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铁路信号基础西南交通大学电子信息工程学院西南交通大学电子信息工程学院*Introduction to Railway SignalBJTU-SEIE-2009-11第二章 信号继电器信号继电器主要内容：信号继电器基本原理 信号继电器机械结构与电气参数信号继电器电路Introduction to Railway SignalBJTU-SEIE-2009-113继电器继电器是一种当控制参数变化时，能引起被控制是一种当控制参数变化时，能引起被控制参数突然变化的电器元件。参数突然变化的电器元件。第一节第一节 信号继电器概述信号继电器概述Introduction to Railway SignalBJTU-SEIE-2009-11继电器结构与工作原理继电器结构与工作原理Introduction to Railway SignalBJTU-SEIE-2009-115继电器结构与工作原理继电器结构与工作原理Introduction to Railway SignalBJTU-SEIE-2009-116最基本的工作原理最基本的工作原理：线圈通电线圈通电产生磁通（衔铁、产生磁通（衔铁、铁心）铁心）产生吸引力产生吸引力克服衔铁克服衔铁阻力阻力衔铁吸向铁心衔铁吸向铁心衔铁带动衔铁带动动接点动作动接点动作前接点闭合、后接前接点闭合、后接点断开点断开 电流减少电流减少吸引力下降吸引力下降衔衔铁依靠重力落下铁依靠重力落下动接点与前接动接点与前接点断开，后接点闭合。点断开，后接点闭合。可见，继电器具有开关特性，可见，继电器具有开关特性，利用其接点的通、断电路，从而利用其接点的通、断电路，从而构成各种控制表示电路。构成各种控制表示电路。Introduction to Railway SignalBJTU-SEIE-2009-117 三、继电器的作用三、继电器的作用 能够以极小的电信号控制执行电路中相当大的对象，能够控制数个能够以极小的电信号控制执行电路中相当大的对象，能够控制数个对象和数个回路，也能控制远距离的对象。有着良好的开关性能：闭对象和数个回路，也能控制远距离的对象。有着良好的开关性能：闭合阻抗小、断开阻抗大，有故障合阻抗小、断开阻抗大，有故障安全性能，能控制多回路、抗雷击安全性能，能控制多回路、抗雷击性能强、无噪声、温度影响小等。在以继电技术构成的系统中，大量性能强、无噪声、温度影响小等。在以继电技术构成的系统中，大量使用，在以电子元件和微机构成的系统中，作为接口部件，将系统主使用，在以电子元件和微机构成的系统中，作为接口部件，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。机与信号机、轨道电路、转辙机等执行部件结合起来。四、铁路信号对继电器的要求四、铁路信号对继电器的要求 1 1、安全、可靠、安全、可靠 2 2、动作可靠、准确、动作可靠、准确 3 3、使用寿命长、使用寿命长 4 4、有足够的闭合和断开电路的能力、有足够的闭合和断开电路的能力 5 5、有稳定的电气特性和时间特性、有稳定的电气特性和时间特性 6 6、保持良好的电气绝缘强度。、保持良好的电气绝缘强度。Introduction to Railway SignalBJTU-SEIE-2009-11信号继电器的分类信号继电器的分类1 1、按动作原理分按动作原理分：电磁、感应继电器：电磁、感应继电器2 2、按动作电流分按动作电流分：直流（无极、偏极、有极）交流继电器：直流（无极、偏极、有极）交流继电器3 3、按输入物理量按输入物理量：电流、电压继电器：电流、电压继电器4 4、按动作速度按动作速度：正常、缓动继电器：正常、缓动继电器5 5、按接点结构按接点结构：普通接点、加强接点继电器：普通接点、加强接点继电器6 6、按工作可靠度按工作可靠度：安全型、非安全型（前者称为：安全型、非安全型（前者称为N N，重力式，重力式 继电器，后者称为继电器，后者称为C C型弹力式继电器）型弹力式继电器）Introduction to Railway SignalBJTU-SEIE-2009-119六、继电器的参数六、继电器的参数1 1额定值额定值继电器在运用状态时的电压值或电流值；继电器在运用状态时的电压值或电流值；2 2吸起值吸起值使继电器动作（动接点与前接点接触）所需要使继电器动作（动接点与前接点接触）所需要的最小电流或电压值；的最小电流或电压值；3 3工作值工作值使继电器动作，前接点全部闭合，并满足规定使继电器动作，前接点全部闭合，并满足规定的接点压力所需的最小电流或电压值；的接点压力所需的最小电流或电压值；4.4.释放值释放值继电器从规定值降低到前接点断开时的电压或继电器从规定值降低到前接点断开时的电压或电流值；电流值；5 5转极值转极值有极继电器的动接点由定位转换到反位或由反有极继电器的动接点由定位转换到反位或由反位转换到定位所需要的电压或电流值；位转换到定位所需要的电压或电流值；。