FR2598374A1 - Improved track circuit for railway track apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
Circuit de voie perfectionné pour appareil de voie de chemin de fer.Improved track circuit for railway track apparatus.
La présente invention concerne un circuit de voie pour appareil de voie de chemin de fer, constitué par les rails de cet appareil, et comprenant un émetteur connecté à une extrémité du circuit de voie pour engendrer dans celui-ci un signal alternatif de fréquence déterminée, et un récepteur à l'autre extrémité pour commander le fonctionnement d'un relais de voie. The present invention relates to a track circuit for a railway track apparatus, constituted by the rails of this apparatus, and comprising a transmitter connected to one end of the track circuit to generate therein an alternating signal of determined frequency, and a receiver at the other end to control the operation of a channel relay.
De tels circuits de voie sont actuellement largement utilisés sur les appareils de voie, plus communément désignés sous le nom d'aiguillages, et permettent notamment d'interdire la manoeuvre des aiguilles lorsqu'elles sont occupées par une circulation. Toutefois, dans les installations connues, il est nécessaire de prévoir des joints isolants à l'intérieur de l'appareil de voie, ce qui constitue une faiblesse mécanique et entraine un coût d'entretien élevé, surtout lorsque ces appareils de voie sont parcourus par des trains à forte charge par essieu et que l'ensemble des voies est constitué de longs rails soudés. Such track circuits are currently widely used on switches and crossings, more commonly known as switches, and in particular make it possible to prohibit the operation of the needles when they are occupied by traffic. However, in known installations, it is necessary to provide insulating joints inside the switchgear, which constitutes mechanical weakness and leads to a high maintenance cost, especially when these switchgear are traversed by trains with a high axle load and all tracks are made up of long welded rails.
La présente invention a donc pour but principal de remédier à ces inconvénients et, pour ce faire, elle a pour objet un circuit de voie du type susmentionné qui se caractérise essentiellement en ce qu'un dipôle est connecté entre deux points situés respectivement, sensiblement au milieu de la file de rail reliant le coeur de l'appareil de voie à la pointe d'aiguille de la voie directe et sensiblement au milieu de la file de rail reliant le coeur de l'appareil de voie à la pointe d'aiguille de la voie déviée, ce dipôle constituant, avec la boucle triangulaire formée par les rails situés entre ces deux points et le coeur de l'appareil de voie, un circuit résonnant parallèle à ladite fréquence déterminée. The main object of the present invention is therefore to remedy these drawbacks and, to do this, it relates to a track circuit of the aforementioned type which is essentially characterized in that a dipole is connected between two points located respectively, substantially at middle of the line of rail connecting the heart of the switchgear to the needle point of the direct track and substantially in the middle of the rail queue connecting the heart of the switchgear to the needle tip of the direct track the deviated track, this dipole constituting, with the triangular loop formed by the rails located between these two points and the heart of the track apparatus, a resonant circuit parallel to said determined frequency.
Grâce à l'adjonction de ce dipôle, qui peut être constitué par un simple condensateur, la tension apparaissant entre le coeur de l'appareil de voie et les pointes d'aiguilles est suffisante pour alimenter le récepteur,sans qu'il soit nécessaire d'utiliser des joints isolants à l'intérieur de l'appareil de voie. Thanks to the addition of this dipole, which can be constituted by a simple capacitor, the voltage appearing between the heart of the switchgear and the points of needles is sufficient to supply the receiver, without the need for d '' use insulating joints inside the switch.
Dans une forme de réalisation particulière de l'invention, l'émetteur est connecté à l'extrémité côté pointe de l'appareil de voie, tandis que le récepteur est connecté à l'une des extrémités côté talon. In a particular embodiment of the invention, the transmitter is connected to the tip end of the switchgear, while the receiver is connected to one of the ends on the heel side.
En variante, un second récepteur est connecté à l'autre extrémité côté talon de l'appareil de voie. Alternatively, a second receiver is connected to the other end on the heel side of the switchgear.
