JSBXC-850型半导体时间继电器1.doc

JSBXC-850型半导体时间继电器阻容盒的测试方法、步骤、标准及安全注意事项第一部分：JSBXC-850型半导体时间继电器信号继电器是铁路信号设备中的主要器件之一，它在运用中的可靠和安全是各种自动控制和远程控制信号设备正常使用的必要条件。一、概述继电器可分为三级：1、一级继电器，绝对不允许发生前接点与动接点之间的熔接；衔铁落下与前接点的断开由衔铁及可动部分的重量来保证；当任意一组前接点闭合时所有后接点必须全部断开，反之亦然；衔铁处于落下位置时，应稳定地工作，后接点压力主要由重力作用产生；有较高的返还系数，轨道继电器不小于50%，一般继电器不小于30%。2、二级继电器，衔铁依靠本身重量或接点片反作用力返还，返还系数不小于20%，当任意一组前接点闭合时所有后接点必须全部断开，反之亦然。3、三级继电器（电码或电话型），衔铁的返还与后接点的压力均由动接点弹片的反作用力产生；前后接点均有熔接的可能。目前，我们使用的安全型继电器全符合一级继电器的要求。铁路信号继电器可按动作原理、工作电流的种类、动作速度分类：按动作原理分为：电磁继电器，感应继电器，热力继电器。按工作电流的种类分为：直流继电器、交流继电器、交直流继电器。按动作速度分为：速动继电器、正常动作继电器，缓动继电器。按接点的结构分为：普通接点继电器、加强接点继电器。历史上曾使用在铁路信号设备中的继电器有座式、插入及安全型继电器。二、JSBXC-850型继电器基本原理JSBXC-850型继电器是一种电子缓吸时间继电器，通过不同的接线可以获得180S、30S、13S、3S等四种延时，以满足信号电路的需要。继电器由时间控制单元和JWXC370/480型无极继电器组合而成。（可见实物）时间控制单元组装在印刷电路板上，安装在继电器上方。时间控制单元组目前有二种，一种其核心是单结晶体管组成的脉冲延时电路。另一种是由单片机、晶体振荡器、分频器组成。采用单晶管的延时电路由于主要是靠电阻、电容来完成，由于电阻、电容受温度影响较大，另外电容易老化，延时时间很容易漂移，需定期检修和调整时间参数。JSBXC1-850型采用微电子技术，可通过软件设定不同的延时时间，所以延时精度高，不用调整，电路安全可靠。由于不改动外部配线，因此是比较理想的新一代时间继电器。JSBXC-850型、JSBXC1-850型时间继电器在铁路信号电路中主要用于人工解锁延时继电器。为了讲解方便，以JSBXC-850型单结晶体管为例进行原理介绍，以便大家对延时的原理有进一步的了解。如图所示：1、 单结晶体管的特性在单结晶体管BT的发射极E和第一基极B1的放电回路中接入了继电器J的前圈（370），而继电器的后圈（480）则通过电阻R1直接与电源相连。这样，当接通电源时，后线圈（480）将有电流通过，其电路：+24V（73端子） 二极管D1 R3 R1 81端子 J1-2（480） 13端子 62端子（电源-）但是，由于R1电阻值很大，为3K-4.7K。因此流过后线圈的电流很小，继电器不会动作。与此同时，电容C1也开始充电，其电路+24V（73端子） 二极管D1 R3 51端子 52（或61、63、83）端子 R6R7 C1 23端子 J4-3（370） 71端子 D4R2 62端子（电源-）此电流流过前线圈（370）的方向正好与后线圈（480）的相反，因此继电器更不会动作。当电容器C1充电电压大于单结晶体管BT的击穿电压时，则BT的发射极E与第一基极B1导通，C1放电，其电路是：C1（+） BTE-B1 R2 71端子 J3-4（370） 23端子C1（-）此电流流过前线圈（370）的方向正好与后线圈（480）的相同，因此继电器衔铁立即吸合。