Circuit de voie La présente invention est relative aux sys tèmes de sécurité qui sont utilisés dans l'ex ploitation des chemins de fer et connus sous le nom 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 les essieux du train ou du véhi cule établissent entre les deux rails une con nexion électrique, dite shunt , ce qui fait tomber l'armature d'un relais de voie qui est normalement attirée.
Il arrive, pour des causes diverses, par exemple sous l'effet de<B>la</B> circulation de véhi cules légers (autorails ou draisines) ou lorsque les portions de voie sont défectueuses (pré sence de sable ou d'une autre pellicule isolante sur la table de rail), que le shunt soit trop ré sistant pour entraîner la chute du relais de voie. Ce phénomène est susceptible de causer des dérangements ou même des accidents.
Conformément à l'invention, les inconvé nients ci-dessus sont éliminés par un circuit de voie fonctionnant avec de courtes impul sions périodiques de courant dont la tension de crête assure la perforation des couches de mauvaise conductibilité susceptibles d'appa raître entre les rails et les roues des véhicules, caractérisé par un générateur d'impulsions qui contient un dispositif conjoncteur réglable, agencé pour fermer périodiquement le circuit de décharge d'un condensateur constamment rechargé à un taux réglable par une source à courant continu, et par un récepteur d'impul sions qui alimente un relais de voie relié par l'intermédiaire d'une soupape à conductibilité unidirectionnelle.
Le générateur d'impulsions peut être cons titué par un dispositif ou relais à relaxation qui est interposé entre le circuit de voie et une source de courant continu. Suivant les exem ples de réalisation décrits dans la suite, les im pulsions sont fournies 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 cir cuit à accumulation d'énergie qui permet au relais de rester en position active pendant les intervalles de temps qui séparent deux pulsa tions de tension successives. Afin d'éliminer toutes actions extérieures indésirables sur le fonctionnement des circuits de voie, des liai sons appropriées de couplage peuvent être prévues entre l'émetteur et le récepteur des impulsions.
Les dessins annexés montrent, à titre d'exemple, plusieurs formes d'exécution de l'objet de l'invention. La fig. 1 représente le schéma électrique d'un circuit de voie à tension disruptive.
La fig. 2 représente la courbe de variation de la tension aux bornes du primaire du trans formateur d'alimentation du circuit de voie, en fonction du temps.
La fig. 3 représente le graphique de varia tion de la tension aux bornes du secondaire du transformateur d'alimentation du circuit de voie, en fonction du temps.
La fig. 4 représente le graphique des va riations de la tension aux bornes du relais de voie, en fonction du temps.
La fig. 5 est un schéma relatif à un circuit de voie pourvu de moyens de couplage in ductifs entre le récepteur et l'émetteur.
La fig. 6 est une variante de la fig. 5 dans laquelle la synchronisation entre l'émetteur et le récepteur est assurée par un émetteur auxi liaire.
La fig. 7 est une autre variante dans la quelle la synchronisation est assurée par une ligne d'alimentation commune.
Comme on le voit sur la fig. 1, un circuit de voie comporte des files de rails 1 et 2 sé parées 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 dû circuit de voie, l'alimenta tion est assurée par une source 5 de courant continu, source dont le débit est réglé par un rhéostat ou organe équivalent 7.
Le courant ainsi réglé est appliqué aux bornes d'un condensateur 6 qui sont par ail leurs reliées à un circuit à décharge brusque ; ce dernier est constitué par le primaire d'un transformateur 8 monté en série avec un dis positif conjoncteur 9.
Dans l'exemple représenté, ce dispositif conjoncteur est un thyratron dont la grille est mise sous tension de polarisation par une source 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 transformateur 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 inter position en série d'un redresseur 14 et en pa rallèle, en aval de ce redresseur, d'un conden sateur 15. Comme dans tous les relais de voie, le bobinage 13 actionne un ou plusieurs con tacts 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 source 5 et la tension<B>El</B> aux bornes de ce condensateur augmente comme représenté par la branche ascendante 16 de la courbe de la fig. 2, en fonction du temps. Lorsque cette tension<B>El</B> atteint une valeur déterminée, le conjoncteur 9, dont la tension de grille est convenablement réglée, s'amorce et laisse pas ser brusquement le courant de décharge du condensateur 6.
