關(guān)于改進(jìn)道岔表示繼電器釋放值的研究

李慶詩(shī)，劉 煒，王 勇，劉思漢

（沈陽(yáng)鐵路信號(hào)有限責(zé)任公司，遼寧 沈陽(yáng) 110025）

關(guān)于改進(jìn)道岔表示繼電器釋放值的研究

李慶詩(shī)，劉 煒，王 勇，劉思漢

（沈陽(yáng)鐵路信號(hào)有限責(zé)任公司，遼寧 沈陽(yáng) 110025）

針對(duì)當(dāng)前交流轉(zhuǎn)轍機(jī)道岔表示電路中室外長(zhǎng)距離電纜線(xiàn)間分布電容較大，影響道岔定反位表示繼電器可靠落下的問(wèn)題，提出通過(guò)增加止片厚度和改變線(xiàn)圈參數(shù)相結(jié)合的方法以提高繼電器釋放值的措施，并對(duì)改進(jìn)措施進(jìn)行驗(yàn)證。

繼電器；釋放值；止片厚度；線(xiàn)圈參數(shù)

鐵路信號(hào)AX系列繼電器是鐵路信號(hào)設(shè)備的重要安全器材，它在運(yùn)用中的可靠、安全是保證鐵路運(yùn)輸自動(dòng)控制、遠(yuǎn)程控制信號(hào)設(shè)備正常使用的必要條件。目前，交流轉(zhuǎn)轍機(jī)道岔表示電路中定、反位表示繼電器（DBJ、FBJ）均采用JPXC-1000型偏極繼電器。該繼電器在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用中是室內(nèi)供電再經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)轉(zhuǎn)轍機(jī)接點(diǎn)后返回室內(nèi)繼電器，由于長(zhǎng)距離電纜線(xiàn)間分布電容較大，存在個(gè)別繼電器不能可靠落下的現(xiàn)象，直接影響道岔實(shí)際位置的正確表示，產(chǎn)生危及行車(chē)安全的后果。本文主要針對(duì)上述問(wèn)題，提出改進(jìn)道岔用表示繼電器釋放值的具體措施。

1 存在問(wèn)題

當(dāng)前，國(guó)內(nèi)交流轉(zhuǎn)轍機(jī)道岔表示電路的室外聯(lián)系線(xiàn)路多采用多芯屏蔽控制電纜作為信號(hào)傳輸?shù)膶?dǎo)線(xiàn)，這樣既安全方便，又可有效減少外部電路干擾的問(wèn)題。然而，在室外電纜線(xiàn)路比較長(zhǎng)的情況下，其電纜內(nèi)部芯線(xiàn)之間和屏蔽層間存在的分布電容就不容忽視。一般情況下，多芯控制電纜的分布電容大小都與電纜的長(zhǎng)度和供電頻率成正比，室外電纜線(xiàn)路越長(zhǎng)、頻率越高，其電容越大。當(dāng)電容量達(dá)到一定程度，就可能使道岔表示繼電器（JPXC-1000型偏極繼電器）不能可靠落下。GB/T 7417—2010《鐵路信號(hào)AX系列繼電器》中規(guī)定JPXC-1000型偏極繼電器的工作值不大于16 V，釋放值不小于4 V。目前，繼電器生產(chǎn)制造單位（以沈陽(yáng)鐵路信號(hào)有限責(zé)任公司為例）實(shí)際生產(chǎn)的JPXC-1000型繼電器的工作值和釋放值在14 V和6 V左右。研究發(fā)現(xiàn)，在交流轉(zhuǎn)轍機(jī)道岔表示電路中，由于室外長(zhǎng)距離電纜內(nèi)部線(xiàn)間分布電容較大的緣故，目前在現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行的定反位表示繼電器（JPXC-1000型繼電器）的釋放值，不能滿(mǎn)足長(zhǎng)距離道岔表示電路的使用要求，容易出現(xiàn)繼電器不能可靠落下的問(wèn)題。

2 磁路系統(tǒng)改進(jìn)方法

針對(duì)以上問(wèn)題，提高道岔定反位表示繼電器的釋放值，以解決長(zhǎng)距離室外電纜條件下的繼電器可靠落下的問(wèn)題十分必要。根據(jù)繼電器的原理結(jié)構(gòu)，可在原JPXC-1000型繼電器的基礎(chǔ)上采取如下磁路系統(tǒng)改進(jìn)措施。

2.1 增加止片厚度

繼電器磁路系統(tǒng)的銜鐵上裝有止片，其安裝在銜鐵與鐵芯的閉合處，用于保證繼電器磁路的最小空氣間隙，減少剩磁影響，防止磁路的鐵磁零件磁化，保證繼電器可靠落下。增加止片厚度，可加大閉合狀態(tài)時(shí)的磁路氣隙，由于降低了繼電器吸合狀態(tài)的電磁吸力，當(dāng)繼電器線(xiàn)圈斷電時(shí)，繼電器的釋放值就會(huì)增大。在保證繼電器工作值基本不變的情況下，增加止片厚度可以達(dá)到增大釋放值的效果。

需要說(shuō)明的是，在線(xiàn)圈電阻值不變的情況下，單純地增加止片厚度，可以提高繼電器的釋放值，但繼電器工作值也有一定程度的增加，因此，為了保證改進(jìn)后的繼電器工作值和釋放值均在產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，增加止片厚度的同時(shí)，應(yīng)增加繼電器的工作安匝數(shù)，需要適當(dāng)改變繼電器的線(xiàn)圈參數(shù)。

