铁路信号继电器

一、信号继电器概述
天京电力科技有限公司生产的信号继电器是用于铁路信号中的各类继电器的统称，是各类信号控制系统不可缺少的重要器件。
（一）、铁路信号对继电器的要求
信号继电器作为铁路信号系统中的主要（或重要）器件，它在运用中的安全、可靠就是保证各种信号设备正常使用的必要条件。为此，铁路信号对继电器提出了极其严格的要求，具体如下：
(l）动作必须可靠、准确；
(2）使用寿命长；
(3）有足够的闭合和断开电路的能力；
(4）有稳定的电气特性和时间特性；
(5）在周围介质温度和湿度变化很大的情况下，均能保持很高的电气绝缘强度。
具体要求见《信号维修规则技术标准》11继电器11 . 1通则。
按照工作的可靠程度，信号继电器可分为三级：
一级继电器：绝对不允许发生前接点与动接点之间的熔接；衔铁落下与前接点的断开由衔铁及可动部分的重量来保证；当任意一组前接点闭合时，所有后接点必须全部断开，反之亦然；衔铁处于落下位置时，应该稳定的工作，后接点压力主要由重力作用产生；有较高的返还系数：轨道继电器不小于50%，一般继电器不小于30％。
二级继电器：衔铁依靠本身重量或接点弹片反作用力返还；返还系数不小于20%；当任意一组前接点闭合时，所有后接点必须全部断开，反之亦然。
三级继电器（电码型和电话型）：衔铁返还与后接点的压力均由动接点弹片的反作用力产生；前后接点均有熔接的可能。
在信号设备的执行电路中，如果继电器由于工作不正常而不能断开前接点时，将严重威胁行车的安全，故设计时均采用一级继电器，又由于一级继电器的高度可靠性。因此，在电路中就不再考虑用电路的方法来检查继电器衔铁的落下状态。因此，在检修一级继电器时，要求特别注意其可靠性，并严格保证其技术条件。电码型继电器使用在选择电路中，不道接控制对象，但也绝不允许降低对这类继电器可靠性的要求，因为它们工作的好坏道接影响信号设备的正常动作，对保证列车的安全运行具有同样的重要意义。
相似。当给线圈中通以一定数值的电流后，在衔铁和铁芯之间就产生一定数量的磁通，该磁通经铁芯、衔铁、扼铁和气隙形成一个闭合磁路，铁芯对衔铁就产生了吸引力。吸引力的大小取决于所通电流的大小。当电流增大到一定值时，吸引力增大到能克服衔铁向铁芯运动的阻力时（主要是衔铁自重），衔铁就被吸向铁芯。由衔铁带动的动接点（随衔铁一起动作的接点）也随之动作，与动合接点（前接点，以下称前接点）接通。此状态称为继电器励磁吸起（以下简称吸起）。
吸引力随电流的减小而减小，当吸引力减小到不足以克服衔铁重力时衔铁靠自重落下（称为释放），衔铁带动动接点与前接点断开，与动断接点（后接点，以下称后接点）接通。此状态称为继电器失磁落下（以下简称落下）。
可见，继电器具有开关特性，可利用它的接点通、断电路，构成各种控制和表示电路。如图1一l(b）的信号点灯电路，前接点接通时点亮绿灯，后接点接通时点亮红灯。
（二）、继电器的继电特性
继电器的特性是当输人量达到一定值时，输出量发生突变，如图1一2所示。继电器
线圈回路为输入回路，继电器接点所在回路为输出电路。当线圈中电流Ixl从0增加到某一定值Ix2时，继电器衔铁被吸引，接点闭合，接点回路中的电流Iy，从0突然增大到Iy2。此后，若Ix继续增大，由于接点回路中阻值不变，Iy保持不变。当线圈中电流Ix减到Ixl时，继电器衔铁释放，输出电流Iy从Iy2减小到0，此后，Ix再减小，Iy保待为0不变。
 （四）、继电器的作用
继电器具有继电特性，能以极小的电信号来控制执行电路中相当大功率的对象，能控制数个对象和数个回路，能控制远距离的对象。由于继电器的这种性能，给自动控制和远程控制创造了便利的条件，所以，它广泛应用于国民经济各部门的生产过程控制和国防系统的自

