Приложение на релета в сигналните системи

Какво е реле?

Релето е електрически ключ, който използва електромагнитна сила за контрол на отваряне и затваряне на една или повече електрически вериги. Обикновено се състои от основни компоненти като електромагнит, контакти и пружини. Когато бобината на електромагнита е включена, тя генерира магнитно поле, което привлича или освобождава арматура, по този начин действуващите контакти се активират и се постига свързване или разединяване на веригата.

Класификация на релета

Релетата се разделят главно на две големи категории: DC Релета и AC Релета.

• DC Релета:

  • Източник на напрежение: Питани от DC източник.
  • Класификация: В зависимост от полярността на тока, те могат да бъдат класифицирани като Неполяризирани Релета, Поляризирани Релета и Биазирани Релета.
  • Принцип: Всички са електромагнитни релета, които работят чрез използване на магнитното поле, генерирано от включена бобина, за привличане на арматура, която по свой ред действува контактната система.

• AC Релета:

  • Източник на напрежение: Питани от AC източник.
  • Класификация: В зависимост от принципа на действие, те включват както Електромагнитни Релета, така и Индукционни Релета.
    • Електромагнитно Реле: Работи подобно на DC електромагнитно реле, но неговият ядро обикновено включва затъмняваща бобина или затъмняващо кръгче, за да предотврати вибрации на арматурата, причинени от нулево пресичане на AC тока.
    • Индукционно Реле: Използва взаимодействието между алтернативно магнитно поле, генерирано от бобината, и индуктивни токове, породени в подвижна част (например лопатка), от друго алтернативно магнитно поле, за да произведе електромагнитна сила, която действува лопатката да се завърти и активира релето.

Приложение на релета в системи за сигнализация в железнодорожния транспорт

Релетата се използват широко в системи за сигнализация в железнодорожния транспорт. Основните типове включват: DC неполяризирани релета, поляризирани релета, поляризирани задържащи релета, AC релета и т.н.

• DC Неполяризирани Реле:

  • DC електромагнитно реле, чиято бобина няма разлика в полярността и може да бъде свързана с DC източник на напрежение с всяка полярност, надеждно действува при включване.

• Поляризирани Реле:

  • DC поляризирани реле с фиксирана положителна и отрицателна полярност на бобината, които изискват свързване с DC източник на напрежение с определена полярност.
  • Когато токът протича напред през бобината, предните контакти се затварят с общия контакт; когато токът протича обратно, задните контакти се затварят с общия контакт; когато бобината е изключена, релето не действува.

• Поляризирани Задържащи Реле:

  • Специален вид поляризирани реле, които притежават както функцията на полярност, така и функцията на задържане.
  • При включване, те затварят съответните контакти в зависимост от полярността на тока в бобината; след изключване, контактите остават в предходното си състояние, докато не се приложи ток с противоположна полярност. Тази "паметна" характеристика ги прави широко използвани в логически вериги.

• AC Релета:

  • Питани от AC, включват различни типове, като релета за прехвърляне на нитки на сигнални лампи, FD-тип електронни кодиращи устройства, JRJC-тип двоелементни двопозиционни релета и выпрямителни релета.

• Выпрямителни Релета:

  • Ултра модернизирана версия на DC неполяризирани релета. Те включват выпрямител и стабилизатор на напрежение на входа, преобразувайки AC в DC, преди да го подадат към бобината на релето.
  • DJ (Нитково Реле), използвано в сигнални лампи, обикновено използва този тип реле.

• Двоелементни Двопозиционни Релета:

  • Типични индукционни релета. Те използват взаимодействието на индуктивни токове, породени в лопатка от два алтернативни магнитни полета (обикновено от пътната мощност и местната мощност), за да произведат електромагнитна сила, която действува лопатката да се завърти, по този начин активирайки релето.
  • GJ (Пътно Реле) в 25Hz фазночувствителна пътна верига е този тип реле.

• Времеви Релета:

  • Релета с функция на времева закъснение. Когато входящият сигнал е приложен или премахнат, изходящите контакти се затварят или отварят само след предварително зададено време на закъснение.
  • Времевите релета се използват често в стартиращи вериги на стрелки, за да се постигне времево управление при превключване на стрелките.

Причини за използване на релета в системи за сигнализация в железнодорожния транспорт

• Висока Надеждност:Като зрели компоненти за комутиране, релетата имат проста конструкция, стабилно изпълнение и могат да работят надеждно за дълго време в трудни железнодорожни условия (като вариации на температурата, вибрации, влага и прах). Това е важно за осигуряване на безопасната работа на ключови устройства като сигнали, стрелки и пътни вериги.
• Висока Безопасност:"Fail-Safe" дизайнерски принцип на релетата е фундаментален за техните приложения в железнодорожната сигнализация. Когато релето се дефектоскопира (например, прекъсване на бобината, загуба на мощност), контактите му автоматично се отварят поради гравитацията или пружинна сила, причинявайки сигнализационната система да влезе в най-безопасното състояние (например, сигнал показва червено), минимизирайки рискът от аварии.
• Висока Точност и Детерминизъм:Релетата имат кратки и предвидими времена за отговор, позволяващи точен контрол на комутирането. В сложна интерлокова логика, операциите на релетата са високо детерминистични, осигурявайки точността на контрола на сигнала.
• Гъвкавост и Масштабируемост:Логическите вериги на релета (интерлокова релетна система) могат да реализират сложна логика за управление чрез различни методи на монтаж. Системата е лесна за проектиране, модификация и разширяване в зависимост от разположението на станцията и оперативните изисквания.
• Добра Електрическа Изолация:Управляващата верига (сторона на бобината) и управляваната верига (сторона на контактите) на релето са напълно електрически изолирани, подобрявайки имунитета на системата към помешения и безопасността.