劉鑫東 呼和浩特鐵路局呼和浩特電務(wù)段

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鐵路信號(hào)設(shè)備的自動(dòng)化控制技術(shù)探析

劉鑫東 呼和浩特鐵路局呼和浩特電務(wù)段

【文章摘要】

【關(guān)鍵詞】

鐵路信號(hào)設(shè)備；繼電器；自動(dòng)化控制

引言

鐵路信號(hào)設(shè)備類型較多，如車站連鎖設(shè)備、機(jī)車信號(hào)控制設(shè)備、列車運(yùn)行控制設(shè)備、調(diào)度設(shè)備、道口信號(hào)設(shè)備等，信號(hào)設(shè)備是實(shí)現(xiàn)鐵路管理與安全運(yùn)行的現(xiàn)實(shí)基礎(chǔ)，而信號(hào)設(shè)備中廣泛應(yīng)用有各類繼電器，通過繼電器來執(zhí)行管控動(dòng)作，捕捉與反饋列車運(yùn)行信息。在鐵路信號(hào)設(shè)備控制上，多選擇應(yīng)用安全型繼電器作為設(shè)備自動(dòng)化控制的基礎(chǔ)?；诖耍岳^電器原理及應(yīng)用為重點(diǎn)，分析信號(hào)設(shè)備自動(dòng)化控制技術(shù)及實(shí)現(xiàn)方式。

1.鐵路信號(hào)繼電器原理及作用認(rèn)知

繼電器屬于鐵路信號(hào)設(shè)備自動(dòng)化控制實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)元器件，由電磁系統(tǒng)與接點(diǎn)系統(tǒng)共同構(gòu)成。鐵路信號(hào)繼電器接點(diǎn)系統(tǒng)主要表現(xiàn)為靜接點(diǎn)與動(dòng)接點(diǎn)兩大部分，電磁系統(tǒng)則主要由線圈、鐵芯、銜鐵與軛鐵構(gòu)成。繼電器動(dòng)作原理為：通過輸入一定值電流，電流經(jīng)線圈后產(chǎn)生電磁吸引力，從而對(duì)銜鐵進(jìn)行吸引，此時(shí)銜鐵則會(huì)驅(qū)動(dòng)接點(diǎn)系統(tǒng)運(yùn)行，改變系統(tǒng)運(yùn)行狀況并描述電流狀況?；诖丝梢钥闯觯^電器存在著顯著的開關(guān)特性，通過接點(diǎn)通斷狀態(tài)的調(diào)整，可以實(shí)現(xiàn)相關(guān)電路的有效控制。在信號(hào)設(shè)備中應(yīng)用繼電器，可以借助微小的電信號(hào)來對(duì)電路中較大對(duì)象執(zhí)行控制，支持多個(gè)對(duì)象與多個(gè)回路控制，且可以實(shí)現(xiàn)對(duì)遠(yuǎn)距離對(duì)象的狀態(tài)控制。繼電器開關(guān)性能十分突出，斷開時(shí)阻抗表現(xiàn)較大，而在閉合狀態(tài)時(shí)其阻抗較小，能夠有效隔離故障問題。在鐵路信號(hào)設(shè)備管控領(lǐng)域，繼電器主要作為接口元件，并廣泛應(yīng)用于信號(hào)機(jī)、轉(zhuǎn)轍機(jī)、軌道電路與系統(tǒng)主機(jī)中，屬于信號(hào)設(shè)備自動(dòng)化控制的基礎(chǔ)元件。

2.鐵路信號(hào)設(shè)備中典型的安全型繼電器分析

為保障鐵路信號(hào)設(shè)備運(yùn)行與管控質(zhì)量，多要求在選用繼電器時(shí)應(yīng)用定型產(chǎn)品即安全型繼電器，該繼電器的典型結(jié)構(gòu)為無極繼電器，分插入式繼電器與非插入式繼電器兩種形式，前者單獨(dú)應(yīng)用且配置有防塵罩，后者則在匝內(nèi)應(yīng)用沒有配置防塵罩。安全型繼電器主要包括三種類型，其一，有極繼電器，較為典型的型號(hào)為JYJXC-135/220，設(shè)置有反位與定位兩種狀態(tài)。在這種繼電器中，部分軛鐵以刃形長(zhǎng)條永久磁鋼來代替，因永久磁鋼加入，磁路系統(tǒng)中則產(chǎn)生了兩條固定磁路，并通過磁路來保護(hù)斷電后繼電器狀態(tài)。當(dāng)接入電源后，固定磁路與電磁路之間對(duì)比并驅(qū)動(dòng)銜鐵運(yùn)動(dòng)從而改變通斷狀態(tài)；其二，無極繼電器。無極繼電器以電磁力大小來實(shí)現(xiàn)拉桿動(dòng)作，在功率較大的信號(hào)電路領(lǐng)域具備較強(qiáng)適用性，為避免接點(diǎn)組間出現(xiàn)飛弧短路問題，于兩組加強(qiáng)接點(diǎn)組之間配置了云母隔弧片，隔弧片具備突出的絕緣性能與耐高溫性能；其三，整流式繼電器。該型號(hào)繼電器與無極繼電器結(jié)構(gòu)相似，并在無極繼電器基礎(chǔ)上進(jìn)行了改造，主要是在接點(diǎn)組中安裝了二極管，從而形成了全波或半波整流電路。交流電源輸入后需要通過整流處理方可進(jìn)入到線圈。