La décharge est représentée, en fonction du temps, par une chute de tension brusque selon la courbe 17 de la fig. -2 ; elle induit dans le secondaire du transformateur 8 un courant dont la tension correspondante est re présentée sur la fig: 3 par les pointes 18 de très faible durée. Ces pointes de tension 18, créées périodiquement plusieurs fois par se conde par exemple, ont une durée t1 considé rablement plus courte que les intervalles t2 qui les séparent et qui correspondent aux pé riodes de charge du condensateur 6.
En l'absence d'un essieu 4, ces impulsions de tension 18 se propagent 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 fait de la présence du redresseur 14, que dans le bobi- nage 13 du relais de voie ; la tension E3 aux bornes est une tension en dents de scie qui est représentée sur la fig. 4 par la. courbe 19. Cette tension présente toujours une valeur po sitive de sorte que le contact 20 (voir fig. 1) reste toujours attiré par un courant continu ondulé.
Lorsque la voie est shuntée par un essieu de véhicule 4, la tension de pointe des impul sions périodiques 18, tension qui peut être de l'ordre de 60 à 100 volts par exemple, est tou jours suffisante pour amorcer et faire passer, même dans les conditions les plus défavorables pour le contact rails-bandages, un courant de court-circuit ; il s'établit ainsi une dérivation ou shunt efficace qui provoque la chute cer taine en position 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 résul tat très avantageux ne peut pas être atteint par les circuits habituels alimentés à faible con sommation en courant continu.
Etant donné que la durée t1 des impulsions est en outre beaucoup plus courte que la durée des intervalles de temps tj, les constantes élec triques des différents circuits étant choisies 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 apparait lors de l'établissement des points 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 dé faillance éventuelle de n'importe quel élément du dispositif décrit 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, électromécani que ou autre. De même, le dispositif accumu- lateur de l'énergie des impulsions à l'entrée du relais de voie pourrait également être d'une nature quelconque et emmagasiner l'énergie sous des formes diverses.
Le circuit de voie qu'on vient de décrire est peu sensible aux perturbations diverses venant de l'extérieur. On peut toutefois amé liorer sensiblement son fonctionnement par élimination plus complète de toute influence extérieure autre que le shuntage proprement dit, en écartant, par exemple, les effets des cir cuits de voie adjacents ou superposés et ceux des surtensions accidentelles ou d'impulsions parasites d'une nature quelconque.
A cet effet, les récepteurs des circuits de voie sont agencés pour obéir uniquement et sélectivement aux émetteurs déterminés d'im pulsions.
Cette sensibilité sélective est obtenue par un couplage de synchronisation entre les émetteurs et les récepteurs correspondants, chacun des récepteurs comportant un élément de conductibilité intermittente qui est com mandée pour apparaitre à la même cadence que celle des impulsions qui doivent être ac tives. Pour agir toujours dans le sens qu'im pose la sécurité, ces dispositions peuvent en outre comporter des moyens appropriés de filtrage.
Suivant la fig. 5, le récepteur R comporte, au lieu du redresseur 14 de la fig. 1, un élé ment 24 à conductibilité unilatérale et inter mittente. Il peut être constitué par une sou pape électronique ou ionique, un transistor, un relais rapide ou autre. Dans l'exemple considéré, il est constitué par un tube à ca thode froide pourvu d'une électrode de com mande ou d'amorçage 24a. Le circuit de com mande ou d'amorçage relié à cette électrode comporte un enroulement d'un transformateur de couplage 22 dont le second enroulement est réuni par une ligne bifilaire de synchronisa tion 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'électrode de commande 24a et rend conduc teur le tube 24 à cathode froide qui, normale ment, en dehors de la durée de ces impulsions, reste non conducteur. Il en résulte que le relais de voie 13 ne peut être excité que si les im pulsions transmises par les rails 1 et 2 et par les transformateurs 8 et 12 coïncident exacte ment avec les impulsions auxiliaires de syn chronisation transmises par la ligne de cou plage 23. En dehors de cette concordance des deux trains d'impulsions, le récepteur R est insensible aux actions extérieures qui pour raient émaner, par exemple, de circuits de voie voisins.
