2020-08-05
2061
РЕЛЕ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОЙ АВТОМАТИКИ
Учебное пособие
СОДЕРЖАНИЕ
| Введение...................................................... | 4 |
| 1 Классификация реле железнодорожной автоматики................. | 7 |
| 2 Устройство и принципы действия реле постоянного тока............ | 9 |
| 2.1 Нейтральные реле........................................... | 9 |
| 2.2 Поляризованные реле........................................ | 11 |
| 2.3 Комбинированные реле...................................... | 16 |
| 3 Устройство и принципы действия реле переменного тока............ | 18 |
| 3.1 Реле с выпрямителями....................................... | 18 |
| 3.2 Индукционные реле......................................... | 18 |
| 4 Основные параметры и характеристики реле....................... | 21 |
| 5 Маркировка и условно-графические обозначения реле.............. | 23 |
| 6 Основные типы реле железнодорожной автоматики................. | 29 |
| 6.1 Реле I поколения............................................ | 29 |
| 6.2 Реле II поколения........................................... | 32 |
| 6.3 Реле III поколения........................................... | 40 |
| 6.4 Реле IV поколения.......................................... | 56 |
| 7 Практические вопросы использования реле........................ | 63 |
| 7.1 Схемы изменения временных параметров....................... | 63 |
| 7.2 Схемы искрогашения........................................ | 67 |
| 7.3 Трансмиттерные реле........................................ | 70 |
| Список литературы.............................................. | 76 |
ВВЕДЕНИЕ
В современных системах железнодорожной автоматики и телемеханики (ЖАТ) основными элементами, осуществляющими коммутацию электрических цепей, являются элементы релейного действия, обладающие свойством скачкообразно изменять выходной параметр (сигнал) при плавном изменении входного. Такая выходная характеристика, называемая релейной, показана на рис. В.1.
Рис. В.1. Релейная характеристика
Как видно из рисунка В.1, элемент релейного действия имеет два состояния - «включен» и «выключен». Когда входной параметр имеет значение X =0, выходной параметр имеет значение Y = Y ВЫКЛ, и элемент находится в состоянии «выключен». При изменении входного параметра в пределах 0< X < X ВКЛ значение параметра Y не изменяется. При достижении входным параметром значения X = X ВКЛ параметр Y скачком принимает значение Y=Y ВКЛ. Элемент переходит в состояние «включен». При дальнейшем увеличении значения X (X > X ВКЛ) значение параметра Y не изменяется, и элемент остается в состоянии «включен». В случае уменьшения входного параметра в пределах X ВЫКЛ< X < X ВКЛ значение параметра Y также не изменяется до достижения значения X = X ВЫКЛ. В этот момент параметр Y скачком принимает значение Y = Y ВЫКЛ, и элемент переходит в состояние «выключен».
В силу обладания свойством скачкообразного изменения состояния элементы релейного действия относятся к классу дискретных (в отличие от непрерывных элементов, состояние которых изменяется плавно).
В системах ЖАТ применяются контактные и бесконтактные элементы релейного действия /1/, /2/, входными и выходными параметрами которых являются электрические величины - напряжение, ток. Элемент, изменение выходной величины которого достигается физическим разрывом (замыканием) цепи (Y ВЫКЛ = 0), называется контактным. Элемент, изменение выходной величины которого достигается за счет изменения его внутреннего состояния без физического разрыва (замыкания) цепи (Y ВЫКЛ=0), называется бесконтактным.
Контактные реле получили наибольшее распространение в устройствах ЖАТ благодаря следующим качествам:
- простота конструкции и высокая надежность;
- длительный срок службы в условиях непрерывной эксплуатации;
- возможность использования в различных климатических условиях;
- возможность одновременного независимого переключения нескольких выходных цепей, гальванически не связанных между собой.
