劉鑫東 呼和浩特鐵路局呼和浩特電務(wù)段

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鐵路信號設(shè)備的自動化控制技術(shù)探析

劉鑫東 呼和浩特鐵路局呼和浩特電務(wù)段

【文章摘要】

【關(guān)鍵詞】

鐵路信號設(shè)備；繼電器；自動化控制

引言

鐵路信號設(shè)備類型較多，如車站連鎖設(shè)備、機車信號控制設(shè)備、列車運行控制設(shè)備、調(diào)度設(shè)備、道口信號設(shè)備等，信號設(shè)備是實現(xiàn)鐵路管理與安全運行的現(xiàn)實基礎(chǔ)，而信號設(shè)備中廣泛應(yīng)用有各類繼電器，通過繼電器來執(zhí)行管控動作，捕捉與反饋列車運行信息。在鐵路信號設(shè)備控制上，多選擇應(yīng)用安全型繼電器作為設(shè)備自動化控制的基礎(chǔ)。基于此，以繼電器原理及應(yīng)用為重點，分析信號設(shè)備自動化控制技術(shù)及實現(xiàn)方式。

1.鐵路信號繼電器原理及作用認知

繼電器屬于鐵路信號設(shè)備自動化控制實現(xiàn)的基礎(chǔ)元器件，由電磁系統(tǒng)與接點系統(tǒng)共同構(gòu)成。鐵路信號繼電器接點系統(tǒng)主要表現(xiàn)為靜接點與動接點兩大部分，電磁系統(tǒng)則主要由線圈、鐵芯、銜鐵與軛鐵構(gòu)成。繼電器動作原理為：通過輸入一定值電流，電流經(jīng)線圈后產(chǎn)生電磁吸引力，從而對銜鐵進行吸引，此時銜鐵則會驅(qū)動接點系統(tǒng)運行，改變系統(tǒng)運行狀況并描述電流狀況。基于此可以看出，繼電器存在著顯著的開關(guān)特性，通過接點通斷狀態(tài)的調(diào)整，可以實現(xiàn)相關(guān)電路的有效控制。在信號設(shè)備中應(yīng)用繼電器，可以借助微小的電信號來對電路中較大對象執(zhí)行控制，支持多個對象與多個回路控制，且可以實現(xiàn)對遠距離對象的狀態(tài)控制。繼電器開關(guān)性能十分突出，斷開時阻抗表現(xiàn)較大，而在閉合狀態(tài)時其阻抗較小，能夠有效隔離故障問題。在鐵路信號設(shè)備管控領(lǐng)域，繼電器主要作為接口元件，并廣泛應(yīng)用于信號機、轉(zhuǎn)轍機、軌道電路與系統(tǒng)主機中，屬于信號設(shè)備自動化控制的基礎(chǔ)元件。

2.鐵路信號設(shè)備中典型的安全型繼電器分析

為保障鐵路信號設(shè)備運行與管控質(zhì)量，多要求在選用繼電器時應(yīng)用定型產(chǎn)品即安全型繼電器，該繼電器的典型結(jié)構(gòu)為無極繼電器，分插入式繼電器與非插入式繼電器兩種形式，前者單獨應(yīng)用且配置有防塵罩，后者則在匝內(nèi)應(yīng)用沒有配置防塵罩。安全型繼電器主要包括三種類型，其一，有極繼電器，較為典型的型號為JYJXC-135/220，設(shè)置有反位與定位兩種狀態(tài)。在這種繼電器中，部分軛鐵以刃形長條永久磁鋼來代替，因永久磁鋼加入，磁路系統(tǒng)中則產(chǎn)生了兩條固定磁路，并通過磁路來保護斷電后繼電器狀態(tài)。當接入電源后，固定磁路與電磁路之間對比并驅(qū)動銜鐵運動從而改變通斷狀態(tài)；其二，無極繼電器。無極繼電器以電磁力大小來實現(xiàn)拉桿動作，在功率較大的信號電路領(lǐng)域具備較強適用性，為避免接點組間出現(xiàn)飛弧短路問題，于兩組加強接點組之間配置了云母隔弧片，隔弧片具備突出的絕緣性能與耐高溫性能；其三，整流式繼電器。該型號繼電器與無極繼電器結(jié)構(gòu)相似，并在無極繼電器基礎(chǔ)上進行了改造，主要是在接點組中安裝了二極管，從而形成了全波或半波整流電路。交流電源輸入后需要通過整流處理方可進入到線圈。

