การประยุกต์ใช้รีเลย์ในระบบสัญญาณ

รีเลย์คืออะไร?

รีเลย์เป็นสวิตช์ไฟฟ้าที่ใช้แรงแม่เหล็กไฟฟ้าในการควบคุมการเปิดและปิดวงจรไฟฟ้าหนึ่งหรือมากกว่าหนึ่งวงจร มักประกอบด้วยส่วนประกอบหลักเช่น เครื่องแม่เหล็กไฟฟ้า ตัวต่อ และสปริง เมื่อขดลวดของเครื่องแม่เหล็กไฟฟ้าได้รับพลังงาน จะสร้างสนามแม่เหล็กที่ดึงหรือปล่อยอาร์มาเจอร์ ทำให้ตัวต่อทำงานและทำให้วงจรเชื่อมต่อหรือตัดขาด

การจำแนกรีเลย์

รีเลย์สามารถแบ่งออกเป็นสองประเภทใหญ่ ๆ ได้แก่ DC Relays และ AC Relays.

• DC Relays:

  • แหล่งจ่ายไฟ: ใช้แหล่งจ่ายไฟ DC
  • การจำแนก: ตามขั้วของกระแสไฟฟ้า สามารถแบ่งได้เป็น Non-polarized Relays, Polarized Relays, และ Biased Relays
  • หลักการทำงาน: ทั้งหมดเป็นรีเลย์แม่เหล็กไฟฟ้าที่ทำงานโดยใช้สนามแม่เหล็กที่เกิดจากขดลวดที่ได้รับพลังงานเพื่อดึงอาร์มาเจอร์ ซึ่งจะทำให้ระบบตัวต่อทำงาน

• AC Relays:

  • แหล่งจ่ายไฟ: ใช้แหล่งจ่ายไฟ AC
  • การจำแนก: ตามหลักการทำงาน รวมถึง Electromagnetic Relays และ Induction Relays
    • Electromagnetic Relay: ทำงานคล้ายกับรีเลย์แม่เหล็กไฟฟ้า DC แต่แกนของมันมักจะมี shading coil หรือ shading ring เพื่อป้องกันการสั่นสะเทือนของอาร์มาเจอร์ที่เกิดจากศูนย์ของกระแส AC
    • Induction Relay: ใช้การปฏิสัมพันธ์ระหว่างสนามแม่เหล็กสลับที่เกิดจากขดลวดและกระแสวนในส่วนที่เคลื่อนไหว (เช่น vane) โดยสนามแม่เหล็กสลับอีกสนามหนึ่งเพื่อสร้างแรงแม่เหล็กที่ทำให้ vane หมุนและทำให้รีเลย์ทำงาน

การใช้งานรีเลย์ในระบบสัญญาณรถไฟ

รีเลย์ถูกใช้งานอย่างกว้างขวางในระบบสัญญาณรถไฟ ประเภทหลักๆ ได้แก่: DC non-polarized relays, polarized relays, polarized holding relays, AC relays, ฯลฯ

• DC Non-polarized Relay:

  • รีเลย์แม่เหล็กไฟฟ้า DC ที่ขดลวดไม่มีการแยกขั้วและสามารถต่อเข้ากับแหล่งจ่ายไฟ DC ใด ๆ ได้ โดยทำงานได้อย่างเชื่อถือได้เมื่อได้รับพลังงาน

• Polarized Relay:

  • รีเลย์ DC ที่มีขั้วบวกและลบคงที่สำหรับขดลวด ต้องต่อเข้ากับแหล่งจ่ายไฟ DC ที่มีขั้วเฉพาะ
  • เมื่อกระแสไหลผ่านขดลวดไปทางเดียว ตัวต่อหน้าจะปิดกับตัวต่อกลาง เมื่อกระแสไหลกลับ ตัวต่อหลังจะปิดกับตัวต่อกลาง เมื่อขดลวดไม่ได้รับพลังงาน รีเลย์จะไม่ทำงาน

• Polarized Holding Relay:

  • เป็นรีเลย์พิเศษที่มีทั้งฟังก์ชันขั้วและการรักษาสถานะ
  • เมื่อได้รับพลังงาน จะปิดตัวต่อตามขั้วของกระแสไฟในขดลวด หลังจากตัดไฟ ตัวต่อจะยังคงอยู่ในสถานะเดิมจนกว่าจะได้รับกระแสไฟขั้วตรงกันข้าม คุณสมบัตินี้ทำให้รีเลย์ชนิดนี้ถูกใช้ในวงจรลอจิกอย่างแพร่หลาย

• AC Relays:

  • ใช้ไฟ AC รวมถึงประเภทต่าง ๆ เช่น รีเลย์โอนเฟืองหลอดสัญญาณไฟ, FD-type electric coders, JRJC-type two-element two-position relays, และ rectifier relays

• Rectifier Relay:

  • เป็นเวอร์ชันที่ปรับปรุงจากรีเลย์ DC non-polarized ที่มีรีเจคเตอร์และ稳压器在其输入端，将交流电转换为直流电后再供给继电器线圈。 - **DJ（灯丝继电器）**：信号灯中通常使用这种类型的继电器。 - **二元二位继电器**： - 一种典型的感应继电器。它利用两个交变磁场（通常来自轨道电源和局部电源）在翼片中感应的涡流相互作用产生电磁力，驱动翼片旋转，从而使继电器动作。 - 25Hz相敏轨道电路中的**GJ（轨道继电器）**就是这种类型的继电器。 - **时间继电器**： - 具有时延功能的继电器。当输入信号施加或移除时，其输出触点仅在预设的延迟时间后闭合或断开。 - 时间继电器常用于道岔启动电路中，以实现在道岔转换过程中的时间控制。  **铁路信号系统中使用继电器的原因** - **高可靠性**：作为成熟的开关元件，继电器结构简单、性能稳定，能够在恶劣的铁路环境（如温度变化、振动、潮湿和灰尘）下长期可靠运行。这对于确保信号、道岔和轨道电路等关键设备的安全运行至关重要。 - **高安全性**：继电器的“故障安全”设计原则是其在铁路信号应用中的基础。当继电器发生故障（例如线圈断裂、电源丢失）时，由于重力或弹簧的作用，其触点会自动断开，使信号系统进入最安全的状态（例如信号显示红色），从而最大限度地降低事故风险。 - **高精度和确定性**：继电器具有短而可预测的响应时间，能够实现精确的切换控制。在复杂的联锁逻辑中，继电器操作具有高度确定性，确保信号控制的准确性。 - **灵活性和可扩展性**：通过不同的接线方法，继电器逻辑电路（继电器联锁）可以实现复杂的控制逻辑。系统易于根据车站布局和运营要求进行设计、修改和扩展。 - **良好的电气隔离**：继电器的控制电路（线圈侧）和被控电路（触点侧）完全电气隔离，增强了系统的抗干扰能力和安全性。 请严格按照要求翻译成泰语，并保持原文格式和结构不变。