Dispositif de mesure et de réglage de la tension produite en aval des transformateurs de superposition individuels de feeders, dans les installations de commande et de signalisation par courants de fréquences élevées ou musicales superposés successivement dans chaque feeder d'un réseau de distribution d'énergie. On sait superposer des courants à fré quences élevées ou musicales sur les réseaux de distribution, soit en parallèle, soit en série sur les feeders de distribution, par l'intermé diaire de tous moyens connus, tels que trans formateurs, condensateurs.
On sait également qu'il est avantageux, lorsque la chose est possible, d'effectuer cette superposition successivement et séparément sur les divers feeders de distribution et, dans ce but, on munit, par exemple, -chaque feeder de transformateurs spéciaux de su perposition, utilisant .d'ailleurs un seul géné rateur de courant à fréquences élevées, con necté séparément et successivement aux dif férents transformateurs -de superposition, soit à la main, soit automatiquement.
Dans beaucoup de cas, il est nécessaire que la tension des courants superposés et transmis par les lignes, en -vue d'a-##tionner des appareils récepteurs branchés sur les réseaux basse tension alimentés par celles-ci, soit comprise dans des limites déterminées sui vant le degré de sensibilité et de sélectivité des appareils récepteurs.
Pour mesurer la tension émise et éventuel lement utiliser cette mesure, par tous moyens manuels ou automatiques, afin de régler la tension du générateur à fréquences élevées ou musicales, il est tout indiqué de brancher un transformateur en aval du transformateur de superposition; mais, lorsque le réseau sur lequel on fait la superposition comporte un grand nombre de feeders, un transforma teur de potentiel par feeder devient néces saire.
La présente invention fournit un moyen de -connaître la tension existant en aval de chaque transformateur de superposition à l'aide d'un seul transformateur .de potentiel branché aux bornes des barres omnibus ali mentant les différents feeders, transforma teur qui peut être utilisé, en outre, pour tous besoins usuels (comptage, protection, etc.).
Une forme d'exécution de l'objet de l'in vention peut être établie de façon à permettre -de mesurer des -courants à fréquences élevées ou musicales, à l'aide d'un galvanomètre comportant, par exemple, un aimant et un cadre mobile, alimenté par ces courants préa lablement amplifiés et détectés; leur détec tion pourra se faire avantageusement au moyen d'un redresseur sec à oxyde de cuivre, ou au sélénium, par exemple.
Enfin, on pourra encore prévoir des dispo sitions permettant d'effectuer cette mesure au début de l'émission et pendant un temps suffi sant pour les besoins de la régulation de ten sion, lorsque le procédé de signalisation utilisé met en pauvre -des courants modulés à très fai ble fréquence (de l'ordre de la seconde, pour fixer les idées). On règle ainsi la tension des courants de superposition à la valeur voulue, avant de procéder à l'excitation des transfor mateurs- de superposition disposés sur chaque feeder.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, le schéma d'une forme d'exécu tion de l'objet de l'invention.
Sur ce dessin, 1 et 2 représentent respec tivement les barres omnibus haute tension d'une distribution à .courant monophasé; 3, 4, 5, 6 sont respectivement des feeders de dis tribution sur lesquels on superpose, séparé ment et successivement, des courants à fré quences élevées ou musicales, au moyen dps transformateurs de superposition 7, 8, 9, 10.
Les enroulements basse tension de ces transformateurs -ont un point commun 11, tandis que les autres extrémités aboutissent respectivement à des plots 12, 13, 14, 15; ces plots peuvent être réunis séparément et suc cessivement, au moyen d'un commutateur 16, actionné d'une façon quelconque et notam ment par des moyens automatiques, à un bé- nérateur de courant à fréquences élevées 17 dont l'autre extrémité est réunie .à la borne 11 par l'intermédiaire d'un condensateur d'isolement 18; 19 est le rhéostat d'excita tion de cet alternateur, permettant d'agir sur la tension -de celui-ci;
un balai 20, déplacé dans un sens ou dans l'autre sur ce rhéostat, sous l'influence d'un servomoteur ou de tout moyen connu en dépendance du relais volt métrique dont il sera parlé plus loin, permet d'exciter plus ou moins l'alternateur.
