Brevet FR2311700A1 — publié le 19761217

La présente invention concerne un montage destiné à accroître la longueur utile des circuits de voie, c'est-à-dire à diminuer l'atténuation qui se produit dans les circuits de voie. Comme il est bien connu dans le domaine de la technologie des installations de protection et de sécurité des chemins de fer, des circuits de voie ont été utilisés pour indiquer l'état libre ou occupé d'une section de voie, ou canton, donné. Actuellement, la longueur maximale de chacun des circuit s de voie dépend de la qualité du ballast du canton et est, au maximum, de 2 km. L'établissement de circuits de voie d'une longueur de 6 à 8 km serait de la plus haute importance mais, néanmoins, la technologie connue jusqu'ici n'a pas permis de construire des tels circuits de voie. La difficulté parant due au fait que les circuits de voie présentent une atténuation spécifique extrémement élevée. La raison de cette forte atténuation est que la résistance du ballast des voies (ou, en utilisant la technologie technique employée dans le domaine des transmissions : la conductance) a une valeur de tordre de 1 ohm; il en résulte que la valeur de l'atténuation de la transmission s' élève à approximativement 1 Np/km, rendant ainsi la commande du relais du circuit de voie impossible pour une plus grana de distance. En dehors des conditions d'atténuation défavorables, une autre difficulté est due aux changements de la résistance du ballast en fonction des conditions atmosphériques ce qui constitue également une menace pour la sécurité de fonctionnement du circuit de voie. On peut affirmer que la forte valeur d'atténuation du circuit ainsi que la mauvaise sensibilité au shunt par les trains sont dues à la faible valeur de la résistance du ballast qui n'est pas supérieure à 0,5 à 1 ohm/km. L'invention est basée sur la découverte qu'en utilisant une résistance négative en parallèle avec la résistance du ballast, la valeur initiale de la résistance du ballast qui s'élève à 0,5 a 1 ohm/hm peut titre accrue à une plus forte valeur, c'est-à-dire à 5 à 10 km; par conséquent, l'atténuation de la transmission diminue tandis que la sensibilité au shuntage staccrott. les caractéristique. d'atténuation plus favorables et l'amélioration de la sensibilité au shuntage permettent l'établissement de circuits de voie plus longs (par exemple de 6 à 10 km) ou l'amélioration de la qualité des circuits déjà existants qui ont une résistance du ballast défavorable. L'invention a pour objet un montage de circuit dans lequel au moins un amplificateur à impédance négative est monté en parallèle avec le circuit de voie, l'élément compensateur de cet amplificateur étant constitué par une impédance variant de façon différée en fonction de la tension. Gr ce au montage selon l'invention, le problème posé est résolu, selon la longueur requise, au moyen d'un ou de plusieurs amplificateurs à impédance négative montés en parallèle-avec le circuit de voie. Néanmoins, le principe des amplificateurs à impédance négative, connu du fait des enseignements de la technologie des transmissions, ne peut pas être appliqué directemept, étant donné que la valeur de la résistance du ballast change en fonction des conditions atmosphériques dans un rapport de 1 à 20 ce qui rend la compensation au moyen d'un pont impossible. Par conséquent, l'amplificateur du circuit de voie de la présente invention est monté de telle sorte qu'il comporte un circuit qui effectue une compensation automatique sous l'influence des changements lents, fonction des conditions atmosphériques, et qui ne compense les changements brusques (qui se produisent, par exemple, lorsque le circuit est occupé ou libéré) qu'avec un certain retard. D'autres caractéristiques de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple non limitatif et en regard du dessin annexé sur lequel - la Fig. 1 représente sous forme schématique le circuit de voie; et - la Fig. 2 représente le montage de l'amplificateur. Une extrémité du circuit de voie représenté sur la Pig. 1 est connectée à un générateur d'alimentation 2 par l'intermédiaire d'une résistance série 3. Un relaie 4 du circuit de voie est raccordé à l'autre extrémité du circuit de voie. Un amplificateur 5 à impédance négative est monté en parallèle avec la voie qui constitue le circuit de voie. La Fig. 2 représente un montage comportant un transformateur d'adaptation 6 qui adapte le système amplificateur à l'impédance de la voie, un transformateur différentiel 7 commandant un amplificateur 8 ainsi qu'un transformateur de sortie 9 de l'amplificateur qui sert à l'alimentation du circuit en pont (constituée par les transformateurs 6, 7 et l'impédance de compensation 10). Le choix correct de l'impédance de compensation 10 est de la plus grande importance dans le but d'assurer la sécurité de fonctionnement du circuit. Cette circonstance nécessite une explication. I1 est bien connu que lorsque le temps est sec ou à la gelée, la résistance du ballast du circuit de voie s'accroît tandis que, lorsque le temps est humide, elle diminue. Dans le premier cas, la tension mesurable aux bornes de la voie s'accroît (en mdme temps que l'atténuation du circuit diminue), dans le second cas, elle diminue, accroissant et diminuant ainsi la tension de commande de l'amplificateur. Ce changement apparaît également dans la tension de sortie de l'amplificateur dont l'impédance de compensation est réalisée de telle sorte que l'impédance s'accroît lorsque la tension s' accroît de sorte que l'état équilibré du circuit en pont peut entre maintenu, meme pour des résistances différentes du ballast.Des résistances thermosensibles à coefficient de température positif (par exemple les résistances du