Общие сведения о реле железнодорожной автоматики
Реле и приборы релейного действия широко распространены в устройствах ЖАТ из-за простоты конструкции, надежности и длительности срока службы в различных климатических условиях. Они являются основными элементами, посредством которых создаются электрические схемы автоматики и телемеханики. Под элементами понимаются простейшие для системы устройства, преобразующие входную величину в выходную.
Принцип действия релейного элемента заключается в скачкообразном изменении выходной величины при плавном изменении входной величины. Входными электрическими величинами являются напряжение и ток. Скачкообразное изменение тока выходной цепи достигается физическим размыканием электрической цепи контактами, вследствие чего такой элемент автоматики называют контактным реле. В основу работы контактного реле заложен принцип действия электромагнита, в котором электромагнитная энергия преобразуется в механическое перемещение, поэтому реле на-
Рис. 1.1. Элементы контактного реле
Основными частями электромагнитного реле (рис. 1.1) являются: обмотка 1 (катушка), намотанная на фенопластовую шпулю и установленная на сердечнике 2, подвижная часть реле — якорь 4, который воздействует на исполнительный орган — контакты 5 и ярмо 3, на котором крепятся основные элементы. Действие реле заключается в следующем: при пропускании тока по катушке в сердечнике создается магнитный поток, направление которого определяется по правилу «буравчика». Вектор магнитного потока направлен по элементам — сердечник, воздушный зазор, якорь, ярмо. Под действием магнитного потока сердечник намагничивается, притягивается якорь, который воздействует на переключающиеся (общие) контакты. Состояние реле, при котором якорь притягивается, называется возбуждением или срабатыванием. При выключении тока в катушке исчезает магнитный поток, якорь под действием собственного веса и под действием реакции контактных пружин возвращается в исходное состояние. Возвращение якоря в исходное состояние называется обесточиванием (отпусканием) реле. Состояние реле записывается символами: реле возбуждено — Т или 1; реле обесточено — I или 0.
Реле железнодорожной автоматики классифицируются по ряду признаков:
- по принципу действия реле подразделяются на электромагнитные, в основу действия которых положен принцип работы электромагнита; индукционные (двухэлементные), работающие от переменного тока, принцип которых основан на взаимодействии сдвинутых по фазе переменных магнитных потоков элементов с токами, индуцированными в подвижном алюминиевом секторе; электротермические, действие которых основано на расширении тел при нагревании; в электротермических реле используют биметаллические пластины, изгибающиеся при нагревании и замыкающие контакты с другим линейным расширением;
- по надежности действия реле подразделяются на реле первого класса и низшие классы. К реле первого класса надежности относят реле, у которых при выключении тока в обмотках обеспечивается 100%-ное отпускание якоря под действием собственного веса. Реле 1 класса выпускаются в защитном кожухе и устанавливаются в релейных шкафах или на стативах релейных помещений; реле первого класса без кожуха устанавливаются в блоках электрической и горочной централизации. Реле этого класса обладают дополнительными свойствами, обеспечивающими высокую надежность:
- несвариваемость фронтовых контактов с общими контактами; фронтовые контакты изготавливаются из графито-серебряного композита, остальные контакты из серебра;
- надежное контактное нажатие на фронтовые контакты составляет 0,3 Н (30 гс), на тыловые — 0,15 Н (15 гс);
- межконтактное расстояние должно быть не менее 1,3 мм;
- наличие антимагнитного штифта на якоре, исключающего залипание якоря при выключении тока из-за явления остаточной индукции;
- исключение неодновременного переключения контактов;
- реле первого класса используются в ответственных схемах без использования дополнительного контроля отпускания якоря.
