Brevet FR2003882A1 — publié le 19691114

On connaRt les circuits de voie qui comprennent de façon classique un générateur fournissant une tension entre les deux rails à une extrémité.du tron çon et un récepteur à l'autre extrémité, alimentant un relais de voie qui retombe dès qu'un essieu de véhicule vient à court-circuiter les deux rails. Lorsque le circuit de voie est très long, on se trouve devant un certain nombre de conditions contradictoires dont les plus importantes concernent la fréquence des courants utilisés dans le circuit de voie. En effet, si on choisit une fréquence élevée, on est conduit à adopter des tensions élevées de générateur étant donné la grande impédance de la voie, ce qui implique une puissance également plus élevée du générateur; si, par contre, on choisit une fréquence trop basse, les bobines de voie pour la transmission du courant de traction prennent des dimensions prohibitives ainsi que les selfs et condensateurs intervenant dans le fonctionnement du générateur et du récepteur. La fréquence doit être également telle qu'elle ne puisse être confondue avec des fréquences parasites et, notamment avec celle du réseau de traction ou de ses harmoniques. Le circuit de voie suivant l'invention résoud toutes ces difficultés; il est caractérisé en ce que, d'une part, le générateur est prévu pour fournir une tension dont la fréquence est environ équidistante à la rréquence fondamentale du courant de traction et à son harmonique d'ordre 2, les impulsions émises sesuccédant par trains à une fréquence de répétition très basse, et en ce que, d'autre part, le récepteur est équipé d'un discriminateur d'amplitude et d'un démodulateur sélectif à la fréquence de répétition, le dit discriminateur d'amplitude comprenant deux circuit s magnétiques à caractéristiques hystérétique rectangulaire, l'un portant deux enroulements et ronctionnant comme transformateur, l'autre ne portant qu'un seul enroulement ayant plus de spires que l'enrou- lement primaire du premier et en série avec celui-ci, l'ensemble recevant la tension d'entrée tandis que la tension de sortie est fournie par le secondaire du premier circuit magnétique, le démodulateur comprenant d'autre part un transformateur à deux enroulements secondaires dont le primaire constitue l'entrée du circuit, le premier de ces secondaires alimentant l'enroulement primaire d'un circuit magnétique à caractéristique rectangulaire dont le secondaire alimente un transformateur de sortie à travers un premier enroulement d'un deuxième circuit magnétique à caractéristique rectan- gulaire, un autre enroulement de ce deuxième circuit étant alimenté en série avec un troisième enroulement du premier circuit par le courant d'un transistor dont la base est alimentée, par l'intermédiaire d'un poten tiomètre, par la tension du deuxième secondaire du transformateur dgentrée, des moyens étant prévus pour égaliser le courant du dit transistor dans les deux enroulements qusil alimente. La description ci-après et les dessins annexés feront mieux comprendre l'invention. La fig.1 représente symboliquement l'agencement d'un générateur destiné à alimenter, par une tension appliquée entre le deux rails 1 extrémité dgun tronçon de voie isolé. Il comprend un oscillateur pilote O attaquant un étage séparateur S à haute impédance d'entrée de façon que sa charge ne perturbe pas la stabilité de l'oscillateur s cet étage séparateur synchronisant un oscillateur à relaxation OR qui excite un amplifi cateur de puissance A dont la sortie V alimente les deux rails A l'extrémité d'un tronçon de voie isolé non représent. Le courant de sortie de l'amplifica teur A agit sur 19 amplitude du courant de sortie de relaxation 1'oscillateur à/OR par l'intermédiaire dgun régulateur Rg sur lequei agit dtautre part un modulateur M qui a pour fonction de provoquer l'émission de trains de impulsions fournies par OR pendant une certaine durée et à une certaine fréquence de répétition, ces deux grandeurs étant réglables séparément et le dit régulateur servant à maintenir le courant d'entrée de l'amplificateur A dans les limites compatibles avec le bon fonctionnement et l'absence de surcharge du ou des transistors dont il est équipé Dans le présent exemples la fréquence de la tension de la caténaire étant de 50 Hz, la fréquence de l'oscillateur O et, par conséquent, des courants de la sortie V est de 73 Hz, valeur intermédiaire entre la fréquence fondamentale et celle de t'harmonique d'ordure 2 du courant de traction. La figure 2 représente schématiquement le récepteur installé à l'extrémite du tronçon de voie opposée à celle où est raccordé le générateur. Il est alimenté à l'entrée par la tension Ev prise entre les deux rails, filtrée par un filtre F qui bloque les fréquence ces indésirables situées de part et d'autre de la fréquence utile de 73 Hz et, notamment 50 et 100 Hz La sortie du filtre F est raccordée à un discriminateur d'amplitude DA dont la constitution sera expliquée plus loin; il élimine les signaux dont l'amplitude se situe en dessous deun niveau déterminé et est suivi dune bascule eiectronique B qui fournit des signaux rectangulaires, lesquels, après amplification par un amplificateur A1, sont démodulés dans un circuit D dont la constitution sera également expliquée plus loin; les signaux démodulés, après amplification par un amplificateur A22 agissant sur le relais de voie R par l'intermédiaire d'un redresseur RD Le discriminateur d'amplitude DA de la figure 2 est représenté à la figure 30 I1 est composé de deux tores magnétiques T01 et T02 portant des nombres de spires primaires respectifs n1 et n2 o Le tore T01 ne