L'agencement ainsi conçu élimine prati quement toute perturbation indésirable. Il-peut toutefois arriver qu'une tension transitoire ac cidentelle apparaissant entre les rails 1 et 2 puisse être transmise, d'une part, par les trans formateurs 8, 21 et 22 et, d'autre part, par le transformateur 12, de façon telle qu'il en ré sulte une excitation indésirable du relais de voie 13.
Cette éventualité est écartée, conformé ment au schéma représenté sur la fig. 6, où le transformateur de couplage 21 de la fig. 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 ail leurs, 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 auxi liaire 25 de synchronisation qui alimente la ligne de synchronisation 23a par des fils 26 en fournissant des impulsions pilotes .
Ces impulsions pilotes ont pour effet de modifier la polarisation de grille de la soupape 9 de façon à provoquer la décharge dans cette soupape en même temps que d'exciter en syn chronisme l'électrode 24a du tube 24 à ca thode froide, ou d'un autre dispositif équiva lent, 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'éli mination de divers effets extérieurs est donc rendue beaucoup plus complète.
Dans certains cas, surtout lorsque les cir cuits de voie ont une longueur considérable, il peut être désirable d'éviter l'utilisation de li gnes spéciales de synchronisation telles que les lignes 23 ou 23a. Il est possible, comme cela est montré sur la fig. 7, de remplacer ces lignes de synchronisation par une ligne d'ali mentation 30 à courant alternatif qui suit gé néralement la voie.
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 op posée de ladite voie par des connexions 12a, ce récepteur R étant également schématisé par un rectangle. Les transformateurs de couplage 31 et 32 sont du type connu de transforma teurs de pointes dont les circuits magnéti ques présentent une courbe d'aimantation pra tiquement 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 conduc teurs de la ligne 30.
Si la ligne 30 est sous une tension alterna tive à 50 Hz, par exemple, chacun de ces transformateurs 31 et 32 fournit ainsi 50 courtes impulsions de tension positive et au tant d'impulsions de tension négative par se conde. Les impulsions négatives demeurent inactives, tandis que les pointes positives défi nissent 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 réglée comme dans le cas de la fig. 6, mais devient active sous l'effet de l'impulsion pilote qui est fournie par le transformateur 31, la décharge de cette sou pape 9 s'amorce dès que la tension aux bornes du condensateur 6 atteint une valeur prédéter minée. On obtient ainsi les mêmes résultats de synchronisation qu'avec les moyens décrits en regard de la fig. 6, mais sans aucune ligne spé ciale de synchronisation.
Etant donné que, dans certains cas, la pro pagation des impulsions le long des rails 1 et 2 peut s'accompagner de phénomènes de dé phasage, 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 fig. 7, il est possible d'insérer un tel correcteur 33 dans le circuit qui relie l'un des transformateurs 31 ou 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 fig. 6, un tel correcteur de déphasage 34 peut être placé sur l'une des branches du circuit de synchro nisation 23a.
L'agencement de ces déphaseurs de correc tion peut être du genre de ceux qui sont utili sés dans les ponts bien connus à résistance- inductance et potentiomètres, imaginés par Alexanderson, ou de tout autre dispositif équi valent.
Les moyens ci-dessus décrits peuvent être, dans certains cas, utilement complétés par des dispositifs de filtrage destinés plus particuliè rement 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 impul sion également positive. Dans ce cas, même si aucune impulsion n'est transmise par le transformateur 12 (cas du shumage, par exemple), le relais de voie 13 pourrait être ex cité.
Cette éventualité peut être écartée à l'aide de dispositifs de filtrage désignés par la lettre F sur les fig. 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 infé rieure 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 ha bituelle des filtres dénommés passe-bas .
A titre d'exemple, comme représenté sur la fi-. 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 com plété par une résistance de décharge 28, bran chée en dérivation sur le condensateur 27 et le primaire du transformateur 12. Un tel cir cuit de filtrage tient compte des considéra tions de sécurité, impératives dans la signali sation ferroviaire.
