鐵路信號基礎設備維護典型工作任務1.2安全型繼電器的檢修

項目一信號繼電器檢修

1、安全型繼電器認知

AX系列安全型繼電器是直流24V系列的重彈力式直流電磁繼電器，其典型結(jié)構(gòu)為無極繼電器，其它各型號都是由其派生而成。因此，絕大部分零件都能通用。

典型工作任務1.2安全型繼電器的檢修1）插入式和非插入式外觀上是否有防塵罩，前者單獨使用，后者裝于匣內(nèi)使用。

典型工作任務1.2安全型繼電器的檢修典型工作任務1.2安全型繼電器的檢修2）安全型繼電器型號的表示法采用漢字拼音字母和數(shù)字表示，字母表示繼電器種類，數(shù)字表示線圈的阻值。3）安全型繼電器的品種及用途無極、無極加強接點、無極緩放、無極加強接點緩放、整流式、有極、有極加強、偏極、單閉磁等5種9類20品種及3個派生品種。典型工作任務1.2安全型繼電器的檢修圖一插座圖二無極繼電器圖三有極繼電器典型工作任務1.2安全型繼電器的檢修4）繼電器插座典型工作任務1.2安全型繼電器的檢修插座接點編號對照典型工作任務1.2安全型繼電器的檢修插座接點編號對照典型工作任務1.2安全型繼電器的檢修插座接點編號對照5）安全型繼電器的特點

前接點代表危險側(cè)信息后接點代表安全側(cè)信息

接點符合:故障—安全原則：發(fā)生安全側(cè)故障的可能性遠遠大于發(fā)生危險側(cè)故障的可能性。典型工作任務1.2安全型繼電器的檢修處于禁止運行狀態(tài)的故障有利于行車的安全，稱為安全側(cè)，處于允許運行狀態(tài)的故障可能危及行車安全，稱為危險側(cè)。由于其在故障情況下，使前接點閉合的概率遠遠小于后接點閉合的概率。典型工作任務1.2安全型繼電器的檢修6）安全性繼電器的壽命電壽命、2×10（5-6）機械壽命10×10（6）典型工作任務1.2安全型繼電器的檢修2、安全型繼電器的結(jié)構(gòu)和動作原理1）無極繼電器（1）直流無極繼電器結(jié)構(gòu)：電磁系統(tǒng)（線圈、鐵心、軛鐵、銜鐵）接點系統(tǒng)（拉桿、動靜接點組）（2）無極繼電器動作原理：電→磁→力→動作拉桿，典型工作任務1.2安全型繼電器的檢修典型工作任務1.2安全型繼電器的檢修

F吸引力＞F重力為吸起狀態(tài)。

線圈通電→產(chǎn)生磁通（銜鐵、鐵心）→產(chǎn)生吸引力→克服銜鐵阻力→銜鐵吸向鐵心→銜鐵帶動動接點動作→前接點閉合、后接點斷開（繼電器吸起）。

F吸引力＜F重力為落下狀態(tài)。電流減少→吸引力下降→銜鐵依靠重力落下→動接點與前接點斷開，后接點閉合（繼電器落下）

典型工作任務1.2安全型繼電器的檢修無極特性：不能辨別輸入物理量的特征，1+4-，1-4+繼電器都會吸起，斷電就會落下。典型工作任務1.2安全型繼電器的檢修無極加強接點繼電器電磁系統(tǒng)雖與無極繼電器相同，但由于接點系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的改變，引起磁系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)參數(shù)有較大變化。無極加強接點繼電器的線圈與電源片連接方式與無極繼電器相同。典型工作任務1.2安全型繼電器的檢修2）無極加強接點繼電器無極加強接點繼電器接點系統(tǒng)3）整流式繼電器整流式繼電器有四種規(guī)格：JZXC-480、JZXC-0.14、JZXC-156、JZXC-H18及派生的JZXC-H18F。JZXC-480型繼電器的磁路具體有加大的尺寸，是為了增大返還系數(shù)（加大止片厚度）而不使工作值增加很多。它具有不規(guī)則的4QH與2Q接點組。在接點組上，安裝有二級管2CP25組成的橋式全波整流電路。典型工作任務1.2安全型繼電器的檢修

整流式

JZXC-0.14型繼電器磁系統(tǒng)與JZXC-480相同。兩線圈并聯(lián)連接，有4QH接點組，接點組上訪安裝由2CZ-1型二極管組成的半波整流電路。

