Brevet FR2624819A1 — publié le 19890623

i Z624819 t1 La présente invention concerne un circuit de voie pour chemin de ferconstituè par les deux rails d'un tronçon de voie ferréeet comprenant un génerateur de courant alterna- -natif+connecté à une extrémité du circuit de voie,pour engendrer dans celui-ci un signal alternatif de fréquence déterminée et à l'autre extremité,un récepteur commandant le fonctionnement d'un relais de voie. De tels circuits de voie sont actuellement largement utilisés pour assurer la sécurité des trains circulants sur les voies de chemin de fer. Ils permettent de connaitre la présence d'un train sur une portion de voie déterminée appelée "circuit de voie"',par l'effet de court-circuit entre les deux rails,réalisé par un ou plusieurs essieux Dans le cas de circuits de voie utilisant une voie soudée, la limitation de la longueur des circuits de voie est obtenue en réalisant à chaque extrémité du circuit de voie,un filtre Iélectrique (ou "joint electrique"), constitué par une courte portion de voiedes bobines d'auto-inductance,et des condensateurs,permettant de limiter la propagation du signal electrique du dit circuit de voie à la partie de voie comprise entre ces deux filtres les circuits de voie encadrant le dit circuit de voie, étant alimentés par des courants de fréquence différentes. D'une manière génerale de tels circuits de voie donnent satisfactiontant que le shunt constitué par les essieux d'un train présente une résistance électrique suffisament faibleetqu'il est constitué par au moins deux essieux suffisament espacés pour assurer la continuité d'occupation de deux circuits de voie contigus. Toutefois les améliorations réalisées dans le do- -maine des circuits de voie de ce type,pour augmenter leur longueur en. utilisantsoit des fréquences d'alimentation basses,soit des condensateurs disposes entre les railsfont apparaître une discontinuité de shuntage entre deux cir- -cuits de voie contigus,et,une circulation de courte longueur(locomotive haut-le-pieddraisinewagon isolé),peut ne pas tre détectée si elle se trouve dans cette zone cri- -tique. On a essayé de remédier à cet inconvénient en super- -posant un circuit de voie de courte longueur et de fréqu- -ence élevée sur cette zone critiquemais cette solution est co teuse, compliqLtéue et difficile à utiliser lorsque l'on veut réaliser la répétition des signaux à bord des lo- -comotives. La présente invention se propose de remédier à ces inconvénients,et a pour objet un circuit de voie du type spécifié en préambulequi se caractérise en ce que le filtre situé du coté de l'émetteur est constitué par un condensateurou une capacitance,connecté entre les deux rails d'une courte portion de voie,cette portion de voie étant limitée de chaque coté du condensateurou capacitance par un dipole, et l'émetteur du dit circuit de voie et le récepteur du circuit de voie contigu à cet emetteur sont connectés aux bornes du condensateuriou capacitanceyet en ce que le filtre situé du c@té du récepteur,est également constitué par un condensateurou capacitance,connecté entre les deux rails d'une courte portion de voie,limitée de chaque coté de ce condensateurou capacitance,par un dipoleet que le récepteur du dit circuit de voie et l'émetteur du circuit de voie contigu,sont connectés aux bornes du dit condensateur,ou capacitance de façon qu'un essieu unique placé sur ce condensateur,ou capacitance, court-circuite toujours simultanément l'émetteur du dit circuit de voie et le récepteur-du circuit de voie contiguoule récepteur du dit circuit de voie et l'emetteur du circuit de voie contigu,les dipoles permettant de limiter la propagation des courants du dit circuit de voie et des circuits de voie encadrants. On dispose ainsigrace à l'inventiond'un circuit de voie sans joints isolants,de grande longueurne présen- -tant pas de zone de mauvaise détection à chacune de ses extrémitées. Selon un premier mode de réalisation,les dipoles constituant les élements repérés 6 _ 7 _ 8 et 9 des filtres,ou joints électriquesreprésentés sur la figure 1 ne comprennent que trois composantsassociés en série et en parallèlesoit un condensateur et deux bobines d'induc- -tancesou deux condensateurs et une bobine d'inductance. Cette disposition permet pour les dipoles 6 et 8 d'ob- -tenir pour la fréquence des courants des circuits de voie A et C une impedance très faible (quelques milliohms) et pour la fréquence du courant du circuit de voie B une impédance élevée (plusieurs ohms).Les dipoles 7 et 9 présentent une impédance très