Бесконтактные реле

Трансмиттерное реле ТШ-5 (рис. 7.5) имеет переключающее устройство на тиристорах VS1 и VS2, предназначенное для комму­тации тока рельсовых цепей частотой 25, 50 и 75 Гц при напряжении до 250 В и мощности до 500 В×А.

Амплитуда предельно допустимо­го коммутируемого напряжения не должна превышать 400 В, при более высоком напряжении тиристоры могут открываться без управ­ляющего сигнала, т. е. теряется их управляемость. Детали реле размещены в корпусе реле НШ. Внутри кожуха имеется реле Р типа КДР1, контакты которого используются в схеме включения дешифраторной ячейки и в цепи управления тиристорами. Реле управляется контактами трансмиттера КПТ. Диод VD7 и резистор R5 образуют искрогасительный контур.

Рис. 7.5. Электрическая схема реле ТШ-5

Ток рельсовой цепи коммутируется тиристорами VS1 и VS2. В интервалах кода цепь управления тиристоров разомкнута, и они не проводят ток. В импульсах замыкается контакт трансмиттера КПТ срабатывает реле Р, замыкая контактом цепи управления тиристоров.

При положительной полярности тока на аноде тиристора VS1 ток управления проходит по цепи: ПХ220, диод VD6, резистор R4, фронтовой контакт реле Р, управляющий электрод тиристора VS1, катод VS1, фронтовой контакт контрольного реле К, первичная обмотка путевого трансформатора ПТ, 0Х220. Под действием тока управления тиристор VS1 открывается и пропускает положитель­ную полуволну переменного тока.

При отрицательной полуволне переменного тока тиристор VS1 будет закрыт, так как на его аноде будет отрицательное по отношению к катоду напряжение. В этот полупериод напряжение положительной полярности будет на аноде тиристора VS2 и по его цепи управления будет протекать ток: 0Х220, обмотка трансфор­матора ПТ, фронтовой контакт реле К, диод VD5, контакт реле Р, цепь управления тиристора VS2, ПХ220; тиристор VS2 открывается и пропускает вторую полуволну переменного тока. Таким образом, на все время импульса, пока замкнута цепь управления тиристоров, последние, поочередно открываясь, пропускают переменный ток, который через трансформатор ПТ поступает в рельсовую цепь.

После окончания импульса и размыкания цепи управления за­крытый тиристор больше не открывается, а открытый тиристор закрывается во время прохождения переменного тока через нулевое значение. Оба тиристора оказываются закрытыми, и ток в рельсо­вую цепь не поступает до момента следующего замыкания цепи управления.

Для исключения посылки в рельсовую цепь непрерывного тока в случае пробоя одного из тиристоров установлено контрольное реле К. Оно получает питание во время интервалов кода от диодно­го моста, который подключен параллельно тиристорам. Для непре­рывного удержания якоря реле при импульсном питании парал­лельно обмотке реле включены электролитические конденсаторы С1 и С2. В случае пробоя одного из тиристоров или обоих одновре­менно напряжение переменного тока на входе моста исчезает, реле К отпускает якорь и контактом размыкает цепь питания рельсовой цепи.

При включении реле ТШ-5 контрольное реле К первоначально получает питание через собственный тыловой контакт и дополнитель­ную нагрузку, состоящую из резисторов R2 и R3. После срабатыва­ния реле К подключается рельсовая цепь, а резисторы R2 и R3 отключаются. В тех случаях, когда непрерывный ток не представляет опасности ложной работы устройств, контрольное реле не устанавли­вают.

Бесконтактный коммутатор тока БКТ предназначен для выполне­ния тех же функций, что и реле ТШ-5. Схема БКТ (рис. 7.6) содер­жит два силовых диода VD1 и VD2, тиристоры VS3 и VS4, раздельные диоды VD5 и VD6 в цепях управления тиристоров, резисторы R1 и R2, подключенные параллельно входам тиристоров, и нелиней­ный резистор (варистор) R3.

Рис. 7.6. Принципиальная схема БКТ

Диод VD1 и тиристор VS3, соединенные встречно и параллельно, образуют несимметричный ключ переменного тока. Диод VD2 и ти­ристор VS4 образуют другой аналогичный ключ. Оба ключа соеди­нены последовательно друг с другом и имеют среднюю точку (вывод 33). Выходом БКТ являются выводы 11(12) и 71(72).

Резисторы R1 и R2 установлены для стабилизации работы схемы при изменении температуры окружающей среды и отклонении токов включения (управления) тиристоров. Варистор R3 включен для защиты диодов от пробоя при воздействии импульсных помех с большой амплитудой.

При разомкнутой цепи управления (выводы 33 и 53) тиристоры VS3 и VS4 закрыты, переменный ток между выводами 11 и 71 не проходит, так как тиристоры закрыты, а диоды VD1 и VD2 включены встречно. При замыкании цепи управления контактом реле Т (выводы 33-53) от положительной и отрицательной полуволн переменного тока поочередно открываются тиристоры VS4 и VS3, и переменный ток начинает проходить через открытые тиристоры. Если мгно­венная положительная полярность от трансформатора Т приложена к выводу 11, то возникает цепь управления тиристором VS4: ниж­ний вывод трансформатора Т, вывод 11 БКТ, диод VD1, вывод 33, контакт реле Т, вывод 53, диод VD6, выводы 51 и 52, управляющий электрод тиристора VS4, катод VS4, выводы 71 и 72, нагрузка (ДТ), реактор L, верхний вывод обмотки трансформатора Т. При достиже­нии током управления значения тока включения тиристор VS4 откры­вается и совместно с диодом VD1 пропускает ток нагрузки по цепи: обмотка трансформатора Т, вывод 11, диод VD1, тиристор VS4, выво­ды 72 и 71, нагрузка L, верхний вывод путевого трансформатора Т.

При отрицательной полуволне переменного тока создается цепь управления тиристором VS3, он открывается и совместно с диодом VD2 образует рабочую цепь (через нагрузку) для отрицательной полуволны переменного тока. Таким образом, пока замкнута цепь управления (выводы 53-33), тиристоры, поочередно открываясь, пропускают переменный ток в нагрузку. После размыкания контакта Т цепи управления тиристорами размыкаются, при прохождении тока нагрузки через нулевое значение тиристоры закрываются и остаются закрытыми для следующего замыкания цепи управления контактом реле Т.

При повреждении (пробое) тиристоров или диодов VD1 и VD2 теряется управляемость БКТ и в нагрузку (рельсовую цепь) будет поступать непрерывный переменный ток. Считается, что вероятность опасного отказа автоблокировки при этом мала, поэтому применяют прямое включение БКТ в цепь кодирования. Если же требуется надежно исключить возможность попадания непрерывного перемен­ного тока в рельсовую цепь в случае повреждения элементов БКТ, то потребуется установить контрольное реле и включать БКТ по схеме, аналогичной схеме включения ТШ-5.

Разработан и проходит широкие эксплуатационные испытания бесконтактный трансмиттер БКПТ, предназначенный для применения взамен трансмиттеров типа КПТШ. В трансмиттере БКПТ для формирования и контроля правильности посылки кодовых сигналов применены интегральные микросхемы.

Вопросы для самоконтроля по пункту: Бесконтактные реле

1) Работа трансмиттерного реле ТШ-5 и назначение реле К в составе ТШ-5 (рис. 7.5).

3) Назначение и работа бесконтактного коммутатора тока БКТ (рис.7.6).