JZXC-H156與JZXC-H18型繼電器為具有緩放特性的整流式繼電器，其采用銅線圈架，接點系統(tǒng)為4QH接點組。在接點組上方，安裝由二極管2CP25組成的橋式全波整流電路。JZXC-H18F是JZXC-H18的派生型號，具有防雷性能，以保護整流二極管免遭擊穿。典型工作任務1.2安全型繼電器的檢修整流式繼電器的線圈、整流器與電源片連接如圖所示典型工作任務1.2安全型繼電器的檢修

整流式繼電器的接點系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與無級繼電器相同，零部件全部通用，只是接點的編號有區(qū)別。整流式繼電器動作原理與無級繼電器相同，但由于交流電源通過整流后動作繼電器，在線圈上加上的是全波或半波的脈動直流電，其中存在交變成分，使電磁吸引力產(chǎn)生脈動，工作時發(fā)出響聲，對繼電器正常工作帶來不利影響。典型工作任務1.2安全型繼電器的檢修4）有極繼電器

JYJXC-135/220（1）結(jié)構(gòu)上：永久磁鐵與軛鐵相接，其余與無極繼電器相同。典型工作任務1.2安全型繼電器的檢修特點：（1）在磁路結(jié)構(gòu)中有永久磁鐵或起永久磁鐵作用的局部線圈。（2）銜鐵動作是受兩種獨立的磁系統(tǒng)控制的，兩個磁系統(tǒng)：一是由線圈電流產(chǎn)生的電磁系統(tǒng)；這種磁通稱為控制磁通φK；另一是由永久磁鐵磁勢所形成的磁通，稱為極化磁通φJ。（3）靈敏度較高，即只要較少的安匝就能動作，如有的動作安匝為1~4安匝。而無極繼電器卻需要50~200安匝。（4）動作時間較快，如最快的繼電器只需要1~2ms。無極繼電器則需要10~100ms，有些甚至還要慢些。典型工作任務1.2安全型繼電器的檢修典型工作任務1.2安全型繼電器的檢修AX型有極繼電器有JYX-660、JYXC-270及加強接點的JYJXC-J3000等型有極繼電器。AX型有極繼電器的磁路屬于不對稱的并聯(lián)磁路結(jié)構(gòu)，如圖所示，極化磁通分為與兩條并聯(lián)支路（虛線）：從N極出發(fā)，經(jīng)第一工作氣隙、鐵心、軛鐵回到S極，另一路從N極出發(fā)經(jīng)銜鐵上部、重錘片、第二工作氣隙δ2后回到S極，很明顯，這兩條并聯(lián)的極化磁通的磁路是不對稱的，因此造成了這種極性保持繼電器的正向吸起值與反向打落值不一致的原因之一。典型工作任務1.2安全型繼電器的檢修（2）動作上：能反映電流的極性。

1+4-時，中接點與前接點閉合定位吸起狀態(tài)斷電后，保持定位吸起狀態(tài)。

1-4+時，中接點與后接點閉合反位打落狀態(tài)斷電后，保持反位打落狀態(tài)。典型工作任務1.2安全型繼電器的檢修

3）偏極繼電器JPXC-1000結(jié)構(gòu)上：多有一塊L形的永久磁鐵。典型工作任務1.2安全型繼電器的檢修典型工作任務1.2安全型繼電器的檢修動作上：能反映電流的極性。1+4-時，中接點與前接點閉合吸起狀態(tài)1-4+時，中接點與后接點閉合落下狀態(tài)不通電時，中接點與后接點閉合落下狀態(tài)鑒別電流的極性，只有線圈中的電源極性1+、4-，繼電器才勵磁。典型工作任務1.2安全型繼電器的檢修6）單閉磁繼電器

