Ce dispositif de sécurité vise à éviter qu'une partie métallique touchée par une personne extérieure au véhicule ou en transit se trouve portée à un potentiel électrique dangereux.

Le danger d'électrisation des personnes dans les transports en commun fait l'objet de plusieurs réglementations et normes.

De plus, les constructeurs de véhicules de transport en commun utilisant l'énergie électrique ont prévu des dispositifs de sécurité visant à amoindrir le risque et procèdent à de nombreux essais et contrôles d'isolation électrique à différents niveaux et sur différents ensembles avec lesquels les personnes sont susceptibles d'entrer en contact.

Plusieurs mesures peuvent tre mises en oeuvre pour amoindrir le risque d'électrisation des personnes. On peut prévoir d'utiliser des pièces d'habillage isolantes, par exemple en polyester ou en fibre de verre époxy, qui recouvrent toutes les parties métalliques du véhicule. Le plancher du véhicule peut tre recouvert d'un revtement isolant. On prévoit classiquement aussi d'isoler électriquement au montage, par rapport à la structure métallique du véhicule, les équipements et accessoires métalliques tels que portes, barres de maintien, marchepieds et autres. Toutes ces mesures de sécurité ne permettent pas toutefois d'éliminer le danger d'électrisation des personnes et ne peuvent tout au plus qu'en restreindre le taux

d'occurrence.

L'un des objectifs de la présente invention est d'éliminer le danger par la mise à la terre du châssis du véhicule par l'intermédiaire de patins dédiés glissant sur ou frottant contre le rail de guidage lui-mme relié à la terre. Ce contact permanent avec le rail de guidage empche toute élévation du potentiel du châssis du véhicule. Toutefois un danger peut subsister dans deux cas : si le rail est lui-mme isolé ou en cas de décollement des patins. Il faut par conséquent s'assurer en permanence, à l'aide de moyens spécifiques, de la mise à la masse correcte du châssis.

Le but général de l'invention est de contrôler en permanence la qualité de la mise à la terre du châssis afin d'éviter tout risque d'électrisation des personnes qui toucheraient des parties ou pièces métalliques pouvant présenter un potentiel électrique et de déclencher quasi instantanément la coupure de l'alimentation électrique en cas de danger et plus généralement d'actionner tous les dispositifs de sécurité adéquats prévus sur le véhicule : par exemple la coupure du disjoncteur principal, la commande en abaissement du pantographe et/ou la mise en oeuvre du frein de sécurité.

Afin de contrôler la mise à la terre du châssis, l'invention prévoit d'équiper l'un au moins des dispositifs de guidage du véhicule de deux patins destinés à assurer un contact de frottement avec le rail de guidage, lui-mme relié à la terre, et d'alimenter l'un de ces patins à l'aide d'un courant de basse tension disponible sur le véhicule. De façon préférentielle les deux patins sont disposés de part et d'autre des galets de guidage, l'un à l'avant de l'ensemble de guidage et l'autre à l'arrière. Un dispositif de contrôle électrique permet de vérifier si les patins sont collés ou décollés du rail et si la mise à la terre du châssis est correcte. Un composant

électrique du circuit ou un circuit logique additionnel commande, en cas de danger, la mise en oeuvre des systèmes de sécurité du véhicule.

Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, on prévoit d'équiper de tels patins, deux au moins, des ensembles de guidage du véhicule. Dans ce cas on préférera la variante de réalisation selon laquelle on relie entre eux les patins respectifs reliés à la masse qui seront ainsi au mme potentiel, et 1'on isole entre eux les patins alimentés par la basse tension embarquée sur le véhicule.

A cet effet le dispositif de sécurité selon la présente invention pour la prévention du risque d'électrisation des personnes dans les véhicules de transport en commun sur pneus autoguidés par un rail métallique de guidage à l'aide d'au moins un ensemble d'autoguidage gouvernant un ensemble roulant directionnel mettant en oeuvre au moins un galet roulant sur le rail métallique de guidage et utilisant l'énergie électrique comme énergie de traction se caractérise en ce qu'au moins un ensemble d'autoguidage avant ou arrière de la rame comporte au moins deux éléments de contact électrique distants l'un de l'autre en contact avec le rail métallique de guidage et en ce que ces éléments de contact forment avec la partie du rail de guidage s'étendant entre eux et un moyen de détection du passage d'un courant une boucle de sécurité alimentée par un générateur de basse tension électrique, le moyen de détection fournissant un signal ou un état de boucle fermée ou de boucle ouverte selon que le contact électrique au niveau des éléments de contact est bon et satisfaisant ou mauvais et insatisfaisant provoquant dans ce dernier cas l'entrée en action de dispositifs de sécurité ou la mise en application de mesures de sécurité.

