铁路信号继电器
授课人:刘利芳
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主要内容
信号继电器概述
铁路信号对继电器的要求 继电器的基本原理 继电器的继电特性 铁路信号继电器的分类
铁路常用的安全型继电器
安全型继电器概述 无极继电器 偏极继电器 有极继电器
铁路信号继电器
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主要内容 安全型继电器的特性
电气特性 时间特性 机械特性与牵引特性
IX 0 txrc tx （b）
串联并联电路
不串联灯 泡
I
t
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时间特性
•并联电阻或二极管使继电器缓放
K
K
U
r
i
J
R L
J
U
i
L
•并联rc串联电路使继电器缓放，并联rc串联电路又 串联电阻r0,使继电器缓吸又缓放。
K
r0 c
U
r
J
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机械特性
•对于安全型继电器来说是由衔铁（及重锤片）的重 力和接点簧片的弹力组成的的力称为机械力。 •继电器的机械力FJ是随着衔铁与铁芯间的气隙δ的 变化而变化的，FJ=f（δ）的变化关系称为继电器的 机械特性。表示这种变化关系的曲线，称为机械特 性曲线。
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继电器基本电路
脉动偶电路
AJ 1 BJ 1 4 4 KF
K KZ 1 1
BJ
AJ 1
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继电电路分析法
动作程序法 动作程序法用来表示继电器的动作过程，着重反映 继电器的时序关系，而不严格地表达逻辑功能。 用符号表示各继电器状态的变化， “↑”表示继电器的吸起; “↓”表示继电器落下; “→”表示促使继电器吸起与落下。“|”表示逻辑 “与”。
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继电器基本电路
串并联电路
KZ AJ
1 1
BJ
1
CJ DJ
2 1
FJ
1 4
EJ
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继电器基本电路
自闭电路（自保电路） 凡是有自身前接点参与保持该继电器吸起的，称为自 闭电路。
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继电器基本电路
时序电路 在一个由继电电路构成的控制系统中具有相互作用 且按一定时间顺序动作的继电电路的总和，称做时序 电路。
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继电器的表述
继电器的名称符号：根据主要用途和功能命名。如： 按钮继电器为AJ等。 继电器的定位状态：继电电路图中继电器呈现的状 态称为通常状态（简称常态），或称为定位状态。 在铁路信号系统中遵循以下原则来规定定位状态。 （1）继电器的定位状态应与设备的定位状态相一 致，信号设备平面布臵图中所反映的设备状态约定 为设备的定位状态。 （2）根据故障一安全原则，继电器的落下状态必 须与设备的安全侧相一致。 继电器的图形符号
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时间特性
吸起时间
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时间特性
落下时间
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时间特性
改变继电器时间参数的方法 改变继电器结构的方法 • 改变衔铁与铁心磁吸间止片的厚度，以改变继电 器的落下时间，止片增厚，落下时间减小，止片减 薄，落下时间增大。 • 磁路系统选用电阻率较高的铁磁性材料，使涡流 影响减小从而缩短继电器的动作时间。 • 在保证工作安匝的前提下增大线圈导线的线径， 以此来提高电流的储备系数，使额定电流提高，加 速电流的增长速度使其减小吸起时间。 • 在铁心上套铜套（铜环）使继电器达到缓动（缓 吸和缓放）。
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电气特性
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。 正向转极值 使有极继电器的衔铁转极，全部定位接 点闭合，并满足规定接点压力时的正向最小电压或电流 值。 反向转极值 使有极继电器的衔铁转极，全部反位接 点闭合，并满足规定接点压力时的反向最小电压或电流 值。 过负载值 继电器允许接入的最大电压或电流值（一 般为工作值的四倍），接入过负载值后，线圈不受损伤， 电气特性亦不变化；
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继电器的基本原理
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继电器的继电特性
继电器是一种当控制参数变化时，能引起被控制参 数突然变化的电器元件。 具有继电特性。
Ix
输入 线圈
Iy Iy2 Iy
接点 输出
0
Ix1
Ix2
Ix
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铁路信号继电器的分类
