1、铁路信号继电器,授课人:刘利芳,信号继电器概述 铁路信号对继电器的要求 继电器的基本原理 继电器的继电特性 铁路信号继电器的分类 铁路常用的安全型继电器 安全型继电器概述 无极继电器 偏极继电器 有极继电器,安全型继电器的特性 电气特性 时间特性 机械特性与牵引特性 安全型继电器的应用 继电器的符号描述 继电器的基本电路 继电电路分析法 继电电路的安全措施,信号继电器概述,动作必须可靠、准确； 使用寿命长； 有足够的闭合和断开电路的能力； 有稳定的电气特性和时间特性； 在周围介质温度和湿度变化很大的情况下，均能保持很高的电气绝缘强度。,继电器的基本原理,继电器是一种电磁开关，由电磁系统和接点系
2、统两大主要部分组成。 电磁系统由线圈、固定的铁芯和扼铁以及可动的衔铁构成；接点系统由动接点和静接点构成。 线圈通电产生磁通（衔铁、铁心）产生吸引力克服衔铁阻力衔铁吸向铁心衔铁带动动接点动作前接点闭合、后接点断开电流减少吸引力下降衔铁依靠重力落下动接点与前接点断开，后接点闭合。,继电器的基本原理,继电器的继电特性,继电器是一种当控制参数变化时，能引起被控制参数突然变化的电器元件。 具有继电特性。,铁路信号继电器的分类,按动作原理分：电磁、感应继电器、热力继电器、固态继电器按动作电流分：直流（无极、偏极、有极）、交流继电器按输入物理量：电流、电压、功率、频率、非电量继电器按动作速度：正常、缓动继电
3、器按接点结构：普通接点、加强接点继电器按工作可靠度：安全型、非安全型（前者称为N，重力式继电器，后者称为C型弹力式继电器）,铁路常用的安全型继电器,安全型继电器概述,AX系列安全型继电器是直流24V系列的重弹力式直流电磁继电器，其典型结构为无极继电器，其它各型号都是由其派生而成。因此，绝大部分零件都能通用。安全型继电器型号用汉字拼音字母和数字表示，字母表示继电器种类，数字表示线圈的电阻值（单位n)，例如：,安全型继电器概述,安全型继电器概述,安全型继电器概述,安全型继电器的特点： 前接点代表危险侧信息 后接点代表安全侧信息 接点符合:故障安全原则：发生安全侧故障的可能性远远大于发生危险侧故障的
4、可能性，处于禁止运行的状态的故障有利于性车的安全称为安全侧，处于允许运行状态的故障可能危及性车安全，称为危险侧故障。由于其在故障情况下，使前接点闭合的概率远远小于后接点闭合的概率。,无极继电器,电磁系统：线圈、铁心、轭铁、衔铁 接点系统：拉杆、动静接点组,偏极继电器,特点： 鉴别电流的极性，在方形极靴前装有L形永久磁铁。只有线圈中的电源极性1+、4-，继电器才励磁。一般使用在道岔表示电路及单复线半自动闭塞电路中。,偏极继电器,极化磁通路径,有极继电器,具有定位和反位两种稳定状态。刃形的长条形永久磁钢代替了部分轭铁。由于有永久磁钢的存在，于是使得磁路系统中有了两条固定磁路由其保持在断电后继电器的
5、状态。,有极继电器,反位打落状态磁路,有极继电器,定位吸起状态磁路,安全性继电器的特性,电气特性,额定值 满足继电器安全系数所必须接入的电压或电流值。AX系列继电器的额定电压为直流24V。 释放值 向继电器通以规定的充磁值，然后逐渐降低电压或电流，至全部前接点断开时的最大电压或电流值。 工作值 向继电器线圈通电，直到衔铁止片与铁芯接触、全部前接点闭合，并满足规定接点压力所需要的最小电压或电流值。此值是继电器的磁系统及接点系统刚好能工作的状态，一般规定工作值不大于额定值的70。,电气特性,转极值 使有极继电器衔铁转极的最小电压或电流值，又分为正向转极值和反向转极值。正向转极值 使有极继电器的衔铁
6、转极，全部定位接点闭合，并满足规定接点压力时的正向最小电压或电流值。反向转极值 使有极继电器的衔铁转极，全部反位接点闭合，并满足规定接点压力时的反向最小电压或电流值。 过负载值 继电器允许接入的最大电压或电流值（一般为工作值的四倍），接入过负载值后，线圈不受损伤，电气特性亦不变化；,返还系数 释放值与工作值之比称为返还系数。返还系数对于信号继电器有着特别重要的意义，返还系数越高，标志着继电器的落下越灵敏。（规定普通继电器的返还系数不小于30%，缓放型继电器不小于20%，轨道继电器不小于50。） 吸起时间 从继电器线圈接通规定的电压或电流时起至全部前接点闭合的时间； 释放时间 切断供以规定的电压