③当一组不应闭合的后接点仍然闭合时，结构上能防止所有前接点闭合。
非安全型继电器（C型）是必须监督检查接点在电路中的工作状态，以保证安全条件的继电器。其特点是：
①由于继电器在使用时已检查了衔铁的释放，因此不必采用非熔接性接点材料。
②当一组不应闭合的前接点仍然闭合时，结构上能保证所有后接点不闭合。反之亦然。
N型继电器主要依靠衔铁自身重力释放，故又称重力式继电器。C型继电器主要依靠弹簧弹力释放衔铁，故又称弹力式继电器。一般说来，N型继电器的安全性、可靠性高于C型继电器。
二、安全型继电器
AX系列安全型继电器，是在座式继电器和大插入式继电器的基础上，由我国自行设计和制造的。它与座式和大插入式相比，结构新颖、重量轻、体积小。经现场几十年的运用考验，证明其安全可靠、性能稳定，能满足信号电路对继电器提出的各种要求。它是我国铁路信号继电器的主要定型产品，应用*为广泛。
（一）、安全型继电器概述
安全型继电器是直流24V系列的重弹力式直流电磁继电器，其典型结构为无极继电器，
其他各型继电器由无极继电器派生。因此，绝大部分零件都能通用。
1．插入式和非插入式
安全型继电器分为插入式和非插入式。插入式多为单独使用，非插入式常使用于有防尘
外壳的组匣中。两者的区别仅在于，插入式继电器带有透明性能很好的外罩（由聚甲基丙烯酸甲醋或聚碳酸酷制成），用以密封防尘，同时为了与插座配合使用，插入式继电器安装在酚醛塑料制成的胶木底座上。插入式无极继电器如图1一3所示。
插入式继电器的外形尺寸为163 mm×48. 5 mm×160 mm，重量1.2~1.8kg。非插入式继电器的外形尺寸为（131~149)mm×35 mm×(105一140)mm（视不同品种略有不同），重量1 . 0~1 . 6 kg。
在实际使用中，为便于维修，多采用插入式继电器。
2．安全型继电器的型号表示法
安全型继电器型号用汉字拼音字母和数字表示，字母表示继电器种类，数字表示线圈的电阻值（单位n)，例如。
．安全型继电器的品种及用途
安全型继电器具有无极、无极加强接点、无极缓放、无极加强接点缓放、整流式、有极、有极加强、偏极、单闭磁5种9类，如表1一2所示。它们的特性和线圈电阻值各不相同，在信号电路中有不同的作用。
4．继电器插座
安全型继电器组成插入式，需加装继电器插座板，其结构如图1一4所示。
③采用剩磁极小的铁磁材料构成磁路系统，并在衔铁与极靴之间设有一定厚度的非磁性止片，当衔铁吸起时仍有一定的气隙以防剩磁吸力将衔铁吸住。
④衔铁不致因机械故障而卡在吸起状态。
6．安全型继电器的寿命
继电器的寿命指的是接点的寿命，包括电寿命和机械寿命。继电器的电寿命，规定为普通接点2×106次，加强接点2×l05次，有极继电器的加强定位、反位接点接通1×105次，断开l×103次。机械寿命l0×l06次。
 
（二）、安全型继电器的结构和动作原理
1．无极继电器
无极继电器有JWXC-2000、JWXC-1700、JWXC-1000、JWXC-7、JWXC-2.3、JWXC-370/480型及缓放的JWXC-H600、JWXC-H340、JWXC-500/H300等品种。
（１）直流无极继电器的结构
 

JWXC型直流无极继电器的结构如图1－3所示。无极继电器由电磁系统和接点系统两大部分组①线圈
线圈水平安装在铁芯上，分为前圈和后圈，之所以采用双线圈，主要是为了增强控制电路的适应性和灵活性，可根据电路需要单线圈控制、双线圈串联控制或双线圈并联控制
线圈绕在线圈架上，线圈架由酚醛树脂压制而成。缓放型无极继电器为了增加缓放时间，采用铜质阻尼线圈架。线圈用高强度漆包线密排绕制，抽头焊有引线片，线圈与电源片的连接如图1－8所示。
 

 ②铁芯
铁芯由电工纯铁制成，其为软磁材料，具有较高的磁通密度和较小的剩磁，以利于继电器的工作。外层镀锌防护。铁芯如图1一9所示。它的尺寸大小，根据继电器的规格不同而有区别。缓放型继电器、灵敏继电器尺寸大些，以加大缓放时间或减小工作值。极靴在铁芯头部，用冷镦法加粗。在极靴正面，钻有两个圆孔，是为了组装和检修时，紧固和拆装铁芯用的。
 

 二、安全型继电器
AX系列安全型继电器，是在座式继电器和大插入式继电器的基础上，由我国自行设计和制造的。它与座式和大插入式相比，结构新颖、重量轻、体积小。经现场几十年的运用考验，证明其安全可靠、性能稳定，能满足信号电路对继电器提出的各种要求。它是我国铁路信号继电器的主要定型产品，应用*为广泛。
 