К основным недостаткам контактных реле можно отнести:
- относительно большие габариты и массу, что требует значительного расхода дорогостоящих материалов (серебра и меди);
- ограниченный коммутационный ресурс;
- трудоемкость обслуживания (проверки, регулировки параметров) и ремонта.
Конструкционно реле состоит из двух функциональных узлов (частей) – воспринимающего или управляющего, реагирующего на изменение входного параметра, и исполнительного (контактная система), воздействующего на внешние цепи.
Современный уровень развития науки и техники, применение новых технологий проектирования и изготовления позволяют создавать и внедрять в эксплуатацию реле с улучшенными эксплуатационно-техническими характеристиками. Внедрение микроэлектронных и компьютерных систем на железнодорожном транспорте позволяет сократить количество релейной аппаратуры. Однако существует ряд функциональных задач, в первую очередь это задачи обеспечения условий безопасности движения поездов, выполнение которых требует применения контактных реле и не допускает использования бесконтактных элементов. Поэтому есть все основания полагать, что реле еще долгое время будут одними из основных элементов систем железнодорожной автоматики и телемеханики, обеспечивающих безопасность и бесперебойность движения поездов.
КЛАССИФИКАЦИЯ реле железнодорожной
автоматики
В зависимости от физической природы входного параметра реле делятся на электрические, механические, термические, пневматические, гидравлические, акустические, оптические. Входные параметры реле различного типа приведены в табл. 1.1.
Таблица 1.1
Входные параметры реле
| Тип реле | Входные параметры |
| 1 Электрические | Ток (напряжение) |
| 2 Механические | Скорость, ускорение, деформация, перемещение, частота вращения |
| 3 Термические | Температура окружающей среды, собственная температура |
| 4 Пневматические | Давление сжатого воздуха |
| 5 Гидравлические | Давление жидкости |
| 6 Акустические | Звуковые волны |
| 7 Оптические | Световое излучение |
Электрические реле по принципу действия воспринимающей части делятся на электромагнитные (основной тип для устройств ЖАТ), магнитоэлектрические, электродинамические, индукционные, электронные, полупроводниковые, магнитные.
Наиболее широкое применение в устройствах ЖАТ нашли электромагнитные реле /3/-/5/, которые в зависимости от рода питающего тока делятся на реле постоянного и переменного тока. Реле постоянного тока делятся на нейтральные, поляризованные, комбинированные; реле переменного тока - на индукционные, с выпрямителями, непосредственного действия.
По времени срабатывания реле делятся на быстродействующие, нормальнодействующие, медленнодействующие, временные (реле выдержки времени).
По способу включения в электрические цепи устройств ЖАТ реле делятся на нештепсельные (с разборным болтовым соединением) и штепсельные (с использованием штепсельной розетки).
По надежности действия реле относятся к I и низшим (не первого) классам. Согласно /6/, электромагнитным реле I класса надежности считается прибор, конструкция которого удовлетворяет следующим требованиям:
- возврат якоря из притянутого состояния в отпущенное происходит за счет действия гравитационных сил на массы подвижных частей (или, другими словами, при отключении обмотки от источника питания якорь возвращается в исходное положение под действием собственного веса);
- исключена возможность механического заклинивания якоря;
- при отключении обмотки от источника питания исключена возможность залипания якоря за счет остаточной магнитной индукции в элементах магнитопровода;
- материалы, применяемые для изготовления фронтовых (замыкающих) и общих контактов, исключают их свариваемость при возникновении короткозамкнутой цепи;
- при переключениях реле (при притяжении и отпускании якоря) исключена возможность замыкания хотя бы одного фронтового контакта до размыкания всех тыловых контактов и наоборот.
Если конструкция реле не удовлетворяет хотя бы одному из перечисленных требований, то реле считается не I класса надежности. У реле низших классов надежности возврат якоря в исходное положение осуществляется под действием сил реакции (упругости) контактных пружин, от воздействия тока другой полярности или другим способом.
