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发布时间:2020-09-12 01:41:44

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作者:张仕雄 薄宜勇

出版社:中国铁道出版社

格式: AZW3, DOCX, EPUB, MOBI, PDF, TXT

铁路信号基础设备维护

铁路信号基础设备维护试读:

前言

PREFACE

铁路信号基础设备包括:构成信号电路的信号继电器,指挥列车运行的信号机及信号表示器,监督车辆运行及提供列车运行信息的轨道电路,转换和锁闭道岔的转辙及锁闭装置,保证铁路信号系统安全的防雷和接地装置。它们是铁路信号系统的重要组成部分。

随着铁路运输向高速、高密度、重载的方向发展,铁路信号基础设备不断地更新和改造,对信号维护人员的专业素质提出了更高的要求。为此,急需开发编写《铁路信号基础设备维护》教材,为铁路信号高技能人才的培养提供支持和保证。

本教材为“十二五”职业教育国家规划教材、全国铁道职业教育教学指导委员会规划教材、高等职业教育铁道信号自动控制专业系列规划教材之一,其编写历经桂林会议开发编制课程标准,呼和浩特会议审议编写提纲,武汉会议审核教材初稿,力求符合铁路现场信号基础设备维护的工作实际,编写特色如下:

1.校企合作,确定教材编写提纲

在调研“车站与区间信号设备维修”、“高速铁路现场信号设备维修”等岗位职业能力要求的基础上,全国铁道通信信号专业骨干教师联合铁路总公司运输局电务部、各铁路局铁路信号技术人员共同确定教材编写提纲,并由全国铁道通信信号专业教学指导委员会审定通过。

2.定位准确,结构新颖,内容适时前瞻、注重职业性与技能型

在理论深度上,教材充分考虑高职教学的特点,以适度、够用为原则,培养学生可持续发展能力。新教材在结构上,按照项目课程的要求和特点来组织课程内容。教材内容既包括既有线大量使用的信号基础设备,也涵盖了高速铁路使用的新型信号基础设备,并将相关职业技能鉴定的考核点转化为教材的知识点及技能点。

根据铁路职业技能鉴定规范,信号工分为车站与区间信号设备维修、机电设备修配、机车信号设备维修、驼峰信号设备维修、电子电气设备维修五种,教师在讲授及读者在学习的过程中,依据自身需要,有选择的学习本教材。

本书由武汉铁路职业技术学院张仕雄、南京铁道职业技术学院薄宜勇任主编,柳州铁道职业技术学院唐匀生任副主编,南京铁道职业技术学院林瑜筠任主审。其中,项目1由薄宜勇编写,项目2由唐匀生编写,项目3及项目4的典型工作任务5至典型工作任务9,以及项目5由张仕雄编写,项目4的典型工作任务1至典型工作任务4由武汉铁路职业技术学院罗明玉编写。

本教材的编写得到了中国铁路总公司运输局电务部、北京全路通信信号研究设计院有限公司、中国铁道科学研究院通信信号研究所等单位的支持和帮助,并借鉴和参考了相关教材、文献资料及案例,在此深表感谢。

由于编者水平有限,资料收集不全且编写时间仓促,教材中难免存在疏漏、不妥之处,恳请各院校师生及相关读者批评指正。

编者2015年3月项目1信号继电器检修

项目描述

信号继电器是用于铁路信号中的各类继电器的统称,用在所有信号设备的控制系统中。信号继电器在运用过程中,由于接点烧损、可动部分磨耗、线圈受潮等,可导致机械与电气特性渐变。为克服继电器在运用中产生的缺点,恢复其电气、机械特性,必须定期进行预防性检修。

教学目标

1.能力目标

认知各类继电器并按作业要求进行检修。

2.知识目标

熟悉信号继电器的作用和原理;了解信号继电器在不同信号系统中的功能;掌握主要电气特性和机械特性。

3.素质目标

明确检修所信号工的岗位职责,合理使用工具,安全规范操作。典型工作任务1信号继电器认知1.1.1 工作任务

了解继电器的基本原理和作用、信号继电器的分类;理解铁路信号对继电器的要求。1.1.2 知识链接

1.信号继电器的基本原理

继电器是一种电励开关,可接通和断开电路,用以发布控制命令和反映设备状态。各个领域的自动控制系统均采用继电器。铁路信号技术中广泛采用的各类继电器,统称为信号继电器,简称继电器。