7、或电流的电源时起至全部动接点与后接点闭合的时间；,电气特性,时间特性,吸起时间,时间特性,落下时间,时间特性,改变继电器时间参数的方法 改变继电器结构的方法改变衔铁与铁心磁吸间止片的厚度，以改变继电器的落下时间，止片增厚，落下时间减小，止片减薄，落下时间增大。磁路系统选用电阻率较高的铁磁性材料，使涡流影响减小从而缩短继电器的动作时间。在保证工作安匝的前提下增大线圈导线的线径，以此来提高电流的储备系数，使额定电流提高，加速电流的增长速度使其减小吸起时间。在铁心上套铜套（铜环）使继电器达到缓动（缓吸和缓放）。,改变电路的方法 提高继电器的端电压使继电器快吸 。 在继电器线圈电路中串联一个灯泡使继电
8、器快吸。,时间特性,与继电器线圈串联RC并联电路使继电器快吸,时间特性,并联电阻或二极管使继电器缓放,并联rc串联电路使继电器缓放，并联rc串联电路又串联电阻r0,使继电器缓吸又缓放。,时间特性,机械特性,对于安全型继电器来说是由衔铁（及重锤片）的重力和接点簧片的弹力组成的的力称为机械力。 继电器的机械力FJ是随着衔铁与铁芯间的气隙的变化而变化的，FJ=f（）的变化关系称为继电器的机械特性。表示这种变化关系的曲线，称为机械特性曲线。,机械特性,电磁继电器的工作过程是电流通过线圈，在磁路中产生磁通，磁通在衔铁气隙中产生电磁力吸引衔铁带动接点动作，以完成接通、断开或转接电路的任务，这称为电磁吸力（
9、牵引力）。牵引力与所加安匝及气隙大小等有关，当气隙一定时，牵引力与安匝（IW）的平方成正比（抛物线），当安匝（IW）一定时，牵引力与工作气隙的平方成反比，即牵引力随呈双曲线规律的变化而变，这种牵引力随工作气隙而变化的关系， 我们称它为牵引特性。,牵引特性,牵引特性,机械特性与牵引特性,为要继电器能吸起，使前接点闭合后接点分离，必须要求继电器衔铁在整个运动过程中，牵引力处处大于或等于机械力，也就是说，牵引特性曲线必须在机械特性曲线之上，至少也要与机械特性曲线相切 。,安全型继电器的应用,继电器类型、线圈电阻，应满足各种电路的具体要求。 电路中串联使用继电器时，串联的继电器的数量应满足各继电器正常
10、工作电压的要求。 继电器的接点最大允许电流不应小于电路的工作电流，必要时可采用接点并联的方法。 继电器的接点数量不能满足电路要求时，应设复示继电器，复示继电器应能及时反映主继电器的动作状态。 电路中串联继电器接点时，要使串联继电器接点的接触电阻不影响电路的正常工作。,电路中选择继电器的一般原则,继电器的表述,继电器的名称符号：根据主要用途和功能命名。如：按钮继电器为AJ等。 继电器的定位状态：继电电路图中继电器呈现的状态称为通常状态（简称常态），或称为定位状态。在铁路信号系统中遵循以下原则来规定定位状态。 （1）继电器的定位状态应与设备的定位状态相一致，信号设备平面布置图中所反映的设备状态约定
11、为设备的定位状态。 （2）根据故障一安全原则，继电器的落下状态必须与设备的安全侧相一致。 继电器的图形符号,继电器基本电路,串并联电路,继电器基本电路,自闭电路（自保电路） 凡是有自身前接点参与保持该继电器吸起的，称为自闭电路。,继电器基本电路,时序电路在一个由继电电路构成的控制系统中具有相互作用且按一定时间顺序动作的继电电路的总和，称做时序电路。,继电器基本电路,极性继电器电路能鉴别继电器激磁电流极性的继电器电路，叫做极性继电器电路。它由偏极继电器或极性保持继电器组成。,继电器基本电路,脉动偶电路,继电电路分析法,动作程序法动作程序法用来表示继电器的动作过程，着重反映继电器的时序关系，而不严
12、格地表达逻辑功能。用符号表示各继电器状态的变化， “”表示继电器的吸起; “”表示继电器落下; “”表示促使继电器吸起与落下。“|”表示逻辑“与”。,继电电路分析法,时间图解法整个电路动作过程与继电器的时间特性（如缓放时间的长短）密切相关。,继电电路分析法,接通径路法接通径路法用来描述继电器励磁电流的径路，即由电源正极经继电器接点、线圈及其他器件（按钮接点、二极管等）流向电源负极的回路，它是在分析继电器电路中常用的方法（俗称跑电路）。,继电电路的安全措施,常见的故障：熔断器熔断、断线、脱焊、螺丝松脱、线圈烧坏、接点接触不良、线路混入电源等。 电路开路（断线故障）使继电器错误落下，或不能吸起 电路短路（短路故障）使继电器错误吸起，或不能落下,继电电路的安全措施,断线防护电路 电路的断线故障远多于混线故障，据此必须按闭合电路法（以电路断开对应安全侧，以电路闭合对应危险侧）设计继电电路，即发生断线故障时使继电器落下以满足故障一安全的要求。,继电电路的安全措施,混线防护电路 位置法也称远端供电法，是针对室外电路之间混线而采取的措施,继电电路的安全措施,混线防护电路,极性法是针对室外电路混入电源而采取的措施,继电电路的安全措施,混线防护电路,独立电源法也称为电源隔离法,继电电路的安全措施,混线防护电路,双断法是在电路的Q线和H线上都接人同样的控制接点。来防止混线混电故障,
