Signalisation routière par câble (avec schéma)

Après avoir lu cet article, vous en apprendrez davantage sur la signalisation routière par câble.

Introduction à la signalisation routière sur câble:

Les principales exigences d'un système de signalisation du transport par câble sont qu'il doit être possible de faire sonner des signaux à partir de n'importe quel point de la route de transport et que tout signal sonné puisse être entendu dans toutes les gares principales. La seconde de ces exigences peut signifier que deux sonneries ou plus doivent sonner simultanément chaque fois qu'un signal est donné.

Dans la Fig. 10.15, nous voyons un circuit simple avec une cloche à la station de transport qui peut être sonnée en joignant les lignes de sonnerie en un point quelconque de la route de transport. Un tel système est appelé système à deux lignes car il est nécessaire que deux fils seulement parcourent la longueur de la route de transport.

Ces fils peuvent être des câbles nus ou un câble isolé avec des interrupteurs à tirette. Cependant, ce type de système à deux lignes ne peut sonner qu'à une extrémité.

Par conséquent, un système à deux lignes comme sur la figure 10.16 peut faire sonner une cloche à chaque extrémité. Ce circuit contient deux batteries, une pour chaque sonnerie, connectées dans la boucle unique en opposition. Tant que les deux batteries conservent leur tension correcte, aucun courant ne circule dans le circuit, mais lorsque les deux lignes de sonnerie sont pontées en un point quelconque, deux circuits distincts sont créés, chacun contenant une batterie et une cloche de manière à ce que les deux sonneries sonnent.

Cependant, le circuit illustré à la Fig. 10.16 ne peut pas être utilisé dans un système alternatif, simplement en raison de sa source d'alimentation dupliquée. Bien qu'il soit possible de connecter deux transformateurs IS en opposition de phase directe pour fonctionner de manière similaire, il n'existe aucun moyen de garantir qu'ils restent en opposition de phase.

Du fait qu’elles sont alimentées par le réseau et par différents points du système, une modification de la connexion à un endroit apparemment non connecté au système de signalisation pourrait introduire par inadvertance une différence de phase. Cela pourrait entraîner un courant suffisant pour faire fonctionner les dispositifs de signalisation et invaliderait très certainement le circuit à sécurité intrinsèque.

Nous examinons maintenant un système simple qui peut être utilisé pour faire sonner plusieurs cloches à partir d’une seule batterie. La figure 10.17 montre un tel circuit simple pour un système à trois lignes. Nous voyons ici que toutes les cloches sont connectées en parallèle à travers la batterie. Dans ce système à trois lignes, trois fils doivent parcourir la longueur de la route de transport. Si un système à fils nus est utilisé, un câble doit être installé en plus des deux lignes de sonnerie pour fournir le retour.

Cependant, nous constatons que ces systèmes simples ne sont pas souvent utilisés sous terre en raison des limitations imposées aux systèmes de signalisation par des exigences de sécurité intrinsèque. Le nombre de sonneries pouvant être connectées en série avec une batterie certifiée est limité par la tension totale maximale autorisée dans le circuit.

Le nombre de sonneries pouvant être placées en parallèle sur une seule batterie est également limité en raison de la nécessité de maintenir le courant circulant dans une partie du circuit à une intensité inférieure à un ampère. L’utilité d’un tel circuit est également limitée par la résistance des lignes de commande elles-mêmes. Même une seule sonnerie peut ne pas fonctionner correctement à la fin d'une longue ligne en raison de la chute de tension causée par la résistance de la ligne.

En fait, les relais sont fréquemment utilisés dans les systèmes de signalisation, à la fois lorsque plusieurs équipements doivent être contrôlés par un seul commutateur et dans des cas où les exigences de sécurité ou d'économie intrinsèques rendent un circuit unique impraticable. Cependant, le mécanisme de commutation peut être conçu pour fermer les contacts ou pour ouvrir les contacts lorsque la bobine est alimentée, comme indiqué sur la Fig. 10.18 (a).

Il existe donc deux types de contacts dans les relais, à savoir, normalement fermé et normalement ouvert. Il existe également des relais conçus avec plusieurs contacts de type normalement ouvert et normalement fermé, actionnés par la même bobine, comme indiqué sur la figure 10.18 (c).