信号继电器是用于闭合或断开信号电路的低压电磁开关,主要由电磁系统、接点系统两大部分构成。其中电磁系统由线圈、固定的铁芯和轭铁及可动的衔铁构成,接点系统由动接点和静接点构成。

最简单的电磁继电器实质上就是一个带接点的电磁铁,其动作原理也与电磁铁相似,电磁继电器基本原理如图1.1所示。

图1.1 电磁继电器基本原理

当给线圈中通以一定数值的电流后,在衔铁和铁芯之间就产生一定数量的磁通,该磁通经铁芯、衔铁、轭铁和气隙形成一个闭合磁路,铁芯对衔铁就产生了吸引力。吸引力的大小取决于所通电流的大小。当电流增大到一定值时,吸引力增大到能克服衔铁向铁芯运动的阻力时(主要是衔铁自重),衔铁就被吸向铁芯。由衔铁带动的动接点(随衔铁一起动作的接点)也随之动作,与动合接点(又称前接点)接通。此状态称为继电器励磁吸起,简称吸起。

吸引力随电流的减小而减小,当吸引力减小到不足以克服衔铁重力时衔铁靠自重落下(称为释放),衔铁带动动接点与前接点断开,与动断接点(又称后接点)接通。此状态称为继电器失磁落下,简称落下。

通过上述分析可知,继电器具有开关特性,可利用它的接点通、断电路,构成各种控制和表示电路。图1.1(b)是信号点灯电路,前接点接通时点亮绿灯,后接点接通时点亮红灯。

2.继电器的继电特性

继电器的继电特性是当输入量达到一定值时,输出量发生突变,也叫做继电器的输入—输出特性,如图1.2所示。

继电器线圈回路为输入回路,继电器接点所在回路为输出电路。当线圈中电流I 从0增加到某一定值时,继电器衔铁被吸x引,接点闭合,接点回路中的电流I 从0突然增大到。此y后,若I 继续增大,由于接点回路中阻值不变,I 保持不变。当线xy圈中电流I 减小到时,继电器衔铁释放,输出电流I 突xy然从减小到0。此后,I 再减小,I 保持为0不变。xy

图1.2 继电器的输入—输出特性

3.信号继电器的作用

作为控制元件,继电器通常应用于自动控制电路中,实际上是用较小的电流去控制较大电流的一种“自动开关”,在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用,简单地说,继电器在铁路信号中主要有以下几个作用:(1)逻辑运算功能。自动控制装置上的一个或多个继电器与其他电器一起,可以组成逻辑程序控制电路,从而实现逻辑运算。(2)控制功能。利用继电器的继电特性,能把一个很微小的控制量,来控制很大功率的电路,实现自控、遥控等。(3)表示功能。信号继电器可以用来实时监督设备的状态。

4.铁路信号对继电器的要求(1)继电器的动作必须可靠和准确。(2)使用寿命长。(3)有足够的吸合和断开电路的能力。(4)有较高的电气绝缘强度。(5)有稳定的时间和电气参数。

5.信号继电器分类

1)按动作原理分类(1)电磁继电器。它是通过继电器线圈中的电流在磁路的气隙(铁芯与衔铁之间)中产生电磁力,吸引衔铁,带动接点动作的。(2)感应继电器。它是利用电流通过线圈产生的交变磁场与另一交变磁场在翼板中所感应的电流相互作用产生电磁力,使翼板转动而动作的。

2)按动作电流分类(1)直流继电器。它是由直流电源供电的,它按所通电流的极性,又可分为无极、偏极和有极继电器。直流继电器都是电磁继电器。(2)交流继电器。它是由交流电源供电的,它按动作原理,有电磁继电器,也有感应继电器。整流式继电器虽然用于交流电路中,但它用整流元件将交流电整流为直流电,所以其实质上是直流继电器。