衔铁吸合后，J的前接点11-12构通了自闭电路：73端子（+24V） D1 R3 51端子 J11-12 53端子 R4 R1 81端子 J1-2（480） 13端子 62端子（-）由于R4的接入，电路的电阻降低一半，流过J后线圈电流增加到大于继电器的释放电流，继电器可靠吸起。由于BT和C1组成的脉冲延时电路的存在，使继电器从电源接通到完全吸合经过一段时间，这一段时间就是继电器吸起延时时间。这一吸起延时时间与下列参数有关：1、C1的电容量越大，则充电达到单结晶体管击穿电压的时间越长，因此吸起时间越大。2、充电电路的电阻R越大，则电容器充电电流越小，充电时间必然越长，故延时越大，电路就是利用这一特点在端子52、61、63、83分别接入不同的电阻值，以获得四种延时。3、与单结晶体管击穿的电压有关，而击穿电压又由单结晶体管的分压比决定，击穿电压越高，则C1的充电电压升高，缓吸延时加大。电路中其它元件的作用：1、为了消除因电源电压波动对延时的影响，电路 中加装了两个稳压二极管D2与D3，串联后的稳压值为19.520.5V。它们与R3串联成一简单的稳压电路，保证继电器电压在21V27V间变化时吸起时间仍保持标准值。继电器型 号连接端子11-51、 12-5351-5251-6161-6351-83JSBXC-850延时时间S18027304.5131.930.45JSBXC1-850延时时间S1809301.5130.6530.152、 二极管D1是防止电源极性接错而设。3、二极管D4是吸收继电器J的370前圈的磁场能量的，防止继电器断电时引起反电势使单结晶体管BT击穿，从而避免了电路 的干扰。4、C2是单结晶体管第二基极的平滑电容，同时也是稳压后的滤波电容，以消除电源杂音对电路延时的干扰。5、R5是单结晶体管的基极电阻。半导体时间继电器的电气特性与JWXC-370/480型继电器相同，但有下列补充规定：1、 继电器延时误差均不能超出标准值的15%。2、在通电至继电器闭合的缓吸时间内，后接点的压力为0.098N(10)0.147N(15)。继电器的接点组编号与无极继电器相同。JSBXC1-850型继电器主要由4000KHZ晶体振荡器和分频器及可编程芯片组成，采用微电子技术,通过软件设定不同的延时时间,不用调整,电路安全可靠,其延时精度比较高。并且不用改动继电器外部配线,是取代JSBXC-850型继电器比较理想的新一代时间继电器,其电路结构目前尚无图纸。石英晶体振荡器的频率越高，其误差越小。4000KHZ2N，以27为例，27=128，用石英晶体振荡器的误差数128=数极小。因此误差极小。三、检测相关方法及要求无极继电器由直流电磁系统和接点系统两大部分组成。(一)电磁系统结构，电磁系统的线圈水平安装在铁芯上，分别为前线圈和后线圈，以便分别使用。衔铁靠蝶形钢丝卡固定在轭铁的刀刃上，衔铁的传动部分铆上重锤片，以保证继电器衔铁靠重力返回，安装的重锤片的数量则由继电器接点系统的结构而定，使衔铁的重量满足继电器后接点压力的需要。1、铁芯.铁芯由电工纯铁(DT4A)制成,外层镀锌防护,极靴是用冷镦法加粗的.铁芯的直经DT与极靴的直经D、厚度H根据继电器的规格不同而有区别,铁芯的基本尺寸有三种,一种具有正常的结构尺寸,其铁芯直径DT=13mm,极靴直径D=28mm,而极靴的厚度H=5mm,大部分正常动作的安全型继电器采用它,另一种铁芯具有加大的结构尺寸;DT=15mm,D=30mm,H=3mm,一般缓动继电器、灵敏继电器采用此铁芯,借以加大缓放时间或减少工作值(如JWXC-370、480),第三种铁芯为JWXC-2.3型所专用,其结构尺寸是DT=13mm,D=25mm,H=5mm,这种铁芯的极靴较小,是为了提高这种直流轨道继电器的返还系数而特殊设计的。