單閉磁繼電器是具有一個閉合磁路的安全型繼電器。單閉磁繼電器的接點系統(tǒng)與無極繼電器相同。磁路系統(tǒng)是由Ⅱ形鐵心、L形軛鐵和銜鐵組成。Ⅱ形鐵心裝在軛鐵上形成一個閉合磁路。典型工作任務1.2安全型繼電器的檢修為了說明方便，在圖紙上將Ⅱ形鐵心旋轉(zhuǎn)90°、鐵心截面為矩形，鐵心的兩個心柱上各裝有一個扁形線圈。當兩個線圈中的一個通電時，所產(chǎn)生的磁通被封閉在閉合磁路中，工作氣隙δ1和δ2中都沒有磁通通過，見圖（a）因此銜鐵不吸起。當兩個線圈都通電而產(chǎn)生的磁通一致時，其磁通也被封閉在閉合磁路中，工作氣隙δ1和δ2中仍沒有磁通存在，見圖（b）因此銜鐵也不會吸起。只有當兩個線圈通電而所產(chǎn)生的磁通方向相反時，磁通才被迫通過氣隙δ1、銜鐵、δ2及軛鐵回到鐵心構(gòu)成閉合磁路，見圖（c）。這時，磁通在δ1和δ2中產(chǎn)生吸力使銜鐵吸起。當兩個線圈中任何一個或兩個同時斷電時，銜鐵即釋放典型工作任務1.2安全型繼電器的檢修

利用這樣的工作原理，在使用時可將一個線圈通以固定極性的電源，而另一個線圈的電源極性則是正、負變化的。這樣，單閉磁繼電器就成為不帶永久磁鐵的偏極繼電器，可用來檢查兩個控制命令之間的極性關系。如果將單閉磁繼電器的一個線圈經(jīng)常通以固定方向的電源，作為局部線圈，則單閉磁繼電器又可當線路繼電器使用。另外，單閉磁繼電器也可作為“與門”繼電器電路使用。典型工作任務1.2安全型繼電器的檢修3、安全型繼電器的特性1）電氣特性電氣特性是安全型繼電器的基本要求，也是設計和實現(xiàn)信號邏輯電路的依據(jù)。其包括額定值，充磁值，釋放值，工作值，反向工作值，轉(zhuǎn)極值，反向不工作值。典型工作任務1.2安全型繼電器的檢修⑴額定值：滿足繼電器安全系數(shù)所必須接入的電壓或電流。AX系列繼電器的額定電壓為24V⑵充磁值：為了測試繼電器的釋放值或轉(zhuǎn)極值，向線圈通以4倍的工作值或轉(zhuǎn)極值。⑶釋放值：向繼電器通以規(guī)定的充磁值，然后逐漸降低電壓或電流，至全部前接點斷開時的最大電壓或電流值。典型工作任務1.2安全型繼電器的檢修⑷工作值：向繼電器線圈通電，直到前接點全部閉合，并滿足規(guī)定接點壓力所需要的最小電壓或電流值。不大于額定值的70%。⑸反向工作值：反向通電，至前接點全部閉合，并滿足規(guī)定接點壓力所需要的最小電壓或電流值。不大于工作值得120%⑹轉(zhuǎn)極值：使有極繼電器銜鐵轉(zhuǎn)極的最小電流或電壓值。典型工作任務1.2安全型繼電器的檢修⑺反向不工作值，向偏極繼電器線圈反向通電，繼電器不動作的最大電壓值。釋放值和工作值之比稱為返還系數(shù)，返還系數(shù)高標志著繼電器的落下越靈敏。規(guī)定普通繼電器的返還系數(shù)不小于30%，緩放型繼電器不小于20%，軌道繼電器不小于50%。典型工作任務1.2安全型繼電器的檢修2）時間特性當線圈通電到銜鐵動作，帶動后接點斷開，前接點接通，需要一定的時間。當線圈銜鐵動作，帶動前接點斷開，后接點接通，也需要一定的時間。即吸合需要時間，釋放也需要時間。

典型工作任務1.2安全型繼電器的檢修

吸合時間指向繼電器通入額定值起至全部前接點閉合所需的時間

返回時間指向繼電器通入額定值，從線圈斷電時至后接點閉合所需的時間通電后接點斷開前接點閉合斷電前接點斷開后接點閉合吸合時間返回時間典型工作任務1.2安全型繼電器的檢修是改變繼電器的結(jié)構(gòu)是用電路來實現(xiàn)3）改變繼電器時間特性的方法典型工作任務1.2安全型繼電器的檢修①改變繼電器結(jié)構(gòu)改變銜鐵與鐵心間止片厚度，來改變繼電器的返回時間；選用電阻率較高的鐵磁材料，以縮短繼電器的動作時間；增大線圈導線的線徑來減小繼電器的吸合時間；心上套短路銅環(huán)使繼電器緩動，構(gòu)成緩放型繼電器。典型工作任務1.2安全型繼電器的檢修②用電路改變繼電器的時間特性提高繼電器端電壓使其快吸；與繼電器線圈串聯(lián)RC并聯(lián)電路使其快吸；在繼電器線圈兩端并聯(lián)電阻或二極管使其緩放；短路繼電器一個線圈使其緩放；在繼電器線圈兩端并聯(lián)RC串聯(lián)電路，使繼電器緩吸緩放。典型工作任務1.2安全型繼電器的檢修4.安全型繼電器的接點繼電器接點是繼電器的執(zhí)行機構(gòu)，通過接點來反映繼電器的狀態(tài)，進行電路的控制。對于繼電器接點有較高的要求，從接點材料到接點結(jié)構(gòu)，從接點組數(shù)到接點容量。對頻繁通斷大電流的接點，還必須采取滅火花措施。典型工作任務1.2安全型繼電器的檢修

