城市轨道交通信号基础解读.doc

第三章 信号基础设备 第一节 信号继电器原理与检修作业 继电器是自动控制系统中常用的电器，它用于接通和断开电路，用以发布控制命令和反映设备状态，以构成自动控制和远程控制电路。各个领域的自动控制系统无一不采用继电器。地铁信号系统技术中广泛采用继电器，称为信号继电器（简称继电器）。通常作为自动控制系统的接口部件。继电器的可靠性直接影响到地铁信号系统的可靠性和安全性。 1.1.1继电器的基本原理 继电器是特殊的开关。它的类型很多，性能各不相同，结构形式各种各样，但大都由电磁系统和接点系统两大主要部分组成。 基本组成：它由电磁系统（由线圈、固定的铁心和轭铁以及可动的衔铁组成）和接点系统（由动接点和静接点组成）构成。 继电器的基本工作原理是：在线圈中通入一定数值的电流后，由电磁作用或感应方法产生电磁吸引力，吸引衔铁，衔铁带动接点系统，改变其状态，来反映输入电流的状况。 最简单的电磁继电器如图3-1-1所示。它就是一个带接点的电磁铁，其动作原理也与电磁铁相似。给线圈中通以一定数值的电流后，在衔铁和铁心之间就产生一定数量的磁通，该N磁通经铁心、衔铁、轭铁和气隙形成一个闭合磁路，铁心对衔铁就产生了吸引力。吸引力大小取决于所通电流的大小。当电流增大到一定值，吸引力增大到能克服衔铁向铁心运动的阻力时（主要是衔铁自重），衔铁就被吸向铁心。由衔铁带动的动接点（随衔铁一起动作的接点）也随之动作，与动合接点（前接点，以下称前接点）接通。此状态称为继电器励磁吸起。 吸引力随电流的减小而减小，当吸引力减小到不足以克服衔铁重力时衔铁靠自重落下（称为释放），衔铁带动动接点与前接点断开，与动断接点（后接点，以下称后接点）接通。此状态称为继电器失磁落下（以下简称落下）。 因此，继电器具有开关特性，可利用它的接点通、断电路，构成各种控制和表示电路。例如可构成图4-1--1中的信号点灯电路，前接点接通时点亮绿灯，后接点接通时点亮红灯。 图3-1-1 电磁继电器的基本原理 1.1.2继电器的继电特性 继电器的特性是当输入量达到一定值时，输出量发生突变，如图3-1-2所示。继电器线圈回路为输入回路，继电器接点所在回路为输出电路。当线圈中电流Ix增加到某一定值时，继电器衔铁被吸引，接点闭合。此后，若线圈中电流Ix继续增大，由于接点回路中阻值不变，Iy保持不变。当线圈中电流Ix减小到一定值时，继电器衔铁释放，输出电流Iy突然减小到0。此后，线圈中电流再减小，Iy保持为0不变。 图3-1-2 继电器的继电特性 1.1.3继电器的作用 继电器由于具有继电特性，能以极小的电信号来控制执行电路中相当大的对象，能控制数个对象和数个回路，能控制远距离的对象。信号继电器在以电子元件和微型计算机构成的系统中，经常作为其接口部件，将系统主机与信号机、轨道电路、转辙机等执行部件结合起来。 1.1.5.1安全型继电器概述 图3-1-3 插入式无极继电器及照片 安全型继电器是直流24V系列的重力式直流电磁继电器，其典型结构为无极继电器，其它各型继电器由无极继电器派生。因此，绝大部分零件都能通用。 1.安全型继电器的型号表示法 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Ω），例如。继电器型号的文字符号含义如表3-1-1所列。 代 号 含 义 代 号 含 义 安全型 其他类型 安全型 其他类型 A 安全 R B 半导体 S 时间、灯丝、双门 C 插入 插入、传输、差动 T 通用、弹力 D 动态 W 无极 DB 单闭磁 X 信号 H 缓放 缓放 Y 有极 信号、小型 J 继电器，加强接点 继电器、加强接点、交流 Z 整流 整流、转换 P 偏极 表 3-1-1 2. 安全型继电器的品种及用途 安全型继电器有无极（如：JWXC-1700）、无极加强接点（如：JWJXC-480）、无极缓放（如：JWXC-H340）、无极加强接点缓放（如：JWJXC-H）、整流式（如：JZXC-480）、有极（如：JYXC-660）、有极加强（如：JYJXC-J3000）、偏极（如：JPXC-100）、单闭磁（如：JDBXC-）5种9类20个品种及3个派生品种。它们的特性和线圈电阻值各不相同，在电路中有不同的作用。 3. 安全型继电器的特点 所谓安全型继电器是指它的结构必须符合故障-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可能性；处于禁止运行状态的故障有利于行车安全，称为安全侧故障；处于允许运行状态的故障可能危及行车安全，称为危险侧故障）。在故障情况下使前接点闭合的概率远小于后接点闭合的概率。这样，就可以用前接点代表危险侧信息，用后接点代表安全侧信息。 1.1.5.2安全型继电器的结构和动作原