Procédé et installation pour le blocage de courants de signalisation superposés sur les réseaux de distribution électriques. On connaît 'le principe d'après lequel on utilise (les couTants de fréquences spéciales mul;ieâles ou autres, superposés sur les ré seaux de distribution électriques pour trans mettre des signaux ou commander -à distance des appareils de tarification ou d'utilisation, tels que compteurs à. tarifs multiples ou lampes d'éclairage, etc.
Dans ces systèmes, on a de plus en plus intérêt, à cause de l'interconnexion entre les réseaux d'électricité, à limiter la. portée des émissions de courants à certaines parties des réseaux; à cet effet, ou utilise généralement des circuits-bouchons de types bien connus convenablement insérés sur les lignes et ap propriés aux constantes des réseaux. Il est ainsi relativement facile de réaliser des circuits-bouchons pour une fréquence déter- minée ou pour des fréquences très rappro chées.
Par contre, on rencontre de sérieuses dif ficultés lorsqu'on désire réaliser des ùireuits- bouchons ayant une efficacité suffisante pour une gamme de fréquences, et notamment pour des fréquences musicales, comprises à titre d'exemple entre 300 et 1000 périodes par seconde; une solution évidente du problème consiste à disposer en série autant :de circuits- bouchons qu'il est nécessaire pour bloquer les courants compris dans la @gamme -de fré quences envisagée, mais cette solution est.
très onéreuse et inacceptable -dans de nom breux cas.
Or, l'invention comprend un procédé pour le blocage des courants de signalisation super posés sur les réseaux de distribution élQctri- ques, qui .se caractérise par le fart qu'en em ployant des circuits-bouchons de blocage, on utilise les courants superposés eux-mêmes pour accorder à volonté à, distance lesdits circuits- bouchons de blocage sur la valeur,déterminée de la fréquence que l'on .désire;
elle comprend en outre une installation relativement simple pour la réalisation @de ce procédé, qui présente un effet bouchon suffisant pour toute une gamme -de fréquences.
Le dessin schématique annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'installation suivant l'invention en applica tion à un réseau de courant alternatif mono phasé.
Dans ce .dessin, le poste A représente un poste de superposition de courants de signali sation; 1 et 2 représentent les barres omnibus d'une station; 3 et 4 sont les lignes consti tuant un feeder monophasé sur lequel on su perpose, au moyen .d'un transformateur de couplage 5, un courant de fréquence élevée, engendré par un alternateur 6; 7 est un mo teur @à courant continu entraînant 'l'alterna teur 6 à vitesse variable; 8 constitue l'induc teur -du moteur 7 et 9 le rhéostat -de champ ide ce moteur;
10 est un transformateur branché sur le réseau et alimentant un moteur 11 à vitesse constante, par exemple un moteur syn chrone auto-démarreur; 1.2 est un balai, en traîné avec le ralentissement voulu par le moteur 11 et se déplaçant devant un cadran comportant un certain nombre de segments 13, 14, 15, 16, 17, dont le nombre correspond à celui -des fréquences différentes à superpo ser sur le réseau; 1-8 est un interrupteur de couplage entre l'alternateur 6 et le transfor- mattur 5;
19 est 'l'inte:rrupteur d'alimentation du moteur 11.
Le poste B représente un circuit-bouchon pour les courants superposés en A et comprend un transformateur de couplage à forte réas tance 24 formant avec le condensateur 1000, un circuit présentant une impédance maxi mum pour la. fréquence 1000 périodes par se conde;
il va. sans dire qu'on peut utiliser, pour réaliser ce circuit-bouchon, tout autre dispositif connu, soit transformateur à entre- fer, soit transformateur ordinaire et bobine de réaictance, soit bobine .de réactance direc tement branchée sur le réseau;
110 est un transformateur qui alimente un relais 190, ac- cordé sur 'la fréquence 1000 périodes par se conde et disposé pour fermer un contact quand il est parcouru par un courant :de fré quence 1000 et seulement pour ce courant; <B>111</B> est un moteur à vitesse constante sembla ble au moteur 11 et mis en route par la fer meture 4u contact du relais 190; ce moteur entraîne, de la même façon que 7.e moteur 11, un bàlai 120 mobile sur des segments 130, 140,<B>150,</B> 160, 170;
ce balai est disposé pour brancher successivement ces segments en -dé- rivation sur le transformateur 20; ces seg ments sont respectivement reliés à des con densateurs 900, 800, 700... <B>300;</B> -ces conden- sateurs sont respectivement ajustés de façon à former, avec le condensateur<B>1000</B> toujours branché en dérivation sur le transformateur 20, des circuits-bouchons avec da. réactance de ce dernier pour les fréquences 900, 800, 700... 300 périodes par seconde.