Le dispositif selon la présente invention apporte divers avantages particuliers tout à fait

intéressants.

. peu coûteux, simple et fiable . tous les modes de défaillance du contrôleur conduisent à une ouverture de la boucle de sécurité . la disponibilité du véhicule n'est pas affectée . dans le cas de plusieurs véhicules, il n'existe aucune interaction électrique entre les véhicules ou rames.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront dans la description qui suit, donnée à titre d'exemple et accompagnée des dessins dans lesquels : . la figure 1 est une vue schématique d'ensemble en perspective d'un ensemble de guidage sur lequel est monté le dispositif de contrôle pour la sécurité selon l'invention, . la figure 2 est une vue de détail en perpective de la partie encerclée de la figure 1 correspondant au bras de guidage en prise sur le rail de guidage avec un des patins de contact électrique, . la figure 3 est un schéma montrant une rame vue de profil et l'emplacement des patins de contact électrique sur le rail de guidage, . la figure 4 est le schéma électrique simplifié d'une première variante du dispositif selon l'invention dans laquelle la borne BT-du générateur basse tension est reliée au châssis, . la figure 5 est le schéma électrique simplifié d'une deuxième variante du dispositif selon l'invention dans laquelle la borne BT+ du générateur basse tension'est reliée au châssis, . la figure 6 est un diagramme logique montrant les cas de risque potentiel et l'état subséquent de la boucle de sécurité dans le cas de la première variante, . la figure 7 est un diagramme logique

montrant les cas de risque potentiel et l'état subséquent de la boucle de sécurité dans le cas de la deuxième variante, La présente invention s'applique principalement aux véhicules de transport en commun par exemple une rame autoguidée 1 utilisant l'énergie électrique comme énergie de traction et un ensemble d'autoguidage sur un rail métallique 2 par l'intermédiaire d'un ou de plusieurs galet (s) 3 et 4 roulant sur ce rail métallique de guidage, le véhicule ou rame se déplaçant sur des roues avant 5, arrière 6, et intermédiaires 7 et 8 équipées de pneumatiques.

Il s'agit de rames autoguidées 1 de transport en commun de personnes dont un exemple est représenté de profil sur la figure 3.

Ces rames 1 sont formées de modules articulés entre eux avant 9, arrière 10 intermédiaires portés 11 et intermédiaires porteurs 12. Un ensemble d'alimentation électrique 13 à haute tension en énergie de traction à pantographe 14 arrive aux moteurs par un coffret d'alimentation 15 comportant sa propre mise à la terre. Ces rames 1 comportent à l'avant et à l'arrière et dans le cas de plus grande longueur également en partie médiane de part et d'autre à chaque fois l'équivalent d'un essieu directeur gouverné par au moins un ensemble d'autoguidage tel que 16 monté sur un châssis directeur 17 dont un exemple de réalisation est représenté plus en détail sur les figures 1 et 2.

Le châssis directeur 17 se compose des éléments principaux suivants.

Un cadre-châssis 18 est monté pivotant sur le châssis 19 du véhicule, en particulier de la rame 1. Il comporte deux montants 20 et 21 sur lesquels sont montés les arbres de roues 5 ou 6 équipées chacune d'un pneumatique. Ces montants se prolongent vers le haut pour former des supports pour des suspensions 22 et 23 par exemple à soufflets et des amortisseurs.

L'ensemble est guidé le long du rail métallique de guidage 2 par exemple du type de celui représenté sur les figures. Ce rail de guidage 2 est encastré dans ou sur le sol et relié électriquement à la terre. Il peut présenter le profil de celui représenté sur les figures.

Chacun des ensembles d'autoguidage 16 tel que celui représenté, se compose par exemple d'au moins un bras relevable 24 par exemple par pivotement autour d'un axe de pivotement horizontal dont le support d'extrémité est formé d'une platine 25 sur laquelle sont montés à rotation deux galets inclinés 26 et 27 disposés et maintenus en V à pointe dirigée vers le bas. Ces galets par exemple du type à mentonnet roulent le long du rail de guidage 2 sur ses faces inclinées et assurent la référence directionnelle au véhicule de transport en commun.