Les constantes du circuit formé par le condensateur 27, la résistance 28 et le pri maire du transformateur 12 sont choisis pour que le condensateur 27 se décharge très len tement, mais juste assez vite pour pouvoir être périodiquement rechargé par les impul sions normales ; ce circuit à grande constante de temps bloque pratiquement les 50 impul sions 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 dan ger de claquage de ce condensateur 27, il est possible d'insérer dans son circuit un fusible 29 qui vient à se couper sous l'effet des courants alternatifs prenant une valeur excessive, en cas de défaillance du condensateur.
Track circuit The present invention relates to safety systems which are used in the operation of railways and known under the name of track circuits.
It is known that in these systems the presence of a train or of any vehicle on a determined part of the track is indicated by the fact that the axles of the train or of the vehicle establish an electrical connection between the two rails, called shunt, which drops the armature of a channel relay which is normally attracted.
It happens, for various causes, for example under the effect of <B> the </B> traffic of light vehicles (railcars or draisines) or when the sections of track are defective (presence of sand or other insulating film on the rail table), that the shunt is too strong to cause the track relay to fall. This phenomenon is likely to cause disturbances or even accidents.
In accordance with the invention, the above drawbacks are eliminated by a track circuit operating with short periodic current pulses, the peak voltage of which ensures the perforation of the layers of poor conductivity liable to appear between the rails and vehicle wheels, characterized by a pulse generator which contains an adjustable switch device, arranged to periodically close the discharge circuit of a capacitor constantly recharged at an adjustable rate by a direct current source, and by a receiver of pulse which feeds a track relay connected via a unidirectional conductivity valve.
The pulse generator can be constituted by a relaxation device or relay which is interposed between the track circuit and a direct current source. According to the exemplary embodiments described below, the pulses are supplied using an electronic relay, while the track relay is connected to the track circuit by means of a storage circuit. energy which allows the relay to remain in the active position during the time intervals which separate two successive voltage pulses. In order to eliminate any unwanted external actions on the operation of the track circuits, suitable coupling links can be provided between the transmitter and the receiver of the pulses.
The appended drawings show, by way of example, several embodiments of the object of the invention. Fig. 1 represents the electric diagram of a circuit of disruptive voltage track.
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 shows the graph of the variation of the voltage at the terminals of the secondary of the track circuit supply transformer, as a function of time.
Fig. 4 represents the graph of the variations of the voltage at the terminals of the channel relay, as a function of time.
Fig. 5 is a diagram relating to a track circuit provided with inductive coupling means between the receiver and the transmitter.
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 the synchronization is ensured by a common supply line.
As seen in fig. 1, a track circuit comprises rows of rails 1 and 2 separated from the corresponding rows of the 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 direct current source 5, 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 by ail their connected to a sudden discharge circuit; the latter is formed by the primary of a transformer 8 mounted in series with a positive circuit breaker 9.
In the example shown, this contactor device is a thyratron, the gate of which is put under bias voltage 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 from any other. adequately.
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 inter position in series a rectifier 14 and in parallel, downstream of this rectifier, a capacitor 15. As in all track relays, the winding 13 actuates one or more contacts 20 for closing circuits. The coil 13 may be of the type of normal direct current coils, but it is preferably chosen at 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 <B> El </B> 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 <B> El </B> reaches a determined value, the contactor 9, the gate voltage of which is suitably adjusted, is activated and does not suddenly let the discharge current of the capacitor 6.
The discharge is represented, as a function of time, by a sudden drop in voltage along curve 17 of FIG. -2; it induces a current in the secondary of transformer 8, the corresponding voltage of which is shown in FIG. 3 by the tips 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 accumulator. energy formed by capacitor 15 and the latter can only be discharged, due to the presence of rectifier 14, in winding 13 of the track relay; the voltage E3 at the terminals is a sawtooth voltage which is shown in FIG. 4 by the. curve 19. This voltage always has a positive value so that the contact 20 (see fig. 1) always remains attracted by an undulating direct current.