У реле низших классов отпускание якоря при выключении тока обеспечивается под действием реакции контактных пружин. Эти реле не используются в ответственных схемах, непосредственно обеспечивающих безопасность движения поездов. При использовании этих реле в ответственных схемах действие по переключению контактов проверяется дополнительно схемным путем;
- по роду питающего тока реле делятся на реле постоянного и переменного тока. Реле постоянного тока подразделяют на нейтральные, поляризованные и комбинированные; реле переменного тока являются только индукционными;
- по времени срабатывания реле делят на быстродействующие с временем срабатывания на притяжение и отпускание якоря до 0,03 с; нормальнодействующие с временем срабатывания 0,03—0,3 с; медленнодействующие с временем срабатывания 0,3—1,5 с; временные с временем срабатывания более 1,5 с;
- по конструкции реле подразделяют на большие, малогабаритные, реле типа РЭЛ. Промышленностью выпущено четвертого поколения реле. К первому поколению относят реле с подключением в схему под гайку или с разборным болтовым подключением. Ко второму поколению относят большие штепсельные и нештепсельные реле. К реле третьего поколения относят малогабаритные реле, а к реле четвертого поколения — реле РЭЛ. Кроме контактных реле, широкое распространение получила бесконтактная аппаратура: реле, датчики, генераторы, приемники, бесконтактные трансмиттеры и др.;
- по способу включения в электрическую схему реле делят на штепсельные, нештепсельные (монтажные провода припаиваются к выводам контактов реле) и с болтовым соединением монтажных проводов (разборное соединение).
Маркировка реле. Все реле автоматики и телемеханики имеют специальную маркировку, состоящую из букв и цифр, занимающих определенное место в обозначении, однако система обозначений выдерживается не для всех типов реле.
Первая буква или сочетание двух букв указывают на принцип действия реле; вторая буква указывает на конструкцию реле (малогабаритные), у больших и автоблокировочных реле эта буква отсутствует. Например, первые буквы обозначают: Н — нейтральное, П — поляризованное, К — комбинированное, И — импульсное, СК — самоудерживающее комбинированное, ДС — двухэлементное секторное, А — автоблокировочное, В — с выпрямителем, Т — с термоэлементом, Ш — штепсельное, Р — с разборным болтовым соединением, М — малогабаритное, вторая буква М — медленнодействующее.
Аббревиатуры некоторых реле можно расшифровать так: НМШ — нейтральное малогабаритное штепсельное; НМПШ — нейтральное малогабаритное пусковое штепсельное; ИМВШ — импульсное малогабаритное с выпрямителем штепсельное; НМШМ — нейтральное малогабаритное штепсельное медленнодействующее; ДСШ — двухэлементное секторное штепсельное.
После буквенного обозначения указываются цифры. Если после букв стоит цифра 1 — это означает, что реле имеет 8 групп (8 фт) контактов; в каждую группу входит 1 фронтовой, 1 перекидной (общий, осевой, подвижный) и 1 тыловой контакт. Цифра 2 означает, что реле имеет 4 группы контактов 4 фт. Цифра 3 означает, что реле имеет 2 полных группы контактов 2 фт и 2 группы 2 ф, состоящие из фронтового и перекидного контактов. Цифра 4 означает, что реле имеет 4 полных группы контактов 4 фт и 4 неполных группы 4 ф, состоящих из фронтовых и перекидных контактов. Цифра 5 означает, что контактная система реле состоит из двух полных групп контактов 2 фт и двух неполных групп контактов 2 т, состоящих из перекидного и тылового.
Последнее число в обозначении реле указывает на величину сопротивления обмоток при их последовательном соединении. Если реле имеет обмотки с разной величиной сопротивления, то их обозначение записывается дробью АОШ2-180/0,45.
Особенности обозначения реле с разборным болтовым подключением: цифра 1 означает наличие 6 групп контактов, цифра 2 и цифра 3 — наличие 2 групп контактов.
Реле автоматики и телемеханики, применяемые в электрических схемах, имеют условные графические обозначения, которые приведены в табл. 1.1.
1. Нейтральные реле постоянного тока
Источник
[Статья] Принципы действия реле и их классификация
В устройствах автоматической блокировки реле рассчитаны на номинальное рабочее напряжение 12 В (кроме специальных типов), а в станционных устройствах электрической централизации, как правило, — 24 В.
На железных дорогах находятся в эксплуатации реле I класса надежности 4 поколений: реле III поколения группы НМШ, реле IV поколения группы РЭЛ, а также предшествующие им большие штепсельные реле группы НШ и в небольших количествах наиболее ранние нештепсельные реле I поколения группы HP, соединение контактов которых с внешними монтажными проводами осуществляется болтовыми соединениями.