2.2 改變線(xiàn)圈參數(shù)

改變線(xiàn)圈參數(shù)主要是從改變漆包線(xiàn)線(xiàn)徑大小和線(xiàn)圈匝數(shù)2方面綜合考慮。在止片厚度不變的情況下，通過(guò)增加漆包線(xiàn)線(xiàn)徑，合理減少線(xiàn)圈匝數(shù)，從而降低線(xiàn)圈電阻，增大線(xiàn)圈電流，這樣可以增加繼電器工作安匝數(shù)，增加鐵芯中磁通量和磁場(chǎng)吸力，進(jìn)而降低繼電器的工作值。

3 改進(jìn)后的繼電器磁路結(jié)構(gòu)

根據(jù)上述改進(jìn)方案，在原有JPXC-1000型偏極繼電器的基礎(chǔ)上，可以采用改變線(xiàn)圈參數(shù)和增加止片厚度相結(jié)合的方法提高偏極繼電器釋放值，實(shí)現(xiàn)安全控制遠(yuǎn)距離轉(zhuǎn)轍機(jī)的目的。經(jīng)過(guò)理論計(jì)算和樣機(jī)試制驗(yàn)證，改進(jìn)后的新型偏極繼電器前后線(xiàn)圈電阻均為400 Ω，止片厚度略有增加，磁路零件結(jié)構(gòu)、接點(diǎn)系統(tǒng)等與JPXC-1000繼電器完全相同。按AX系列繼電器命名規(guī)則可確定為JPXC-800型偏極繼電器，其磁路系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 JPXC-800型繼電器的磁路系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

4 改進(jìn)前后電氣特性分析

根據(jù)上述改進(jìn)方案，對(duì)3臺(tái)JPXC-1000型繼電器樣品分別進(jìn)行逐臺(tái)改進(jìn)試制；改進(jìn)后的3臺(tái)繼電器型號(hào)為JPXC-800，為了能準(zhǔn)確反映繼電器電氣特性的變化，每臺(tái)繼電器改進(jìn)前后的機(jī)械壓力值大致相同。表1為改進(jìn)前后的繼電器電氣特性數(shù)據(jù)。

表1 改進(jìn)前后的繼電器電氣特性數(shù)據(jù)

從表1可知，改進(jìn)后的JPXC-800型繼電器與原JPXC-1000型偏極繼電器相比，釋放值顯著提高，并且工作值、反向不吸起值均在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，說(shuō)明改變線(xiàn)圈參數(shù)和增加止片厚度相結(jié)合的方法是有效的。

為進(jìn)一步分析改進(jìn)后新型JPXC-800型繼電器在現(xiàn)場(chǎng)交流轉(zhuǎn)轍機(jī)道岔表示電路中的使用情況，驗(yàn)證其能否解決室外長(zhǎng)距離電纜線(xiàn)間分布電容較大而導(dǎo)致繼電器不能可靠落下的問(wèn)題。在北京全路通信信號(hào)設(shè)計(jì)院和烏魯木齊鐵路局的配合下，在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行了室外長(zhǎng)距離（大于6 km）電纜條件下的道岔動(dòng)作試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果顯示，JPXC-800替代JPXC-1000型偏極繼電器用作道岔定、反表示繼電器可有效解決上述問(wèn)題。改進(jìn)后的JPXC-800型偏極繼電器的基本測(cè)試方法仍依據(jù)GB/T 6902—2010《鐵路信號(hào)繼電器試驗(yàn)方法》進(jìn)行；機(jī)械特性參數(shù)與JPXC-1000型繼電器完全相同，符合GB/T 7417—2010《鐵路信號(hào)AX 系列繼電器》的規(guī)定；繼電器插座完全采用原JPXC-1000型繼電器插座，插座定義與原JPXC-1000型繼電器一致，既保證了通用性，又便于更換。

5 結(jié)論

在原有JPXC-1000型偏極繼電器的基礎(chǔ)上，通過(guò)改變線(xiàn)圈參數(shù)和增加止片厚度相結(jié)合的方法改進(jìn)而成的新型偏極繼電器JPXC-800，可以提高繼電器的釋放值，有效解決交流轉(zhuǎn)轍機(jī)道岔表示電路中由于室外長(zhǎng)距離電纜線(xiàn)間分布電容較大而導(dǎo)致繼電器不能可靠落下的問(wèn)題，滿(mǎn)足道岔表示電路中的使用要求，進(jìn)而保障長(zhǎng)距離道岔控制的安全性。

［1］西安全路通號(hào)器材研究所，沈陽(yáng)鐵路信號(hào)工廠(chǎng)，西安鐵路信號(hào)工廠(chǎng).GB/T 6902—2010鐵路信號(hào)繼電器試驗(yàn)方法［S］.北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2010.

［2］沈陽(yáng)鐵路信號(hào)工廠(chǎng)，西安鐵路信號(hào)工廠(chǎng)，西安全路通號(hào)器材研究所.GB/T 7417—2010鐵路信號(hào)AX系列繼電器［S］.北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2010.

［3］胡耀華.信號(hào)繼電器及檢修［M］.北京：中國(guó)鐵道出版社，2012．

U224.4

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2018.01.030

2095－6835（2018）01－0030－02

〔編輯：劉曉芳〕