Le fonctionnement de l'ensemble est facile à comprendre.
Le .circuit formé par le secondaire du transformateur 20 et le condensateur 1000. d'une part, et le relais 190, .d'autre part, sont toujours accordés en construction sur la fré quence supérieure de 1a gamme,des fréquences utilisées soit, en l'espèce, 1000 périodes, ainsi qu'on l'a fait remarquer plus haut. Par con séquent, l'alternateur 6 est mis .en marche et entraîné à, une vitesse telle que sa fréquence soit précisément celle-ci, soit 1000 périodes; on ferme ensuite et simultanément les inter rupteurs 18 et 19.
D'une part, la fermeture de l'interrupteur 19 provoque la mise en mar che du moteur 11 au poste A et, d'autre part, la fermeture de l'interrupteur 18 provoque l'émission, par le transformateur 5, d'un cou rant à 1000 périodes (fréquence actuelle -de l'alternateur 6) à travers le circuit des fee- ,ders 3 et 4, bouclés par le primaire du trans formateur 110;
ce courant â 1000 périodes est reçu par le relais 190 (accordé en cons- truction sur cette fréquence) et provoque le ,démarrage -du moteur<B>111.</B> En définitive, on voit donc que l'alternateur 6 étant préalable ment entraîné à une vitesse telle que sa fré- quence soit de 1000 périodes, la fermeture si- multanée des interrupteurs 18 et 19,a pour effet de mettre simultanément en -marche le moteur 11, à l'a station émettrice A et le mo teur 111,
à la station réceptrice B. Au poste A, on ouvre l'interrupteur 18 au bout d'un temps connu et généralement très faible, cor respondant au temps maximum de fonctionne ment du relais 190; il peut exister un léger décalage entre les balais 12 et 120, du fait :de la durée de fonctionnement du relais 190, mais ce décalage peut -être facilement rendu sans importance pratique;
au poste A, après avoir ouvert l'interrupteur 18, on modifie la vitesse de l'alternateur pour l's:mener à la fréquence désirée, 800 périodes par seconde, par exemple, correspondant aux appareils pla cés entre les postes A et B et non- représentés qu'on veut commander par cette fréquence; au moment où le balai 12 passe sur le segment 1.5, on ferme à nouveau, pendant le temps voulu, l'interrupteur 18; à ce moment, le ba lai 120 se trouve sur le segment de contact 150 et le condensateur 800 en service réalise l'effet bouchon au poste B.
On voit, ainsi qu'on peut superposer un cou rant de fréquence déterminée, correspondant à un circuit-bouchon prévu au poste B, si la fréquence de l'alternateur correspond à celle de ce circuit-bouchon au moment où celui-ci est en service; cette condition est toujours fa cile @à obtenir par des moyens simples et con nus.
Bien entendu, au poste B, d'arrêt du mo teur 111 .est automatique quand le balai 120 a parcouru tous les segments utilisés pour les branchements successifs des condensateurs; par ailleurs, le contact du relais 190, qui est fermé par le courant superposé à fréquence 1000 périodes par seconde, est ouvert automa tiquement au bout d'un temps approprié par des moyens connus.
Au poste A, on peut remplacer la com mande manuelle des interrupteurs 18 et 19 par une commande automatique et faire no tamment en sorte que l'alternateur 6 soit cou Èlé sur 'le transformateur d'émission au mo ment où le balai synchrone occupe la position correspondant à la fréquence qu'on désire su- perposer.
Dans un autre genre de réalisation, on peut, par exemple, utiliser 'le début de cha que émission à fréquence :déterminée, faite sous tension plus faible que l'émission nor male destinée à commander les appareils ré cepteurs, pour accorder à la station récep trice B, pour chaque fréquence d'émission, les circuits-bouchons correspondants.
Une fois cet accord réalisé, il ;suffit .de relever au poste émetteur A la tension du courant superposé, jusqu'à ioe qu'.élle atteigne la valeur nécessaire à la commande des appareils récepteurs. Pour ce faire, on procède comme<B>déjà</B> expliqué, mais le relais 190, au lieu d'être préalable ment accordé sur la fréquence supérieure de la gamme des fréquences à, émettre, sera cons titué par un véritable filtre -de bande (et réa lisé, par exemple, suivant la.
technique bien connue de la téléphonie pour de tels filtres) étendue à toute la gamme. En .outre, la sensi bilité -de ce relais sera nettement supérieure à celle des relais de réception -des appareils à .commander (par exemple, relais de commande du changement de tarif des compteurs à plu sieurs tarifs); c'est-à-dire la tension des cou rants superposés nécessaires à actionner le "re lais 190 sera une fraction (@,\lo ou 1Q de celle nécessaire à actionner es relais des ap- pareils à commander.