2、L型轭铁,轭铁由4mm或5mm的电工纯铁板冲压成型,外表镀多层铬防护,4mm厚的轭铁与正常结构尺寸的铁芯配合,5mm厚的轭铁则与加粗的铁芯配合,使用在需要缓动或具有较高返还系数的继电器中.3、角形衔铁.衔铁由3.5mm的电工纯铁冲压成型,衔铁上铆接有重锤片, 重锤片由2.5mm厚的B3薄钢板制成, 重锤片的数量则由继电器接点组的多少决定，一般8组后接点用三片, 6组后接点用二片, 4组后接点用一片。4、线圈.线圈绕在线圈架上,无极继电器线圈架由酚醛树脂压制而成,但JWXC-H340型继电器为了增加缓放时间采用了铜质阻尼线圈架,用T3纯铜制成,其表面用环氧粉未流化床工艺进行绝缘封闭,铜墙铁壁质线圈架相当于一个短路的铜墙铁壁环,当线圈断电后,其内产生涡流,以阻隔止铁芯内磁通的消失,因此,增加了继电器的缓放时间.(二)接点系统无极继电器接点系统采用了两排纵列式联动结构,因此,接点组数只能成偶数增减.1、银接点单元,由0.37mm厚的锡磷表铜带制成的接点片与1mm厚的黄铜制成的托片,两组对称地压在胶木内.在接点片的端部开一条0.5mm宽的细长槽口,在槽的两边用点焊机各焊一个银接点(由105mm银丝制成).2、动接点单元.由0.25mm锡磷表铜带制成的动接点簧片与1mm厚的黄铜制成的补助片.动接点簧片端部焊有动接点,动接点由厚0.5mm银氧化镉制成.银氧化镉是一种银镉合金,基本物质为银(85%88%)起导电作用,而氧化镉(12%15%)则起导热作用.3、电源片单元4、拉杆5、绝缘轴与动接点轴6、压片7、下止片与接点架(三)班组一般的检查测试1、前、后线圈的测试,1、2为后线圈,3、4为前线圈,线圈电阻标称值是指环境温度在+200C时的数值，实际所测量的值应用公式换算成+200C时的相应数值。继电器线圈电阻值的允许误差以5为界，5及其以上的线圈误差为10%，5以下的线圈误差为5%，这是国标。2、 继电器接点电阻测试,一般采用电流电压法测量测得的数据按照欧姆定律求出。普通接点电阻：银-银氧化镉应不大于0.05;加强接点电阻银氧化镉-银氧化镉应不大于0.1。插座簧片与插片的接触电阻应不大于0.03。 URj= - -Ri I Rj 为接点电阻，Ri为引线电阻如下图:被测接点K2K1RmAmV=2V 首先,先关闭k1 ,调整滑线电阻R,使毫安表读数为500毫安,再关闭k2,测量接点电压,按欧姆定律计算接点电阻。在安全型继电器中，普通型上、下接点是银接点，中接点是由厚0.5mm银氧化镉制成。银氧化镉是一种银镉合金,基本物质为银(85%88%)起导电作用,而氧化镉(12%15%)则起导热作用。加强型继电器接点在其上接点上装有U型永久磁铁，永久磁通从N极经接点气隙到达S极，当继电器接点断开时，接点之间产生电弧，电弧也是一种电流，在磁场的作用下，电弧被向外拉长，由于接点断开时距离逐渐变大，随着接点距离加大，电弧被拉长“吹灭”。安全型继电器就是利用这一原理实现熄灭接点间电弧的。在日常的养护中若发现继电器动作时,普通接点有火花或加强接点有连续电弧现象,必须及时更换,并查明原因。3、 继电器落下、工作值测试，如下图所示：30V R V 继电器落下值：调整变阻器将继电器电压调至过载值，然后逐渐降低，至前接点刚刚断开时的电压值。工作值：将电压调整为零，断开电路一秒钟，逐渐升高电压，至衔铁止钉与铁芯接触时的电压值。4、时间特性测试： （1）缓吸时间：如下图所示：先闭合K，将继电器两端调至额定值，再将K打开。测试时闭合K，电秒表指示即为缓吸时间。Z R K JF S J Q 1 2 3 电秒表（2）缓放时间：如下图所示：Z R K JF S J Q 1 2 3 电秒表先闭合K，将继电器两端调至额定值。