铁路信号继电器-安全型继电器

安全型继电器一、安全型继电器概述定义：是直流24V的重弹力式直流电磁继电器。1、插入式继电器：便于维修型别盖板：鉴别继电器类型2、安全型继电器的型号表示法：由汉语拼音字母和数字表示，字母表示继电器的种类、数字表示线圈的电阻值。例：JWJXC—H125/0.44教材表1—1（继电器代号意义图）3、安全型继电器的品种和用途无极、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5种9类。安全型继电器4、继电器插座安全型继电器教材图1—5继电器插座接点的编号对照

例如：对于插座板的左边下起第五片，如果插的是JWXC的继电器，则是第一组前接点，如果插的是JWJXC的继电器，则是第一组后接点，

鉴别销：在继电器与插座插接时，保证不同类型的继电器不至于插错位置，影响使用

课堂练习安全型继电器5、安全型继电器的特点：前接点代表危险侧信息后接点代表安全侧信息接点符合: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，处于禁止运行的状态的故障有利于性车的安全称为安全侧，处于允许运行状态的故障可能危及性车安全，称为危险侧故障。由于其在故障情况下，使前接点闭合的概率远远小于后接点闭合的概率。安全型继电器

安全型继电器结构必须符合故障—安全的原则1、前接点采用熔点高，不易粘连导电性能良好的材料2、增加衔铁重量，线圈断电时强制前接点断开3、采用剩磁小的铁磁材料，在衔铁与极靴间设非磁性的止片4、衔铁不能因机械故障卡在吸器状态6、安全性继电器的寿命电寿命、2×10（5-6）机械寿命10×10（6）安全型继电器

交流二元继电器1、二元：指有两个相互独立又相互作用的交变电磁系统。（一个局部线圈、一个轨道线圈）有25Hz、50Hz两种类型。多用于交流电气化区段的25HZ相敏轨道电路中做轨道继电器，50HZ用于地铁、矿山的直流牵引区段的轨道电路做轨道继电器。以反映和检查列车的占用情况。2、 结构：电磁系统、翼板、接点组交流二元继电器3、 工作原理：1）相位选择性：局部线圈、轨道线圈分别通一定相位差的交流电流，形成交变磁通，交变磁通在翼板上产生感应电流，感应电流与磁通又相互作用，产生同方向磁力使翼板动作，接点闭合。如果只在一个线圈或两个线圈接入同一个电源，继电器都不能动作。交流二元继电器2）频率选择性：50HZ混入轨道线圈，在一个周期内产生的转矩力的平均值为0，对翼板没有作用。利用交流二元继电器的频率选择性，便于电码化的实现。25HZ相敏轨道电路中叠加移频轨道电路时移频信号加在轨道线圈上，轨道继电器不会动作。JRJC1——70/240，70—轨道线圈电阻，240—局部线圈电阻。交流二元继电器交流二元继电器安全型继电器的结构和动作原理1、无极继电器（1）、结构：电磁系统（线圈、铁心、轭铁、衔铁）接点系统（拉杆、动静接点组）（2）、动作原理：电→磁→力→动作拉杆，F吸引力＞F重力为吸起状态。无极继电器无极继电器无极继电器的动作原理无极继电器（3）、F吸引力＜F重力为落下状态。（4）、无电源极问题无极继电器2、无极加强接点继电器：为通断功率较大的信号电路设计，电磁系统与无极相同。JWJXC-480型、JWJXC-H125/0.44、JWJXC-125/0.13介绍不同点：1、接点的结构特点：熄弧原理，加强接点组由加强动接点单元和带磁吹弧器的加强接点单元组成。还增加云母隔弧片。2、接点编号。无极继电器无极继电器一、半导体时间继电器：JSBXC一850和JSBXC1—850型时间继电器是一种缓吸继电器，借助电子电路，获得180s、30s、13s、3s等四种延时，以满足信号电路的需要。时间继电器由时间控制单元与JWXC一370/480型无极继电器组合而成。时间控制单元装在印刷电路板上，安装在接点组的上方。鉴别销号码14、55。时间继电器1．延时电路（了解）

JSBXC一850型半导体时间继电器(型号中S为时间，B为半导体，850是370和480之和)的时间控制电路如图1—32所示。其核心是由单结晶体管等组成的脉冲延时电路。时间继电器图为JSBXC--850的延时电路在单结晶体管BT的发射极E和第一基极B1的放电回路中接入继电器J的前圈(3—4，370Ω)，它的后圈(1—2，480Ω)通过电阻R1直接与电源相连。接通电源时，后圈有电流流过，其电路为：+24V电源(73端子)一二极管Dl—R3一R1一J1-2一一电源(62端子)。但是，R1的阻值很大，为3～4．7kΩ，因此流过后圈的电流很小，继电器J不会动作。与此同时，电容器C1也开始充电，其电路为：+24V电源(73端子)一D1一R3一R6～R6(或R8～R9、R10～R11、R12～R13)一C1——J3-4---R2--一电源(62端子)。此电流流过前圈的方向正好与后圈的相反，继电器更不会动作。时间继电器当电容器C1充电电压上升至高于单结晶体管BT的击穿电压时，BT的发射极e与第一基极b1间导通，C1放电，其电路为：