Selon l'invention sont prévus, montés sur l'avant ou l'arrière du châssis de la rame, deux éléments de contact avec le rail de guidage.

Ces éléments de contact avec le rail de guidage peuvent tre des patins d'appui et de contact électrique par glissement ou frottement 28 et 29 utilisés selon l'invention par paire et distants l'un de l'autre pour délimiter entre eux une portion de rail de guidage.

Ces patins peuvent tre placés comme le montre les figures 1 et 2 pour l'un, à l'avant du support d'extrémité portant les galets inclinés 26 et 27 et pour l'autre (non représenté), de l'autre côté des galets dans l'axe du rail de guidage ou sur un autre ensemble de guidage.

Le corps de chaque patin est monté pivotant ou autrement articulé sur un support ou suspendu élastiquement ou articulé au châssis de la rame et selon le cas correctement isolé électriquement par rapport à ce support.

Chaque patin comporte par exemple une sous face conformée selon le profil inverse du rail pour assurer un contact étroit et complet de glissement ou de frottement. Il s'agit pour l'exemple représenté sur les figures, d'une section à profil en auge.

Selon une première variante, un des patins 28 est relié électriquement directement à la masse du châssis ou à une borne négative BT-d'un générateur électrique comme on le verra ci-après alors que l'autre patin 29 de la paire est relié à la borne positive BT+ du mme générateur à travers un moyen de détection par une liaison électrique de section conductrice importante.

La liaison électrique du patin 28 se présente par exemple comme pour la version représentée sur les figures, sous la forme de deux bandes tressées 30 et 31 dont les extrémités avant sont individualisées et fixées par écrous sur la partie frontale du corps du patin et dont les extrémités arrière sont réunies à celles d'un câble électrique 32 à gaine isolante dont l'autre extrémité se trouve reliée à la borne négative du générateur électrique BT-elle mme reliée à la masse du châssis.

Toujours selon la première variante, l'autre patin 29 (non représenté sur les figures 1 et 2) est relié électriquement à travers un moyen de détection comme décrit ci-après à la borne positive BT+ d'un générateur électrique de basse tension dont la borne négative BT-est reliée électriquement au châssis métallique du véhicule.

Selon les figures 1 et. 2, et la description ci-dessus, les deux patins 28 et 29 d'une mme paire sont disposés de part et d'autre des galets de guidage selon l'axe du rail de guidage. Selon une autre variante, montrée schématiquement sur la figure 3, les deux patins d'une mme paire peuvent se situer de part et d'autre de la ligne d'essieu à l'avant et à

l'arrière selon l'axe du rail de guidage. Ils forment alors deux groupes référencés dans cette description ME1 à l'avant (encerclé sur la partie gauche de la planche de dessin) et ME2 à l'arrière (encerclé sur la partie droite de cette mme. planche de dessin).

Pour connaître en permanence l'état et la qualité du contact électrique avec le rail métallique de guidage c'est-à-dire la continuité électrique avec le rail métallique de guidage et donc la qualité de la mise électrique à la terre, le montage suivant a été imaginé.

Ce montage regroupe deux patins 28 et 29 de part et d'autre des galets de guidage ou deux patins de part et d'autre des lignes d'essieu (paires ME1 et ME2) et ceci quel que soit leur support mécanique ou la façon dont ils sont supportés c'est-à-dire leur liaison mécanique avec le bras ou le châssis qui peut se faire par des éléments annexes de support des articulations multidirectionnelles avec des suspensions élastiques appropriées, doublées éventuellement de précontraintes ou tout autre moyen.

Les deux patins 28 et 29 d'un mme ensemble de guidage ou d'un mme ensemble directionnel ME1 ou ME2 sont montés dans un circuit électrique de basse tension de préférence continue, par exemple 24 volts entre les bornes référencées BT+ et BT-d'un mme générateur électrique comme représenté sur la figure 4 formant un circuit de sécurité. Dans ce circuit de sécurité, se trouvent montés en série entre les bornes BT+ et BT-du générateur sous la forme d'une boucle dite de sécurité, un détecteur par exemple de courant ou de passage du courant ou un dispositif électromagnétique par exemple un relais comportant une bobine électromagnétique 33 actionnant au moins les contacts d'un interrupteur 34, un premier patin 29, le rail de guidage 2 métallique et conducteur, et un deuxième patin 28 de la mme paire ME1 ou ME2 relié

électriquement à la borne BT-, elle mme reliée à la masse du châssis.