3)按输入量的物理性质分类(1)电流继电器。它的线圈必须串联在所反映的电路中。该电路中必有所被反映的器件,如电动机绕组、信号灯泡等。(2)电压继电器。电压继电器反映电压的变化,它的线圈励磁电路单独构成。

4)按动作速度分类(1)正常动作继电器。正常动作继电器衔铁动作时间为0.1~0.3s。大部分信号继电器属于此类。一般无需加此称呼。(2)缓动继电器。衔铁动作时间超过0.3s,又分为缓吸、缓放。时间继电器是利用脉冲延时电路或软件设定使之缓吸。缓放型继电器则利用短路铜环产生磁通使之缓动,主要取其缓放特性。

5)按接点结构分类(1)普通接点继电器。它具有开断功率较小的接点的能力,以满足一般信号电路的要求,多数继电器为普通接点继电器。一般不加此称呼。(2)加强接点继电器。它具有开断功率较大的接点的能力,以满足电压较高、电流较大的信号电路的要求。

6)按工作可靠程度分类(1)安全型继电器(N型)。它是无需借助于其他继电器,亦无需对其接点在电路中的工作状态进行监督检查,其自身结构即能满足一切安全条件的继电器,其特点如下:

①当线圈断电时,衔铁可借助于自身重量释放,从而使前接点可靠断开。

②选用合适的接点材料,构成非熔接性前接点,或采用能防止接点熔接的特殊结构(例如接熔断器、接点串联)。

③当一组不应闭合的后接点仍然闭合时,结构上能防止所有前接点闭合。(2)非安全型继电器(C型)。它是必须监督检查接点在电路中的工作状态,以保证安全条件的继电器,其特点如下:

①由于继电器在使用时已检查了衔铁的释放,因此不必采用非熔接性接点材料。

②当一组不应闭合的前接点仍然闭合时,结构上能保证所有后接点不闭合。反之亦然。

N型继电器主要依靠衔铁自身释放,故又称重力式继电器;C型继电器主要依靠弹簧弹力释放衔铁,故又称弹力式继电器。一般来讲,N型继电器的安全性、可靠性高于C型继电器。

6.继电器的主要电气特性参数

不同类型继电器的特性,可以用继电器的参数来反映。继电器的种类各异,参数的表达方式必有所不同,信号继电器常用的几种主要参数如下:(1)额定值。继电器正常工作时所接入的电源系统的电压或电流值。(2)工作值。向继电器线圈通电,至前接点完全闭合(此时衔铁止片应与铁芯面密贴,并满足规定接点压力)时的电压或电流值。(3)反向工作值。向继电器线圈供以反极性(与规定正方向相反)电源后所测得的工作值。(4)充磁值。是为了测试继电器的释放值或转极值,预先使继电器磁系统磁化,向其线圈通以4倍的工作值或转极值。(5)释放值(又称落下值)。向继电器供给过负载电压或电流值后,再逐渐降低电压或电流值,至前接点刚刚断开时的电压或电流值。(6)转极值。有极继电器通电,使动接点由定位转换到反位,或由反位转换到定位,并达到规定的接点压力时所需要的电压或电流值。(7)反向不工作值。向偏极继电器线圈反向通电,继电器不动作的最大电压值。(8)返还系数。释放电压(电流)与工作电压(电流)的比称为返还系数。

此值一般在0.2~0.99之间,返还系数对铁路信号有特殊的重要意义,返还系数越高,标志着继电器衔铁落下越灵敏,例如轨道继电器的返还系数规定不得小于0.5。返还系数的大小与继电器的结构、牵引特性与机械特性的配合及磁路的磁性材料质量等有关。(9)安全系数。额定值与工作值之比。此值愈大,在额定电源下继电器工作愈稳定。(10)缓放时间。向继电器线圈通以规定数值的电压(或电流)后切断电源,从断开电源时起至全部动接点离开前接点的时间止。(11)缓吸时间。向继电器线圈通以规定数值的电压(或电流)起至全部后接点断开的时间止。(12)转换时间。有极继电器由电源改变极性时起至动接点转换至另一极性接点的时间止。1.1.3 相关规范、规程与标准