При проектировании и новом строительстве устройств СЦБ используются реле III поколения группы НМШ и реле IV поколения группы РЭЛ. В качестве запасных частей для эксплуатационных нужд изготавливаются отдельные типы реле II поколения группы НШ и реле I поколения группы HP. Перечень реле, выпускаемых в настоящее время, приведен в приложении 2.
Применяемые в устройствах железнодорожной автоматики и телемеханики реле имеют условное наименование (специальную маркировку), состоящее из букв и цифр, занимающих определенное место в обозначении. Первая буква или сочетание двух первых букв в обозначении указывают на физический принцип действия реле: Н — нейтральное, П — поляризованное, К — комбинированное (нейтрально-поляризованное), СК — самоудерживающее комбинированное, ДС — двухэлементное секторное (индукционное переменного тока), И — импульсное. Буква М, стоящая на втором месте в условном обозначении штепсельных реле, указывает на малогабаритное исполнение реле в отличие от ранее разработанных больших штепсельных реле, в которых буква М отсутствует. Буква М отсутствует также у малогабаритных реле автоблокировки, у которых буква А означает, что это реле автоблокировки малогабаритное. У пусковых реле в маркировке имеется буква П, а у реле с выпрямителями — буква В.
В зависимости от вида электрического контактного соединения с другими приборами, штепесельные реле обозначаются буквой Ш, а реле с разборным болтовым соединением — буквой Р.
Условные наименования некоторых типов реле расшифровываются следующим образом: НМШ — нейтральное малогабаритное штепсельное; НМПШ — нейтральное малогабаритное пусковое штепсельное; ИМВШ — импульсное малогабаритное штепсельное с выпрямителем; НШ — нейтральное штепсельное (большое); НПШ — нейтральное пусковое штепсельное; НПР — нейтральное пусковое с болтовым соединением (нештепсельное); ДСШ — двухэлементное секторное штепсельное.
У медленнодействующих на отпускание реле в обозначении имеется дополнительная буква М, а у реле с замедлением на срабатывание, достигаемым с помощью термоэлемента, — буква Т. Например, НМШМ — нейтральное малогабаритное штепсельное медленнодействующее; НМШТ — нейтральное малогабаритное штепсельное с термоэлементом; НРТ — нейтральное с болтовым соединением и термоэлементом.
Цифра после букв у нейтральных штепсельных реле характеризует контактную систему реле: 1 — восемь переключающих контактов (8 фт); 2 — четыре переключающих контакта (4 фт); 3 — два переключающих и два замыкающих (2фт, 2 ф); 4 — четыре переключающих и четыре замыкающих (4фт, 4ф); 5 — два переключающих и два размыкающих (2фт, 2т).
У реле типа HP цифра 1 указывает на наличие шести групп контактов, цифра 2 и цифра 3 — на наличие двух групп контактов. У некоторых типов реле (ДСШ, ИМШ и др.) цифры, характеризующие контактную систему, не ставят. Второе число, которое пишется через черточку, указывает на значение общего сопротивления обмоток постоянному току в Омах при последовательном включении обмотки (НМШ1-1800, НР2-2000). Если реле имеет две обмотки с разным сопротивлением, то цифры указаны в виде дроби. Например, НМПШЗ-0,2/220 — нейтральное малогабаритное пусковое штепсельное реле с контактной системой 2фт, 2ф и сопротивлением обмоток 0,2 и 220 Ом.
В связи с тем, что реле для устройств автоблокировки выпускаются на номинальное напряжение 12 В постоянного тока (в отличие от реле для устройств электрической централизации на номинальное напряжение 24 В постоянного тока), то для отличия этих групп реле в их условное обозначение введена буква А. Тогда шифр АНШМ2-310 означает: автоблокировочное (питание 12 В), нейтральное, штепсельное, медленнодействующее реле, имеющее четыре переключающих контакта, сопротивление обмоток 310 Ом.
Рассмотренная выше система обозначений выдерживается не для всех типов реле. Например, у огневых и аварийных реле первая буква указывает на назначение реле: ОМШ2-46 — огневое малогабаритное штепсельное четырехконтактное с сопротивлением обмоток 46 Ом; АШ2-110/220 — аварийное штепсельное четырехконтактное на номинальное напряжение 110 и 220 В. У нейтрального реле типа РЭЛ буквы в обозначении указывают: реле электромагнитное разработки Ленинградского электротехнического завода.
