Εφαρμογή Συνδέσμων σε Συστήματα Σημάτων

Τι είναι ένας Ρελέ;

Ένα ρελέ είναι ένας ηλεκτρικός τελεστής που χρησιμοποιεί μαγνητική δύναμη για να ελέγξει την ανάντληση και τη σύνδεση ενός ή περισσότερων ηλεκτρικών κυκλωμάτων. Συνήθως αποτελείται από βασικά συστατικά στοιχεία όπως ένας ηλεκτρομαγνήτης, επαφές και ελαττώματα. Όταν το κύκλωμα του ηλεκτρομαγνήτη ενεργοποιείται, παράγει ένα μαγνητικό πεδίο που ελκύει ή απελευθερώνει έναν αγκάθι, κατ' αυτόν τον τρόπο δραστηριοποιώντας τις επαφές για να επιτευχθεί η σύνδεση ή η αποσύνδεση του κυκλώματος.

Κατηγορίες Ρελέ

Τα ρελέ χωρίζονται κυρίως σε δύο μεγάλες κατηγορίες: Ρελέ DC και Ρελέ AC.

• Ρελέ DC:

  • Πηγή Ενέργειας: Ενεργοποιούνται από μια πηγή DC.
  • Κατηγορία: Με βάση την πολικότητα του ρεύματος, μπορούν να κατηγοριοποιηθούν ως Αποπολικότητα Ρελέ, Πολικότητα Ρελέ και Επικεντρωμένα Ρελέ.
  • Πρίντσιπ: Όλα είναι ηλεκτρομαγνητικά ρελέ που λειτουργούν χρησιμοποιώντας το μαγνητικό πεδίο που παράγεται από το ενεργοποιημένο κύκλωμα για να ελκύσει έναν αγκάθι, ο οποίος, στη συνέχεια, δραστηριοποιεί το σύστημα επαφών.

• Ρελέ AC:

  • Πηγή Ενέργειας: Ενεργοποιούνται από μια πηγή AC.
  • Κατηγορία: Με βάση το λειτουργικό πρίντσιπ, περιλαμβάνουν τα Ηλεκτρομαγνητικά Ρελέ και τα Επαναφορικά Ρελέ.
    • Ηλεκτρομαγνητικό Ρελέ: Λειτουργεί παρόμοια με ένα ηλεκτρομαγνητικό ρελέ DC, αλλά το πυρήνα του συνήθως περιλαμβάνει ένα αποσκιαστικό κύκλωμα ή αποσκιαστικό δακτύλιο για να αποτρέψει την ταλάντωση του αγκάθι που προκαλείται από την πέραση του ρεύματος AC μέσω του μηδενικού.
    • Επαναφορικό Ρελέ: Χρησιμοποιεί την αλληλεπίδραση μεταξύ ενός εναλλασσόμενου μαγνητικού πεδίου που παράγεται από το κύκλωμα και των επαναφορικών ρευμάτων που ενδείκνυνται σε ένα κινούμενο μέρος (όπως ένα φύλλο) από ένα άλλο εναλλασσόμενο μαγνητικό πεδίο για να παράγει μια ηλεκτρομαγνητική δύναμη που κινεί το φύλλο για να ενεργοποιήσει το ρελέ.

Εφαρμογή Ρελέ σε Συστήματα Σηματοδότησης Σιδηροδρόμων

Τα ρελέ είναι ευρέως χρησιμοποιούμενα σε συστήματα σηματοδότησης σιδηροδρόμων. Οι κύριες κατηγορίες περιλαμβάνουν: ρελέ DC αποπολικότητα, πολικότητα, πολικότητα και διατήρηση, ρελέ AC, κλπ.

• Ρελέ DC Αποπολικότητα:

  • Ένα ηλεκτρομαγνητικό ρελέ DC του οποίου το κύκλωμα δεν έχει διάκριση πολικότητας και μπορεί να συνδεθεί σε μια πηγή DC οποιασδήποτε πολικότητας, ενεργοποιώντας αξιόπιστα όταν ενεργοποιείται.

• Ρελέ Πολικότητα:

  • Ένα ρελέ DC πολικότητας με σταθερή θετική και αρνητική πολικότητα για το κύκλωμα, που απαιτεί σύνδεση σε μια πηγή DC με καθορισμένη πολικότητα.
  • Όταν το ρεύμα περνάει μέσω του κυκλώματος, η επαφή μπροστά συνδέεται με την κοινή επαφή. Όταν το ρεύμα περνάει αντίστροφα, η επαφή πίσω συνδέεται με την κοινή επαφή. Όταν το κύκλωμα απενεργοποιείται, το ρελέ δεν ενεργοποιείται.

• Ρελέ Πολικότητα και Διατήρηση:

  • Ένα ειδικό τύπο πολικότητας ρελέ που διαθέτει και λειτουργία πολικότητας και διατήρησης.
  • Όταν ενεργοποιείται, συνδέει τις αντίστοιχες επαφές με βάση την πολικότητα του ρεύματος του κυκλώματος. Μετά την απενεργοποίηση, οι επαφές παραμένουν στην προηγούμενη κατάστασή τους μέχρι να εφαρμοστεί ρεύμα αντίθετης πολικότητας. Αυτή η "μνημονική" ιδιότητα το καθιστά ευρέως χρησιμοποιούμενο σε λογικά κύκλωματα.

