Primjena releja u sustavima signala

Što je rele?

Rele je električki prekidač koji koristi elektromagnetsku silu za kontrolu otvaranja i zatvaranja jednog ili više električnih krugova. Obično se sastoji od ključnih komponenti poput elektromagneta, kontakata i opruga. Kada se cijev elektromagneta energizira, generira magnetsko polje koje privlači ili oslobađa armaturu, čime pokreće kontakte da djeluju i ostvare povezivanje ili isključivanje kruga.

Klasifikacija releja

Releji su uglavnom podijeljeni u dvije glavne kategorije: DC releji i AC releji.

• DC releji:

  • Napajanje: Napajani su iz DC izvora.
  • Klasifikacija: Na temelju polariteta struje, mogu se kategorizirati kao Neupolaženi releji, Upolaženi releji i Pristrani releji.
  • Princip: Svi su elektromagnetski releji koji rade korištenjem magnetskog polja generiranog od energizirane cijevi da privuku armaturu, koja na svoj red pokreće kontakt sustav da djeluje.

• AC releji:

  • Napajanje: Napajani su iz AC izvora.
  • Klasifikacija: Na temelju principa rada, uključuju kako Elektromagnetske releje stoga i Indukcijske releje.
    • Elektromagnetski relej: Radi slično kao DC elektromagnetski relej, ali njegov jezgra obično uključuje osjenjivačku cijev ili osjenjivački prsten da spriječi vibraciju armature uzrokovanu nultim prelaskom AC struje.
    • Indukcijski relej: Koristi interakciju između alternativnog magnetskog polja generiranog od cijevi i vrtloga induciranih u pomičnom dijelu (poput lamela) od drugog alternativnog magnetskog polja da proizvede elektromagnetsku silu koja pokreće lamel da rotira i djeluje relej.

Primjena releja u željezničkim signalnim sustavima

Releji su široko upotrebljeni u željezničkim signalnim sustavima. Glavne vrste uključuju: DC neupolažene releje, upolažene releje, upolažene držeće releje, AC releje itd.

• DC neupolaženi relej:

  • DC elektromagnetski relej čija je cijev bez razlike polariteta i može biti spojena na DC napajanje bilo koje polaritete, pouzdano djeluje pri energizaciji.

• Upolaženi relej:

  • DC upolaženi relej s fiksno pozitivnom i negativnom polaritetom za svoju cijev, zahtijeva povezivanje na DC napajanje određenog polariteta.
  • Kada prolazi napredna struja kroz cijev, prednji kontakt zatvara s zajedničkim kontaktom; kada prolazi obrnuta struja, zadnji kontakt zatvara s zajedničkim kontaktom; kada se cijev deenergizira, relej ne djeluje.

• Upolaženi držeći relej:

  • Posebna vrsta upolaženog releja s funkcijama polariteta i držanja.
  • Kada je energiziran, zatvara odgovarajuće kontakte na temelju polariteta struje u cijevi; nakon deenergizacije, kontakte ostaju u prethodnom stanju dok se ne primjeni struja suprotne polaritete. Ova "memorija" karakteristika čini ga široko upotrijebljenim u logičkim krugovima.

• AC releji:

  • Napajani iz AC, uključujući razne vrste poput releja za prebacivanje filamenta signala, FD tip električnih kodera, JRJC tip dvoelementnih dvopozicijskih releja i rektifikacijskih releja.

• Rektifikacijski relej:

  • Unaprijedena verzija bazirana na DC neupolaženom releju. Uključuje rektifikator i stabilizator napona na ulazu, pretvarajući AC u DC prije snabdijevanja cijevi releja.
  • DJ (Filamentni relej) korišten u svjetlima za signale obično koristi ovu vrstu releja.

• Dvoelementni dvopozicijski relej:

  • Tipični indukcioni relej. Koristi interakciju vrtloga induciranih u lameli od dva alternativna magnetska polja (obično od napajanja trake i lokalnog napajanja) da generira elektromagnetsku silu koja pokreće lamelu da rotira, čime djeluje relej.
  • GJ (Trakasti relej) u 25Hz fazno osjetljivom trakastom krugu jest ovaj tip releja.

• Vremenski relej:

  • Relej s funkcijom kašnjenja. Kada se primijeni ili ukloni ulazni signal, njegovi izlazni kontakti zatvore ili otvore tek nakon unaprijed postavljenog vremena kašnjenja.
  • Vremenski releji su često korišteni u pokretacima promjene puta da ostvare vremensku kontrolu tijekom promjene puta.

Razlozi za upotrebu releja u željezničkim signalnim sustavima

• Visoka pouzdanost:Kao zreli komponenti prekidača, releji imaju jednostavnu konstrukciju, stabilnu performansu i mogu pouzdano raditi dugi periodi u teškim željezničkim uvjetima (poput varijacija temperature, vibracije, vlage i prašine). To je ključno za osiguravanje sigurnog rada ključnog opreme poput signala, promjene puta i trakastih krugova.
• Visoka sigurnost:"Fail-Safe" dizajn princip releja je fundamentalan za njihovu upotrebu u željezničkim signalima. Kada relej ne radi (npr. prekid cijevi, gubitak napajanja), njegovi će kontakti automatski otvoriti zbog gravitacije ili sile opruge, što dovodi do toga da signalni sustav upadne u najsigurnije stanje (npr. signal pokazuje crveno), time minimizirajući rizik od nesreća.
• Visoka preciznost i determinizam:Releji imaju kratka i predvidljiva vremena reakcije, omogućujući preciznu kontrolu prekida. U složenoj logici interlokiranja, operacije releja su visoko deterministične, osiguravajući točnost kontrole signala.
• Fleksibilnost i skalabilnost:Relacijski logički krugovi (relacijsko interlokiranje) mogu implementirati složenu kontrolnu logiku kroz različite metode provođenja. Sustav je lako dizajnirati, mijenjati i proširivati prema rasporedu stanice i operativnim zahtjevima.
• Dobra električna izolacija:Kontrolni krug (strana cijevi) i kontrolirani krug (strana kontakta) releja potpuno su električno izolirani, povećavajući otopornost sustava na interferenciju i sigurnost.