3.基于繼電器的鐵路信號設(shè)備自動化控制技術(shù)分析

鐵路信號設(shè)備自動化控制，以繼電器為基礎(chǔ)元件，通過繼電器構(gòu)成控制電路，即繼電電路。在選用繼電器時需要遵循一定的原則，如應(yīng)以電路相關(guān)指標為依據(jù)確保繼電器類型、電阻等參數(shù)符合相關(guān)要求，在電路中采取串聯(lián)方式應(yīng)用繼電器時，則需要確保串聯(lián)繼電器數(shù)量符合電壓要求。此外，應(yīng)確保繼電器接點電流在電路工作電流范圍內(nèi)，如果需要則應(yīng)選擇應(yīng)用并聯(lián)連接方式。如繼電器接點數(shù)量無法滿足電路需求，則可以進行復(fù)示繼電器設(shè)置。在自動化控制上，需要明確繼電器表達問題，一般而言，以XL來表示信號繼電器，AJ來表示按鈕繼電器，而對于相同功能與作用的繼電器表達，則需要進一步區(qū)分，如命名為XLAJ、 SLAJ。繼電器定位是自動化控制的關(guān)鍵，要求繼電器定位狀態(tài)與設(shè)備定位狀態(tài)始終保持一致。道岔定位狀態(tài)則表現(xiàn)為開通定位，而信號機定位狀態(tài)則表現(xiàn)為關(guān)閉定位，軌道電路定位狀態(tài)則表現(xiàn)為空閑。此外，繼電器落下狀態(tài)應(yīng)滿足安全性原則，要求與設(shè)備安全側(cè)相保持一致。當信號繼電器落下時，則要求信號機處于關(guān)閉狀態(tài)，而當軌道繼電器處于落下狀態(tài)時，則表示軌道電路此時處于被占用狀態(tài)。通過箭頭方向來描述繼電器定位狀態(tài)。在實現(xiàn)鐵路信號設(shè)備自動化控制時，要求其繼電器線圈設(shè)定滿足相關(guān)要求，如選用單線圈時，為確保線圈滿足繼電器工作安匝與釋放安匝需要，則要求經(jīng)過線圈電流為串聯(lián)狀態(tài)時的一倍，相應(yīng)的，其功率消耗也會增加。在這種條件下，線圈溫度容易偏高?；诖耍^電器多選用兩線圈串聯(lián)方式，也可依據(jù)實際需要選用分線圈方式，以滿足電路電壓與繼電器運行為準。依托繼電器狀態(tài)定位與通斷調(diào)整，通過信號傳輸實現(xiàn)鐵路信號設(shè)備自動化控制，為實現(xiàn)信號設(shè)備高質(zhì)量運行提供了保障。

4.結(jié)語

鐵路信號設(shè)備運行狀態(tài)與質(zhì)量直接關(guān)系著鐵路列車運行效率與安全，關(guān)系著工作人員工作強度。隨著科技發(fā)展，鐵路信號設(shè)備科技含量獲得顯著提升，為鐵路信號設(shè)備自動化控制提供了充分的技術(shù)條件。而鐵路信號繼電器則是實現(xiàn)信號設(shè)備自動化控制的關(guān)鍵，也是自動化控制技術(shù)在信號設(shè)備管控領(lǐng)域的典型應(yīng)用?；诖?，以繼電器為重點，對典型的安全型繼電器進行了一定分析，重點對繼電器選用、定位狀態(tài)與相關(guān)要求進行了探究。采取自動化控制技術(shù)并以繼電器為接口元件，實現(xiàn)相關(guān)動作控制，來保障鐵路信號設(shè)備高效運行。

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在整個鐵路列車運行過程中，鐵路信號設(shè)備承擔著列車運行信息傳輸?shù)闹匾蝿?wù)，是實現(xiàn)列車運行組織與指揮的現(xiàn)實依據(jù)，對于保障列車運行安全、提高列車運行效率與改善行車人員勞務(wù)條件等發(fā)揮著極為關(guān)鍵的作用。而鐵路信號中全部的各類繼電器統(tǒng)稱為信號繼電器，而信號繼電器則是實現(xiàn)鐵路信號設(shè)備自動化控制的關(guān)鍵?；诖?，以鐵路信號繼電器為基點，對信號設(shè)備自動化控制技術(shù)進行探究。

【作者簡介】

劉鑫東（1989.4-），男，漢族，內(nèi)蒙古呼和浩特人，本科，助理工程師。