На современном этапе развития транспортной науки и техники одним из важных направлений научно-технического процесса на железнодорожном транспорте является разработка и внедрение устройств автоматики и телемеханики. Которые позволили бы полнее и производительнее использовать все технические средства транспорта и на этой основе обеспечивали бы повышение производительности труда, снижение себестоимости перевозок, повышение провозной способности железнодорожных линий и перерабатывающей способности станции.
Приборы, у которых при плавном изменении входной величины (Х), выходная величина (У) изменяется скачком (Рис.1), называют реле.
Таким образом, реле можно разбить на две части: входную и выходную. Входной частью является электромагнитная система, выходной – контактная. Связь между электромагнитной и контактной системами осуществляется за счет подвижного элемента электромагнитной системы - якоря или сектора
Рис.1. Релейная характеристика
На рисунке 1 отражены электрические параметры (напряжение, ток или мощность) реле:
- Х=Хсраб. называют параметром срабатывания реле
- Х=Хотп. называют параметром отпускания реле
- Х=Храб. называют рабочим параметром реле
В справочнике рассматриваются реле 2,3 и 4 поколений. Серийное производство больших штепсельных реле (2 поколение, база НШ) было начато в середине шестидесятых годов прошлого века. Но уже в 1959 году начали выпускать малогабаритные штепсельные реле (3 поколение, база НМШ). С начала 80-х годов освоено производство реле меньших по размеру, чем реле III поколения, и с улучшенной конструкцией (4 поколение база РЭЛ).
По принципу действия, рассматриваемые в справочнике реле СЦБ, делятся на два вида: электромагнитные и индукционные. Электромагнитные реле в свою очередь подразделяются на нейтральные, поляризованные и однополярные (с преобладанием полярности). У нейтральных реле электромагнитная система (Рис.2) состоит из сердечника (1), обмоток (обмотки) (4), ярма (2) и якоря (3). Элементы магнитной системы: сердечник, ярмо и якорь изготавливаются из магнитомягкого ферромагнетика.
Рис.2. Эскиз электромагнитной системы нейтральных реле
Контактная система собирается из полных и неполных групп контактов. Каждая полная группа, называемая тройник или группа на переключение, включает в себя подвижный (общий) контакт и два неподвижных: тыловой и фронтовой. Различают неполные группы: на замыкание, состоящие из общего и фронтового контактов, и на размыкание – из общего и тылового контактов. Чтобы нейтральные реле работали, по обмоткам (обмотке) должен протекать постоянный (одного направления) ток, значением не менее тока срабатывания. Ток появляется при подаче постоянного напряжения, значением не менее напряжения срабатывания, и порождает в сердечнике постоянный магнитный поток, который замыкается по контуру, образованному элементами магнитной системы, намагничивая их. В результате под воздействием магнитных сил якорь притягивается к сердечнику, приводя в движение общие контакты, которые размыкаются с тыловыми и замыкаются с фронтовыми контактами. В электромагнитную систему поляризованных и однополярных импульсных реле типа ИМШ, кроме перечисленных элементов, входит постоянный магнит, изготавливаемый из магнитотвердого ферромагнетика. Контакты поляризованных реле называются общий (подвижный) нормальный и переведенный. У импульсных реле контактная система состоит из одного тройника, т.е. общего фронтового и тылового контактов.
У индукционных, фазочувствительных, двухэлементных секторных реле типа ДСШ электромагнитная система (Рис.3) состоит из двух элементов и сектора (3). Каждый из элементов состоит из сердечника (1, 2), набираемого из стальных листов, и обмотки (4,5). По каждой обмотке должен протекать переменный сфазированный и одинаковый по частоте ток, значением не менее тока полного подъема сектора. При подаче переменного напряжения, значением не менее полного подъема сектора на одну обмотку, в ней возникает переменный ток I1, порождающий в сердечнике переменный магнитный поток Ф1, пронизывающий сектор. В результате, в секторе появляется вихревой ток i1, но с сектором ничего не происходит. Необходимо на вторую обмотку подать переменное напряжение, значением не менее полного подъема сектора, тогда в ней возникнет переменный ток I2, который создаст магнитный поток Ф2 в своем сердечнике, в свою очередь пронизывающий сектор и порождающий в секторе вихревой ток i2. С этого момента магнитный поток Ф1 начнет взаимодействовать с вихревым током i2, образуя вращающий момент М1, а магнитный поток Ф2 в свою очередь с вихревым током i1, образуя вращающий момент М2. Под воздействием этих вращающих моментов сектор поднимется вверх, перемещая общие (6) контакты. При этом общие контакты разомкнуться с тыловыми контактами (7) и замкнуться с фронтовыми. (8).
Рис.3. Электромагнитная и контактная системы реле типа ДСШ
Среди нейтральных реле различают нормальнодействующие (обмотки намотаны на шпули из изоляционного материала), медленнодействующие (обмотки намотаны на медные шпули) и реле выдержки времени (реле с термоэлементами). Временные параметры у этих реле разные.
К временным параметрам реле относятся:
- tпр - время притяжения – это промежуток от момента подачи энергии на вход до замыкания фронтовых контактов
- tотп – время отпускания - это промежуток от момента выключения энергии на входе до замыкания тыловых контактов
- tпер. – время перелета – это промежуток от момента размыкания тыловых контактов до момента замыкания фронтовых контактов или наоборот.
По роду питающего тока электромагнитные реле разделяются на реле постоянного тока и реле постоянного и переменного тока (в электромагнитную систему таких реле входят элементы выпрямления, т.е. диоды).
Наиболее распространенными приборами в системах железнодорожной автоматики и телемеханики являются реле, при помощи которых осуществляются процессы автоматического управления, регулирования и контроля движения поездов, выполняются зависимости, необходимые для обеспечения безопасности движения поездов.
Предлагаемый справочник дает возможность получить сведения о реле, входящих в комплект аппаратуры автоматики и телемеханики.
Структура справочника позволяет быстро получить необходимые сведения о технических и эксплуатационных характеристиках реле от II по IV поколения. Многие данные систематизированы в сводные таблицы, что позволяет более наглядно сравнить реле одного типа и получить информацию о каждой разновидности реле одного типа в отдельности. Для облегчения пользования справочником описание по каждому реле разбито на разделы: конструкция (с темами: конструктивные особенности, назначение, электрическая прочность и сопротивление изоляции, условия эксплуатации), электрические характеристики и обмоточные данные, механические характеристики, контактная система, монтажная сторона, электрические схемы.
