Ứng dụng của rơle trong hệ thống tín hiệu

Relay là gì?

Relay là một công tắc điện sử dụng lực điện từ để điều khiển việc đóng và mở của một hoặc nhiều mạch điện. Nó thường bao gồm các thành phần chính như cuộn dây điện từ, tiếp điểm và lò xo. Khi cuộn dây điện từ được kích hoạt, nó tạo ra một trường từ hấp dẫn hoặc giải phóng một armature, do đó điều khiển tiếp điểm hoạt động để kết nối hoặc ngắt mạch.

Phân loại Relay

Relay chủ yếu được chia thành hai danh mục lớn: Relay DC và Relay AC.

• Relay DC:

  • Nguồn Điện: Được cấp nguồn bởi nguồn DC.
  • Phân Loại: Dựa trên cực tính của dòng điện, chúng có thể được phân loại thành Relay Không Cực Tính, Relay Cực Tính và Relay Đóng Mở.

• Relay AC:

  • Nguồn Điện: Được cấp nguồn bởi nguồn AC.
  • Phân Loại: Dựa trên nguyên lý hoạt động, chúng bao gồm cả Relay Điện Từ và Relay Dẫn Từ.
    • Relay Điện Từ: Hoạt động tương tự như relay điện từ DC, nhưng lõi của nó thường có cuộn dây che chắn hoặc vòng che chắn để ngăn chặn sự rung động của armature do quá trình qua không của dòng AC.
    • Relay Dẫn Từ: Sử dụng sự tương tác giữa trường từ xoay chiều được tạo ra bởi cuộn dây và dòng cảm ứng trong bộ phận di chuyển (như cánh) do một trường từ xoay chiều khác để tạo ra lực điện từ khiến cánh quay và điều khiển relay.

Ứng Dụng Của Relay Trong Hệ Thống Tín Hiệu Đường Sắt

Relay được sử dụng rộng rãi trong hệ thống tín hiệu đường sắt. Các loại chính bao gồm: Relay DC không phân cực, relay phân cực, relay giữ phân cực, relay AC, v.v.

• Relay DC Không Phân Cực:

  • Là một relay điện từ DC mà cuộn dây không phân biệt cực tính và có thể được kết nối với nguồn điện DC bất kỳ, hoạt động đáng tin cậy khi được kích hoạt.

• Relay Phân Cực:

  • Là một relay DC phân cực với cuộn dây có cực dương và âm cố định, yêu cầu kết nối với nguồn điện DC có cực tính cụ thể.
  • Khi dòng điện đi theo chiều thuận qua cuộn dây, tiếp điểm phía trước đóng với tiếp điểm chung; khi dòng điện đi theo chiều ngược lại, tiếp điểm phía sau đóng với tiếp điểm chung; khi cuộn dây bị mất năng lượng, relay không hoạt động.

• Relay Giữ Phân Cực:

  • Là một loại relay phân cực đặc biệt có cả chức năng phân cực và giữ.
  • Khi được kích hoạt, nó đóng các tiếp điểm tương ứng dựa trên cực tính của dòng điện cuộn dây; sau khi mất năng lượng, các tiếp điểm vẫn giữ trạng thái trước đó cho đến khi dòng điện có cực tính ngược được áp dụng. Đặc tính "bộ nhớ" này làm cho nó được sử dụng rộng rãi trong các mạch logic.

• Relay AC:

  • Được cấp nguồn bởi AC, bao gồm các loại như relay chuyển đổi sợi đèn tín hiệu, máy mã hóa điện FD, relay hai phần hai vị trí JRJC và relay chỉnh lưu.

• Relay Chỉnh Lưu:

  • Là phiên bản cải tiến dựa trên relay DC không phân cực. Nó tích hợp chỉnh lưu và ổn áp tại đầu vào, chuyển đổi AC sang DC trước khi cung cấp cho cuộn dây relay.
  • Relay DJ (Relay Sợi Đèn) thường sử dụng loại relay này.

• Relay Hai Phần Hai Vị Trí:

  • Là một relay dẫn từ điển hình. Nó sử dụng sự tương tác của dòng cảm ứng trong cánh do hai trường từ xoay chiều (thường từ nguồn điện đường ray và nguồn điện địa phương) để tạo ra lực điện từ khiến cánh quay, từ đó điều khiển relay.
  • Relay GJ (Relay Đường Ray) trong mạch tín hiệu pha nhạy 25Hz là loại relay này.

• Relay Thời Gian:

  • Là một relay có chức năng trì hoãn thời gian. Khi tín hiệu đầu vào được áp dụng hoặc loại bỏ, các tiếp điểm đầu ra chỉ đóng hoặc mở sau một khoảng thời gian trì hoãn đã đặt trước.
  • Relay thời gian thường được sử dụng trong mạch khởi động điểm nút để đạt được kiểm soát thời gian trong quá trình chuyển điểm nút.

Lý Do Sử Dụng Relay Trong Hệ Thống Tín Hiệu Đường Sắt

• Độ Tin Cậy Cao:Là một thành phần chuyển mạch đã phát triển, relay có cấu trúc đơn giản, hiệu suất ổn định và có thể hoạt động đáng tin cậy trong thời gian dài dưới môi trường đường sắt khắc nghiệt (như biến đổi nhiệt độ, rung động, độ ẩm và bụi). Điều này rất quan trọng để đảm bảo an toàn cho các thiết bị quan trọng như tín hiệu, điểm nút và mạch đường ray.
• Độ An Toàn Cao:Nguyên lý thiết kế "Fail-Safe" của relay là cơ bản cho việc áp dụng trong hệ thống tín hiệu đường sắt. Khi relay gặp sự cố (ví dụ: cuộn dây bị đứt, mất nguồn), các tiếp điểm sẽ tự động mở do trọng lực hoặc lực lò xo, khiến hệ thống tín hiệu chuyển sang trạng thái an toàn nhất (ví dụ: tín hiệu đỏ), từ đó giảm thiểu rủi ro tai nạn.
• Độ Chính Xác Và Xác Định Cao:Relay có thời gian phản hồi ngắn và có thể dự đoán, cho phép kiểm soát chuyển mạch chính xác. Trong logic liên kết phức tạp, các hoạt động của relay rất xác định, đảm bảo độ chính xác của kiểm soát tín hiệu.
• Độ Linh Hoạt Và Khả Năng Mở Rộng:Các mạch logic relay (liên kết relay) có thể thực hiện các logic kiểm soát phức tạp thông qua các phương pháp đấu dây khác nhau. Hệ thống dễ dàng thiết kế, sửa đổi và mở rộng theo bố cục trạm và yêu cầu vận hành.
• Cách Ly Điện Tốt:Mạch kiểm soát (phía cuộn dây) và mạch được kiểm soát (phía tiếp điểm) của relay hoàn toàn cách ly điện, tăng cường khả năng chống nhiễu và an toàn của hệ thống.