सिग्नल सिस्टम में रिले का उपयोग

रिले क्या है?

रिले एक विद्युत स्विच है जो विद्युत चुंबकीय बल का उपयोग करके एक या अधिक विद्युत परिपथों के खुलने और बंद होने को नियंत्रित करता है। इसमें आमतौर पर चुंबक, कंटाक्ट और स्प्रिंग जैसे मुख्य घटक शामिल होते हैं। जब चुंबक के कोइल में ऊर्जा दी जाती है, तो यह एक चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करता है जो एक आर्मेचर को आकर्षित या छोड़ देता है, जिससे कंटाक्ट चालित होते हैं और परिपथ का कनेक्शन या डिसकनेक्शन प्राप्त होता है।

रिलियों का वर्गीकरण

रिलियों को मुख्य रूप से दो बड़ी श्रेणियों में विभाजित किया जाता है: DC रिलियों और AC रिलियों।

• DC रिलियों:

  • पावर सप्लाई: DC स्रोत से चालित।
  • वर्गीकरण: धारा की ध्रुवता के आधार पर, उन्हें गैर-ध्रुवीय रिलियों, ध्रुवीय रिलियों और बायस्ड रिलियों में विभाजित किया जा सकता है।
  • सिद्धांत: सभी चुंबकीय रिलियों होते हैं जो ऊर्जा-प्राप्त कोइल से उत्पन्न चुंबकीय क्षेत्र का उपयोग करके आर्मेचर को आकर्षित करते हैं, जो फिर कंटाक्ट प्रणाली को चालित करता है।

• AC रिलियों:

  • पावर सप्लाई: AC स्रोत से चालित।
  • वर्गीकरण: संचालन सिद्धांत के आधार पर, इनमें चुंबकीय रिलियों और इंडक्शन रिलियों दोनों शामिल हैं।
    • चुंबकीय रिले: DC चुंबकीय रिले की तरह संचालित होता है, लेकिन इसके कोर में आमतौर पर एक शेडिंग कोइल या शेडिंग रिंग शामिल होता है जो AC धारा के जीरो-क्रॉसिंग से आर्मेचर की दोलन को रोकता है।
    • इंडक्शन रिले: कोइल द्वारा उत्पन्न एक विकल्पित चुंबकीय क्षेत्र और एक अन्य विकल्पित चुंबकीय क्षेत्र द्वारा एक गतिशील भाग (जैसे एक वेन) में प्रेरित इंडक्शन करंट के बीच की प्रतिक्रिया का उपयोग करके एक चुंबकीय बल उत्पन्न करता है जो वेन को घूमने और रिले को चालित करने के लिए प्रेरित करता है।

रेलवे सिग्नलिंग प्रणालियों में रिलियों का उपयोग

रिलियों का व्यापक रूप से रेलवे सिग्नलिंग प्रणालियों में उपयोग किया जाता है। मुख्य प्रकार शामिल हैं: DC गैर-ध्रुवीय रिलियों, ध्रुवीय रिलियों, ध्रुवीय होल्डिंग रिलियों, AC रिलियों, आदि।

• DC गैर-ध्रुवीय रिले:

  • एक DC चुंबकीय रिले जिसका कोइल में कोई ध्रुवता नहीं होती है और इसे किसी भी ध्रुवता के DC पावर स्रोत से जोड़ा जा सकता है, ऊर्जा दी जाने पर यह विश्वसनीय रूप से चालित होता है।

• ध्रुवीय रिले:

  • एक DC ध्रुवीय रिले जिसका कोइल के लिए एक निश्चित धनात्मक और ऋणात्मक ध्रुवता होती है, इसे निर्दिष्ट ध्रुवता के DC पावर स्रोत से जोड़ा जाना आवश्यक होता है।
  • जब फोरवर्ड धारा कोइल में बहती है, तो फ्रंट कंटाक्ट कॉमन कंटाक्ट के साथ बंद होता है; जब रिवर्स धारा बहती है, तो बैक कंटाक्ट कॉमन कंटाक्ट के साथ बंद होता है; जब कोइल डी-एनर्जाइज्ड होता है, तो रिले चालित नहीं होता।

• ध्रुवीय होल्डिंग रिले:

  • एक विशेष प्रकार का ध्रुवीय रिले जो दोनों ध्रुवता और होल्डिंग कार्यों को संचालित करता है।
  • जब ऊर्जा दी जाती है, तो यह कोइल धारा की ध्रुवता के आधार पर अनुरूप कंटाक्ट बंद करता है; डी-एनर्जाइज्ड होने के बाद, कंटाक्ट अपने पिछले स्थिति में रहते हैं जब तक विपरीत ध्रुवता की धारा दी नहीं जाती। यह "मेमरी" विशेषता इसे लॉजिक सर्किट में व्यापक रूप से उपयोग करने के लिए बनाती है।