Реле IV поколения группы РЭЛ маркируются следующим образом:
РЭЛ1, РЭЛ2 — штепсельные нормальнодействующие постоянного тока;
РЭЛ1М, РЭЛ2М — штепсельные медленнодействующие постоянного тока;
БН1, БН2, 1БН1, 1БН2 — нештепсельные, с ламелями под пайку, нормальнодействующие постоянного тока;
БН1М, БН2М, 1БН1М, 1БН2М — нештепсельные, с ламелями под пайку, медленнодействующие постоянного тока;
ПЛЗ — штепсельные нормальнодействующие постоянного тока;
ПЛЗМ — штепсельные медленнодействующие постоянного тока;
02, ОЛ2 — штепсельные огневые переменного тока;
Б02 — нештепсельные огневые переменного тока;
А2 — штепсельные аварийные переменного тока;
БА2 — нештепсельные аварийные переменного тока;
С2, БС2 — соответственно штепсельные и нештепсельные постоянного тока с повышенными коммутационными возможностями;
С5, БС5 и 1БС5 — соответственно штепсельные и нештепсельные нейтральные пусковые постоянного тока для схемы управления стрелочным электроприводом.
__________________
Зарегистрируйтесь , чтобы скачивать файлы.
Внимание! Перед скачиванием книг и документов установите программу для просмотра книг отсюда . Примите участие в развитии ж/д вики-словаря / Журнал «АСИ» онлайн
Источник
Классификация реле
Реле являются элементной базой систем железнодорожной автоматики и телемеханики и обеспечивают прежде всего зависимости, необходимые для обеспечения безопасности движения поездов.
Реле железнодорожной автоматики разделяют: по принципу действия — на электромагнитные, электромагнитные с термоэлементом, индукционные (секторные), электронные;
по роду тока, питающего обмотку, — на реле постоянного тока (нейтральные, поляризованные, нейтрально-поляризованные или комбинированные) и переменного тока;
по числу обмоток на сердечнике (сердечниках) — на одно-, двух- и многообмоточные;
по числу положений контактной системы — на двух- и трехпозиционные;
по номинальному напряжению (току);
по времени срабатывания (притяжения) и отпускания якоря — на быстродействующие, нормально действующие, медленно действующие и временные;
по режиму работы — на реле для длительного (непрерывного) режима работы и кратковременного (импульсного) режима;
по активному сопротивлению обмоток, числу витков в обмотках, контактной системе.
Реле железнодорожной автоматики подразделяют также на реле I и II классов надежности. К реле I класса надежности относятся реле, для которых не требуется дополнительный схемный контроль отпускания якоря или дублирование в электрических схемах. Требования к реле I класса надежности следующие: надежное отпускание якоря под действием массы якоря и связанных с ним подвижных частей при отключении напряжения от его обмоток; исключение сваривания замыкающих (фронтовых) контактов и др. Реле I класса применяют в аппаратуре СЦБ, обеспечивающей безопасность движения поездов.
Реле, у которых отпускание якоря гарантируется в меньшей степени и осуществляется в основном под действием реакции контактных пружин, имеют II класс надежности. Защиту от сваривания контактов в этих реле не предусматривают. Реле II класса надежности применяют в аппаратуре, к которой не предъявляются повышенные требования по безопасности.
Малогабаритные реле
Малогабаритные реле постоянного тока относятся к реле I класса надежности и входят в состав аппаратуры СЦБ, обеспечивающей безопасность движения поездов.
Малогабаритные реле имеют два исполнения: штепсельное (в оболочке) для установки на стативах и в релейных шкафах и нештепсельное (с ламелями под пайку) для установки в закрытых релейных блоках. При этом значительная часть штепсельных реле имеет нештепсельные аналоги. В обозначении типа штепсельного малогабаритного реле присутствует буква Ш.