Introduction to Railway SignalBJTU-SEIE-2009-11106 6过负载值过负载值继电器允许接入的最大电压或电流值（一般继电器允许接入的最大电压或电流值（一般为工作值的四倍），接入过负载值后，线圈不受损伤，电气为工作值的四倍），接入过负载值后，线圈不受损伤，电气特性亦不变化；特性亦不变化；7 7吸起时间吸起时间从继电器线圈接通规定的电压或电流时起至从继电器线圈接通规定的电压或电流时起至全部前接点闭合的时间；全部前接点闭合的时间；8 8释放时间释放时间切断供以规定的电压或电流的电源时起至全切断供以规定的电压或电流的电源时起至全部动接点与后接点闭合的时间；部动接点与后接点闭合的时间；9 9安全系数安全系数额定值与工作值之比；额定值与工作值之比；1010返还系数返还系数释放值与工作值之比称为返还系数释放值与工作值之比称为返还系数Introduction to Railway SignalBJTU-SEIE-2009-11 安全型继电器安全型继电器AXAX系列安全型继电器是直流系列安全型继电器是直流24V24V系列的重弹力式直流电磁继系列的重弹力式直流电磁继电器。电器。安全型继电器的品种（安全型继电器的品种（5 5种种9 9类类2020品种品种）无极、无极加强接点、无极缓放、无极加强接点缓放、整流无极、无极加强接点、无极缓放、无极加强接点缓放、整流式、有极、有极加强、偏极、单闭磁等。式、有极、有极加强、偏极、单闭磁等。Introduction to Railway SignalBJTU-SEIE-2009-1112型号的表示法型号的表示法 采用汉字拼音字母和数字表示：字母表示继电器种类，数字表示线圈的阻值。Introduction to Railway SignalBJTU-SEIE-2009-11直流无极继电器直流无极继电器Introduction to Railway SignalBJTU-SEIE-2009-11偏极继电器偏极继电器Introduction to Railway SignalBJTU-SEIE-2009-11极性保持继电器极性保持继电器具有具有定位定位和和反位反位两种稳定状两种稳定状态，长条形永久磁钢代替了态，长条形永久磁钢代替了部分轭铁。部分轭铁。Introduction to Railway SignalBJTU-SEIE-2009-11继电器的应用继电器的应用应用继电器构成的各种控制表示电路，统称继电电路。应用继电器构成的各种控制表示电路，统称继电电路。选择继电器的一般原则：选择继电器的一般原则：1.1.继电器的类型、线圈电阻，应满足各种电路的基本要求。继电器的类型、线圈电阻，应满足各种电路的基本要求。2.2.电路中串联使用继电器时，串联继电器的数量满足电压的要求。电路中串联使用继电器时，串联继电器的数量满足电压的要求。3.3.接点通过的电流不应小于电路的工作电流，必要时采用并联。接点通过的电流不应小于电路的工作电流，必要时采用并联。4.4.接点数量不够时，设置复示继电器反映主继电器工作状态。接点数量不够时，设置复示继电器反映主继电器工作状态。5.5.电路中串联继电器接点时，接点的接触电阻满足电路要求。电路中串联继电器接点时，接点的接触电阻满足电路要求。Introduction to Railway SignalBJTU-SEIE-2009-1117二、继电器的表述 1 1、继电器的名称符号、继电器的名称符号：根据主要用途和功能命名。如：按钮继电器：根据主要用途和功能命名。如：按钮继电器为为AJAJ，等。，等。2 2、继电器的定位、继电器的定位（1 1）继电器的定位状态必须和设备的定位状态一致。如：信号机以）继电器的定位状态必须和设备的定位状态一致。如：信号机以关闭为定位状态；道岔以开通定位为定位状态，轨道电路以空闲为定位状关闭为定位状态；道岔以开通定位为定位状态，轨道电路以空闲为定位状态。态。（2 2）继电器的落下状态必须与设备的安全侧相一致，满足故障）继电器的落下状态必须与设备的安全侧相一致，满足故障安全原则。如：信号继电器落下安全原则。如：信号继电器落下-信号机的关闭，轨道继电器的落下信号机的关闭，轨道继电器的落下-轨道电路被占用。在电路中，凡是以吸起为定位状态的继电器，其接点轨道电路被占用。在电路中，凡是以吸起为定位状态的继电器，其接点和线圈均以和线圈均以“”符号表示，凡是以落下为定位状态的继电器，其接点和符号表示，凡是以落下为定位状态的继电器，其接点和线圈以线圈以“”表示。表示。Introduction to Railway SignalBJTU-SEIE-2009-11继电器图形符号和电路画法继电器图形符号和电路画法Introduction to Railway SignalBJTU-SEIE-2009-11继电器基本电路继电器基本电路1 1串并联电路串并联电路（1 1）串联电路）串联电路 串联电路指继电器接点串联连接的电路，其功能是实现串联电路指继电器接点串联连接的电路，其功能是实现逻辑逻辑”与与”的运算的运算。