• Ρελέ AC:

  • Ενεργοποιούνται από AC, περιλαμβάνοντας διάφορους τύπους όπως ρελέ μεταφοράς φίλαματος σηματοφανών, ηλεκτροκωδικοί τύπου FD, ρελέ δύο στοιχείων και δύο θέσεων τύπου JRJC, και ρελέ ορθογωνίας.

• Ρελέ Ορθογωνίας:

  • Μια βελτιωμένη έκδοση με βάση ένα ρελέ DC αποπολικότητα. Περιλαμβάνει έναν ορθογωνιστή και έναν σταθεροποιητή στην είσοδο, μετατρέποντας το AC σε DC πριν το παρέχει στο κύκλωμα του ρελέ.
  • Το DJ (ρελέ φίλαμα) που χρησιμοποιείται σε σηματοφάνες συνήθως χρησιμοποιεί αυτόν τον τύπο ρελέ.

• Ρελέ Δύο Στοιχείων και Δύο Θέσεων:

  • Ένα τυπικό επαναφορικό ρελέ. Χρησιμοποιεί την αλληλεπίδραση μεταξύ επαναφορικών ρευμάτων που παράγονται σε ένα φύλλο από δύο εναλλασσόμενα μαγνητικά πεδία (συνήθως από την ενέργεια της διαδρομής και την τοπική ενέργεια) για να παράγει μια ηλεκτρομαγνητική δύναμη που κινεί το φύλλο, ενεργοποιώντας έτσι το ρελέ.
  • Το GJ (ρελέ διαδρομής) σε ένα 25Hz φασματικό κύκλωμα διαδρομής είναι αυτός ο τύπος ρελέ.

• Χρονικό Ρελέ:

  • Ένα ρελέ με λειτουργία καθυστέρησης. Όταν εφαρμόζεται ή αφαιρείται ένα σήμα εισόδου, οι εξόδιες επαφές συνδέονται ή αποσυνδέονται μόνο μετά από ένα προκαθορισμένο χρονικό διάστημα καθυστέρησης.
  • Τα χρονικά ρελέ είναι ευρέως χρησιμοποιούμενα σε κύκλωματα ξεκίνησης διαδρομών για την επίτευξη χρονικής ελέγχου κατά τη μετατροπή της διαδρομής.

Λόγοι Χρήσης Ρελέ σε Συστήματα Σηματοδότησης Σιδηροδρόμων

• Υψηλή Βαθμίδα Εμπιστοσύνης:Ως ωριμός τελεστής σύνδεσης, τα ρελέ έχουν απλή δομή, σταθερή απόδοση και μπορούν να λειτουργούν αξιόπιστα για μεγάλο χρονικό διάστημα σε σκληρές σιδηροδρομικές συνθήκες (όπως ταλάντωση της θερμοκρασίας, ταλάντωση, υγρασία και σκόνη). Αυτό είναι κρίσιμο για την εγγύηση της ασφαλούς λειτουργίας κλειδίων εξοπλισμών όπως σηματοφάνες, διαδρομές και κύκλωματα διαδρομών.
• Υψηλή Ασφάλεια:Ο σχεδιασμός "Fail-Safe" των ρελέ είναι βασικός για την εφαρμογή τους σε συστήματα σηματοδότησης σιδηροδρόμων. Όταν ένα ρελέ αποτυγχάνει (π.χ. σπάσιμο κυκλώματος, απώλεια ενέργειας), οι επαφές του θα ανοίξουν αυτόματα λόγω βαρύτητας ή δύναμης ελαττώματος, οδηγώντας το σύστημα σηματοδότησης στην ασφαλέστερη κατάσταση (π.χ. η σηματοφάνης θα εμφανίζει κόκκινο), μειώνοντας έτσι τον κίνδυνο ατυχημάτων.
• Υψηλή Ακρίβεια και Δετερμινιστικότητα:Τα ρελέ έχουν μικρές και προβλέψιμες χρονικές αποκρίσεις, επιτρέποντας ακριβή έλεγχο σύνδεσης. Σε περίπλοκη λογική διασύνδεσης, οι λειτουργίες των ρελέ είναι υψηλά δετερμινιστικές, εξασφαλίζοντας την ακρίβεια του ελέγχου σημάτων.
• Ευελιξία και Κλιμακωτότητα:Τα κύκλωματα λογικής ρελέ (διασύνδεση ρελέ) μπορούν να εφαρμόσουν περίπλοκη λογική ελέγχου μέσω διαφορετικών μεθόδων σύνδεσης. Το σύστημα είναι εύκολο να σχεδιαστεί, τροποποιηθεί και επεκταθεί σύμφωνα με τη διάταξη της σταθμού και τις λειτουργικές απαιτήσεις.
• Καλή Ηλεκτρική Απομόνωση:Το ελεγχόμενο κύκλωμα (πλευρά κυκλώματος) και το κυκλώματα ελέγχου (πλευρά επαφών) ενός ρελέ είναι εντελώς ηλεκτρικά απομονωμένα, αυξάνοντας την αντοχή του συστήματος σε παρεμβολές και την ασφάλεια.