of these joints becomes undesirable,
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The present invention, due to MU, R. PEDOUSSAUT and J, DEBROCK, essentially aims to produce track circuits formed by sections independent of each other, but not electrically isolated, so that the joints
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insulators are no longer "4cessalres.
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According to the invention, each section of the track corresponding to a track circuit comprises a source of periodic signaling currents, emitted at instants the distribution of which in time is particular to the circuit considered, as well as these currents, arranged to be sensitive only to this particular distribution and connected to at least one new track so that this relay is not affected by traction currents that can circulate in the rails.
The other objects and the characteristics of the invention will be better understood by referring to the accompanying drawing in which FIG. 1 schematically shows an embodiment of two adjacent track circuits; fig. 2, an adaptation of this embodiment to traffic in both directions; fig. 3, another adaptation to the same operating mode; fig. 4, a method of connecting the sensors; lafig. 5 relates to an exemplary embodiment of an electromagnetic sensor.
In fig. 1, we see two rails 1 and 2 without interruptions, which may have an indefinite length. At any point on the track, a generator 3 of periodic signaling currents which can be unidirectional or alternating is connected to these rails. This generator can be produced in various ways; to fix the Ideas, it will be assumed, for example, that it is constituted by an electronic device, arranged to emit unidirectional pulses spaced in time and having a short duration.
Whatever the nature of generator 3, its operation has the effect of making circulate, to its right and to its left in the rails 1 and 2, periodic currents i whose circuits are closed by leaks in the ballast and by interconnects. - Any remote xions which may possibly exist between the two rails. The value of the currents i undergoes a certain attenuation as a function of distance and local conditions.
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At a desired distance from the generator 3, there are near the rails 1 and 2 sensors 4 and 5 which can be electromagnetic and have, for example, a shape similar to that of the secondary windings of current transformers.
According to the invention, in particular good results are obtained by an arrangement according to FIG. 5, by placing under the rail a magnetic circuit 20 which carries a sensor winding 4. the voltage at the terminals 4A of the latter is substantially proportional to the signaling current i which passes along the rail 1.
It should be noted that the magnetic circuit 20 can also be placed laterally with respect to the rail 1.
The sensors 4 and 5, which can be connected in series, supply at least one relay from channel 6 via a receiver device 7 which acts as an energy accumulator.
This accumulator, which may have the form of a capacitive circuit for example, maintains in relay 6 an average current of a sufficient value so that the contacts of relay 6 remain closed, despite the periodic nature of the current of. signaling i received by device 7.
When an axle 15 of a vehicle, which moves in the direction of arrow F, passes the location of the sensors 5 and
4, these are put out of service, because the currents i, short-circuited by this axle, no longer circulate to the right of the latter: it follows that the track relay 6 is no longer supplied.
When axle 15 slightly exceeds the location of generator 3, relay 6 remains de-energized by the generator short-circuit, but when this overshoot becomes larger, the effect of this short-circuit is attenuated by the impedance of the generator. rails, and at a distance m from the generator, the relay 6 'is attracted again. Everything therefore takes place as if the track included insulating joints, placed at the ends of a section.
'isolated, designated by L. An adjacent section, designated by IA, comprises homologous elements, designated by the same reference numerals, but with the index A.
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So that the signaling currents that operate in one section can only act on the track relays of the same section, the periodic currents (emitted by the respective source 3 or 3A) are synchronized in each track circuit with the times intermittent receptivity of the corresponding track relays.
This synchronization is carried out by phase-shifted control voltages, so that the operating instants of the various track circuits never coincide,
For this purpose, the instants of operation of the generator
3 can, for example, be determined by the frequency and phase of a control voltage which is supplied by the conductors
8 and 9 of a polyphase line 12 which runs along the track. This alternating voltage determined., By means of a control bypass 11, the moments of emission of the pulses which are provided in section L.