type P 350 - C 12 de la Société Siemens) peuvent être avantageusement utilisées en tant qu'impédance de compensation 10. L'avantage de ces résistances réside en ce que, malgré un retard, elles suivent les variations lentes et que, par canséquent, toutes les variations fonction des conditions atmosphériques sont compensées tandis que le retard est avantageux du fait que les changements brusques ne sont pas compensés. Le circuit représenté sur la Pig. 2 fonctionne de la manière suivante. Une tension alternative de fréquence donnée appliquée au circuit de voie 1 par le générateur 2 est appliquée, par l'intermédiaire du transformateur d'adaptation 6, au circuit en pont constitué par l'enroulement primaire du transformateur différentiel 7 et par l'im- pédance de compensation 10. Le courant alternatif excite l'enroule- ment secondaire du transformateur différentiel 7, la tension ainsi engendrée commandant l'amplificateur 8 qui a une caractéristique linéaire.Ccmpte-tenu du fait que les signaux amplifiés de l'amplificateur 8 sont appliqués à la branche centrale du circuit en pont, si l'impédance de compensation 10 et l'impédance transformée du circuit de voie sont équivalentes par rapport à la branche centrale, le circuit en pont devient équilibré et aucune tension provenant du signal de sortie de l'amplificateur 8 n'est retransmise à l'enroulement secondaire du transformateur différentiel 7; par contre, le signal amplifié de l'amplificateur 8 est appliqué au transformateur d'adaptation 6 et, lorsque les enroulements de ce transformateur sont convenablement raccordés, une tension amplifiée est transformée et appliquée au circuit de voie 1, la phase de cette tension correspondant à celle de la tension d'entrée initiale.La tension amplifiée appliquée, après transformation, au circuit de voie 1 réduit l'atténuation du circuit de voie 1. Si l'atténuation du circuit de voie diminue du fait des changements des conditions atmosphériques, le circuit en pont est désiquilibre tandis que l'amplificateur 8 est commandé par son propre signal de sortie en fonction de l'importance du désiquilibre du pont. Les conditions de phase du transformateur différentiel 7 doivent 8- tre choisies de telle sorte que si l'atténuation de la ligne diminue, le signal de sortie de l'amplificateur 8 doit être réinfecté, par l'intermédiaire du transformateur 7, en phase avec le signal d'entrée de l'amplificateur, c'est-à-dire que le signal d'entrée et le signal de réaction doivent entre superposés. Dans ces conditions, par suite de la réaction positive croie- sante, la tension du circuit de voie s'accroit, du fait de sa caractéristique non linéaire, la valeur de l'impédance de compensation 10 s'accroît également et, par conséquent, le pont retrouve son état équilibré; les valeurs dee tensiona du circuit pour cet état d'équilibre, dépassent, cependant, les tensions antérieures. Dans le cas où l'atténuation du circuit de voie est accrue, un processus inverse de celui décrit ci-dessus se produit, c'est-à-dire que la tension de l'amplificateur 8 réinfectée est souatraite de la tension provenant du circuit de sorte que le pont est déséquilibré, ce qui diminue l'amplitude des signaux appliqués au circuit en pont. lorsque la tension diminue, la valeur de l'impédance de compensation 10 diminue également; par conséquent, l'état d'équilibre dn pont se produit à une tension plus faible. Afin dXéviter le réglage extrOme de l'amplificateur lorsqu'un train sur la eection de voie intéressée provoque le court-circuit du circuit de voie, l'impédance de compensation 10 contient une réis- tance linéaire montée en série avec la résistance non linéaire à coefficient de température positif, l'objet de la résistance linéaire étant de limiter la plus faible valeur de résistance possible de l'impédance de compensation 10. Compte-tenu des principes de fonctionnement de l'amplificateur à impédance négative, il est évident que, sous l'influence de l'am, plificateur raccordé au circuit, l'atténuation du circuit de voie de la Fig. 1 diminue tandis que la sensibilité au shuntage s'accroit. En pratique, on peut parvenir, en utilisant un ou plusieurs amplificateurs de ce type, à améliorer un circuit de voie ayant une résistance de ballast de 0,5 ohm/km de façon qu'il soit équivalent à un circuit de voie ayant une résistance de ballast de 5 ohms/km. - REVENDICATIGNS 1 - Montage pour diminuer l'atténuation de circuits de voie caractérisé en ce qu'il comporte au moins un amplificateur (5) å résistance négative qui comprend un élément de compensation et qui est monté en parallèle avec le circuit de voie (1), l'élément de compensation (10) de l'amplificateur (5) à impédance négative contenant une impédance qui varie de façon différée avec la tension. 2 - Montage selon la revendication 1 caractérisé en ce que 1'amplificateur (5) à impédance négative comporte un circuit en pont comprenant un transformateur d'adaptation (6) raccordé au circuit de voie (1), un transformateur différentiel (7) ayant un enroulement primaire monté en série avec l'enroulement secondaire du transformateur d'adaptation et avec l'élément d'impédance de compensation (10); l'amplificateur (5) comprenant, en outre, un amplificateur 8 dont l'entrée est raccordée à l'enroulement secondaire du transformateur différentiel (7) tandis que sa sortie est raccordée à la branche intermédiaire du circuit en pont. 3 - Nontage selon l'une quelconques des revendications 1 et 2 caractérisé en ce que l'élément d'impédance de compensation (10) comporte, en plus de l'impédance qui varie de façon différée avec la tension et qui a un coefficient de température positif, une résistance linéaire pour limiter la résistance minimale de l'impédance de compensation.