C1(+)一BTe-b1一R2一J3-4一C1(一)。此电流流过前圈的方向与后圈的相同，当两者之和达到继电器的工作值时，继电器吸起，其前接点11—12沟通了自闭电路，电路为：

+24V电源(73端子)—D1一R3——J11——12—R4一J1-2一一电源(62端子)。由于R4的接入，电路的电阻值降低近一半，流过后圈的电流大于继电器的落下值，继电器可靠吸起。时间继电器2、延时时间连接端子51—52，为3min；51—61为30s；51—63为13s；51—83为3s。3．其他元件的作用

(1)稳压管D2、D3：D2、D3与R3串联后成为稳压电路，稳压值19．5～20．5V，使继电器电源电压在21-27v间变化时保持标准值的吸起时间，以消除电源电压波动对延时的影响。(2)二极管D1：防止电源极性接错而设的，电源接错时它使电路不通。

(3)二极管D4：D4并在继电器前圈两端，构成继电器断电时产生的反电势产生电路的回路，以免击穿单结晶体管。(4)电容器C2：C2是单结晶体管第二基极的平滑电容，也是稳压电路的滤波电容，以消除电源杂音电路延时的干扰。(5)电阻R5：R5是单结晶体管的基极电阻。时间继电器4．特性

JsBXC一850型继电器的电气特性与JWXC—370/480型相同。但有以下补充规定：①继电器的延时误差不能超出标准值的±15％。②在通电至继电器吸起的缓吸时间内，后接点的压力为0．098～0．147N。5．接点使用JSBXC一850型继电器的接点编号与无极继电器相同。图1—32中，除73、62外，时制单元的端子号与继电器接点完全相同。除73接+电源，62接一电源以及按所需时间连接对应接点外，继电器内部尚需连接1—81、2—13、3—71、4—23、11—51、12—53。因此，可供使用的只有第三、第四组两组接点组，和第二组前接点。时间继电器二、可编程时间继电器

采用微电子技术，单片机软件设定时间，动态电路输出。

组成：输入电路、控制电路、电源电路、动态电路输出。

教材图1—35，电路原理。注意事项：1：线圈电源的极性

2：缓吸时间由晶振或单片机确定时间继电器用于信号点灯电路中，当信号灯泡的主灯丝断丝时通过它自动转换至副灯丝点亮，通过其接点构成报警电路。灯丝转换继电器有JZCJ型、JZSJC型JzSJC。型和JZCJ一0．16型四种类型。一、JZCJ型继电器灯丝转换继电器JZCJ型继电器是较早期的灯丝转换继电器，它是弹力型非插入式继电器，线圈和接点有对应的端子与外线连接，底座上有两个孔，用螺钉将其安装在信号机构内。其结构如图所示。JZCJ型继电器的电磁系统由圆柱形铁心、U形轭铁、平板形衔铁组成Ⅱ形拍合式磁路。铁心端部极面处嵌有一个半圆形短路铜环，以减小磁吸力的外罩脉动。弹簧挂在衔铁后端与轭铁左下部，螺旋弹簧用来产生机械反作用力。图JzcJ型继电器底座端子编号，其余类似3：整流式继电器：电磁系统与无极继电器相同，只是磁路参数不同，有整流电路。1、

整流式继电器的品种：JZXC—480、JZXC—0.14、JZXC—156、JZXC—H18用于交流电路中，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。2、接点系统：4QH、2Q接点，结构与无极继电器相同，部件通用，只是接点编号不同。整流继电器整流继电器整流继电器

五、信号继电器的分类

1、按动作原理分：电磁、感应继电器

2、按动作电流分：直流（无极、偏极、有极）交流继电器

3、按输入物理量：电流、电压继电器

4、按动作速度：正常、缓动继电器

5、按接点结构：普通接点、加强接点继电器

6、按工作可靠度：安全型、非安全型（前者称为N，重力式继电器，后者称为C型弹力式继电器）整流继电器

课堂练习：以下是JZXC—480型整流继电器的电路部分的各部件，其交流电引入的端子是继电器插座板73和83，请通过连线，完成继电器内部电路的接线。整流继电器二、安全型继电器的结构和动作原理：

4、有极继电器1）磁路结构：与无极继电器基本相同，用永久磁钢代替部分轭铁。没有加装止片。2）原理（了解）具有定位和反位两种稳定状态。刃形的长条形永久磁钢代替了部分轭铁。由于有永久磁钢的存在，于是使得磁路系统中有了两条固定磁路由其保持在断电后继电器的状态。当通入电源后固定磁路在δ1、δ2处与电磁路之间进行比较，使衔铁相应发生运动改变其状态。有极及偏极型继电器3）使用注意：定、反位规定：吸起状态为定位；打落状态为反位。串圈：1—正极，4—负极：定位吸起。反之反位打落。分圈：3—正极，4—负极：定位吸起