测试时再将K打开，电秒表指示即为缓放时间。5、JSBXC1-850型继电器在使用中注意的几个问题：1、 继电器1、3端接正电，2、4端接负电，因为线圈两端并联二极管。2、 如果继电器缓放时间出现误差，应更换控制电路中晶振或单片机。3、 如果继电器通电后工作正常，但发光二极管不亮，可更换发光二极管。4、 如果继电器通电后不吸，检查继电器输入条件正确，可能是控制电路板出现故障，更换延时电路板。四、JSBXC1-850型继电器使用1、 人工解锁，进路的人工解锁应具备以下条件： 信号机开放后，列车或调车车列已驶入接近区段。 防护该进路的信号机必须随着人工解锁的手续而关闭，从信号关闭时起接车进路和正线发车进路要延时3min才允许解锁，站线发车进路和调车进路要延时30S才允许解锁，以保证解锁时车已停住。 在整个延时过程中，必须证明车未冒进信号才允许解锁。2、挤岔报警，每一组道岔均设有DBJ、FBJ，正常状态下不是DBJ吸起，就是FBJ吸起，只有在道岔在转换过程中（3S）和挤岔子时出现DBJ、FBJ均不吸起的状态，为区别这两种状态设置了挤岔限时继电器JCJ1和JCJ2，用DBJ、FBJ的后接点接通JCJ1，用JCJ1的前接点接通JCJ2，JCJ2采用的JBSXC-850继电器13S后动作，报警。3、主灯丝断丝报警，为了监督列车信号灯泡主灯丝的断丝并及时发出报警，每个咽喉设一套列车信号主灯丝断丝报警电路。每架进站信号机和出站兼调车信号机的各个灯泡均接有一个灯丝转换继电器，它们在主灯丝完好时励磁，主灯丝断丝时失磁，用其后接点接通付灯丝，保持付灯丝继续亮灯。利用本咽喉每架信号机的灯丝转换继电器的后接点构成一个电路，当任何一架信号机发生点灯灯泡断丝时，该架信号机的对应的灯丝转换继电器落下，同时接通灯丝继电器DSJ电路。DSJ采用JBSXC-850继电器，延时3S吸起，用其第四组接点接通报警。采用3S延时主要是在信号变换显示时也有灯丝转换继电器落下的瞬间。4、二线制改变运行方向电路中的区间监督继电器电路，为监督区间状态设区间监督继电器JQJ及其复示继电器JQJF和JQJF2。两站JQJ串入方向控制电路，构成区间监督电路。辅助办理改变运行方向时，JQJF随JQJ的动作而动作。但欲作为接车站，按下JFZA时断开JQJF电路，使之落下。JQJF2随JQJF的动作而动作，采用JSBXC-850型时间继电器。正常办理改变运行方向时，办理发车进路后，FKJ吸起，JQJF2通电后缓吸2.3S，辅助办理改变运行方向时，FKJ尚未吸起，JQJF2在FZAJF吸起后缓吸9S。2.3S和9S时间是通过61(13S)、63(30S)并接实现9S，通过FKJ的吸起再与83(3S)并接实现2.3S。如图: JQJF2 FZAJF JQJF 516163 83 FKJ KZ 5 273 62KFRR7R10R1150100KR8R9150K300K R12R1315K30K第二部分：阻容盒一、阻容盒内主要有电阻、电容、二极管。1、电阻：RX系列线绕电阻，它的误差级为5%；级为10%。额定消耗功率是指电阻工作在环境温度为2040其温升不大于300时的最大消耗功率。电容：电容主要为电解电容和油浸电容。电解电容有正负极，体积小、容量大、耐压低、误差大，常用的如50V220F 、50V470F ，电解电容的允许误差为+50%-10%。油浸电容与电解电容相反无正负极，体积大、容量小、耐压高、误差小，如：4F400V。二极管：主要特点是其单项导电性能。1测试方法：二、简单的测试方法1、电阻测试方法直流电压电流法：直流电源 A + R V R - 调整变阻器使其通过电阻