1.《铁路信号继电器试验方法》(GB/T 6902—2001)第3条之3.1“名词术语”的相关条文。

2.《铁路信号维修规则技术标准Ⅰ》第11条继电器之11.1“通则”的相关条文。典型工作任务2安全型继电器检修1.2.1 工作任务

了解安全型继电器的基本原理和作用;能说明安全型继电器的分类;能理解铁路信号对继电器的要求;会进行安全型继电器的检修。1.2.2 知识链接

1.安全型继电器认知

在铁路信号系统中,凡是涉及行车安全的继电电路都必须采用安全型继电器。所谓安全型继电器是指它的结构必须符合故障—安全原则。它是一种故障不对称器件,在故障情况下使前接点闭合的概率远小于后接点闭合的概率。这样,就可以用前接点代表危险侧信息,用后接点代表安全侧信息。

安全型继电器为直流24V系列的重弹力式直流电磁继电器,其典型结构为无极继电器,其他各型继电器均由无极继电器派生而出,绝大部分零件均可通用。

1)插入式和非插入式安全型继电器

安全型继电器分为插入式(型号内带有C字)和非插入式两种。在信号设备中,插入式多单个使用,而非插入式安装在有防尘外壳的组匣中。

两者的区别仅是插入式继电器带有透明性能很好的外罩,可以密封防尘,同时,为了与插座配合使用,插入式继电器安装在胶木底座上。插入式无极继电器如图1.3所示。在实际使用中,为了便于维修,多采用插入式继电器。

图1.3 插入式无极继电器(单位:mm)

2)安全型继电器的型号表示法

安全型继电器型号用汉字拼音字母和数字表示,字母表示继电器种类,数字表示线圈的电阻值(单位:Ω),例如JWJXC-H125/80的解释如下所示。继电器代号意义见表1.1。

表1.1继电器代号意义表

3)安全型继电器的品种及用途

安全型继电器具有无极、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5种9类,安全型继电器基本情况见表1.2。它们的特性和线圈电阻值各不相同,在信号电路中有不同的作用。

表1.2 安全型继电器基本情况

续上表

续上表

注:1.JZXC-H142、JZXC-H138、JZXC-H60用于LED发光管为光源的信号点灯电路。

2.JZXC-H18F1代替JJXC-15。

3.Q表示前接点;H表示后接点;D表示定位接点;F表示反位接点;J表示加强接点。

4)继电器插座

安全型继电器组成插入式,需加装继电器插座板,安全型继电器插座结构如图1.4所示。

图1.4 安全型继电器插座结构(单位:mm)

插座插孔旁所注的编号依据是无极继电器,其他各型继电器的接点系统的位置及使用编号与之不同,而实际使用的插座仅此一种,所以必须按图1.5所示的编号对照来使用。图中,插座板内部所标的数字为插座板配线端子的编号,只有1位数和2位数两种,1位数是无极继电器的电源片端子;2位数是无极继电器接点片端子,而插座板外部所标的数字是所属继电器的对应插片编号,有1位数、2位数和3位数三种,分别是对应继电器的电源片端子、接点片端子和有极继电器的接点片端子。在一些带磁熄弧器的加强接点上还规定了直流电流在接点中的流向,“+”号代表由继电器插片流入,“-”号代表由继电器插片流出,符号“J”则代表加强接点。

图1.5 插座接点编号对照

安全型继电器的有多种类型,而插座只有一种,为防止不同类型的继电器错误插接,在插座下部鉴别孔内铆以鉴别销。

不同类型的继电器由型别盖上的鉴别孔不同进行鉴别,鉴别孔根据规定的鉴别孔逐个钻成,以与鉴别销相吻合。图1.6是一些继电器的型别盖外形及鉴别孔位置,其余的可在表1.2中查到。

图1.6 型别盖外形及鉴别孔位置图(单位:mm)

5)安全型继电器的特点

为了达到故障—安全的要求,安全型继电器在结构上有以下特点:①前接点采用熔点高不会因熔化而使前接点粘连的导电性能良好的材料;②增加衔铁重量,采用“重力恒定”原理在线圈断电时强制将前接点断开;③采用剩磁极小的铁磁材料构成磁路系统,并在衔铁与极靴之间设有一定厚度的非磁性止片,当衔铁吸起时仍有一定的气隙以防剩磁吸力将衔铁吸住;④衔铁不致因机械故障而卡在吸起状态。