1．无极继电器
无极继电器有JWXC-2000、JWXC-1700、JWXC-1000、JWXC-7、JWXC-2.3、JWXC-370/480型及缓放的JWXC-H600、JWXC-H340、JWXC-500/H300等品种。
（１）直流无极继电器的结构
JWXC型直流无极继电器的结构如图1－3所示。
 

无极继电器由电磁系统和接点系统两大部分组成。电磁系统包括线圈、铁芯、扼铁和衔铁。如图1一7所示，具有结构紧凑、加工方便等特点。
无极加强接点继电器
加强接点继电器是为通断功率较大的信号电路而设计的。
 

无极加强接点继电器有JWJXC一480型、缓放的JWJXC一H125/0.44和JWJXC一H125/0.13型等品种。
JWJXC一480型继电器，其磁系统具有加大尺寸的无极磁路，接点系统由两组普通接点和两组加强接点组成，表示为2QH和2QHJ。普通接点与无极继电器相同，加强接点则具有特殊设计的大功率接点和磁吹弧器。
JWJXC一H125/0.44和JWJXC一H125/0.13型无极加强接点缓放继电器，其电磁系统和无极缓放继电器（JWXC一H340）相同。接点系统由两组带磁吹弧器的加强前接点、两组不带磁吹弧器的加强后接点和两组普通接点组成，即2QJ、2H、2QH。前圈为主线圈，后线圈为电流保持线圈。JWJXC —H125/80型继电器则是专为交流转辙机设计的缓放继电器，其后线圈为电压保持线圈。
无极加强接点继电器电磁系统虽与无极继电器相同，但由于接点系统结构的改变，引起磁系统的结构参数有较大变化。无极加强接点继电器的线圈与电源片连接方式与无极继电器相同。

整流式继电器
整流式继电器用于交流电路中。它通过内部的半波或全波整流电路将交流电变为直流电而动作。之所以如此，是为了避免在AX系列继电器中采用结构形式完全不同的交流继电
器，以提高产品的系列化、通用化程度。
整流式继电器的电磁系统与无极继电器相同。只是磁路结构参数有所不同。更主要的是，在接点组上方安装由二极管组成的半波或全波整流电路。
整流式继电器有JZXC一480、JZXC一0 . 14、JZXC一156、JZXC一H18型及派生的JZXC一H18F型等品种。
JZXC--48O型继电器的磁路具有加大的尺寸（加大止片厚度），是为了增大返还系数而不使工作值增加很多。它具有不规则的4QH与2Q接点组。在接点组上，安装有二极管

2CP25组成的桥式全波整流电路。
JZXC一0 . 14型继电器磁系统与JZXC一480相同。两线圈并联连接，有4QH接点组，接点组上方安装由2CZ一1型二极管组成的半波整流电路。
JZXC一H156与JZXC一H18型继电器为具有缓放特性的整流式继电器，其采用铜线圈架，接点系统为4QH接点组，在接点组上方，安装由二极管2CPZ导组成的桥式全披整流电路。JZXC一H18F是JZXC一H18的派生型号，具有防雷性能，以保护整流二极管免遭击穿。

 

JZXC一H142型、JZXC一H138型和JZXC一H60型整流式继电器用于LED为光源的信号点灯电路。JZXC一16/16型整流式继电器具有较高的返还系数，用于自动闭塞区间信号点灯电路，可解决长距离供电电缆漏泄电流大，灯丝断电器释放不可靠的问题。其前圈为二极管封闭的短路线圈，无整流单元与电源线直接连接，具有一定的防雷功能。
整流式继电器的接点系统的结构与无极继电器相同，零部件全部通用，只是接点的编号有区别。
有极继电器
有极继电器根据线圈中电流极性不同而具有定位和反位两种稳定状态，这两种稳定状态
在线圈中电流消失后，仍能继续保持，故又称极性保持继电器。它的特点是磁系统中增加了永久磁钢。在线圈中通以规定极性的电流时，继电器吸起，断电后仍保持在吸起位置；通以反方向电流时，继电器打落，断电后保持在打落位置。
有极继电器有JYXC-660、JYXC-270型和加强接点的JYJXC-J3000和JYJXC-135/220
型等品种
 