Un montage analogue existe pour l'ensemble directionnel à l'arrière de la rame.

Les deux montages peuvent tre indépendants ou groupés en parallèle ou groupés par la simple réunion des bornes négatives entre elles.

Notre exemple se limite à deux ensembles directionnels. Dans le cas d'une rame de plus grande longueur un ou deux ensembles directionnels intermédiaires peuvent tre prévus comportant chacun un montage de détection tel que décrit ci-dessus.

En ce qui concerne le détecteur de courant ou de passage de courant, il peut s'agir de tout détecteur approprié fournissant un signal exploitable dans le cas du passage d'un courant dont l'intensité peut tre située au-delà d'un seuil correspondant à une valeur minimale en deçà de laquelle elle n'a pas de signification précise ou comporte une incertitude trop grande quant à la qualité du contact électrique qu'elle doit représenter.

Le fonctionnement individuel de chaque circuit de détection est le suivant.

Si le contact électrique au niveau de chacun des deux patins 28 et 29 présente une qualité suffisante, le courant passe dans la boucle de détection et la bobine du relais est alimentée et au- delà d'un certain seuil de courant elle déclenchera la fermeture des contacts de l'interrupteur 34 relatifs à la bobine 33 et les maintiendra fermés aussi longtemps que la valeur du courant dépassera le seuil de déclenchement. Le principe est le mme dans le cas d'un détecteur notamment de courant remplaçant le dispositif électromagnétique à bobine. Si la qualité des contacts électriques se dégrade ou s'il survient un événement de limitation de passage du courant ou pour une cause quelconque, le contact se coupe ou devient faible,

médiocre ou erratique, la bobine 33 ne sera plus ou sera insuffisamment alimentée et l'interrupteur 34 s'ouvrira.

Les. deux ensembles avant ME1 et arrière ME2 fonctionnent de la mme façon.

On a consigné sur le tableau de la figure 6 tous les états possibles dans un système à deux ensembles ME1 et ME2 avec les conclusions sur le risque potentiel et sur l'état de la boucle de sécurité représentant la grille d'une logique de commande qui aboutira à la suppression du risque par exemple par la coupure de l'alimentation électrique générale, par l'abaissement du pantographe ou par la fermeture du disjoncteur principal ou par mise en oeuvre du frein de sécurité dans le cas d'un risque important identifié.

Le défaut de mise à la terre du rail de guidage 2 peut également tre détecté car il déclenche le détecteur.

Tous les cas d'état de boucle de sécurité ouverte correspondant à un cercle noir sur la figure 6 sont repris ci-dessous dont quatre cas considérés comme potentiellement dangereux.

1. ME1 patin 29 collé et ME1 patin 28 décollé avec ME2 patin 29 collé et ME2 patin 28 décollé, 2. ME1 patin 29 collé et ME1 patin 28 décollé avec ME2 patin 29 décollé et ME2 patin 28 décollé, 3. ME1 patin 29 décollé et ME1 patin 28 collé avec ME2 patin 29 décollé et ME2 patin 28 collé, 4. ME1 patin 29 décollé et ME1 patin 28 collé avec ME2 patin 29 décollé et ME2 patin 28 décollé, 5. ME1 patin 29 décollé et ME1 patin 28 décollé avec ME2 patin 29 collé et ME2 patin 28 décollé,

6. ME1 patin 29 décollé et ME1 patin 28 décollé avec ME2 patin 29 décollé et ME2 patin 28 collé, 7. ME1 patin 29 décollé et ME1 patin 28 décollé avec ME2 patin 29 décollé et ME2 patin 28 décollé.

Ces indications permettent d'après le tableau de la figure 6 d'établir un avertissement de danger potentiel d'électrisation conduisant à des mesures immédiates de précaution pouvant aller jusqu'à la coupure de l'alimentation électrique du véhicule de transport, en particulier de la rame.

