轨道交通基本元器件之——信号继电器

继电器主要是通过触点的闭合和断开来实现电路控制。

继电器在城市轨道交通车辆控制电路中有着广泛的应用。地铁车辆的信号传递、逻辑控制大多数由继电器实现，如车门状态、气制动状态、受电弓控制、司机台激活、牵引控制等都是由继电器实现控制。

由于继电器的使用数量众多，继电器的状态将直接影响车辆的运行情况。继电器在控制电路中有着至关重要的作用，继电器的可靠性直接影响到地铁信号系统的可靠性和安全性。

一、信号继电器的组成

继电器是由电磁系统和触点系统两大系统组成的。具体由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成的。

电磁系统(感受系统)：由线圈、铁心、衔铁等组成。

触点系统(执行机构)：由动触点、静触点组成。

继电器的符号表示

继电器在电路中用一个长方框符号表示线圈，同时在长方框内或长方框旁标上继电器的文字符号“K”。

继电器的触点有两种表示方法：

一是把它们直接画在长方框一侧，这种表示法较为直观;

另一是按照电路连接的需要，把各个触点分别画到各自的控制电路中，通常在同一继电器的触点与线圈旁分别标注上相同的文字符号，并将触点组编上号码，以示区别。

常开触点：常态时动触点与静触点断开。

常闭触点：常态时动触点与静触点接通。

继电器型号的命名和标志方法

1、继电器的型号一般由主称代号、外形符号、短划线、序号 和防特征符号组成。

2、继电器的规格号由型号和规格序号组成。型号与规格序号之间用斜线分隔，规格序号不能单独使用。

3、继电器的规格序号须根据形成其系列的主要特征，如线圈额定电压、安装方式、引出端形式或触点组数等进行命名。

二、继电器的基本原理

继电器通常应用于自动控制电路中，它实际上是用较小的电流去控制较大电流的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。

⑴ 圈通电→产生磁通→电磁吸引力→衔铁吸向铁心→衔铁带动动接点动作→继电器励磁(吸起↑)

⑵ 线圈断电→吸引力下降→衔铁依靠重力落下→继电器失磁(落下↓ )

继电器的“常开、常闭”触点的区分：

继电器线圈未通电时处于断开状态的静触点，称为“常开触点”，用字母H表示;

处于接通状态的静触点称为“常闭触点”，用字母D表示。

还有一种是一个动触点与一个静触点常闭，而同时与一个静触点常开，形成一开一闭的转换触点形式，用字母I表示。

继电器一般有两组电路，分别为低压控制电路和髙压工作电路。

三、继电器的工作特性

1、额定工作电压。

继电器正常工作时线圈所需要的电压。

根据继电器的型号不同，可以是交流电压，也可以是直流电压。

2、直流电阻。

继电器中线圈的直流电阻，可以用万用表测试。

3、吸合电流。

继电器能够产生吸合动作的最小电流。

在正常使用时，给定的电流必须略大于吸合电流，这样继电器才能稳定地工作。而对于线圈所加的工作电压，一般不要超过额定工作电压的1.5倍，否则会产生较大的电流而把线圈烧毁。

4、释放电流。

继电器产生释放动作的最大电流。当继电器吸合状态的电流减小到一定程度时，继电器就会恢复到未通电的释放状态。这时的电流远远小于吸合电流。

5、触点切换电压和电流。

继电器允许加载的电压和电流，它决定了继电器能控制电压和电流的大小，使用时不能超过此值，否则很容易损坏继电器的触点。

四、继电器的分类

按动作原理分类

电磁继电器：通过线圈产生磁场，信号设备中常用。

感应继电器：通过线圈产生的交变磁场与翼板中的另一交变磁场所感应的电流相互作用，翼板转动。如，相敏轨道电路所使用的交流二元继电器。

按动作电流分类

直流继电器：直流电源供电，信号继电器常用。

交流继电器：交流电源供电，如信号机点灯电路中用于监督信号机是否灭灯的灯丝继电器，用于信号机灯泡主、副灯丝转换的灯丝转换继电器等。

按动作时间分类

正常动作继电器：衔铁动作时间0.1-0.3秒，大部分信号继电器属于此范围。

缓动继电器：包括缓吸和缓放两种，衔铁动作时间超过0.3秒。

按工作可靠度分类

安全型继电器(N型)：依靠重力作用释放衔铁。

非安全型继电器(C型)：依靠弹力保证继电器落下，又称弹力式继电器。

城市轨道交通系统大多使用安全型继电器!

关于安全继电器

1、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Q)。

安全型继电器是指它的结构必须符合故障-安全原则，发生安全侧故障的可能性远远大于发生危险侧故障的可能性。

处于禁止运行状态的故障有利于行车安全，称为安全侧故障;处于允许运行状态的故障可能危及行车安全，称为危险侧故障。

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。

五、信号继电器的作用

1)扩大控制范围。

例如，多触点继电器控制信号达到某一定值时，可以按触点组的不同形式，同时换接、开断、接通多路电路。

2)放大。

例如，灵敏型继电器、中间继电器等，用一个很微小的控制量，可以控制很大功率的电路。

3)综合信号。

例如，当多个控制信号按规定的形式输入多绕组继电器时，经过比较综合，达到预定的控制效果。

4)自动、遥控、监测。

例如，自动装置上的继电器与其他电器一起，可以组成程序控制线路，从而实现自动化运行。

六、信号继电器的优点

信号继电器具有动作响应快、工作稳定、使用寿命长、体积小等优点。广泛应用于电力保护、自动化、运动、遥控、测量和通信等装置中。