Ces chiffres montrent la source d'alimentation en tant que batterie à courant continu. Mais une source d'alimentation alternative pourrait également être utilisée à condition d'utiliser le type de relais approprié, c'est-à-dire qu'un relais est alimenté via un redresseur en pont, comme illustré à la Fig. 10.18 (d).

Cependant, avec un relais simple, un courant doit circuler de manière continue à travers le solénoïde afin de maintenir le commutateur en position de fonctionnement. Le courant nécessaire pour maintenir le relais dans sa position de fonctionnement est toutefois considérablement inférieur à celui nécessaire pour le faire fonctionner dans un premier temps.

Mais si le solénoïde doit rester alimenté pendant une longue période (selon l’application), il est conseillé d’introduire une résistance dans le circuit une fois que le relais a fonctionné afin de réduire le courant circulant dans le solénoïde.

En variante, le relais peut être doté de deux bobines, à savoir une bobine à faible résistance pour le faire fonctionner et une bobine à haute résistance pour le retenir. Ces dispositifs peuvent être introduits simplement pour des raisons d'économie, mais dans certains circuits, comme les circuits pilotes, ils jouent un rôle important. une partie de la conception.

Il existe deux types de relais, à savoir les relais verrouillés et les relais slugged, utilisés dans la conception de systèmes de signalisation efficaces:

(1) Les relais verrouillés sont conçus de telle sorte que le mécanisme de commutation se verrouille mécaniquement ou magnétiquement en position de fonctionnement dès que le solénoïde sous tension le met en position. Une fois le solénoïde éteint, le mécanisme de commutation reste en position de fonctionnement jusqu’à ce qu’il soit libéré par un autre moyen. En tant que tel, une courte impulsion de courant fera fonctionner le mécanisme de commutation.

En fait, ces relais ont également un dispositif de déclenchement mécanique actionné en tournant une clé ou en appuyant sur un bouton, ou bien un deuxième solénoïde aidant à le déclencher par une autre impulsion de courant. En fait, un relais de déclenchement de fuite à la terre fonctionne sur ce principe.

Ce relais exploiterait immédiatement le courant de défaut développé et se verrouillerait en position de fonctionnement. Le relais ne peut être réinitialisé que par un électricien, avec une clé spéciale, après un test satisfaisant de l'équipement.

(2) Les relais slugged ont une action retardée qui est obtenue par une cosse en cuivre insérée correctement dans le noyau du solénoïde en fer doux, conformément à la conception, ce qui se traduit par les caractéristiques magnétiques du solénoïde.

Le bouchon peut être conçu pour retarder la formation du champ magnétique lorsque le circuit de commande est fermé de sorte que le relais fonctionne lentement, ou il peut être conçu pour retarder la décroissance du champ magnétique après la coupure du circuit de commande que le relais est lent à libérer.

Le temps réel nécessaire pour que le relais fonctionne ou se déclenche dépend de la conception, conformément aux exigences de l'application. Cependant, un délai d'environ une demi à une seconde est habituel.

Circuits de relais:

Le système le plus couramment utilisé dans les circuits de signalisation dans les mines comprend un relais alimenté par une source d’alimentation en courant alternatif à travers un redresseur demi-onde installé aux points distants du circuit. En fait, ce relais est un type spécial de relais dans lequel la bobine est enroulée sur un tube de cuivre.

Ce tube en cuivre se comporte exactement comme l’enroulement secondaire court-circuité d’un transformateur et empêche l’accumulation de flux magnétique lorsqu'un courant alternatif est appliqué à la bobine du relais. Un tel relais ne fonctionnera donc que sur courant continu.

Les impulsions de demi-onde du courant traversant un redresseur se comportent comme un courant continu et actionnent le relais, mais si un court-circuit apparaissait sur les lignes sortantes, un courant alternatif entier serait appliqué à la bobine du relais, ce qui entraînerait la chute du relais.