6)安全型继电器的寿命

继电器的寿命指的是接点的寿命,包括电寿命和机械寿命。继电器的电寿命,规定为普通接点2×10 6 次,加强接点2×10 5 次,有极继电器的加强定位、反位接点接通1×10 5 次,断开1×10 3 次。机械寿命10×10 6 次。

2.安全型继电器的结构和动作原理

1)无极继电器

无极继电器有JWXC-2000、JWXC-1700、JWXC-1000、JWXC-7、JWXC-2.3、JWXC-370/480型及缓放的JWXC-H600、JWXC-H850、JWXC-H340、JWXC-1200、JWXC-500/H300型等,还有带加强接点的JWJXC-H125/0.44、JWJXC-H125/80、JWJXC-440、JWJXC-135/135型等。

这种继电器通入线圈的电流都是直流,只要线圈电压(或电流)达到工作值,继电器衔铁便励磁吸起,因此称这种继电器为直流无极继电器,它可以做成电压型或电流型的。电压型继电器,其线圈与回路并联,线圈的匝数较多,线径较细,线圈的电阻也较大,如JWXC-1000和JWXC-1700等AX型继电器就属于电压型继电器;电流型继电器,其线圈与回路串联,线圈的匝数少,线径较粗,线圈的电阻也较小,如JWXC-2.3型继电器就属于电流型继电器。(1)直流无极继电器的结构

直流无极继电器,简称无极继电器。它由电磁系统和接点系统两大部分组成。

①无极继电器电磁系统

无极继电器电磁系统包括线圈、铁芯、轭铁和衔铁,其结构如图1.7所示。

图1.7 无极继电器的电磁系统结构

a.线圈

线圈分为前圈和后圈,水平安装在铁芯上。采用双线圈,可根据电路需要单线圈控制、双线圈串联控制或双线圈并联控制,增强了控制电路的适应性和灵活性。

线圈绕在线圈架上。缓放型无极继电器为了增加缓放时间,采用铜质阻尼线圈架。线圈用高强度漆包线密排绕制,抽头焊有引线片,线圈及其与电源片的连接如图1.8所示。

图1.8 线圈及其与电源片的连接

b.铁芯

铁芯由电工纯铁制成,其为软磁材料,具有较高的磁通密度和较小的剩磁,以利于继电器的工作,铁芯结构如图1.9所示。铁芯尺寸的大小,根据继电器的规格不同而有区别。缓放型继电器、灵敏继电器(如JWXC-370/480)尺寸大些,以加大缓放时间或减小工作值。

图1.9 铁芯的结构(单位:mm)

极靴在铁芯头部,用冷镦法加粗。在极靴正面,钻有两个圆孔,便于组装和检修时,紧固和拆装铁芯。

c.轭铁

轭铁由电工纯铁板冲压成型,呈L形,外表镀多层铬防护。

d.衔铁

衔铁为角形,靠蝶形钢丝卡固定在轭铁的刀刃上。衔铁由电工纯铁冲压成型,衔铁上铆有重锤片,以保证衔铁靠重力返回。衔铁重锤片由薄钢板制成,其片数由接点组的多少决定,使衔铁的重量基本上满足后接点压力的需要。一般8组后接点用三片,6组用两片,4组用一片,2组不用。

衔铁上有止片,止片由黄铜制成,安装在衔铁与铁芯闭合处。止片有6种厚度,因继电器规格不同而异,可取下按规格更换。止片用以增大继电器在吸起状态的磁阻,减小剩磁影响,保证继电器可靠落下。

在电磁系统中,除衔铁和铁芯间工作气隙δ外,在轭铁的刀口处尚有第二工作气隙δ′,以减小磁路的磁势降,从而提高继电器的灵敏度。

②接点系统

接点系统处于电磁系统上方,通过接点架、螺钉紧固在轭铁上,两者成为一个整体,无极继电器的接点系统如图1.10所示。用螺钉将下止片、电源片单元、银接点单元、动接点单元及压片按顺序组装在接点架上。在紧固螺钉前,应将拉杆、绝缘轴、动接点轴与动接点组装好。