Selon une autre forme de réalisation, deux dipôles de court-circuit accordés sur la fréquence de l'émetteur sont connectés respectivement entre les rails de la voie directe et de la voie déviée et les files de rails reliant les pointes d'aiguilles au coeur de l'appareil de voie, à proximité des points de connexion du premier dipôle. According to another embodiment, two short-circuit dipoles tuned to the frequency of the transmitter are connected respectively between the rails of the direct track and the deviated track and the rows of rails connecting the points of needles to the heart of the switchgear, near the connection points of the first dipole.
Chacun de ces dipôles de court-circuit peut être constitué par un condensateur et une inductance montés en série et formant un circuit résonnant série d'impédance pratiquement nulle à la fréquence de l'émetteur. Each of these short-circuit dipoles may consist of a capacitor and an inductor connected in series and forming a series resonant circuit of practically zero impedance at the frequency of the transmitter.
On améliore ainsi le shuntage du circuit de voie lorsqu'un essieu est situé dans le voisinage de ces dipôles. This improves the shunting of the track circuit when an axle is located in the vicinity of these dipoles.
Selon encore un autre mode de réalisation, l'émetteur est connecté à l'extrémité côté pointe de l'appareil de voie et le récepteur est connecté aux bornes du premier dipôle, un second émetteur et un second récepteur accordés sur une seconde fréquence étant connectés respectivement aux deux extrémités côté talon afin de constituer un second circuit de voie, deux dipôles identiques accordés sur cette seconde fréquence étant connectés respectivement entre les rails de la voie directe et de la voie déviée et les files de rails reliant les pointes d'aiguilles au coeur de l'appareil de voie, à proximité des points de connexion du premier dipôle, et un second dipôle identique au premier dipôle étant également connecté entre les rails de la voie directe et de la voie déviée, les dipôles de la première fréquence permettant l'accord parallèle de la boucle constituée par les rails situés entre les points de connexion du premier dipôle et le coeur de l'appareil de voie, tout en présentant une impédance pratiquement nulle à la seconde fréquence, tandis que les dipôles de la seconde fréquence permettant l'accord parallèle des deux boucles constituées respectivement par les rails situés entre les points de connexion desdits dipôles et les pointes d'aiguillescorrespondantes, tout en présentant une impédance pratiquement nulle à la première fréquence. According to yet another embodiment, the transmitter is connected to the tip end of the switchgear and the receiver is connected to the terminals of the first dipole, a second transmitter and a second receiver tuned to a second frequency being connected respectively at the two ends on the heel side in order to constitute a second track circuit, two identical dipoles tuned to this second frequency being connected respectively between the rails of the direct track and the deviated track and the rows of rails connecting the points of needles to the heart of the switchgear, near the connection points of the first dipole, and a second dipole identical to the first dipole also being connected between the rails of the direct track and the deviated track, the dipoles of the first frequency allowing the parallel tuning of the loop formed by the rails located between the connection points of the first dipole and the heart of the switchgear, while presenting an impe dance practically zero at the second frequency, while the dipoles of the second frequency allowing the parallel tuning of the two loops constituted respectively by the rails located between the connection points of said dipoles and the corresponding needle tips, while having an impedance practically zero at the first frequency.
Un tel mode de réalisation convient particulièrement bien aux appareils de voie de grande longueur, puisque l'appareil de voie se trouve alors couvert par deux circuits de voie fonctionnant à des fréquences différentes. Such an embodiment is particularly suitable for long track apparatus, since the track apparatus is then covered by two track circuits operating at different frequencies.