21 est un transformateur branché entre les barres 1 et 2 et 22 est un transformateur branché entre les bornes 16 et 11; les enroule ments secondaires 23 et 24 -de ces transfor mateurs sont branchés -en série avec le relais voltmétrique 25 qui mesure alors la diffé rence de deux tensions dont la valeur est pro portionnelle à la tension des courants super posés, produite en aval de chaque transfor mateur d'émission, quand le balai 16 ali mente successivement les transformateurs d'émission respectivement branchés dans cha que feeder.
Le relais voltmétrique comporte notam ment un condensateur 26 accordé avec une bobine de self 27 et formant bouchon sur la fréquence du courant .du réseau; il comporte également une bobine de self 28, accordée avec le condensateur 26 sur la fréquence du courant superposé et formant circuit d'impé dance minimum pour cette fréquence; il com porte enfin un transformateur 29 alimentant le cadre mobile 31 -d'un galvanomètre, par l'intermédiaire -d'un redresseur 30; l'aiguille 32, solidaire de ce cadre, convenablement ta rée par le ressort 33, est mobile entre deux contacts fixes 34 et 35.
Bien entendu, pour au; menter la sensibilité du ; alvanomètre, on pourrait utiliser tout dispositif .connu à servo moteur couramment employé .dans les galva nomètres du type "à pointés".
Les contacts 34 et 35 agissent pour faire tourner .dans un sens ou :dans l'autre le servo moteur 36, qui, par l'intermédiaire d'engre nages appropriés 37, déplace le balai 20 sur le rhéostat 19. Le fonctionnement est le suivant: Le balai 16, entraîné par tout dispositif connu non représenté sur la figure, relie successivement et séparément les plots 12, 13, 14, 15 aux enroulements basse tension des transformateurs de superposition 7, 8, 9, 10.
La tension du courant superposé sur un feeder se divise en deux partie, l'une déve loppée en aval des transformateurs d'émission et utilisée pour alimenter les récepteurs, l'au tre développée en amont -des transformateurs de superposition, c'est-à-dire aux bornes des barres 1 et 2.
La tension développée en aval doit avoir une valeur déterminée et fait l'objet -de la r@bulation; la tension développée en amont est mesurée par le transformateur 21 et la valeur proportionnelle développée aux bornes de l'enroulement 23 est convenablement com binée, au moyen du transformateur 22 .dont l'euroulement 24 est branché en série avec l'enroulement 23, avec la valeur proportion nelle de la tension superposée par le trans formateur de superposition, de telle sorte que le relais 25 :soit alimenté par une tension pro portionnelle à la tension développée en aval du transformateur de superposition.
Le circuit bouchon 26-27 bloque, dans la meure du possible, le courant .du réseau et, au -contraire, le circuit 26-28 fait entrer en résonance le courant superposé qui ali mente, par l'intermédiaire du transformateur approprié 29, le redresseur 30.
Le cadre mobile 31 du galvanomètre est alors alimenté sous une tension proportion nelle à la tension disponible en aval du transformateur de superposition et le ressort 33 de ce -cadre mobile est taré de façon que le contact mobile 32 prenne une position comprise entre les contacts 34 et 35 quand la tension développée en aval a la valeur dési rée.
Si cette tension est trop faible, le contact 34 et fermé et le servomoteur 36 tourne dans le sens convenable pour déplacer le balai 20 sur le rhéostat 19, de façon à augmenter la tension de l'alternateur; au contraire, si le contact 35 est fermé, le servomoteur 36 tourne en sens inverse, de façon à diminuer l'excitation de l'alternateur.