En pratique, le redresseur ou la diode dans les systèmes de signalisation, associés aux convoyeurs et au transport, est généralement situé à l'extrémité distante du système dans la dernière clé de signalisation ou le dernier commutateur, fournissant ainsi une protection contre les courts-circuits sur toute la longueur du système. Une illustration simple de ce type de circuit et de la disposition physique de l'appareil est illustrée à la Fig. 10.19.

Ici, l’alimentation est obtenue à partir d’un transformateur à sécurité intrinsèque de 110 volts ou 240 volts / 15 volts et alimentée à un relais à deux paires de contacts. Une paire est normalement ouverte et connectée en série avec le circuit pilote de la boîte d’extrémité grille, l’autre est normalement fermée et connectée en série avec la cloche alternative.

Plusieurs clés de signalisation seraient montées sur la longueur du convoyeur ou du transport et connectées en série via un câble à deux conducteurs avec un redresseur ou une diode connectés en série dans la dernière clé.

Certaines clés de signalisation utiliseraient un câble de traction en acier séparé comme moyen de fournir des installations de signalisation continues, d'autres clés utiliseraient le câble à deux conducteurs comme moyen de traction. Cependant, lorsque toutes les touches sont en position normale (voir Fig. 10.19), un courant alternatif alternatif est appliqué à la bobine de relais qui excite le relais.

Les contacts normalement ouverts (A) dans le circuit pilote se ferment pour permettre le démarrage de l'entraînement. Les contacts normalement fermés (B) du circuit de sonnerie s´ouvrent pour arrêter la sonnerie.

Lorsqu’un circuit ouvert ou un court-circuit se développe sur les lignes sortantes, une alternance de courant alternatif est appliquée au relais qui désactive les contacts d’ouverture (A), arrêtant ainsi l’entraînement, fermant les contacts (B) et faisant retentir la sonnerie.

La plupart des touches de signalisation sont conçues avec une fonction de verrouillage telle qu'une fois utilisées, elles restent verrouillées dans la position utilisée jusqu'à leur réinitialisation manuelle. Cette précaution dans la conception est entreprise en tenant compte de la sécurité du système et du fonctionnement.

Notre expérience dans les mines nous montre qu'il existe de nombreuses formes différentes et variées de systèmes de signalisation, dont la plupart utilisent le principe de base ci-dessus. La figure 10.20 montre un schéma de système de signalisation plus moderne et plus pratique pour un convoyeur ou un transport.

Ce système constituerait en fait une modification et une élaboration considérables du système de base et incorporerait des communications téléphoniques à haute voix. Ici, sur cette figure, nous voyons que les touches de signalisation sont pourvues de prises pour accepter un combiné téléphonique alimenté par le son.

Le courant vocal est transmis via deux conducteurs du câble à six conducteurs reliant les touches de signalisation à l'unité relais. Il est ensuite transmis au combiné téléphonique, à l'amplificateur et donc au haut-parleur.

Trois touches de signalisation seraient intégrées aux touches de signalisation. L’une d’elles donnerait un signal sonore, une autre allumerait une lampe locale dans la touche indiquant quelle touche avait été utilisée, puis la troisième ouvrirait le circuit. contrôlez les relais et arrêtez le variateur comme dans les systèmes ci-dessus.

La plupart du temps, sur le relais de commande, certaines fonctions supplémentaires, telles qu'un commutateur de test et des voyants indicateurs, sont intégrées:

(A) Clair:

Pour indiquer que tout le système est en bonne santé.

(B) Pilote:

Pour indiquer que le circuit pilote est fermé.

(C) Lockout:

Pour indiquer qu'une clé a été verrouillée.

(D) ouvert:

Pour indiquer qu'un circuit ouvert s'est développé.

(E) court:

Pour indiquer qu'un court-circuit s'est développé.

(F) faute:

Pour indiquer qu'un défaut de terre s'est développé. Cependant, les circuits réels représentant les types de signalisation spéciaux mentionnés ci-dessus seront quelque peu complexes et nécessiteront en fait un travail plus élaboré que le type et la nature de ce livre ne permettront pas.

L’auteur demande donc à ceux qui sont intéressés par des travaux plus poussés sur ce circuit de signaux, avec davantage de contrôle, de consulter les fabricants, la littérature technique et / ou d’étudier des ouvrages uniquement sur les circuits de contrôle.