Selon encore un autre mode de réalisation, qui convient également aux appareils de voie de grande longueur, l'émetteur est connecté à l'extrémité côté pointe de l'appareil de voie et le récepteur est connecté aux bornes du premier dipôle, un second dipôle accordé sur une seconde fréquence et un troisième dipôle accordé sur une troisième fréquence étant connectés respectivement entre les rails de la voie directe et de la voie déviée et les files de rails reliant les pointes d'aiguilles au coeur de l'appareil de voie, à proximité des points de connexion du premier dipôle, un émetteur et un récepteur accordés sur cette seconde fréquence étant connectés respectivement aux bornes du second dipôle et à l'extrémité correspondante côté talon de l'appareil de voie afin de constituer un second circuit de voie, un émetteur et un récepteur accordés sur cette troisième fréquence étant connectés respectivement aux bornes du troisième dipôle et a l'extré- mité correspondante côté talon de l'appareil de voie afin de constituer un troisième circuit de voie, les dipôles de la seconde et de la troisième fréquence permettant l'accord parallèle des deux boucles correspondantes constituées respectivement par les rails situés entre les points de connexion desdits dipôles et les pointes d'aiguilles correspondantes, tout en présentant une impédance pratiquement nulle à la première fréquence. According to yet another embodiment, which is also suitable for long track devices, the transmitter is connected to the tip end of the track device and the receiver is connected to the terminals of the first dipole, a second dipole. tuned to a second frequency and a third dipole tuned to a third frequency being connected respectively between the rails of the direct track and the deviated track and the rows of rails connecting the points of needles to the heart of the switchgear, proximity of the connection points of the first dipole, a transmitter and a receiver tuned to this second frequency being connected respectively to the terminals of the second dipole and to the corresponding end on the heel side of the switchgear in order to constitute a second track circuit, a transmitter and a receiver tuned to this third frequency being connected respectively to the terminals of the third dipole and to the corresponding end on the heel side of the device of track in order to constitute a third track circuit, the dipoles of the second and of the third frequency allowing the parallel tuning of the two corresponding loops formed respectively by the rails located between the connection points of said dipoles and the corresponding needle tips , while having practically zero impedance at the first frequency.
Un tel mode de réalisation est particulièrement intéressant lorsque l'on souhaite utiliser des circuits de voie de fréquences différentes sur les deux voies parallèles situées du côté talon de l'appareil de voie. Such an embodiment is particularly advantageous when it is desired to use track circuits of different frequencies on the two parallel tracks located on the heel side of the track device.
Plusieurs formes d'exécution de l'invention sont décrites ci-après à titre d'exemples, en référence aux dessins annexés dans lesquels
- la figure 1 est un schéma synoptique d'un appareil de voie équipé d'un circuit de voie conforme à l'invention
- la figure 2 illustre un autre mode de réalisation de l'invention et
- la figure 3 illustre encore un autre mode de réalisation de l'invention.Several embodiments of the invention are described below by way of examples, with reference to the accompanying drawings in which
- Figure 1 is a block diagram of a track apparatus equipped with a track circuit according to the invention
FIG. 2 illustrates another embodiment of the invention and
- Figure 3 illustrates yet another embodiment of the invention.
Sur la figure 1 est représenté un appareil de voie comportant un côté pointe CP, un côté talon CT avec une voie directe VDI et une voie déviée
VDE, un coeur X et deux pointes d'aiguille A1 et A2. Pour éviter de mauvais contacts électriques éventuels, ces pointes d'aiguilie A1 et A2 sont reliées en permanence aux rails correspondants de la voie directe et de la voie déviée par des connexions souples C1 et C2.In FIG. 1 is shown a track apparatus comprising a toe side CP, a heel side CT with a direct track VDI and a deviated track
VDE, a heart X and two needle points A1 and A2. To avoid possible poor electrical contacts, these points A1 and A2 are permanently connected to the corresponding rails of the direct track and the deviated track by flexible connections C1 and C2.
Conformément à l'invention, un émetteur EF1 de fréquence F1 est connecté à l'extrémité côté pointe CP de l'appareil de voie et un récepteur correspondant RF1 associé à un relais de voie V1 est connecté à l'extrémité côté talon CT de la voie directe VDT, tandis qu'un dipôle D1 est connecté entre deux points 1 et 2 situés respectivement, sensiblement au milieu de la file de rail reliant le coeur X à la pointe d'aiguille A1 de la voie directe et sensiblement au milieu de la file de rail reliant le coeur X à la pointe d'aiguille A2 de la voie déviée. According to the invention, a transmitter EF1 of frequency F1 is connected to the tip end of the CP end of the track device and a corresponding receiver RF1 associated with a track relay V1 is connected to the end of the heel side CT of the direct channel VDT, while a dipole D1 is connected between two points 1 and 2 located respectively, substantially in the middle of the rail line connecting the core X to the needle tip A1 of the direct channel and substantially in the middle of the rail file connecting the heart X to the needle point A2 of the deviated track.