possède que ce seul enroulement tandis que le tore T02 est équipé d'un enroulement secondaire délivrant une tension alternative U20 Les primaires de TO1 et T02 sont en série Le nombre de spires n1 est supérieur au nombre de spires n2 du tore T02 et comme ces deux élements ont des caractéristiques magnétiques rectangulairesn dès que le courant dans les deux enroulements primaires en série atteint une certaine valeur, celui-ci sature brrusquement TO1 mais non T02. I1 s'ensuit que l'enroulement de TOI prend une impie dance pratiquement nulle et toute la tension U1 appliquée aux deux enroulements en série se reporte sur le primaire de T02 qui fournit ainsi à son secondaire une tension US maximum.Si l'amplitude de la tension U1 est trop basse, il nfy a pratiquement pas de tension U20 Ce circuit élimine donc l'action des tensions de faible niveau parmi lesquelles on trouve notamment les tensions parasites provenant du courant de traction, lesquelles sont, comme on l'a vu, affaiblies par les filtres La figure 4 montre le schéma du démodulateur D de la figure 2. il comprend deux tores magnétiques T03 et T04 en matériau présentant une caractéristique magnétique rectangulaire, le premier portant trois enroulements n4 n5 n6 et le deuxième deux enroulements n7 et n80 Le démodulateur reçoit sa tension d'entree par un transformateur TR1 possedant deux secondaires dont l'un alimente l'enroulement n4 à travers une résistance r, et dont l'autre est raccordé à un potentiomètre P dont la fonction apparaîtra par la suite. L'enroulement n6 de TO alimente le primaire d'un transformateur de sortie TR2 à travers l'enroulement n7 de TO4. Un transistor T, alimenté par une source AL, a son circuit base-émetteur alimenté par le potentiomètre P et son courant de collecteur passe par les enroulements n5 et n8 en série avec une self de filtrage L. Un condensateur C de grosse capacité sert à égaliser les variations du courant de collecteur de T vu que sa base est alimentée en courant alternatif. il est évident que lorsqu'unie tension alternative non modulée est appliquée au primaire du transformateur TR1, pour un réglage donné du potentiomètre P, on obtient un courant d'émetteur maximum au transistor T et ce courant diminue d'autant plus que l'émission est modulée en trains d'impulsions de durée de plus en plus courte et donc avec des pauses de plus en plus longues puisqu'on a dit plus haut que la fréquence de répétition est constante. Or, si le courant de collecteur est faibles ni T03 ni T04 ne sont saturés; TO) fonctionne comme un transformateur mais, du fait de la non saturation de T04, l'enroulement n7 qui a été établi en conséquence, présente une très forte réactance de sorte que la tension de sortie fournie par TR2 est faible.Si on augmente le courant de collecteur du transistor, il arrive un moment où TO3 n'est toujours pas saturé mais où T04 l'est; la réactance de n7 tombe à presque zéro et la tension de sortie de TR2 est grande. Si on augmente encore le courant de.collecteur, TO3 se sature à son tour et le couplage entre primaire n4 et secondaire n6 tombe de sorte que la tension de sortie de TR2 tombe également. Les éléments du circuit et le réglage de P sont établis de telle façon que ce soit pour la modulation de l'émetteur que le circuit fournit une tension de sortie; pour d* autres fréquences de répétition des trains d'impulsions et pour une émission continue, cette sortie est négligeable. il est à remarquer que le circuit représenté à la frigo4 est à sécurité intrinsèque; tolfe défectuosité accidentelle de l'un quelconque de ses éléments se traduit par une absence de tension de sortie. il est bien entendu que les éléments non décrits en détail dans l'exemple ci-dessus peuvent être réalisés de toutes façons connues et que des variantes peuvent être imaginées sans sortir du cadre de la présente invention. REVENDICATIONS Circuit de voie long à joints isolés équipé à une extrémité d'un générateur à courant alternatif et, à l'autre, d'un récepteur, caractérisé en ce que, d'une part, le générateur est prévu pour fournir une tension dont la fréquence est environ équidistante à la fréquence fondamentale du courant de traction et à son harmonique d'ordre 2, les impulsions émises se succédant par trains à une fréquence de répétition très basse, et en ce que, d'autre part, le récepteur est équipé d'un discriminateur d'amplitude et d'un démodulateur sélectif à la rréquence de répétition, le dit discriminateur d'amplitude comprenant deux circuit s magnétiques à caractéristique, rectangulaire, l'un portant deux enroulements et fonctionnant comme transformateur, l'autre ne portant qu'un seul enroulement ayant plus de spires que l'enroulement primaire du premier et en série avec celui-ci, l'ensemble recevant la tension d'entrée tandis que la tension de sortie est fournie par le secnndaire du premier circuit magnétique, le démodulateur comprenant, d'autre part, un transformateur à deux enroulements secondaires dont le primaire constitue l'entrée du circuit, le premier de ces secondaires alimentant l'enroulement primaire d'un circuit magnétique à caractéristique rectangulaire, dont le secondaire alimente un transformateur de sortie à travers un enroulement d'un deuxième circuit magnétique, un autre enroulement de ce deuxième ír- cuit étant alimente en serin avec wl troisième enroulement du premier circuit par le courant d'un transistor dont la base est alimentée, par l'intermédiaire d'un potentiomètre, par la tension du deuxième secondaire du transformateur d'entrée, des moyens étant prévus pou égaliser le courant du dit transistor dans les deux enroulements qu'il alimente.