1）對接點系統(tǒng)的要求

(1)接點閉合時，接觸可靠，接觸電阻小而且穩(wěn)定；

(2)接點斷開時，要可靠分開，接點間電阻為無窮大，即有一定的間隙；

(3)接點在閉合和斷開過程中沒有顫動；

(4)不發(fā)生熔接；

(5)耐各種腐蝕；

(6)導熱率和導電率要高；

(7)使用壽命長。典型工作任務1.2安全型繼電器的檢修2）接點參數(shù)(1)接點材質(zhì)要求機械強度高、導電率和導熱率高、耐腐蝕、熔點較高、加工容易、價格適宜。(2)接點電阻與接點材料、接點間壓力、接點的接觸形式、接點間電壓降、溫度及化學腐蝕、電腐蝕等因素有關。接點電阻由接觸電阻及接點本身的電阻兩部分組成。典型工作任務1.2安全型繼電器的檢修3)接點壓力接觸點之間的壓力和材質(zhì)，在很大程度上決定著接點電阻的大小。4)接點齊度同一繼電器的所有接點用于電路中，理論上要求同時接觸。繼電器各組接點同時接觸的誤差稱為接點不齊度，要求其越小越好。典型工作任務1.2安全型繼電器的檢修5)接點間隙接點間隔增大后，拉長了電弧，可使電弧熄滅。6)接點滑程

為了保證接點的可靠工作，當接點開始接觸后，要求接點相互之間有一定程度的位移，該位移叫做接點滑程。典型工作任務1.2安全型繼電器的檢修

3）接點容量繼電器接點所允許通過的最大電流稱為接點容量。4）接點材料要求：電阻系數(shù)小，抗壓強度低，不易氧化，氧化物電阻率小。適合的材料：銀電阻率最低，氧化膜的導電率與純銀幾乎相等，抗壓強度不高。一般采用銀和銀合金作為接點材料。

典型工作任務1.2安全型繼電器的檢修控制大電流和高電壓的接點：鎢和金屬陶瓷等鎢：熔點高，硬度高，不會熔合，幾乎沒有機械磨損，耐電腐蝕能力強，但它在大氣中易氧化。金屬陶瓷：磨損小、熔點很高、耐電蝕能力強、不易熔合、導電導熱性能好。如：銀氧化鉻。

典型工作任務1.2安全型繼電器的檢修5）接點的接觸形式有面接觸、線接觸和點接觸三種。

典型工作任務1.2安全型繼電器的檢修面接觸：若接點的接觸面稍有歪斜，兩個接點的接觸面就不能全面接觸，因此接觸電阻較大。加上接點表面的氧化物層自動凈化不良，所以接觸電阻很不穩(wěn)定。線接觸的壓力比較集中，接點表面滑動，使氧化層和灰塵自動脫落，使接觸電阻減小，而且接觸電阻也較穩(wěn)定。點接觸壓力最為集中，接觸電阻也最穩(wěn)定，但接觸電阻大，散熱面積小，溫升高，只適用于小功率的控制電路中。

典型工作任務1.2安全型繼電器的檢修6）接點的滅火花電路

為了提高接點的使用壽命，應設法避免接點間發(fā)生火花。發(fā)生火花的原因：接點控制電路中有電感元件，當接點斷開時往往以高電壓擊穿空氣隙，將這些能量出現(xiàn)在接點之間，形成火花放電(但此時，因電流未達到電弧臨界電流，不會產(chǎn)生電弧)。

典型工作任務1.2安全型繼電器的檢修要消滅接點火花，一般采用滅火花電路，總的原理是利用滅火花電路溝通電感負載所