3.基于繼電器的鐵路信號(hào)設(shè)備自動(dòng)化控制技術(shù)分析

鐵路信號(hào)設(shè)備自動(dòng)化控制，以繼電器為基礎(chǔ)元件，通過繼電器構(gòu)成控制電路，即繼電電路。在選用繼電器時(shí)需要遵循一定的原則，如應(yīng)以電路相關(guān)指標(biāo)為依據(jù)確保繼電器類型、電阻等參數(shù)符合相關(guān)要求，在電路中采取串聯(lián)方式應(yīng)用繼電器時(shí)，則需要確保串聯(lián)繼電器數(shù)量符合電壓要求。此外，應(yīng)確保繼電器接點(diǎn)電流在電路工作電流范圍內(nèi)，如果需要?jiǎng)t應(yīng)選擇應(yīng)用并聯(lián)連接方式。如繼電器接點(diǎn)數(shù)量無法滿足電路需求，則可以進(jìn)行復(fù)示繼電器設(shè)置。在自動(dòng)化控制上，需要明確繼電器表達(dá)問題，一般而言，以XL來表示信號(hào)繼電器，AJ來表示按鈕繼電器，而對(duì)于相同功能與作用的繼電器表達(dá)，則需要進(jìn)一步區(qū)分，如命名為XLAJ、 SLAJ。繼電器定位是自動(dòng)化控制的關(guān)鍵，要求繼電器定位狀態(tài)與設(shè)備定位狀態(tài)始終保持一致。道岔定位狀態(tài)則表現(xiàn)為開通定位，而信號(hào)機(jī)定位狀態(tài)則表現(xiàn)為關(guān)閉定位，軌道電路定位狀態(tài)則表現(xiàn)為空閑。此外，繼電器落下狀態(tài)應(yīng)滿足安全性原則，要求與設(shè)備安全側(cè)相保持一致。當(dāng)信號(hào)繼電器落下時(shí)，則要求信號(hào)機(jī)處于關(guān)閉狀態(tài)，而當(dāng)軌道繼電器處于落下狀態(tài)時(shí)，則表示軌道電路此時(shí)處于被占用狀態(tài)。通過箭頭方向來描述繼電器定位狀態(tài)。在實(shí)現(xiàn)鐵路信號(hào)設(shè)備自動(dòng)化控制時(shí)，要求其繼電器線圈設(shè)定滿足相關(guān)要求，如選用單線圈時(shí)，為確保線圈滿足繼電器工作安匝與釋放安匝需要，則要求經(jīng)過線圈電流為串聯(lián)狀態(tài)時(shí)的一倍，相應(yīng)的，其功率消耗也會(huì)增加。在這種條件下，線圈溫度容易偏高?；诖?，繼電器多選用兩線圈串聯(lián)方式，也可依據(jù)實(shí)際需要選用分線圈方式，以滿足電路電壓與繼電器運(yùn)行為準(zhǔn)。依托繼電器狀態(tài)定位與通斷調(diào)整，通過信號(hào)傳輸實(shí)現(xiàn)鐵路信號(hào)設(shè)備自動(dòng)化控制，為實(shí)現(xiàn)信號(hào)設(shè)備高質(zhì)量運(yùn)行提供了保障。

4.結(jié)語

鐵路信號(hào)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)與質(zhì)量直接關(guān)系著鐵路列車運(yùn)行效率與安全，關(guān)系著工作人員工作強(qiáng)度。隨著科技發(fā)展，鐵路信號(hào)設(shè)備科技含量獲得顯著提升，為鐵路信號(hào)設(shè)備自動(dòng)化控制提供了充分的技術(shù)條件。而鐵路信號(hào)繼電器則是實(shí)現(xiàn)信號(hào)設(shè)備自動(dòng)化控制的關(guān)鍵，也是自動(dòng)化控制技術(shù)在信號(hào)設(shè)備管控領(lǐng)域的典型應(yīng)用?；诖?，以繼電器為重點(diǎn)，對(duì)典型的安全型繼電器進(jìn)行了一定分析，重點(diǎn)對(duì)繼電器選用、定位狀態(tài)與相關(guān)要求進(jìn)行了探究。采取自動(dòng)化控制技術(shù)并以繼電器為接口元件，實(shí)現(xiàn)相關(guān)動(dòng)作控制，來保障鐵路信號(hào)設(shè)備高效運(yùn)行。

【參考文獻(xiàn)】

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在整個(gè)鐵路列車運(yùn)行過程中，鐵路信號(hào)設(shè)備承擔(dān)著列車運(yùn)行信息傳輸?shù)闹匾蝿?wù)，是實(shí)現(xiàn)列車運(yùn)行組織與指揮的現(xiàn)實(shí)依據(jù)，對(duì)于保障列車運(yùn)行安全、提高列車運(yùn)行效率與改善行車人員勞務(wù)條件等發(fā)揮著極為關(guān)鍵的作用。而鐵路信號(hào)中全部的各類繼電器統(tǒng)稱為信號(hào)繼電器，而信號(hào)繼電器則是實(shí)現(xiàn)鐵路信號(hào)設(shè)備自動(dòng)化控制的關(guān)鍵?；诖?，以鐵路信號(hào)繼電器為基點(diǎn)，對(duì)信號(hào)設(shè)備自動(dòng)化控制技術(shù)進(jìn)行探究。

【作者簡(jiǎn)介】

劉鑫東（1989.4-），男，漢族，內(nèi)蒙古呼和浩特人，本科，助理工程師。