Le dipôle D1, qui peut être constitué ici par un simple condensateur, permet de réaliser un circuit résonnant parallèle à la fréquence F1 avec l'inductance de la boucle de forme sensiblement triangulaire constituée par les portions de rail situées entre le coeur X et les points 1 et 2. On notera en effet que cette boucle triangulaire présente une inductance non négligeable de l'ordre de quelques dizaines de microhenry. Si elle est accordée sur la fréquence F1 par le dipôle D1, elle présente à la fréquence
F1 une impédance de plusieurs ohms entre les points 1 et 2. Un shunt de quelques dixièmes d'ohms appliqué entre ces points 1 et 2 produira donc une importante variation d'impédance qui entraînera la chute du relais de voie
V1 associé au récepteur RF1.On notera en outre que le circuit constitué par les rails situés entre les pointes d'aiguille A1, A2 et le coeur X de l'appareil de voie est sensiblement symétrique, ce qui permet de faire apparaitre entre les deux rails de la voie directe et les deux rails de la voie déviée une tension sensiblement égale à la moitié de la tension existant entre les deux pointes d'aiguille. C'est cette tension moitié qui alimente le récepteur RF1 placé à l'autre extrémité de l'appareil de voie.The dipole D1, which can be constituted here by a simple capacitor, makes it possible to produce a resonant circuit parallel to the frequency F1 with the inductance of the loop of substantially triangular shape formed by the rail portions located between the core X and the points 1 and 2. It will indeed be noted that this triangular loop has a non-negligible inductance of the order of a few tens of microhenry. If it is tuned to frequency F1 by dipole D1, it has frequency
F1 an impedance of several ohms between points 1 and 2. A shunt of a few tenths of ohms applied between these points 1 and 2 will therefore produce a large variation in impedance which will cause the track relay to drop
V1 associated with the receiver RF1.We will also note that the circuit formed by the rails located between the needle tips A1, A2 and the heart X of the switchgear is substantially symmetrical, which makes it possible to appear between the two rails of the direct track and the two rails of the deviated track a tension substantially equal to half the tension existing between the two needle points. It is this half voltage which supplies the receiver RF1 placed at the other end of the switchgear.
il convient cependant de remarquer qu'un essieu constituant le shunt normal d'un circuit de voie ne peut jamais être appliqué entre les points 1 et 2, mais seulement entre le point 1 et un point tel que 6 si le train circule sur la voie directe VDI, ou entre le point 2 et un point tel que 3 si le train circule sur la voie déviée VDE. Le shunt appliqué dans ces conditions ne sera donc véritablement efficace que si l'appareil de voie est de courte longueur. it should however be noted that an axle constituting the normal shunt of a track circuit can never be applied between points 1 and 2, but only between point 1 and a point such as 6 if the train is running on the track direct VDI, or between point 2 and a point such as 3 if the train is running on the deviated VDE track. The shunt applied under these conditions will therefore only be truly effective if the switchgear is short.
En variante, on peut prévoir à l'extrémité côté talon de la voie déviée VDE un second récepteur RF'1 de même fréquence F1, associé à un relais de voie V'1, qui fonctionnera exactement dans les mêmes conditions que celles exposées plus haut. As a variant, a second RF'1 receiver of the same frequency F1 can be provided at the heel end of the deviated VDE channel, associated with a V'1 channel relay, which will operate in exactly the same conditions as those set out above. .
Selon une autre variante, deux dipôles identiques D'1 sont connectés respectivement entre les points 3,4 et 5,6 situés respectivement sur les rails de la voie directe et de la voie déviée, à proximité des points de connexion 1 et 2 du premier dipôle D1. Ces dipôles D'1 constituent un circuit résonnant série d'impédance pratiquement nulle à la fréquence F1 et permettent donc d'assurer pratiquement un court-circuit entre les points 3,4 et 5,6. Ils améliorent ainsi le shuntage du circuit de voie lorsqu'un essieu est situé dans le voisinage de ces points. According to another variant, two identical dipoles D'1 are connected respectively between points 3,4 and 5,6 located respectively on the rails of the direct track and the deviated track, near the connection points 1 and 2 of the first dipole D1. These dipoles D'1 constitute a series resonant circuit of practically zero impedance at the frequency F1 and therefore make it possible to ensure practically a short circuit between the points 3.4 and 5.6. They thus improve the shunting of the track circuit when an axle is located in the vicinity of these points.