2—正极，1—负极：反位打落有极及偏极型继电器有极及偏极型继电器5、偏极继电器：（JPXC—1000、JPXC—400）

1）结构：与安全型继电器结构基本相同，只是在极靴上固定永久磁钢。衔铁在极靴和固定永久磁钢的中间，受永磁力的作用偏于落下状态。2）原理鉴别电流的极性，在方形极靴前装有人形永久磁钢。只有线圈中的电源极性1+、4-，继电器才励磁。有极及偏极型继电器

6、单闭磁继电器的结构和动作原理：

1、结构：是具有一个单独闭合磁路的安全型继电器。其接点系统与无极继电器相同。

2、原理单闭磁继电器

包括电气特性、时间特性和机械特性。1、电气特性(1)额定值：满足继电器安全系数所必须接入的电压或电流值。(2)充磁值：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。(3)释放值：向继电器通以规定的充磁值，然后逐渐降低电压或电流，至全部前接点断开时的最大电压或电流值。(4)工作值：向继电器线圈通电，直到衔铁止片与铁心接触、全部前接点闭合，并满足规定接点压力所需要的最小电压或电流值。此值是继电器的磁系统及接点系统刚好能工作的状态，一般规定工作值不大于额定值的70％。安全型继电器的特性(5)反向工作值：向继电器线圈反向通电，直到衔铁止片与铁心接触、全部前接点闭合，并满足接点压力时所需要的最小电压或电流值。造成反向工作值大于工作值的原因是磁路剩磁影响所致，反向工作值一般不大于工作值的120％。(6)转极值：使有极继电器衔铁转极的最小电压或电流值，又分为正向转极值和反向转极值。(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。返还系数：释放值与工作值之比；越高，落下越灵敏。普通继电器不小于30％；缓放继电器不小于20％；轨道继电器不小于50％；教材表1-3（各种继电器的电气特性）安全型继电器的特性2、时间特性：

（1）继电器的时间特性：由于电感、磁路的存在，继电器具有一定的缓动的时间特性；1）吸合时间：启动时间+运动时间2）返回时间：缓动时间+运动时间（2）改变继电器的时间特性的方法：不同的控制对象对时间特性的要求不同。1）改变继电器结构。调整止片厚度，铁芯上加短路铜环，使继电器缓动，构成缓放继电器。2）用电路来实现线圈串联RC的并联回路--快吸线圈两端并联电阻或二极管--缓放短路一个线圈--缓放线圈并联RC的串联回路--缓吸缓放（常用）通过改变R、C的值获得缓放时间。3、机械特性和牵引特性（了解）机械特性与牵引特性之间的配合保证其可靠吸合与落下。安全型继电器的特性3、机械特性和牵引特性（了解）机械特性与牵引特性之间的配合保证其可靠吸合与落下。安全型继电器的特性安全型继电器的特性安全型继电器的特性四、安全型继电器接点1．对接点系统的要求

(1)接点闭合时，接触可靠，接触电阻小而且稳定；

(2)接点断开时，要可靠分开，接点问电阻为无穷大，即有一定的间隙；

(3)接点在闭合和断开过程中没有颤动；

(4)不发生熔接；

(5)耐各种腐蚀；(6)导热率和导电率要高；(7)使用寿命长。安全型继电器的特性2．接点参数

(1)接点材质：对接点材质的基本要求是机械强度高、导电率和导热率高、耐腐蚀、沸点较高、加工容易、价格适宜。

(2)接点电阻：接点电阻由接触电阻及接点本身的电阻两部分组成。

(3)接点压力：接点间存在压力，接点支撑件(接点弹片等，一般采用弹性元件)能产生弹性变形，避免因振动等因素造成接触分离，所以对接点压力有明确的最低值。接点齐度、接点间隙、接点滑程

3、接点容量：即继电器接点所允许通过的最大电流。

4、接点材料：电阻系数小，抗压强度低，不易氧化，静接点——银或银氧化镉；动接点——银氧化镉；安全型继电器的特性5、接点的接触形式：分为点接触、面接触、线接触三种。如JWXC型无极继电器的接点采用点接触方式。JYJXC-135/220型加强接点有极继电器，其接点采用面接触方式。安全型继电器的特性6、接点灭火花电路：采用灭火花电阻与接点并联是最常用的方法，在接点断开瞬间，电感负载所产生的感应电流流经并联在接点上的电容和电阻串联电路，使接点上的电压降至击穿空气隙电压之下，而避免发生火花。此时，磁场能量消耗在回路电阻上。安全型继电器的特性7、熄灭接点电弧：当电路中电流较大时（大于产生电弧的临界电流I0）时，接点断开过程中，由于在强大电场作用下从负极发出的电子具有足够大的能量使气体气子发生强烈游离，就在接点间产生电弧，电弧温度很高，会引起接点材料的蒸发与喷溅，更增加了接点的电腐蚀，同时还引起接点的表面氧化。必须设法熄灭接点电弧。安全型继电器的特性

磁吹弧的方向根据左手定则确定，如图所示。此时要求通过接点电流的方向，应符合使接点间电弧向外吹的原则。否则，向内吹弧，非但不会熄灭电弧，还会造成接点的损伤。加强接点上用磁吹弧的继电器都规定了接点的正负极性，使用中要注意其方向。安全型继电