When the track is bypassed by a vehicle axle 4, the peak voltage of the periodic pulses 18, a voltage which may be of the order of 60 to 100 volts for example, is always sufficient to initiate 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 channel. 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 tj, the electrical constants of the various circuits being chosen for this purpose, the power which is necessary to supply such a track circuit remains the order of a hundred watts for example, which is quite acceptable, despite the fairly high instantaneous power which appears during the establishment of points 18 and which makes it possible to produce undoubtedly 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 complies with the rules. safety measures that 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, electromechanical 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 nature and store energy in various forms.
The track circuit which has just been described is not very sensitive to various disturbances coming from outside. However, its operation can be appreciably improved by more complete elimination of any external influence other than the shunt itself, by excluding, for example, the effects of adjacent or superimposed track circuits and those of accidental overvoltages or parasitic pulses 'any kind.
For this purpose, the receivers of the track circuits are arranged to obey only and selectively the determined emitters of impulses.
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 commanded to appear at the same rate as that of the pulses which must be active. In order 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 intermittent conductivity. It can be constituted by an electronic or ionic valve, a transistor, a fast relay or other. In the example considered, it consists of a cold AC tube provided with a control or ignition 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 into the output circuit of the valve 9 of the emitter E.
In operation, each pulse supplied by E excites, via transformers 21 and 22, and line 23, the control electrode 24a and turns on the cold cathode tube 24 which, normally, outside of 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 exactly coincide with the auxiliary synchronization pulses transmitted by neck line 23. Apart from this concordance 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 ac cidental transient voltage appearing between the rails 1 and 2 can be transmitted, on the one hand, by the transformers 8, 21 and 22 and, on the other hand, by the transformer 12, of such that an unwanted energization of the channel relay 13 results.
This possibility is ruled out, in accordance with the diagram shown in FIG. 6, where the coupling transformer 21 of FIG. 5 is replaced by a transformer 21a, the primary of which is inserted, not in the anode circuit of the ionic valve 9, but in the gate circuit of this valve. Moreover, 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 feeds the synchronization line 23a by wires 26 by providing pilot pulses.
These pilot pulses have the effect of modifying the gate polarization of the valve 9 so as to cause the discharge in this valve at the same time as to excite in synchronism the electrode 24a of the tube 24 with cold ca thode, or of another device equivalent slow, 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 timing lines such as lines 23 or 23a. It is possible, as shown in fig. 7, to replace these synchronization lines with an AC power supply line 30 which generally follows the track.
In this figure, the emitter E, represented schematically by a rectangle, is connected to one end of the channel by connections 8a and the receiver R is connected to the posed end of said channel by connections 12a, this receiver R also being represented by a rectangle. The coupling transformers 31 and 32 are of the known type of peak transformers, the magnetic circuits of which have a practically rectangular magnetization curve. 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 line 30.
If the line 30 is at 50 Hz alternating voltage, 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 adjusted 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 starts as soon as the voltage across the capacitor 6 reaches a predeter mined value. The same synchronization results are thus obtained as with the means described with reference to FIG. 6, but without any special synchronization line.
Since, in certain cases, the propagation of the pulses along the rails 1 and 2 may be accompanied by phasing phenomena, it is possible, if necessary, to use phase-shift correcting systems placed suitably 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 or 32 to the line 30, or else in the circuits of the two transformers 31 and 32. In the case of the schematic arrangement 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 kind used in the well known resistance-inductance and potentiometer bridges, 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 may 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 transformer 12 (in the case of shumage, for example), the channel relay 13 could be activated.
This possibility can be ruled out by using filtering devices designated by the letter F in fig. 5, 6 and 7.
Since 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 can be achieved by means of the usual technique of so-called low-pass filters.
By way of example, as shown in fi-. 6, the low-pass filter is formed using a rectifier 14a connected 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 bypass on the capacitor 27 and the primary of the transformer 12. Such a filtering circuit takes into account the safety considerations which are imperative in the railway signaling.
The constants of the circuit formed by capacitor 27, resistor 28 and the primary of transformer 12 are chosen so that capacitor 27 discharges very slowly, but just fast enough to be able to be periodically recharged by 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 channel relay 13;
to avoid the danger of breakdown of this capacitor 27, it is possible to insert into its circuit a fuse 29 which cuts out under the effect of alternating currents taking an excessive value, in the event of failure of the capacitor.