• AC रिलियों:

  • AC से चालित, जिसमें विभिन्न प्रकार शामिल हैं जैसे सिग्नल लैंप फिलामेंट ट्रांसफर रिलियों, FD-टाइप इलेक्ट्रिक कोडर, JRJC-टाइप टू-एलिमेंट टू-पोजिशन रिलियों, और रेक्टिफायर रिलियों।

• रेक्टिफायर रिले:

  • एक DC गैर-ध्रुवीय रिले पर आधारित सुधारित संस्करण। इसका इनपुट एक रेक्टिफायर और वोल्टेज स्टेबिलाइजर से युक्त होता है, जो AC को DC में परिवर्तित करता है और फिर इसे रिले कोइल में आपूर्ति करता है।
  • सिग्नल लैंपों में इस्तेमाल होने वाला DJ (फिलामेंट रिले) आमतौर पर इस प्रकार का रिले इस्तेमाल करता है।

• टू-एलिमेंट टू-पोजिशन रिले:

  • एक विशिष्ट इंडक्शन रिले। यह दो विकल्पित चुंबकीय क्षेत्र (आमतौर पर ट्रैक पावर और स्थानीय पावर से) द्वारा एक वेन में प्रेरित इंडक्शन करंट के बीच की प्रतिक्रिया का उपयोग करके एक चुंबकीय बल उत्पन्न करता है जो वेन को घूमने और रिले को चालित करने के लिए प्रेरित करता है।
  • 25Hz फेज-सेंसिटिव ट्रैक सर्किट में GJ (ट्रैक रिले) यह प्रकार का रिले है।

• टाइम रिले:

  • एक टाइम-डेले कार्य वाला रिले। जब इनपुट सिग्नल दिया या हटा दिया जाता है, तो इसके आउटपुट कंटाक्ट केवल एक निर्धारित टाइम-डेले के बाद ही बंद या खुलते हैं।
  • टाइम रिलियों का टर्नाउट स्टार्टिंग सर्किट में टर्नाउट कन्वर्जन के दौरान समय नियंत्रण प्राप्त करने के लिए व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

रेलवे सिग्नलिंग प्रणालियों में रिलियों का उपयोग करने के कारण

• उच्च विश्वसनीयता:रिलियों के रूप में एक परिपक्व स्विचिंग घटक, रिलियों की संरचना सरल, प्रदर्शन स्थिर और वे दीर्घकालिक रूप से विश्वसनीय रूप से ऑपरेट कर सकते हैं, विशेष रूप से रेलवे के कठिन पर्यावरण (जैसे तापमान विकार, दोलन, नमी और धूल) में। यह सिग्नल, टर्नाउट और ट्रैक सर्किट जैसी महत्वपूर्ण उपकरणों के सुरक्षित संचालन के लिए आवश्यक है।
• उच्च सुरक्षा:रिलियों के "फेल-सेफ" डिजाइन सिद्धांत रेलवे सिग्नलिंग में उनके उपयोग का मूलभूत हिस्सा है। जब रिले विफल होता है (जैसे, कोइल टूट जाती है, पावर लॉस), तो गुरुत्वाकर्षण या स्प्रिंग बल के कारण इसके कंटाक्ट स्वतः खुल जाते हैं, जिससे सिग्नलिंग प्रणाली सबसे सुरक्षित स्थिति (जैसे, एक लाल सिग्नल) में पहुंचती है, जिससे दुर्घटनाओं का जोखिम कम हो जाता है।
• उच्च परिशुद्धता और निर्धारितता:रिलियों की प्रतिक्रिया समय संक्षिप्त और पूर्वानुमानी होता है, जिससे निश्चित स्विचिंग नियंत्रण संभव होता है। जटिल इंटरलॉकिंग लॉजिक में, रिले कार्य उच्च रूप से निर्धारित होते हैं, जिससे सिग्नल नियंत्रण की सटीकता सुनिश्चित होती है।
• लचीलता और स्केलेबिलिटी:रिले लॉजिक सर्किट (रिले इंटरलॉकिंग) विभिन्न वायरिंग तरीकों से जटिल नियंत्रण लॉजिक को लागू कर सकते हैं। प्रणाली स्टेशन व्यवस्था और संचालन आवश्यकताओं के अनुसार आसानी से डिजाइन, संशोधित और विस्तारित की जा सकती है।
• अच्छी विद्युत अलगाव:रिले के नियंत्रण परिपथ (कोइल तरफ) और नियंत्रित परिपथ (कंटाक्ट तरफ) पूरी तरह से विद्युत रूप से अलग होते हैं, जिससे प्रणाली की इंटरफिरेंस रोधी और सुरक्षा में सुधार होता है।