按动作原理分：电磁、感应继电器、热力继电器、固态 继电器 按动作电流分：直流（无极、偏极、有极）、交流继电 器 按输入物理量：电流、电压、功率、频率、非电量继电 器 按动作速度：正常、缓动继电器 按接点结构：普通接点、加强接点继电器 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）
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铁路常用的安全型继电器
区间闭塞技术
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安全型继电器概述
AX系列安全型继电器是直流24V系列的重弹力式 直流电磁继电器，其典型结构为无极继电器，其它各 型号都是由其派生而成。因此，绝大部分零件都能通 用。 安全型继电器型号用汉字拼音字母和数字表示， 字母表示继电器种类，数字表示线圈的电阻值（单位 n)，例如：
K
AJ BJ
BJ AJ
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继电电路分析法
时间图解法 整个电路动作过程与继电器的时间特性（如缓放 时间的长短）密切相关。
K AJ BJ
t t t
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继电电路分析法
接通径路法 接通径路法用来描述继电器励磁电流的径路，即由 电源正极经继电器接点、线圈及其他器件（按钮接点、 二极管等）流向电源负极的回路，它是在分析继电器电 路中常用的方法（俗称跑电路）。
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机械特性
FJ(N)
6 5 4 3 2 1 0
f e d b δ0 0.5
1 1.5 2
c a δ (mm)Biblioteka 铁路信号继电器32
牵引特性
• 电磁继电器的工作过程是电流通过线圈，在磁路中产生 磁通，磁通在衔铁气隙中产生电磁力吸引衔铁带动接点动 作，以完成接通、断开或转接电路的任务，这称为电磁吸 力（牵引力）。 • 牵引力与所加安匝及气隙大小等有关，当气隙一定时， 牵引力与安匝（IW）的平方成正比（抛物线），当安匝 （IW）一定时，牵引力与工作气隙的平方成反比，即牵引 力随呈双曲线规律的变化而变，这种牵引力随工作气隙而 变化的关系， 我们称它为牵引特性。
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安全型继电器概述
J W J X C— H
125 0.44
前圈电阻值 （两线圈阻值相同 后圈电阻值 时，取二者之和） 缓放
插入 信号 加强接点 无极 继电器
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安全型继电器概述
代号 A
B 含义 安全型 其他类型
代号 R
S
含义 安全型 其他类型
安全
二元
时间、灯 丝、双门
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继电电路的安全措施
断线防护电路 电路的断线故障远多于混线故障，据此必须按闭合电 路法（以电路断开对应安全侧，以电路闭合对应危险 侧）设计继电电路，即发生断线故障时使继电器落下 以满足故障一安全的要求。
KZ K 11 12 BJ 11 13 AJ 1 4 KF
KZ K 11 12 AJ 11 12 BJ 1 4 KF
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继电电路的安全措施
常见的故障：熔断器熔断、断线、脱焊、螺丝松脱、线 圈烧坏、接点接触不良、线路混入电源等。 电路开路（断线故障）使继电器错误落下，或不能吸起 电路短路（短路故障）使继电器错误吸起，或不能落下
C
D DB H J P
插入
插入、传 输、差动
单门、动 态
T
W X 无极 信号 有极 整流
通用、弹 力
单闭磁 缓放 缓放
信号、小 型
Y Z
继电器、 继电器、 加强接点、 加强接点、 交流 偏极
整流。转 换
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安全型继电器概述
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。
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时间特性
改变电路的方法 •提高继电器的端电压使继电器快吸 。 •在继电器线圈电路中串联一个灯泡使继电器快吸。
i 串联灯泡
K （a） U`
r
（b）
J
K L
IX 0 t灯 t无灯 不串联灯泡
I
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时间特性
•与继电器线圈串联RC并联电路使继电器快吸
i
C K （a） U` L r J R
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安全性继电器的特性
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电气特性
额定值 满足继电器安全系数所必须接入的电压或电流 值。AX系列继电器的额定电压为直流24V。 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。 工作值 向继电器线圈通电，直到衔铁止片与铁芯接触、 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％。