Реле постоянного тока

В системах регулирования движения поездов применяются реле, с помощью которых производят различные переключения электри­ческих цепей для осуществления схемных зависимостей между со­стоянием пути, положением стрелок и показанием сигнала, необходимых для обеспечения безопасности движения поездов.

Реле представляет собой элемент, в котором при плавном изме­нении входной величины (тока, напряжения) происходит скачко­образное изменение выходной величины (перемещение якоря у кон­тактных реле, изменение внутреннего электрического или магнитного сопротивления у бесконтактных реле).

Электромагнитное реле постоянного тока (рис. 1.2, а) состоит из катушки 3. надетой на сердечник 4, ярма 5, подвижного якоря 2 и связанных с ним контактов 7. Катушка, или обмотка реле служит для создания магнитного потока, а сердечник — для его усиления.

Реле, у которого якорь переключается в зависимости от направ­ления прохождения тока в катушке, называется поляризованным. По­ляризованное реле (рис. 1.2, 6) состоит из сердечника 7, на который надеты катушки 2 и 6, соединенные последовательно, из постоян­ного магнита 3, поляризованного якоря 5 и связанных с ним кон­тактов 4.

К конструкции реле предъявляют высокие требования надежно­сти, долговечности и четкости работы, так как от правильной ра­боты реле зависят безопасность движения поездов и бесперебойное действие систем регулирования движения.

По надежности действия реле бывают первого (I) и низшего клас­сов надежности. Класс надежности определяется сочетанием следу­ющих основных факторов: наличием гарантии возврата якоря под действием собственного веса при выключении тока в обмотке реле, степенью несвариваемости фронтовых контактов, состоянием кон­тактной системы — открытая или закрытая.

По числу рабочих позиций реле делятся на двух- и трехпозици­онные. По числу контактных групп реле бывают одноконтактные (с одной контактной группой) и многоконтактные (с двух-, четы­рех-, шести- и восьмиконтактными группами), а также одно-, двух- и многообмоточные. По времени срабатывания реле подразделя­ют на: быстродействующие — с временем срабатывания на притя­жение и отпускание якоря до 0,03 с; нормальнодействующие — с временем срабатывания до 0,2 с; медленнодействующие — с вре­менем срабатывания до 1,5 с; временные — с временем срабатыва­ния свыше 1,5 с.

По мощности, необходимой для срабатывания реле (притяже­ние якоря реле), реле подразделяют на маломощные, у которых мощ­ность срабатывания 1...3 Вт; средней мощности 3...10 Вт; мощные — более 10 Вт.

В эксплуатируемых системах регулирования движения исполь­зуются в основном штепсельные реле, которые отличаются от реле с контактно-болтовым соединением конструкцией и спосо­бом включения в схемы.

Реле постоянного тока по принципу действия являются электро­магнитными, а по конструкции подразделяются на следующие типы: Нейтральные реле НМШ, НШ, АНШ. Это двухпозиционные реле с одним якорем, который притягивается к полюсам катушек при прохождении через них постоянного тока в любом направлении, т.е. реле нейтральны к полярности постоянного тока. Все эти реле относятся к 1 классу надежности и могут быть нормально- и медленнодействующими. По принципу действия относятся к электро­магнитным.

Нейтральное малогабаритное штепсельное реле типа НМШ (рис. 1.3, а) состоит из сердечника 4 с надетыми на него катушками 5 и 6, Г-образного ярма 2 и якоря 7 с противовесом 3. Бронзовый упор 8 на якоре исключает его залипание, так как он пре­пятствует касанию якоря в притянутом положении к полюсу сердечника 4.

Якорь двумя тягами 9 уп­равляет контактной системой. Фронтовые контак­ты Ф-1 изготавливают из угля с серебряным напол­нением, а общие О 11 и тыловые Т 10 — из сереб­ра. Такое сочетание мате­риалов исключает сваривание фронтовых контактов с общими при пропускании по ним тока значительной величины. Условное обозначение реле и его контактов, а также нумерация контактов показаны на рис. 1.3, б.

Реле РЭЛ (рис. 1.4) имеет две независимые обмотки 2, каждая из которых состоит из двух катушек, расположенных на разных сер­дечниках. Магнитная система реле разветвленная, содержит якорь 5, ярмо 1 и два сердечника 11, на каждом из которых расположено по две катушки. Якорь закреплен на ярме при помощи скобы 6 и может свободно поворачиваться при работе реле. На якоре при­креплена бронзовая пластина 4, которая обеспечивает зазор между якорем и обоими сердечниками. Для утяжеления якоря имеются два груза 3, которые закреплены на якоре изгибом планки 7.

Контактная система содержит восемь независимых контактов. Каждый переключающий контакт состоит из фронтового 8, под­вижного 9 и тылового 10 контактов. Контактная система выполне­на в виде отдельного узла, закрепленного на ярме. Контакты раз­мещены в один ряд. Реле закрыто прозрачным колпаком и запломбировано.

Импульсное малогабаритное реле ИМШ. Оно состоит (рис. 1.5, а) из постоянного магнита 2, катушки 3, внутри которой расположен легкий якорь, укрепленный снизу на металлическом основании 8 с подвижными контактами 6, магнитопровод 4 с четырьмя полюс­ными наконечниками 1 в виде винтов. Детали магнитной системы смонтированы на корпусе 7 и закрыты колпаком с ручкой. Контак­тная система состоит из контактов неподвижных 5 и подвижных 6. Переключение якоря и контактов происходит при прохождении че­рез катушку импульса тока.

Условное обозначение импульсного реле и его контактов показаны на рис. 1.5, б, где плюсовой вывод обмот­ки реле и положение контакта Н, замыкающегося при прохожде­нии тока прямой полярности, изображены вертикальной чертой.

Действие импульсного реле аналогично поляризованному, од­нако при удалении от нейтральной линии верхнего и нижнего лево­го полюсных наконечников получается регулировка реле с преобладанием влево, а при удалении от нейтральной линии верхнего левого и правого нижнего полюсных наконечников — с преоблада­нием вправо. В этом случае импульсное реле будет работать только от импульсов определенной полярности и не срабатывать от им­пульсов другой полярности. Настройка реле на работу с магнитным преобладанием якоря производится посредством смещения винтов полюсных наконечников 1 от нейтральной линии. Это свой­ство импульсного поляризованного реле используется в импульс­ных рельсовых цепях постоянного тока для защиты от ложного сра­батывания при замыкании изолирующих стыков в смежных рельсовых цепях.

На базе кодовых реле типа КДРТ сконст­руированы трансмиттерные реле Т, которые предназначены для передачи сигнальных кодов в рельсовые цепи в устройствах авто­блокировки и автоматической локомотивной сигнализации. Трансмиттерное реле ТШ-65В работает от импульсов постоянного тока: U = 12 В, а реле ТШ-2000В работает от импульсов переменного тока напряжением 110 или 220 В. Отличительной особенностью трансмиттерных реле от кодовых является наличие усиленных контак­тов и их схемной защиты, обеспечивающей бездуговое коммутиро­вание, благодаря чему эти реле более надежны в эксплуатации, чем кодовые реле.