faible pour la fréquence du ?6248 19 courant du circuit de voie B et une impédance élevée pour la fréquence des courants d'alimentation des circuits de voie A et C Selon un second mode de réalisation utilisable lorsque le dit circuit de voie est alimenté alternativement par deux courants de fréquence légèrement différente,(système à déviation de fréquence),on utilisera des dipoles comprenant neuf composants,comme il est montré sur la figure quatre. Ces composants seront groupés en série-parallèle soit quatre circuits série comprenant chacun une bobine d'induc- -tance et un condensateur,et un cinquième condensateur mis en parallèle avec les quatre circuits série définis ci- -dessus. Le choix des valeurs des inductances et des condensateurs permettant de réaliser les impédances faibles et élevées pour les fréquences alternées que l'on aura choisies.Dans ce second mode de réalisation les condensa- -teurs 3 et 5 de la figure 1 doivent Etre remplacés comme il est montré sur la figure cinq par un condensateur 12 et une inductance 13 montés en sérieet connectés en en parallèle avec un condensateur 14 La présente invention va tre maintenant décrite plus en détailsmais uniquement à titre d'exemple non limitatif,en référence aux dessins annexes. La figure 1 est un schéma d'un circuit de voie con- -forme à l'invention La figure 2 représente la variation de la tension aux bornes du récepteur du circuits de voie B lorsqu'un shunt ponctuel se déplace du circuit de voie A vers le circuit de voie C.Les traits mixtes permettent de situer sur la figure 1 la position qu'occupe le shunt pour la tension indiquée par le graphe de la figure 2 La figure 3 représente divers modes possibles de réa- lisation des dipoles utilisés selon le premier mode de réali- -ation.Les groupements 3a et 3b étant respectivement équiva- -lents aux groupements 3c et 3d. La figure 4 représente le type dipole utilisable pour des circuits de voie alimentés par des fréquences alternées. La figure 5 représente le type de dipole qu'il faut substituer aux condensateurs 3 et 5 lorsque l'on alimen- -te le cicuit de voie par des fréquences alternées. La figure 6 représente les variations de l'impé- dance de ce dernier dipoleassocié à un courte portion,de voie,en fonction de la fréquence. Selon le mode de réalisation de la figure 1,un cir- -cuit de voie B représenté en trait plein,comprend une lon- gueur de voiedont les deux rails 1, 1 jouent le role de conducteurs électriques pour la transmission du courant élec- -trique émis par un émetteur 2 connecté aux bornes d'un con- -densateur 3,et reçu par un récepteur 4 Connecté aux bornes d'un condensateur 5;le récepteur 4 étant sensible unique- ment à la fréquence du courant émis par l'émetteur 2.Ce cir- -cuit de voie B est situé entre deux circuits de voie A et C représentés en traits pointillés.Ces deux circuits de voie comprennent en commun avec le circuit de voie Bles dipoles 6 et 7,communs aux circuits de voie B et C,les dipoles 8 et 9 commune aux circuits de voie A et B.Le récepteur 10 dessiné en pointillé,est le récepteur du circuit de voie C,et est sensible exclusivement, la fréquence du courant del'émetteur du circuit de voie Cnon figuré sur ce dessin.De mîme l'émet- teur 11,dessiné en pointillé.,alimente le circuit de voie A avec un courant de fréquence différente de celui du circuit de voie B Le role du dipole 7 est de réaliser pour la fré- -ce du cicuit de voie B un court circuit entre les deux rails de la courte portion de voie utilisée pour constituer le filtre (ou joint électrique),ce court-circuit limite la pro- -pagation du courant émis par l'emetteur 2 du circuit de voie B ce qui permet de réaliser grace à l'inductance propre de la portion de voie comprise entre ce dipole 7 et le conden- -sateur 3 un circuit résonnant pour la fréquence du circuit de voie Bprésentant aux bornes du condensateur 3 une impédance de plusieurs ohms. De m'me,ce même dipole 7 présente pour la fréquence du circuit de voie C une impédance élevée qui atténue-peu la transmission du courant émis par l'émetteur du circuit de voie C,vers le récepteur 10 du circuit de voie C. Le dipole 6 situé à l'autre extr.