Dans ces conditions, ,dès qu'on .superpose une fréquence quelconque .de la gamme, sous tension réduite, par la ma- naeuvre des interrupteurs 18 et 19, on provo que la mise en marche simultanée du moteur 1..1 au poste émetteur A et du moteur 111 au poste roepteur B.
Dès que les balais 12 -et 120 sont sur le plot correspondant à la fréquence actuelle d'émission, le circuit-bouchon formé par le secondaire du transformateur 20, le condensateur 1000, et des condensateurs 900, 800, etc., branchés par le déplacement du ba lai 120, sont accordés sur cette fréquence;<B>-à</B> ce moment, on élève la tension -du courant à cette fréquence pour commander les appa reils.
Il -est essentiel de remarquer que, suivant la réalisation ci-dessus, les courants ,superpo- sés ne sont pas Moqués par les circuits bouchons du poste récepteur B, au début .de leur émission, mais ceci ne présente aucun in convénient, car ces courants sont alors .sous tension réduite, Par contre, leur tension n'est élevée que lorsque les circuits-bouchons cor respondants ont été accordés.
L'invention peut s'appliquer à tous les courants superposés, quelles qu'en soient les fréquences, à tous les réseaux de distribution électriques monophasés ou polyphasés et à tous les systèmes de superposition de courants sqr les réseaux.
Method and installation for blocking signaling currents superimposed on electrical distribution networks. We know the principle according to which we use (the currents of special frequencies mul; ieales or others, superimposed on the electrical distribution networks to transmit signals or to remotely control charging or use devices, such as multiple tariff meters or lighting lamps, etc.
In these systems, there is an increasing interest, because of the interconnection between the electricity networks, to limit the. range of current emissions to certain parts of the networks; for this purpose, or generally uses circuit-traps of well-known types suitably inserted on the lines and suitable for the constants of the networks. It is thus relatively easy to produce trap circuits for a determined frequency or for very close frequencies.
On the other hand, one encounters serious difficulties when it is desired to achieve ùireuits-stoppers having sufficient efficiency for a range of frequencies, and in particular for musical frequencies, included for example between 300 and 1000 periods per second; an obvious solution of the problem consists in having in series as many: circuit-caps as it is necessary to block the currents included in the @range -of frequencies envisaged, but this solution is.
very onerous and unacceptable - in many cases.
However, the invention comprises a method for blocking superimposed signaling currents on electrical distribution networks, which is characterized by the fact that by using blocking plug circuits, the superimposed currents are used. themselves to tune at will at a distance said blocking-plug circuits to the determined value of the desired frequency;
it further comprises a relatively simple installation for carrying out this method, which has a sufficient blocking effect for a whole range of frequencies.
The appended schematic drawing represents, by way of example, an embodiment of the installation according to the invention in application to a single-phase alternating current network.
In this drawing, the station A represents a signaling current superimposition station; 1 and 2 represent the bus bars of a station; 3 and 4 are the lines constituting a single-phase feeder on which one knows perpose, by means .d'un coupling transformer 5, a high frequency current, generated by an alternator 6; 7 is a direct current motor driving the alternator 6 at variable speed; 8 constitutes the inductor -of the motor 7 and 9 the rheostat -de field ide this motor;
10 is a transformer connected to the network and supplying a motor 11 at constant speed, for example a self-starting synchronous motor; 1.2 is a brush, dragged with the slowing desired by the motor 11 and moving in front of a dial comprising a certain number of segments 13, 14, 15, 16, 17, the number of which corresponds to that of the different frequencies to be superposed on on the network; 1-8 is a coupling switch between the alternator 6 and the transformer 5;
19 is the inte: motor power switch 11.
Station B represents a trap circuit for the currents superimposed at A and comprises a high-resistor coupling transformer 24 forming with the capacitor 1000, a circuit having a maximum impedance for the. frequency 1000 periods per second;
he will. without saying that one can use, to achieve this trap circuit, any other known device, either an air gap transformer, or an ordinary transformer and reactance coil, or a reactance coil directly connected to the network;
110 is a transformer which supplies a relay 190, tuned to the frequency 1000 periods per second and arranged to close a contact when it is traversed by a current: of frequency 1000 and only for this current; <B> 111 </B> is a constant speed motor similar to motor 11 and started by the closing switch 4 in contact with relay 190; this motor drives, in the same way as the 7th motor 11, a movable beam 120 on segments 130, 140, <B> 150, </B> 160, 170;
this brush is arranged to successively connect these segments in -déroutement on the transformer 20; these segments are respectively connected to capacitors 900, 800, 700 ... <B> 300; </B> - these capacitors are respectively adjusted so as to form, with the capacitor <B> 1000 </ B > always connected in bypass on transformer 20, plug circuits with da. reactance of the latter for frequencies 900, 800, 700 ... 300 periods per second.