无极继电器接点系统采用两排纵列式联动结构,因此,接点组数只能成偶数增减。拉杆传动中心线与接点中心线一致,以减少不必要的传动损失。为减少接点组组装时的积累公差,将接点片与托片组合压在酚醛塑料内以形成单元块。单元块之间为平面接触,易于控制公差,同时提高了接点组之间的绝缘强度。

银接点单元由锡磷青铜带制成的接点片与由黄铜制成的托片两组对称地压制在胶木内。在接点簧片的端部焊有银接点。

接点接触时碰撞会产生颤动,颤动将形成电弧,对接点有较大的破坏作用,为消除这种颤动必须设置托片。在调整继电器时,可在接点片和托片间加一个初压力,保证接点刚接触时可动部分的动能被接点片吸收,这样既可消除颤动,又可缩短接点的完全闭合时间,大大减轻了接点的烧损。

动接点单元由锡磷青铜带制成的动接点簧片与黄铜板制成的补助片压制在酚醛塑料胶木内。动接点簧片端部焊有动接点,动接点由银氧化镉制成。

图1.10 无极继电器的接点系统(单位:mm)

电源片单元由黄铜制成的电源片压在胶木内。拉杆有铁制的和塑料制的,衔铁通过拉杆带动接点组。绝缘轴用冻石瓷料制成,抗冲击强度足够。动接点轴由锡磷青铜线制成。压片由弹簧钢板冲压成弓形,分上、下两片,其作用是保证接点组的稳固性。下止片由锡磷青铜板制成,外层镀镍。它在衔铁落下时起限位作用。接点架由钢板制成,用稳钉与轭铁固定,保证接点架不变位。接点架的安装尺寸是否标准,角度是否准确,对继电器的调整有很大影响。无极继电器均为普通接点。(2)无极继电器的动作原理

无极继电器的磁系统为无分支磁路,无极继电器磁路如图1.11所示。在线圈上加上直流电压后,线圈中的电流I使铁芯磁化,在铁芯内产生工作磁通Φ,它由铁芯极靴处经过主工作气隙δ进入衔铁,又经过第二工作气隙δ′进入轭铁,然后回到铁芯,形成一闭合磁路。在工作气隙δ处,由于磁通Φ的作用,铁芯与衔铁间产生电磁吸引力F ,D当F 大到足以克服机械负载的阻力F (主要是衔铁自重)时,衔铁Dj即与铁芯吸合。此时衔铁通过拉杆带动动接点运动,使后接点断开,前接点闭合。

当线圈中的电流减小时,铁芯中的磁通按一定规律随之减小,吸引力也随着减小。当电流小到一定值,它所产生的吸引力小于机械力时,衔铁离开铁芯,被释放。此时拉杆带动动接点运动,使前接点断开,后接点闭合。

图1.11 无极继电器磁路

2)无极加强接点继电器

加强接点继电器是为通断功率较大的信号电路而设计的,无极加强接点的继电器有JWJXC-480型、缓放的JWJXC-H125/0.44和JWJXC-H125/0.13型和JWJXC-160、JWJXC-135/135、JWJXC-300/370、JWJXC-H125/80、JWJXC-H80/0.06、JWXC-H120/0.17等品种。

JWJXC-480型继电器,其磁系统具有加大尺寸的无极磁路,接点系统由两组普通接点和两组加强接点组成,表示为2QH和2QHJ。普通接点与无极继电器相同,加强接点则具有特殊设计的大功率接点和磁熄弧器。

JWJXC-H125/0.44和JWJXC-H125/0.13型无极加强接点缓放继电器,其电磁系统和无极缓放继电器(JWXC-H340)相同。接点系统由两组带磁熄弧器的加强前接点、两组不带磁熄弧器的加强后接点和两组普通接点组成,即2QJ、2H、2QH。前圈为主线圈,后线圈为电流保持线圈。

JWJXC-H125/80型继电器则是专为交流转辙机设计的缓放继电器,其后线圈为电压保持线圈。

JWJXC-H125/0.17型继电器主要用于驼峰调车场五线制道岔电路,其电压线圈(120)的缓放时间不小于0.55s,电流线圈(0.17Ω)的缓放时间不小于0.4s,由于延长了缓放时间,较好地解决了道岔四开的问题。