Промышленность изготовляет следующие типы малогабаритных штепсельных реле:
без выпрямительной приставки:
НМШ, АНШ — нейтральные нормально действующие;
НМШМ, АНШМ — нейтральные медленно действующие;
НМШТ, АНМШТ — нейтральные с термоэлементом;
НМПШ — нейтральное пусковое;
ПМПУШ — поляризованное пусковое;
КМШ — комбинированное (с нейтральным и поляризованным якорями);
с выпрямительной приставкой:
ИМШ — поляризованное импульсное;
ИМВШ — поляризованное импульсное;
ОМШ, ОМШМ, АОШ — нейтральные огневые;
АШ, АПШ, АСШ — нейтральные аварийные.
Малогабаритные реле с выпрямительными приставками можно включать в цепи постоянного и переменного тока.
В поляризованных и комбинированных реле установлены поляризующие магниты, за счет которых поляризованный якорь переключается с изменением полярности источника питания постоянного тока, подключаемого к обмотке.
Конструктивные особенности малогабаритных штепсельных реле показаны на примере реле НМШ1 (рис. 1), имеющего следующие основные части: магнитную систему, состоящую из якоря 1, ярма 2, сердечника 12, на котором размещены две катушки 11; штепсельные выводы 8 для подключения обмоток; контактные системы, состоящие из фронтового 5, подвижного 6 и тылового 4 контактов; межконтактные изоляционные пластмассовые прокладки 7, пластмассовое основание 10\ направляющий штырь 9\ защитный колпак 3.
Рис. 1. Конструктивные особенности реле HMIIII
Рис. 2. Расположение контактов и схема соединения обмоток реле НМШ1, НМ1 (вид с монтажной стороны)
Шпули двух катушек нормально действующих реле выполнены из пластмассы, одной или двух катушек медленно действующих реле — из меди. В медленно действующих реле с одной катушкой взамен второй имеется медная гильза.
Катушки (обмотки) реле могут быть включены раздельно, последовательно и параллельно.
В качестве исходного для нейтральных малогабаритных штепсельных реле используется основание реле НМШ1, имеющего восемь контактных групп (рис. 2). Малогабаритные реле с меньшим числом контактов выполняют с применением меньшего числа штепсельных выводов реле НМШ1, но с сохранением их расположения и нумерации.
Рис. 3. Расположение и нумерация выводов реле ПМПУИГ, ИМВШ, ИМШ1, КМШ, км
Поляризованные реле ПМПУШ, ИМШ1, ИМВШ и комбинированные КМШ и КМ имеют расположение и нумерацию штепбельных выводов, приведенные на рис. 3.
Электрические и временные характеристики малогабаритных реле приведены в табл. 1—7. В табл. 1, 4 и 7 для некоторых реле приведены электрические характеристики реле по току и напряжению, не совпадающие с наименованием столбцов (значение тока в столбце с напряжениями и наоборот); в табл. 1—7 приведены номинальные сопротивления обмоток реле по постоянному току.
Рис. 4. Схема включения выпрямителей и обмоток реле НМВШ2,
АНВШ2, АШ2-12/24, АШ2-110/220, АПШ-24, АПШ-110/127,
АПШ-220, расположение контактов реле АПШ-24, АПШ-110/127, АПШ-220
Рис. 5. Схемы включения выпрямителей и обмоток реле АСШ-2, ОМШ2, ОМШМ, АОШ2
В табл. 5.3—5.5 использована нумерация штепсельных выводов встроенных выпрямителей и обмоток реле НМВШ2, АНВШ2, АШ2, АПШ (рис. 4), АСШ и схемы включения встроенных выпрямителей и обмоток реле ОМШ2, ОМШМ, АОШ2 (рис. 5).
В табл. 5.1. время замедления на отпускание реле НМШМ2-1.5 указано при токе 0,5 А; НМШМ2-11/500 по обмотке сопротивлением 11 Ом — при токе 0,25 А; НМПШЗ-0,2/250 по обмотке сопротивлением 0,2 Ом — при токе 1,5 А, остальных — при номинальном напряжении (токе).
Для подключения обмоток двухобмоточных реле НМШ, НМШМ и НМПШ используют штепсельные выводы 1-3, 2-4, однообмоточных — 1-3, двухобмоточных реле АНШ, АНШМ—21-61,41-81, однообмоточных—21-61.
Таблица l. Электрические и временные характеристики реле НМШ, НМШМ, АНШМ, АНШ, НМПШ
Сопротив
ление
обмоток,
Ом
Источник