The operation of the whole is easy to understand.
The circuit formed by the secondary of the transformer 20 and the capacitor 1000 on the one hand, and the relay 190, on the other hand, are always tuned under construction to the upper frequency of the range, of the frequencies used, i.e. in this case, 1000 periods, as noted above. Consequently, the alternator 6 is started and driven at a speed such that its frequency is precisely this, or 1000 periods; the switches 18 and 19 are then closed simultaneously.
On the one hand, the closing of the switch 19 causes the starting of the motor 11 at station A and, on the other hand, the closing of the switch 18 causes the emission, by the transformer 5, of a current at 1000 periods (current frequency -of the alternator 6) through the circuit of the fees-, ders 3 and 4, looped through the primary of the transformer 110;
this current at 1000 periods is received by the relay 190 (tuned in construction to this frequency) and causes the starting of the engine <B> 111. </B> In the end, we therefore see that the alternator 6 being previously driven at a speed such that its frequency is 1000 periods, the simultaneous closing of switches 18 and 19 has the effect of simultaneously starting the motor 11, at the transmitting station A and the engine 111,
at receiving station B. At station A, switch 18 is opened after a known and generally very short time, corresponding to the maximum operating time of relay 190; there may be a slight offset between the brushes 12 and 120, owing to: the operating time of the relay 190, but this offset can easily be rendered of no practical importance;
at station A, after having opened switch 18, the speed of the alternator is modified for the s: conduct at the desired frequency, 800 periods per second, for example, corresponding to the devices placed between stations A and B and not - shown that we want to control by this frequency; when the brush 12 passes over segment 1.5, the switch 18 is again closed for the desired time; at this moment, the ba lai 120 is on the contact segment 150 and the capacitor 800 in service performs the plug effect at station B.
We see, as we can superimpose a current of determined frequency, corresponding to a trap circuit provided at station B, if the frequency of the alternator corresponds to that of this circuit trap at the time when the latter is in operation. service; this condition is always easy to obtain by simple and familiar means.
Of course, at station B, stopping of the motor 111. Is automatic when the brush 120 has passed through all the segments used for the successive connections of the capacitors; moreover, the contact of relay 190, which is closed by the superimposed current at a frequency of 1000 periods per second, is opened automatically after an appropriate time by known means.
At station A, it is possible to replace the manual control of switches 18 and 19 by an automatic control and in particular make sure that the alternator 6 is connected to the transmitting transformer when the synchronous brush occupies the position corresponding to the frequency to be superimposed.
In another type of embodiment, it is possible, for example, to use 'the start of each transmission at a determined frequency, made under voltage lower than the normal transmission intended to control the receiving devices, to grant the station receiver B, for each transmission frequency, the corresponding trap circuits.
Once this agreement has been made, it is sufficient to read at the transmitter station A the voltage of the superimposed current, until ioe that it reaches the value necessary for the control of the receiving devices. To do this, we proceed as <B> already </B> explained, but the relay 190, instead of being tuned to the upper frequency of the frequency range to be transmitted, will be constituted by a real filter. -of tape (and produced, for example, according to the.
well-known technique of telephony for such filters) extended to the whole range. In addition, the sensitivity of this relay will be markedly greater than that of the reception relays of the devices to be controlled (for example, relays for controlling the change of tariff of meters with several tariffs); that is to say, the voltage of the superimposed currents necessary to actuate the relay 190 will be a fraction (@, \ lo or 1Q of that necessary to actuate the relays of the devices to be controlled.
Under these conditions, as soon as any frequency is superimposed in the range, under reduced voltage, by the operation of switches 18 and 19, the simultaneous starting of the motor 1..1 at the station is caused. transmitter A and motor 111 to switch station B.
As soon as the brushes 12 -and 120 are on the pad corresponding to the current transmission frequency, the trap circuit formed by the secondary of the transformer 20, the capacitor 1000, and capacitors 900, 800, etc., connected by the displacement of the ba lai 120, are tuned to this frequency; <B> -at </B> this moment, the voltage -of the current at this frequency is raised to control the devices.
It is essential to note that, according to the above embodiment, the superposed currents are not mocked by the plug circuits of the receiver station B, at the start of their transmission, but this does not present any inconvenience, because these currents are then under reduced voltage. On the other hand, their voltage is only high when the corresponding plug circuits have been tuned.
The invention can be applied to all superimposed currents, whatever the frequencies, to all single-phase or polyphase electrical distribution networks and to all systems of superimposed currents sqr networks.