（1）有极继电器的结构
有极继电器的磁路结构与无极继电器基本相同，不同的只是用一块端部呈刃形的长条形
永久磁钢代替无极继电器的部分轭铁。磁钢与轭铁间用螺钉联结。
永久磁钢的外形见图1一16。在与扼铁联结的部位有两个大于螺钉的圆孔，便于与扼铁安装时适当地调节磁钢的前后位置。磁钢上部的中间位置有一台面，以形成均匀的第二工作气隙。台面的中间有一凹槽，使拉杆下部不致与磁钢抵触而影响第二工作气隙的调整。
有极继电器的角形衔铁的尾部加装两个青铜螺钉，用来调节第二工作气隙的大小。在铁芯部位没有加装止片。
JYJXC一135/220和JYJXC一J3000。分别是原JYJXC一220/220和JYJXC一3000的改进型。其结构及特性都有较大变化，以克服原继电器在使用中出现的外部机械力作用下在高电压时反位不打落的问题。改进型继电器利用偏极继电器的铁芯，增加了偏极磁钢，衔铁增加了止片，形成特性较对称的永磁磁路。JYJXC一X135/220型是在JYJXC一135/220型的加强接点上罩一个专用的熄弧装置而构成的。
有极继电器的线圈引线与电源片的连接与无极继电器相同。
有极继电器衔铁位置的定位、反位规定为：衔铁与铁芯极靴之间的间隙*小时（即吸起状态）的位置规定为定位，此时闭合的接点叫做定位接点（符号为D，相当于前接点）；衔铁与铁芯极靴之间的间隙*大时（即打落状态）的位置规定为反位，此时闭合的接点叫做反位接点（符号为F，相当于后接点）。
对于两线圈串联使用的有极继电器，如JYXC一660、JYXC一270、JYJXC一J3000，电源片1接电源正极，4接电源负极，为定位吸起，反之为反位打落。对于分线圈使用的有极继电器JYJXC135/220则规定前圈的电源片3接电源正极，4接电源负极时为定位吸起；而后圈的电源片2接电源正极，1接电源负极时，为反位打落。
有极继电器的接点系统与无极继电器相同。改进型的有极继电器JYJXC一135/220T JYJXC一J3000的接点系统有较大改变：加强接点片加厚，取消接点托片，动接点片改为面接触以增大接触面积。JYJXC一J3000还取消了普通前接点。
偏极继电器
JPXC一1000型和JPXC一400型偏极继电器是为了满足信号电路中鉴别电流极性的需要设计的。它与无极继电器不同，衔铁的吸起与线圈中电流的极性有关，只有通过规定方向的电流时，衔铁才吸起，而电流方向相反时，衔铁不动作。但它又不同于有极继电器不同，只有一种稳态，即衔铁靠电磁力吸起后，断电就落下，落下是稳定状态。
（1）偏极继电器的结构
偏极继电器的磁系统与无极继电器基本相同，如图1一17所示。但铁芯的极靴是方形的，在方极靴下方用两个螺钉固定永久磁钢，使衔铁处于极靴和永久磁钢之间，受永磁力的作用偏于落下位置。由于永磁力的存在，衔铁只安装一块重锤片，后接点的压力由永磁力和重锤片共同作用产生。

．单闭磁继电器
JDBXC一1100型、JDBXC一A55O/550型和JDBXC一1500型单闭磁继电器在信号电路中常作为双命令控制继电器使用。它的外观与无极继电器完全一样，但磁系统有较大差别。如图1-18所示。磁系统由L形轭铁、U形铁芯及T形扼根组成。装配时先在U形铁芯上套上两个方形线圈，再用螺钉紧固在T形扼根上。L形扼铁与扼根铆成一个整体。
单闭磁继电器的线圈为扁平形，是专为配合U形铁芯而设计的，线圈与电源片的连接如
JWXC一1000型继电器的吸合时间为0 . 10一0 . 15s，返回时间为0 . 01s一0 . 02s。
可见继电器都是缓动的，但其缓吸、缓放时间都非常短。

JWJXC一480、JWJXC一H125/0/0.44、JWJXC一H125/0.13、JYJXC-135/220等都规定了接点的正负极性，使用中要注意磁吹弧的方向。这样，接点电流产生的磁场方向与磁钢的磁场方向一致，还保证不会产生对磁钢的去磁作用。
用永久磁钢作磁吹弧有许多优点：可节省铜线和绝缘材料，灭弧系统结构简单
三、时间继电器
JSBXC一850和JSBXC1一850型等时间继电器是一种缓吸继电器，借助电子电路，获得180s、30s、13s、3s等延时，以满足信号电路的需要。时间继电器由时间控制单元与JWXC-型无极继电器组合而成。时间控制单元装在印刷电路板上，安装在接点组的上方。鉴别销号码14、55。时间继电器的基本情况如表1一6所列。
JSBXC一850型继电器的接点编号与无极继电器相同。图1一32中，除73、62外，时间控制单元的端子号与继电器接点完全相同。除73接＋电源，62接一电源以及按所需时间连接对应接点外，继电器内部尚需连接1一81、2一13、3一71、4一23、11一51、12一53。因此，可供使用的只有第三、第四组两组接点组，和第二组前接点。
另有JSBXC一780型和JSBXC一820型，它们的缓吸时间与JSBXC一850型有所不同，以满足不同电路的需要。
 