La description qui précède n'est pas li mitative et est seulement donnée à titre d'exemple; en particulier, tous les procédés connus de génération des ,courants à fré quences élevées ou musicales, les moyens de couplage des transformateurs de superposi tion et les modes .de réalisation -de ces trans formateurs, .sont indifférents en .ce qui re garde. l'invention; elle s'applique aussi bien que les courants soient monophasés ou poly phasés et superposés en série ou en parallèle.
Si les courants superposés. comme c'est fréquemment le cas, sont à fréquences diffé rentes, il est facile, en utilisant un seul relais voltmétrique, .d'accorder successivement les cireiiits tels que 26--28 sur chaque fréquence particulière de superposition, on utilisera alors avantageusement une bobine de self à prises multiples.
Dans le cas où le courant superposé est modulé à très faible fréquence ou si la super position .des courants est faite sur chaque feeder par émissions successives de très courte durée, on mesure et on règle la tension du courant superposé au début de chaque série d'émission sur une émission suffisamment longue pour permettre cette mesure et ce ré glage; dans ce cas, les appareils récepteurs doivent être conçus -de façon qu'une émission initiale relativement longue soit sans effet sur leur fonctionnement.
Device for measuring and adjusting the voltage produced downstream of the individual feeder superposition transformers, in control and signaling installations by high frequency or musical currents successively superimposed in each feeder of an energy distribution network. It is known how to superimpose currents at high or musical frequencies on the distribution networks, either in parallel or in series on the distribution feeders, by the intermediary of all known means, such as transformers, capacitors.
We also know that it is advantageous, when possible, to carry out this superposition successively and separately on the various distribution feeders and, for this purpose, we provide, for example, each feeder with special transposing transformers. , moreover using a single current generator at high frequencies, connected separately and successively to the various superposition transformers, either by hand or automatically.
In many cases, it is necessary that the voltage of the currents superimposed and transmitted by the lines, with a view to operating receiving devices connected to the low voltage networks supplied by them, is within limits. determined according to the degree of sensitivity and selectivity of the receiving devices.
To measure the voltage emitted and possibly use this measurement, by any manual or automatic means, in order to adjust the voltage of the generator at high or musical frequencies, it is advisable to connect a transformer downstream of the superposition transformer; but, when the network on which the superposition is made comprises a large number of feeders, a potential transformer per feeder becomes necessary.
The present invention provides a means of knowing the voltage existing downstream of each superposition transformer by means of a single potential transformer connected to the terminals of the bus bars supplying the various feeders, which transformer can be used, in addition, for all usual needs (metering, protection, etc.).
An embodiment of the object of the invention can be established so as to allow -currents to be measured at high or musical frequencies, using a galvanometer comprising, for example, a magnet and a mobile frame, supplied by these currents previously amplified and detected; their detection may advantageously be carried out by means of a dry rectifier with copper oxide, or with selenium, for example.
Finally, arrangements can also be made which make it possible to carry out this measurement at the start of the transmission and for a time sufficient for the needs of voltage regulation, when the signaling method used lowers modulated currents. at very low frequency (of the order of a second, to fix ideas). The voltage of the superposition currents is thus adjusted to the desired value, before proceeding with the excitation of the superposition transformers placed on each feeder.
The accompanying drawing represents, by way of example, the diagram of one embodiment of the object of the invention.
In this drawing, 1 and 2 respectively represent the high voltage bus bars of a single phase current distribution; 3, 4, 5, 6 are respectively distribution feeders on which currents at high or musical frequencies are superimposed, separately and successively, by means of superposition transformers 7, 8, 9, 10.
The low voltage windings of these transformers have a common point 11, while the other ends respectively lead to pads 12, 13, 14, 15; these pads can be joined separately and successively, by means of a switch 16, actuated in any way and in particular by automatic means, to a high-frequency current generator 17, the other end of which is joined. . to terminal 11 via an isolation capacitor 18; 19 is the excitation rheostat of this alternator, making it possible to act on the voltage thereof;
a brush 20, moved in one direction or the other on this rheostat, under the influence of a servomotor or any known means in dependence on the metric volt relay which will be discussed later, makes it possible to excite more or less the alternator.