Introduction to Railway SignalBJTU-SEIE-2009-1120（2 2）并联电路）并联电路 由几个继电器接点并联连接的电路称为并联电路，它的功能由几个继电器接点并联连接的电路称为并联电路，它的功能是实现逻辑是实现逻辑“或或”运算。运算。（3 3）串并联电路）串并联电路 根据逻辑功能的要求，在电路中有些接点串联，有些是串联，根据逻辑功能的要求，在电路中有些接点串联，有些是串联，这类电路称为串并联电路，如图所示。这类电路称为串并联电路，如图所示。继电器基本电路继电器基本电路Introduction to Railway SignalBJTU-SEIE-2009-11212.2.自闭电路（自保电路）自闭电路（自保电路）凡是有自身前接点参与保持该继电器吸起的，称为自闭电凡是有自身前接点参与保持该继电器吸起的，称为自闭电路路 继电器基本电路继电器基本电路Introduction to Railway SignalBJTU-SEIE-2009-11223 3时序电路时序电路 在一个由继电电路构成的控制系统中在一个由继电电路构成的控制系统中具有相互作用且按一定具有相互作用且按一定时间顺序动作的继电电路的总和，称做时序电路。时间顺序动作的继电电路的总和，称做时序电路。Introduction to Railway SignalBJTU-SEIE-2009-11234 4极性继电器电路极性继电器电路 能鉴别继电器激磁电流极性的继电器电路，叫做极性继能鉴别继电器激磁电流极性的继电器电路，叫做极性继电器电路。它由偏极继电器或极性保持继电器组成电器电路。它由偏极继电器或极性保持继电器组成。Introduction to Railway SignalBJTU-SEIE-2009-11|逻辑“与”表示符；逻辑“或”表示符；促使继电器吸起或释放的符号；继电器吸起状态符，继电器释放状态符，继电器自闭状态继电器的时序表达式（动作程序法）继电器的时序表达式（动作程序法）Introduction to Railway SignalBJTU-SEIE-2009-11 描述继电器励磁电流由电源正极经由接点、线圈以及其它器件而流向电源负极的回路的，它是继电器励磁电路的另一种符号表达形式。接通公式（接通径路法）接通公式（接通径路法）Introduction to Railway SignalBJTU-SEIE-2009-1126时间图解法时间图解法Introduction to Railway SignalBJTU-SEIE-2009-111.断线故障：电路开路的故障2.混线故障：电路短路故障继电器安全电路继电器安全电路Introduction to Railway SignalBJTU-SEIE-2009-1128六、继电器电路的安全措施六、继电器电路的安全措施常见的故障常见的故障：熔断器熔断、断线、脱焊、螺丝松脱、线圈烧坏、接点接熔断器熔断、断线、脱焊、螺丝松脱、线圈烧坏、接点接触不良、线路混入电源等。触不良、线路混入电源等。电路开路（断线故障）电路开路（断线故障）：使继电器错误落下，或不能吸起使继电器错误落下，或不能吸起电路短路（短路故障）电路短路（短路故障）：使继电器错误吸起，或不能落下使继电器错误吸起，或不能落下1用继电器的励磁状态作为开放信号的条件用继电器的励磁状态作为开放信号的条件前接点控制绿灯电路 后接点控制绿灯电路Introduction to Railway SignalBJTU-SEIE-2009-11292 2电源与继电器设在不同端电源与继电器设在不同端（a）（b）Introduction to Railway SignalBJTU-SEIE-2009-11304 4继电器不工作时分路继电器线圈继电器不工作时分路继电器线圈Introduction to Railway SignalBJTU-SEIE-2009-11315 5避免对几个继电器电路采用共用回线避免对几个继电器电路采用共用回线Introduction to Railway SignalBJTU-SEIE-2009-11断线防护电路断线防护电路 闭合电路法:在发生断线故障时使继电器落下以达到故障安全的目的。Introduction to Railway SignalBJTU-SEIE-2009-11 位置法：混线防护电路混线防护电路Introduction to Railway SignalBJTU-SEIE-2009-11 极性法极性法Introduction to Railway SignalBJTU-SEIE-2009-11双断法双断法减少危险侧故障率的混线防护法。Introduction to Railway SignalBJTU-SEIE-2009-11独立电源法独立电源法 也称做电源隔离法。分路法分路法 是当继电器处于落下状态时设法接通继电器线圈的分路线，以防因混入电源而错误吸起。