La structure de tels dipôles est bien connue par ailleurs. Ils peuvent être réalisés par exemple en groupant en parallèle plusieurs circuits série comprenant chacun un condensateur et une inductance en série, ou en groupant en série plusieurs circuits parallèles comprenant chacun un condensateur et une inductance en parallèle. The structure of such dipoles is well known elsewhere. They can be produced for example by grouping in parallel several series circuits each comprising a capacitor and an inductor in series, or by grouping in series several parallel circuits each comprising a capacitor and an inductor in parallel.
La figure 2 représente un autre mode de réalisation de l'invention, applicable aux appareils de voie de grande longueur. Dans ce mode de réalisation, le récepteur RF1 est connecté directement aux bornes du premier dipôle
D1 entre les points 1 et 2, tandis qu'un second émetteur EF2 et un second récepteur RF2 sont connectés respectivement à l'extrémité côté talon de la voie directe VDI et à l'extrémité côté talon de la voie déviée VDE, afin de constituer un second circuit de voie de fréquence F2. Par ailleurs, deux dipôles identiques D2 de fréquence F2 sont connectés respectivement entre les points 3,4 et 5,6, tandis qu'un second dipôle D1 est connecté directement entre les points 3 et 6. On remarquera que les deux dipôles D1 assurent la mise en parallèle des circuits résonnants de fréquence F2 constitués par les dipôles D2.FIG. 2 shows another embodiment of the invention, applicable to long track apparatus. In this embodiment, the receiver RF1 is connected directly to the terminals of the first dipole
D1 between points 1 and 2, while a second transmitter EF2 and a second receiver RF2 are connected respectively to the heel side end of the direct VDI channel and to the heel side end of the deviated VDE channel, in order to constitute a second frequency channel circuit F2. In addition, two identical dipoles D2 of frequency F2 are connected respectively between points 3,4 and 5,6, while a second dipole D1 is connected directly between points 3 and 6. It will be noted that the two dipoles D1 ensure the paralleling of the resonant circuits of frequency F2 constituted by the dipoles D2.
Les dipôles D1 permettent l'accord parallèle à la fréquence F1 de la boucle constituée par les portions de rail comprises entre les points 1 et 2 et le coeur X de l'appareil de voie, tout en présentant une impédance pratiquement nulle à la fréquence F2. Au contraire, les dipôles D2 permettent l'accord parallèle à la fréquence F des deux boucles constituées respecti
2 vement par les portions de rail comprises entre les points 3,4 ou 5,6 et la pointe d'aiguille correspondante A1 ou A2, tout en présentant une impédance pratiquement nulle à la fréquence F1.The dipoles D1 allow the parallel tuning to the frequency F1 of the loop formed by the rail portions between points 1 and 2 and the heart X of the switchgear, while having an almost zero impedance at the frequency F2 . On the contrary, the dipoles D2 allow the parallel tuning to the frequency F of the two loops constituted respectively
2 vement by the rail portions between points 3,4 or 5,6 and the corresponding needle tip A1 or A2, while having an almost zero impedance at frequency F1.
L'appareil de voie se trouve ainsi couvert par deux circuits de voie successifs fonctionnant sur des fréquences différentes F1 et F2, et peut donc avoir une plus grande longueur. The switchgear is thus covered by two successive track circuits operating on different frequencies F1 and F2, and can therefore have a greater length.
Dans l'autre mode de réalisation représenté sur la figure 3, qui convient également aux appareils de voie de grande longueur, on retrouve un premier circuit de voie de fréquence F1 identique à celui décrit précédemment, et un second circuit de voie de fréquence F2 dont le dipôle D2 est connecté entre les points 5 et 6. En revanche, l'émetteur EF2 est connecté directement aux bornes de ce dipôle D2, tandis que le récepteur RF2 est connecté à l'extrémité côté talon CT de la voie directe VDI. In the other embodiment shown in FIG. 3, which is also suitable for long track apparatus, there is a first track circuit of frequency F1 identical to that described above, and a second track circuit of frequency F2 whose the dipole D2 is connected between points 5 and 6. On the other hand, the transmitter EF2 is connected directly to the terminals of this dipole D2, while the receiver RF2 is connected to the end on the heel side CT of the direct channel VDI.