JWJXC-480型继电器主要用于复示其他继电器的动作。

无极加强接点继电器电磁系统虽与无极继电器相同,但由于接点系统结构的改变,引起磁系统的结构参数有较大变化。无极加强接点继电器的线圈与电源片连接方式与无极继电器相同。

无极加强接点继电器的接点系统如图1.12所示,它的普通接点与无极继电器相同。加强接点组由加强动接点单元和带磁熄弧器的加强接点单元组成。为了防止接点组间的飞弧短路,在两组加强接点间安装既耐高温、又具有良好绝缘性能的云母隔弧片。隔弧片铆在拉杆上。为保证加强接点的安装空间,增加了空白单元。图中用虚线表示的熄弧磁钢,说明只有带熄弧器的加强后接点才有。

图1.12 无极加强接点继电器的接点系统(单位:mm)

由锡磷青铜片冲压成型的加强动接点片头部,铆有由银氧化镉制成的动接点。而加强静接点片头部,同样铆接银氧化镉接点,在接点的同一位置点焊了安装磁钢的熄弧器夹。

熄弧磁钢由铝镍钴合金或铁镍铝合金制成。其熄弧原理是利用电弧在磁场中受力运动而产生吹弧作用,使电弧迅速冷却而熄灭。为避免电弧烧损接点及对磁钢去磁,加强接点端部设有导弧角,使电弧迅速移到接点及磁钢的前部位置。

由于磁钢吹弧方向与极性有关,因此,熄弧磁钢极性的安装有特定的要求。无极加强继电器磁熄弧器的安装与接点电流方向如图1.13所示。

图1.13 无极加强继电器磁熄弧器的安装与接点电流方向

3)整流式继电器

整流式继电器用于交流电路中,它通过内部的半波或全波整流电路将交流电变为直流电而动作。

整流式继电器的电磁系统与无极继电器相同,只是磁路,但结构参数有所不同。更主要的是,在接点组上方安装由二极管组成的半波或全波整流电路。

整流式继电器有JZXC-480、JZXC-0.14、JZXC-H156、JZXC-H62、JZXC-H142、JZXC-H138、JZXC-60、JZXC-H0.14/0.14、JZXC16/16、JZXC-H18型及派生的JZXC-H18F型JZXC-H18F1、JZXC-480F等品种。

JZXC-480型继电器的磁路具有加大的尺寸(加大止片厚度),目的是为了增大返还系数而不使工作值增加很多。它具有不规则的4QH与2Q接点组。在接点组上,安装有二极管2CP25组成的桥式全波整流电路。

JZXC-0.14型继电器磁系统与JZXC-480相同。两线圈并联连接,有4QH接点组,接点组上方安装由2CZ-1型二极管组成的半波整流电路。

JZXC-H156与JZXC-H18型继电器为具有缓放特性的整流式继电器,其采用铜线圈架,接点系统为4QH接点组。在接点组上方,安装由二极管2CP25组成的桥式全波整流电路。

JZXC-H18F是JZXC-H18的派生型号,具有防雷性能,以保护整流二极管免遭击穿。

JZXC-H142、JZXC-H138和JZXC-H60型整流式继电器用于LED为光源的信号点灯电路。JZXC-16/16型整流式继电器具有较高的返还系数,用于自动闭塞区间信号点灯电路,可解决长距离供电电缆漏泄电流大、灯丝断电器释放不可靠的问题。其前圈为二极管封闭的短路线圈,无整流单元与电源线直接连接,具有一定的防雷功能。

JZXC-H18F 可代替交流灯丝转换继电器JJXC-15。1

整流式继电器的线圈、整流器与电源片连接如图1.14所示。

整流式继电器的线圈、整流器与电源片连接的结构与无极继电器相同,零部件全部通用,只是接点的编号有区别。

整流式继电器动作原理与无极继电器相同,但由于交流电源通过整流后动作继电器,在线圈上加上的是全波或半波的脉动直流电,其中存在交变成分,使电磁吸引力产生脉动,工作时发出响声,对继电器正常工作带来不利影响。