21 is a transformer connected between bars 1 and 2 and 22 is a transformer connected between terminals 16 and 11; the secondary windings 23 and 24 - of these transformers are connected - in series with the voltmeter relay 25 which then measures the difference between two voltages, the value of which is proportional to the voltage of the superposed currents, produced downstream of each emission transformer, when the brush 16 successively supplies the emission transformers respectively plugged into each feeder.
The voltmeter relay comprises in particular a capacitor 26 matched with a choke coil 27 and forming a plug on the frequency of the current .du network; it also comprises a choke coil 28, tuned with the capacitor 26 to the frequency of the superimposed current and forming a minimum impedance circuit for this frequency; it finally com carries a transformer 29 supplying the movable frame 31 -a galvanometer, via a rectifier 30; the needle 32, integral with this frame, suitably controlled by the spring 33, is movable between two fixed contacts 34 and 35.
Of course, for at; lie the sensitivity of; alvanometer, one could use any known servo motor device commonly used in galvanometers of the "pointed" type.
The contacts 34 and 35 act to rotate the servo motor 36, which, by means of suitable gears 37, moves the brush 20 on the rheostat 19. In one direction or the other. next: The brush 16, driven by any known device not shown in the figure, successively and separately connects the pads 12, 13, 14, 15 to the low voltage windings of the superposition transformers 7, 8, 9, 10.
The voltage of the current superimposed on a feeder is divided into two parts, one developed downstream of the transmitting transformers and used to supply the receivers, the other developed upstream - of the superposition transformers, that is - i.e. at the terminals of bars 1 and 2.
The voltage developed downstream must have a determined value and is subject to regulation; the voltage developed upstream is measured by the transformer 21 and the proportional value developed at the terminals of the winding 23 is suitably combined, by means of the transformer 22. whose winding 24 is connected in series with the winding 23, with the proportional value of the voltage superimposed by the superposition transformer, so that the relay 25: is supplied by a voltage proportional to the voltage developed downstream of the superposition transformer.
The trap circuit 26-27 blocks, as far as possible, the current of the network and, on the contrary, the circuit 26-28 causes the superimposed current to enter into resonance which supplies, via the appropriate transformer 29, the rectifier 30.
The mobile frame 31 of the galvanometer is then supplied with a voltage proportional to the voltage available downstream of the superposition transformer and the spring 33 of this mobile frame is calibrated so that the mobile contact 32 takes a position between the contacts 34 and when the voltage developed downstream has the desired value.
If this voltage is too low, the contact 34 is closed and the servomotor 36 rotates in the direction suitable for moving the brush 20 on the rheostat 19, so as to increase the voltage of the alternator; on the contrary, if the contact 35 is closed, the servomotor 36 rotates in the opposite direction, so as to reduce the excitation of the alternator.
The foregoing description is not limiting and is given only by way of example; in particular, all the known methods of generating currents at high or musical frequencies, the coupling means of the superposition transformers and the embodiments of these transformers, .are indifferent as regards. invention; it applies equally well whether the currents are single-phase or poly-phased and superimposed in series or in parallel.
If the superimposed currents. as is frequently the case, are at different frequencies, it is easy, by using a single voltmeter relay, to successively tune the waxes such as 26--28 on each particular superposition frequency, then advantageously a multiple tap choke coil.
In the case where the superimposed current is modulated at very low frequency or if the superposition of the currents is made on each feeder by successive emissions of very short duration, the voltage of the superimposed current is measured and adjusted at the start of each series of emission on a program long enough to allow this measurement and this adjustment; in this case, the receiving devices must be designed so that a relatively long initial transmission has no effect on their operation.