Par ailleurs, un troisième circuit de voie de fréquence F3 est constitué sur la voie déviée VDE, au moyen d'un émetteur EF3 connecté aux bornes d'un troisième dipôle D3, lui-meme connecté entre les points 3 et 4, et d'un récepteur RF3 connecté à l'extrémité talon de cette voie déviée. Le troisième dipôle D3 permet l'accord parallèle à-la fréquence F3 de la boucle constituée par les portions de rail comprises entre la pointe d'aiguille A1 et les points 3 et 4, tout enprésentant une impédance pratiquement nulle à la fréquence F1. Furthermore, a third frequency channel circuit F3 is formed on the deviated channel VDE, by means of an emitter EF3 connected to the terminals of a third dipole D3, itself connected between points 3 and 4, and of an RF3 receiver connected to the heel end of this deviated channel. The third dipole D3 allows tuning parallel to the frequency F3 of the loop formed by the rail portions between the needle tip A1 and points 3 and 4, while presenting an almost zero impedance at the frequency F1.
Cette disposition particulière est intéressante lorsqu'il est fait usage de circuits de voie de fréquences différentes sur les deux voies parallèles situées côté talon de l'appareil de voie considéré. This particular arrangement is advantageous when use is made of track circuits of different frequencies on the two parallel tracks located on the heel side of the switchgear under consideration.
Naturellement, dans la description qui précède, il n'a pas été fait mention de la nature du système de joints permettant d'installer d'autres circuits de voie contigüs aux différentes extrémités de l'appareil de voie. On notera simplement que ces joints peuvent être constitués soit par des joints électriques du type de ceux utilisés dans les circuits de voie sans joint connus, soit par des joints isolants classiques. L'important est que, conformément à la présente invention, l'appareil de voie lui-même ne nécessite aucun joint isolant. Naturally, in the foregoing description, no mention has been made of the nature of the joint system making it possible to install other contiguous track circuits at the different ends of the track apparatus. It will simply be noted that these seals can be formed either by electrical seals of the type of those used in known jointless track circuits, or by conventional insulating seals. The important thing is that, in accordance with the present invention, the switchgear itself does not require any insulating joint.
Il va de soi par ailleurs que dans tous les modes de réalisation qui viennent d'être décrits, l'émetteur et le récepteur d'un même circuit de voie peuvent sans inconvénient être permutés. Ainsi, dans le mode de réalisation de la figure 1, on peut mettre l'émetteur EF1 à la place du récepteur
RF1 et inversement.It goes without saying, moreover, that in all the embodiments which have just been described, the transmitter and the receiver of the same track circuit can without inconvenience be swapped. Thus, in the embodiment of Figure 1, we can put the transmitter EF1 instead of the receiver
RF1 and vice versa.
De même, dans le mode de réalisation de la figure 2, l'émetteur EF1 peut être connecté aux bornes du dipôle D1 et on pourrait prévoir deux récepteurs RF1, l'un connecté à l'extrémité côté pointe CP et l'autre connecté à l'extrémité côté talon CT de la voie déviée VDE, tandis que le second circuit de voie de fréquence F2 serait constitué d'un émetteur EF2 connecté à l'extrémité côté talon de la voie directe VDI et d'un-récepteur
RF2 connecté aux bornes d'un dipôle D2 connecté entre les points 5 et 6.Similarly, in the embodiment of FIG. 2, the transmitter EF1 can be connected to the terminals of the dipole D1 and one could provide two receivers RF1, one connected to the tip end of the tip CP and the other connected to the heel side end CT of the deviated channel VDE, while the second frequency channel circuit F2 would consist of a transmitter EF2 connected to the heel side end of the direct channel VDI and of a receiver
RF2 connected to the terminals of a D2 dipole connected between points 5 and 6.
D'autres combinaisons sont également possibles, sans sortir pour autant du cadre de la présente invention. Other combinations are also possible, without departing from the scope of the present invention.
Claims (5)
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| FR2598374B1 FR2598374B1 (en) | 1988-08-26 |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2598374B1 (en) | 1988-08-26 |
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