Росжелдор

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Ростовский государственный университет путей сообщения»

(РГУПС)

________________________________________________________________

Е.И. Кравченко, Д.В. Швалов

РЕЛЕ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОЙ АВТОМАТИКИ

Учебное пособие

Ростов-на-Дону

2004

РОСЖЕЛДОР

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Ростовский государственный университет путей сообщения»

(РГУПС)

____________________________________________________________________

Е.И. Кравченко, Д.В. Швалов

РЕЛЕ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОЙ АВТОМАТИКИ

Учебное пособие

Утверждено Методическим советом

Университета

Ростов-на-Дону

2004

УДК 656.25

Кравченко, Е.И, Швалов, Д.В.

Реле железнодорожной автоматики: Учебное пособие.  Ростов н/Д: Рост. гос. ун-т путей сообщения, 2004.  76 с.

Приведена классификация реле железнодорожной автоматики. Рассмотрены устройство и принципы действия электромагнитных реле постоянного и переменного тока. Описаны основные типы реле, применяющиеся в устройствах железнодорожной автоматики и телемеханики.

Предназначено для студентов специальности «Автоматика, телемеханика и связь на железнодорожном транспорте» по дисциплине «Теория дискретных устройств автоматики и телемеханики».

Ил. 52. Табл. 6. Библиогр.: 7 назв.

Рецензенты: д-р техн. наук, проф.С.В.Соколов (РГУПС);

канд. техн. наук, доц. Н.А. Прокопец (РГУПС)

 Ростовский государственный университет

путей сообщения, 2004

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.

Y

Y_ВКЛ

Y_ВЫКЛ

X

0

X_ВКЛ

X_ВЫКЛ

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.