Brevet FR2486006A1 — publié le 19820108

BOUCLE INDUISANT UN COURANT DANS LES DEUX RAILS D'UNE VOIE FERREE. La présente invention concerne les dispositifs per- mettant de transmettre des informations à un train cir- culant sur une voie ferrée, et, plus précisément, la mi- se en oeuvre d'une boucle induisant un courant alternatif à haute fréquence dans les deux rails d'une voie ferrée. D'une manière générale, les boucles induisant un courant dans les rails d'une voie ferrée sont constituées par une spire réalisée au moyen d'un câble conducteur disposé sur le patin des rails, tout au moins dans les par- ties de la boucle parallèles aux rails. Par exemple, une telle boucle, disposée à l'une des extrémités d'un canton de voie, et formant un rectangle de 12 mètres de long, doit induire un courant alternatif à 35 kHz sur un canton de 500 mètres de long, de telle manière qu'à l'autre extré- mité de ce canton, l'amplitude du courant de court-circuit soit toujours supérieure à 100 mA. La puissance globale consommée par une telle boucle couplée à la voie ferrée, ballast infini, est égale à 30 watts environ, correspon- dant aux pertes, notamment dues à l'effet de peau et aux pertes fer. De ce fait, un courant d'au moins 8 ampères doit circuler dans la boucle et le générateur approprié est relativement coûteux. La présente invention a pour but de réduire la puissance consommée globale par élimination des pertes, de manière qu'un générateur de courant alternatif de technologie simplifiée puisse alimenter la boucle. Selon l'invention, la boucle est constituée de deux spires conductrices, réalisées au moyen d'une bande de métal conducteur fixée sur une bande en matériau isolant, la bande conductrice étant disposée dans les parties de la boucle qui sont parallèles au rail, dans un plan paral- lèle aux flancs de l'âme du rail, et de part et d'autre de celle-ci, la bande isolante séparant l'âme du rail et la bande conductrice. Les deux spires sont connectées de telle manière qu'elles soient parcourues par un même cou- rant de même sens de part et d'autre de l'âme d'un même rail. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, avantages et caractéristiques de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lecture de la descriprion qui suit à laquelle une planche de dessins est annexée. La figure 1 représente schématiquement un canton de voie ferrée pour le courant alternatif. Les figures 2 et 3 représentent respectivement en coupe transversale et en perspective un rail équipé de deux bandes conductrices formant la boucle de deux spi- res, conformément à l'invention, et La figure 4 représente schématiquement en perspec- tive la boucle proprement dite. En référence maintenant aux figures, un canton de voie est constitué pour le courant alternatif, d'un cir- cuit fermé comprenant les deux files de rails 1 et 2 shuntées à chaque extrémité par un circuit résonnant 4,5 accordé sur la fréquence du courant induit par la boucle 6. Cette dernière est connectée à un générateur 7 de courant alternatif. Cette boucle est constituée de deux spires réali- sées au moyen d'une bande 8 en matériau conducteur, tel du cuivre, de très faible épaisseur par rapport à sa largeur, fixée par l'intermédiaire d'une bande 9 en matériau isolant, de part et d'autre de l'âme 10 du rail, tout au moins dans les parties de la boucle parallèles à un rail. De ce fait, la bande conductrice 8 est disposée dans un plan parallèle aux parois de l'âme 10 du rail. Grâce à cette disposition, les deux spires peuvent être connectées en série, de telle manière que le cou- rant circule dans le même sens dans chaque partie de la boucle. Ainsi, les champs engendrés par les deux spi- res dans le rail (voir figure 2) s'annulent pratiquement dans l'âme 10 qui constitue la partie rétrécie du rail, ce qui permet de réduire les pertes dans le fer pour un courant nominal moitié et un même nombre d'ampères-tours. Enfin, l'utilisation d'une bande conductrice permet d'éliminer l'effet de peau ainsi que les pertes dues à l'effet de proximité entraînant des modifications locales importantes de la répartition du courant dans le conduc- teur. Dans un exemple de réalisation, on a utilisé une bande conductrice de 5 cm de large et de 0,2 mm d'épais- seur fixée à une bande isolante de même largeur, mais de 18 mm d'épaisseur, pour limiter le couplage, source de per- tes fer,tout en restant dans le gabarit du champignon du rail, de manière à ce que la roue d'un train circulant sur la voie ne vienne pas cisailler la boucle. Pour obte- nir 8 ampères-tours, on a fait circuler un courant de 4A. La puissance globale consommée s'est élevée à 12 watts environ, ce qui constitue un gain en puissance nécessaire de 60 %, et ce qui a permis d'utiliser un générateur de courant alternatif de conception très simple et de techno- logie peu coûteuse. La fixation des bandes conductrices 8 sur le maté- riau isolant, de part et d'autre du rail peut être assurée au moyen d'agrafes, adhésif, etc.... L'ensemble, matériau isolant et conducteur peut être fixé par des pattes isolées, solidaires d'agrafes s'accro- chant sur le patin 11 du rail. Bien que seul un mode de réalisation de l'invention ait été décrit, il est évident que toute modification ap- portée par l'Homme de l'Art dans le même esprit, ne sor- tirait pas du cadre de la présente invention. r REVENDICATIONS 1. Boucle induisant un courant alternatif de haute fréquence dans les deux rails d'une voie ferrée, les dits rails affectant sensiblementen coupe transversale, la forme d'un champignon dont l'ex- trémité inférieure de l'âme est aplatie pour for- mer le patin, caractérisée en ce qu'elle est cons- tituée de deux spires conductrices réalisées au moyen d'une bande de métal conducteur fixée sur une bande en matériau isolant, la dite bande en matériau conducteur étant disposée, dans les par- ties de la boucle qui sont parallèles au dit rail, dans un plan parallèle aux flancs de la dite âme et de part et d'autre de cette dernière, la dite bande en matériau isolant séparant la dite âme et la -dite bande en matériau conducteur. 2. Boucle selon la revendication 1 caractérisée en ce que les deux spires conductrices sont connec- tées de telle manière qu'elles soient parcourues par un même courant de même sens, de part et d'au- tre de l'âme d'un même rail. 3. Boucle selon l'une quelconque des revendications 1 et 2,caractérisée en ce que la dite bande en matériau conducteur est réalisée au moyen d'une feuille de cuivre de 5 cm de large environ et de 0,2 millimètre d'épaisseur environ,tandis que la dite bande en matériau isolant a une épaisseur cent fois supérieure à celle de la bande en maté- riau conducteur.