émité de la portion de voie constituant le "joint électrique",dont nous venons de parlerjoue un role similaire pour les courants des circuits de voie B et C.Il constitue un courtcircuit pour le courant du circuit de voie C et interdit la propagation de ce courant au dela des points de raccordement du dit dipole aux railsen direction du dipole 8.Ce court-circuit pour la ?624819 fréquence du courant du circuit de voie Cpermet de réaliser grace à l'inductance propre de la portion de voie comprise entre le dipole 6 et le condensateur 3 un circuit résonnant à la fréquence du circuit de voie C présentant aux bornes du S condensateur 3 une impédance de plusieurs ohms.Le conden- -sateur 3 présente donc à ses bornes une impédance élevée pour la fréquence du circuit de voie B et également une impédance élevée pour la fréquence du circuit de voie C. Les mmes phénomènes se reproduisent à l'autre extrémitée du circuit de voie B avec le dipole 8,le conden- -sateur 5,le dipole 9. Avec les dispositions décrites ci dessusil est possible de réaliser un cicuit de voie conforme au schéma de la figure 1,ayant une longueur de 2500 mètres,et de garantir sur toute la longueur de ce cicuit de voie un shunt minimum 0,25 ohmainsi que sur les circuits de voie contigus.Ce cir- -cuit de voie utilisant un courant de fréquence 1700 Hz et les circuits de voie adjacents un courant de fréquence 2300 Hzles circuits de voie mentionés utilisant des condensateurs de compensation comme il est d'usage de le faire dans ces circonstances et,de garantir la valeur de ce shunt pour tout isolement de la voie variant de 1,5 ohm pat K.m à 1000 ohms par Km.Rappelons qu'avec les dispositifs actuellement connus il serait impossible d'assurer un shunt ponctuel de 0,25 ohm sur une distance d'au moins 15 mètres au voisinage des con-. -densateurs 3 ou 5. On remarquera que les dipoles sont construits pour des fréquences de résonnance déterminéeset que leur position 26248 19 de part et d'autre des condensateurs 3 ou 5 est déterminée en fonction de la zone de recouvrement que l'on désire obtenir. Il est donc aisé,avec ces mêmes dipolesde réaliser des re- -couvrements différents en affectant aux condensateurs 3 ou 5 des valeurs correspondantes à la longueur de la zone de re- -couvrement choisie.Il est important de noter que les carac- -téristiques des dipoles sont indépendantes des longueurs des portions de voie utilisées pour réaliser les filtres ou 0 joints électriques. REVENDICATIONS l)Circuit de voie pour chemin de fercaractérisé en ce qu'il comporte une portion de voie ferrée limitée à chacune de ses e:x:trémités par un groupe de trois dipoles connectés chacun entre les deux rails et à quelques mètres de distance les uns des autres et en ce que l'impédance obtenue aux bornes du dipole placé au milieu du groupe des trois dipoles situé à chaque extrémité du circuit de voie est élevée pour la fréquence du courant d'alimentation du dit circuit de voie et pour la fréquence du courant d'alimentation des circuits de voie contigus et en ce que l'emetteur du dit circuit de voie et le récepteur du circuit de voie contigu sont connec- -tés aux bornes de ce dipole situé au milieu du groupe des dipoles placé à une extrémité du circuit de voie et en ce que le récepteur du dit circuit de voie et l'émetteur du circuit de voie contigu sont connectés aux bornes du dipole situé au milieu de l'autre groupe de trois dipoles situé à l'autre extrémité du dit circuit de voie. 2)Circuit de voie selon la revendication 1 caractérisé en ce que le dipole situé au milieu du groupe des trois dipoles limitant le cicuit de voie à chacune de ses extrémités est un condensateur. 3)Circuit de voie selon les revendications 1 et 2 caracté- -risé en ce que le groupe de trois dipoles limitant le cir- -cuit de voie est constitué pour le dipole placé d'un coté du condensateur par une bobine d'inductance et deux-condensa- -teurs et pour le dipole placé de l'autre coté du condensa- par deux bobines d'inductance et un condensateur et que les 2 6 24819 dipoles constitués des mêmes éléments sont placés entre].les deux condensateurs situés respectivement à chaque extrémité du circuit de voie. 4)Circuit de voie selon la revendication 1 caractérisé en ce que le dipole situé au milieu du groupe de trois dipoles limitant le circuit de voie est constitué par une bobine d' inductance montée en série avec un premier condensateur,cet ensemble étant connecté en parallèle avec un second condensa- -teur. 5)Circuit de voie selon les revendications 1. et 4 carac- -térisé en ce que les dipoles placés de chaque c8té du dipole défini à la revendication 4 sont constitués par quatre bobines d'inductance et cinq condensateurs formant les cinq branches d'un circuit parallèle dont quatre branches de ce circuit sont constituées chacune par un circuit série compre- -nant une bobine d'inductance et un condensateur et dont la cinquième branche est un condensateur.