Another control bypass 13, connected to the same conductors 8 and 9 and possibly associated with an adjustable phase shifter 14, periodically makes the device 7 conductive, which may include for this purpose an electronic valve, periodically controlled by the wires. 13. The synchronism between the pulses emitted by 3 and the conductivity times of the device 7 is thus obtained, so that the relay 6 is only sensitive to the currents i of section L.
The same result is obtained by the homologous elements of the section LA, but in the latter, the control branches 11A and 13A are connected to the conductors 9 and 10 and. therefore supplied by a voltage having a different phase. The operating instants of the two track circuits are thus shifted in time. As a result, the signaling pulses of section L can only act on track relay 6 but not on track relay 6A, and that, vice versa, relay 6 is insensitive to the pulses of section L. In this way, despite the absence of insulating joints, several adjacent sections with independent functions can be created.
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With regard to the strong return currents coming from locomotives or railcars, they are also distributed among the rails 1 and 2 and create in the sensors 4 and. 5 roughly equal and opposite tensions. On the other hand, if there is a slight imbalance I of these traction currents, it can easily be seen that the variation dI / dt of these currents is much smaller than the variation di / dt, because the signaling currents i have the shape of. spaced points of very short duration. The track relays are, under these conditions, hardly affected by the traction currents which return by the rails.
The system of FIG. 1 can be arranged to work in the event that vehicles are traveling in both directions. In fig. 2, where the channel is shown schematically by a single horizontal line, the rectangles 21, 22, 23 and 24 represent several sets of sensors ¯4 and 5 or 4, and 5A of fig. 1, intended to cooperate with the generators 3 and SA. Arrangements are made so that the sensors 24 cooperate with the generator 3. and the sensors 33 'with the generator 3, when the vehicles are traveling in the direction of the arrow F1; if the direction of circulation is that of arrow F2, it is the sensors 21 which cooperate with the generator 3 and the sensors 22 with the generator 3A.
In these two cases, the various sensors are associated with corresponding channel relays which act on respective sets of signals.
The problem of circulation in both directions can also be solved by a symmetrical arrangement in accordance with FIG. 3, which has the advantage of achieving a better definition of the length of the track circuit and of having only one track relay.
A generator 3 is placed roughly in the middle of section L and sensors 16, 17, 18 and 19 are located, as shown, symmetrically at its ends, being connected to a
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accumulation device 7 and a channel relay 6 in such a way that the actions of the signaling currents i add up, while the actions of the return currents cancel each other out. The interconnection of the four sensors can be done in various ways, but the one shown has the important advantage of completely undermining any effect of traction currents in the rails, even if these currents are very unequal, when a vehicle deactivates a pair of sensors,
18 and 19 for example it weakens at the same time sufficiently the action of the other two by the shunting of the rails, so that 1'armature of the relay 6 falls. On the other hand, when this vehicle leaves section L, the sensors are sufficiently excited to attract the armature.
By showing the operation of sensors 4 and 5, it was assumed that the circuits of the signaling currents i close by leaks through the ballast of the track 'and that the sensors are only sensitive to the intensity of these currents. . Followed fig. 4, they can also be made sensitive to the signaling voltage U which appears between the rails 1 and 2; for this purpose, the capture system described is completed by an additional voltmetric winding. One can, for example, use two transformers 25 and 26, the first being supplied by the current coils 4 and 5 connected in series, and the second being energized by the signal voltage U, as shown.
The second daires of transformers 25 and 26 can be connected in series to supply device 7 and a track relay 6. It will be understood that this compound-type arrangement is much less sensitive to variations in the state of the track and that it works well even if the resistance of the ballast is infinite, that is, if the two rails are completely isolated from each other.
It is understood that the embodiments which have just been described are not limiting and that they can be modified in various ways without departing from the scope of the present invention.
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invention. It is for example possible to effect the functional separation of the various track circuits by using generators with different deficiencies which are defined by frequencies * or by particular operating codes.