二、JSBXC1一850型时间继电器
JSBXC一850时间继电器采用RC延时电路，在使用中由于电容器老化和环境温度变化，延时时间有漂移，需定期检修和调整其时间常数。而JSBXC1一850型可编程时间继电器，是新一代的时间继电器，它采用微电子技术，通过单片机软件设定不同的延时时间。它采用动态电路输出，延时精度高（为士5%)，不需要调整，电路安全可靠，它不改动继电器的外部配线，代用很方便。JSBXC1一850型时间继电器内部电路如图1一33所示。电路由4部分组成：输人电路、控制电路、电源电路和动态输出电路。
JSBX1一850型继电器在使用时应注意以下各点：
(l）继电器线圈两端并联有二极管，所以线圈的1、3端应接正电，2、4端接负电。
(2）如果继电器缓吸时间出现误差，应更换控制电路中的晶振或单片机。
(3）如果继电器通电后工作正常，但发光二极管不亮，可更换发光二极管。
(4）如果继电器通电后不吸起，此时若发光二极管每秒闪1次，应检查动态输出电路中的元件是否有损坏的；若发光二极管不闪，应对4部分电路进行分别检查。经检查输入条件正确，则是控制电路板出现故障，建议更换电路板。
JSBXC，一870B01型时间继电器是对JSBXC，一850型的缓吸时间的不同要求而设计的。此外，还有用于道口信号电路中的JSC一30型时间继电器，它采用了JSBXCI一850型继电器的延时技术，有专用的软件。
电源屏用继电器
电源屏用系列继电器是为信号电源屏专门设计的继电器，用来代替交流接触器和中间继
电器，在电源屏中起转换、表示和监督作用，以减少电源屏故障，提高设备的可靠性。
电源屏用继电器分为无极、整流、交流三种继电器，按使用电源分为交流24V、交流220V和直流24V、直流220V四种。此外，还有加强接点的。这样一共有14个品种，它们的基本情况如表1一7所列。
电源屏系列继电器采用插接式结构，安装方式与AX系列继电器相同。采用专用插座，其上端带有锁住装置，在继电器插入插座后，可以用卡板将继电器锁住，保证继电器在使用时与插座接触可靠。
 
（一）、电源屏用直流继电器
电源屏用直流加强接点继电器有JWJXC一7200 , JWJXC一100、JWJXC一6800和JWJXC一440型四个品种。
前三种继电器的电磁系统的构造及动作原理与安全型无极继电器基本相同，不同点在于
它们采用专用铁芯，衔铁止片厚 1.2 mm，以提高释放值，减小释放时间。
JWJXC一440型继电器的电磁系统与安全型偏极继电器基本相同，但极靴是方形的，方形极靴下方固定有特制的永久磁钢，使衔铁处于极靴与永久磁钢之间，受永久磁钢的吸引力和重锤片重力的作用，衔铁处于释放位置。这样后接点压力由永久磁钢与重锤片共同产生，使加强后接点保持足够的接点压力。其动作原理同偏极继电器，使用时应注意线圈电源的极性。
JWJXC型继电器的接点系统由普通接点和加强接点组成，JWJXC一440型继电器
它们的结构与安全型继电器
电源屏用整流继电器
 

电源屏用整流继电器有JZJXC-7200、JZJXC-100和JZXC-20000三种。它们由电磁系统、接点系统与整流单元组成。电磁系统的构造与JWJXC-7200型继电器相同。JZJXC-7200和JZJXG-100有加强接点，接点构造与JWJXC-7200型继电器相似，只是加强静接点没有安装熄弧器。这是因为熄弧器的吹弧方式与电流方向有关，而JZJXC型继电器的接点负载为交流，如果安装熄弧器，就会一会儿向内吹弧，一会儿向外吹弧，当电弧往接点片内部吹时，可能造成接点片间互相短路。因此不安装熄弧器，而是利用接点间隙及交流电过零点的原理熄弧。
JZJXC一7200和JZJXC一100型继电器的整流单元是由四个IN4007型硅二极管组成全波整流器。由于接点组上没有安装整流单元的位置，只能外附。使用时，应将所附带的整流单元的交流端接电源，直流正极接继电器的电源3（插座位置13)，直流负极接电源片2（播座位置14)，而电源片l（插座位置3）与电源片4