Selon une deuxième variante, représentée sur les figures 5 et 7, les deux patins 28 et 29 d'un mme ensemble de guidage ou d'un mme ensemble directionnel ME1 ou ME2 montés également dans un circuit électrique de basse tension de préférence continue, par exemple 24 volts entre les bornes référencées BT+ et BT-d'un mme générateur électrique comme représenté sur la figure 5 formant ainsi un circuit de sécurité. La particularité de cette variante concerne le branchement des bornes BT+ et BT-du générateur basse tension. Ici la borne BT+ du générateur est reliée à la masse contrairement à la variante précédente. Egalement dans ce circuit de sécurité, se trouvent montés en série entre les bornes BT+ et BT-du générateur sous la forme d'une boucle dite de sécurité, un détecteur par exemple de courant ou de passage du courant ou un dispositif électromagnétique par exemple un relais comportant une bobine électromagnétique 33 actionnant au moins les contacts d'un interrupteur 34, un premier patin 29, le rail de guidage 2 métallique et conducteur, et un deuxième patin 28 de la mme paire ME1 ou ME2 relié électriquement à la borne BT-.

Comme indiqué ci dessus, le patin 29 est relié à la masse du châssis à travers la bobine électromagnétique 33.

Un montage analogue existe pour l'ensemble directionnel à l'arrière de la rame.

Les deux montages peuvent tre indépendants ou groupés en parallèle ou groupés par la simple réunion des bornes positives entre elles.

Le fonctionnement individuel de chaque circuit de détection est quasi identique à celui décrit ci-dessus.

Si les conditions de passage du courant sont réunies, le courant passe dans la boucle de détection et la bobine du relais est alimentée et au-delà d'un certain seuil de courant elle déclenchera la fermeture des contacts de l'interrupteur 34 relatifs à la bobine 33 et les maintiendra fermés aussi longtemps que la valeur du courant dépassera le seuil de déclenchement.

Si la qualité des contacts électriques se dégrade ou s'il survient un événement de limitation de passage du courant ou pour une cause quelconque le contact se coupe ou devient faible médiocre ou erratique, la bobine 33 ne sera plus ou sera insuffisamment alimentée et l'interrupteur 34 s'ouvrira.

Les deux ensembles avant ME1 et arrière ME2 fonctionnent de la mme façon.

On a consigné sur le tableau de la figure 7 tous les états possibles dans un système à deux ensembles ME1 et ME2 avec les conclusions sur le risque potentiel et sur l'état de la boucle de sécurité représentant la grille d'une logique de commande qui aboutira à la suppression du risque par exemple à la coupure de l'alimentation électrique générale par l'abaissement du pantographe ou à la fermeture du disjoncteur principal ou la mise en oeuvre du frein de sécurité dans le cas d'un risque important identifié.

Le défaut de mise à la terre du rail de guidage 2 peut également tre détecté car il déclenche le détecteur.

Tous les cas d'état de boucle de sécurité ouverte correspondant à un cercle noir sur la figure 7 sont repris ci-dessous dont quatre cas considérés comme potentiellement dangereux.

1. ME1 patin 29 collé et ME1. patin 28 décollé avec ME2 patin 29 collé et ME2 patin 28 décollé, 2. ME1 patin 29 collé et ME1 patin 28 décollé avec ME2 patin 29 décollé et ME2 patin 28 collé, 3. ME1 patin 29 collé et ME1 patin 28 décollé avec ME2 patin 29 décollé et ME2 patin 28 décollé, 4. ME1 patin 29 décollé et ME1 patin 28 collé avec ME2 patin 29 collé et ME2 patin 28 décollé, 5. ME1 patin 29 décollé et ME1 patin 28 collé avec ME2 patin 29 décollé et ME2 patin 28 collé, 6. ME1 patin 29 décollé et ME1 patin 28 collé avec ME2 patin 29 décollé et ME2 patin 28 décollé, 7. ME1 patin 29 décollé et ME1 patin 28 décollé avec ME2 patin 29 collé et ME2 patin 28 décollé, 8. ME1 patin 29 décollé et ME1 patin 28 décollé avec ME2 patin 29 décollé et ME2 patin 28 collé, 9. ME1 patin 29 décollé et ME1 patin 28 décollé avec ME2 patin 29 décollé et ME2 patin 28 décollé.

Ces indications permettent d'après le tableau de la figure 7, d'établir-un avertissement de danger potentiel d'électrisation conduisant à des mesures immédiates de précaution pouvant aller jusqu'à la coupure de l'alimentation électrique du véhicule de transport, en particulier de la rame.

On remarque par le plus grand nombre de cas de signalisation d'un danger que cette deuxième variante est plus sécurisante que la première.