4)有极继电器

有极继电器根据线圈中电流极性不同而具有定位和反位两种稳定状态,这两种稳定状态在线圈中电流消失后,仍能继续保持,故又称极性保持继电器。它的特点是磁系统中增加了永久磁钢。在线圈中通以规定极性的电流时,继电器吸起,断电后仍保持在吸起位置;通以反方向电流时,继电器打落,断电后保持在打落位置。

图1.14 整流式继电器的线圈、整流器与电源片连接

有极继电器有JYXC-660、JYXC-270和加强接点的JYJXC-J3000和JYJXC-135/220、JYJXC-220/220、JYJXC-3000、JYJXC-X135/220、JYJXC-160/260等型号。(1)有极继电器的结构

有极继电器的磁路结构与无极继电器基本相同,不同的只是用一块端部呈刃形的长条形永久磁钢代替无极继电器的部分轭铁,磁钢与轭铁间用螺钉联结。

在与轭铁联结的部位有两个大于螺钉的圆孔,便于与轭铁安装时适当地调节磁钢的前后位置。磁钢上部的中间位置有一台面,以形成均匀的第二工作气隙。台面的中间有一凹槽,使拉杆下部不致与磁钢抵触而影响第二工作气隙的调整。

有极继电器的角形衔铁的尾部加装两个青铜螺钉,用来调节第二工作气隙的大小。在铁芯部位没有加装止片。

有极继电器的线圈引线与电源片的连接与无极继电器相同。

有极继电器衔铁位置的定位、反位规定为:衔铁与铁芯极靴之间的间隙最小时(即吸起状态)的位置规定为定位,此时闭合的接点叫做定位接点(符号为D,相当于前接点);衔铁与铁芯极靴之间的间隙最大时(即打落状态)的位置规定为反位,此时闭合的接点叫做反位接点(符号为F,相当于后接点)。

对于两线圈串联使用的有极继电器,如JYXC-660、JYXC-270、JYJXC-J3000,电源片1接电源正极,4接电源负极,为定位吸起,反之为反位打落。

对于分线圈使用的有极继电器JYJXC-135/220,则规定前圈的电源片3接电源正极,4接电源负极时为定位吸起;而后圈的电源片2接电源正极,1接电源负极时,为反位打落。

有极继电器的接点系统与无极继电器相同。改进型的有极继电器JYJXC-135/220和JYJXC-J3000的接点系统有较大改变,加强接点片加厚,取消接点托片,动接点片改为面接触以增大接触面积。JYJXC-J3000还取消了普通前接点。

有极加强继电器磁熄弧器的极性安装如图1.15所示。

图1.15 有极加强继电器磁熄弧器的极性安装(2)有极继电器的工作原理

有极继电器的磁路系统由两部分组成,一是永磁铁产生的磁路,一是线圈产生的磁路,有极继电器的磁路如图1.16所示。

永久磁钢的磁通分为和两条并联支路。从N极出发,经衔铁、第一工作气隙δ 、铁1芯、轭铁,到S极从N极出发,经衔铁上部、重锤片、第二工作气隙δ ,到S极。这两条支路不对称,磁路的不平衡就形2成有极继电器的正向转极值与反向转极值的较大差别。

当衔铁处于定位状态(吸合)时,由于δ ≪δ ,因此,12≪,由产生的吸引力将克服由产生的吸引力、衔铁重力及接点的反作用力等力之合力,使衔铁处于稳定的吸合位置。反之,当衔铁处于反位状态时(打落),由于δ ≪δ ,因此≪。21由产生的吸引力与衔铁重力、动接点预压力之和大于由产生的吸引力与后接点压力之和,使衔铁保持在稳定的打落位置。

显然,有极继电器要改变其位置只有依靠线圈产生的电磁通的电磁力的作用。图1.16中线圈产生的电磁通Φ 是一个无分支的磁路,X即铁芯、极靴、δ 、衔铁、重锤片、δ 、轭铁。磁通的方向由线圈12中的电流极性决定。对于线圈产生的电磁通来说,永久磁钢是一个很大的磁阻,如同气隙一般。

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