Boucle induisant un courant dans les deux rails d'une voie ferrée

Abstract

 L'invention a pour but de réduire la puissance consommée globale par une boucle induisant un courant alternatif à haute fréquence dans les rails d'une voie ferrée pour la transmission d'informations aux trains circulant sur cette voie.
Selon l'invention la boucle est constituée de deux spires conductrices réalisées au moyen d'une bande conductrice (8) fixée sur une bande isolante (9), la bande conductrice étant disposée, dans les parties de la boucle qui sont parallèles au rail (1), dans un plan parallèle aux flancs de l'âme (10) du rail et de part et d'autre de celle-ci, la bande isolante (9) séparant l'âme (10) du rail et la bande conductrice (8). Les deux spires sont connectées de telle manière qu'elles soient parcourues par un même courant de même sens.
Application au domaine ferroviaire.

Description

[0001] La présente invention concerne les dispositifs permettant de transmettre des informations à un train circulant sur une voie ferrée, et, plus précisément, la mise en oeuvre d'une boucle induisant un courant alternatif à haute fréquence dans les deux rails d'une voie ferrée.

[0002] 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 parties 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 extrémité 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, correspondant aux pertes, notamment dues à l'effet de peau et aux pertes fer.

[0003] De ce fait, un. courant d'au moins 8 ampères doit circuler dans la boucle et le générateur approprié est relativement coûteux.

[0004] 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.

[0005] Selon l'invention, la boucle est constituée de deux spires conductrices, réalisées au moyen d'une bande de métal conducteur fixée sur une matériau 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 parallèle 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 courant de même sens de part et d'autre de l'âme d'un même rail.

[0006] 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 spires, conformément à l'invention, et

La figure 4 représente schématiquement en perspective la boucle proprement dite.

[0007] En référence maintenant aux figures, un canton de voie est constitué pour le courant alternatif, d'un circuit 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.

[0008] Cette boucle est constituée de deux spires réalisées 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.

[0009] De ce fait, la bande conductrice 8 est disposée dans un plan parallèle aux parois de l'âme 10 du rail.

[0010] Grâce à cette disposition, les deux spires peuvent être connectées en série, de telle manière que le courant circule dans le même sens dans chaque partie de la boucle. Ainsi, les champs engendrés par les deux spires 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.

[0011] 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 conducteur.

[0012] Dans un exemple de réalisation, on a utilisé une bande conductrice de 5 cm de large et de 0,2 mm d'épaisseur 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 obtenir 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 technologie peu coûteuse.

[0013] La fixation des bandes conductrices 8 sur le matériau isolant, de part et d'autre du rail peut être assurée au moyen d'agrafes, adhésif, etc....

[0014] L'ensemble, matériau isolant et conducteur peut être fixé par des pattes isolées, solidaires d'agrafes s'accrochant sur le patin 11 du rail.

[0015] Bien que seul un mode de réalisation de l'invention ait été décrit, il est évident que toute modification apportée par l'Homme de l'Art dans le même esprit, ne sortirait pas du cadre de la présente invention.

Revendications

1. Boucle induisant un courant alternatif de haute fréquence dans les deux rails d'une voie ferrée, les dits rails affectant sensiblement,en coupe transversale, la forme d'un champignon dont l'ex_- trémité inférieure de l'âme est aplatie pour former le patin, caractérisée en ce qu'elle est constituée 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 connectées de telle manière qu'elles soient parcourues par un même courant de même sens, de part et d'autre 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 d⁴une 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 matériau conducteur.

Dessins