Реле являются элементной базой систем железнодорожной автоматики и телемеханики и обеспечивают прежде всего зависимости, необходимые для обеспечения безопасности движения поездов.
Реле железнодорожной автоматики разделяют: по принципу действия — на электромагнитные, электромагнитные с термоэлементом, индукционные (секторные), электронные;
по роду тока, питающего обмотку, — на реле постоянного тока (нейтральные, поляризованные, нейтрально-поляризованные или комбинированные) и переменного тока;
по числу обмоток на сердечнике (сердечниках) — на одно-, двух- и многообмоточные;
по числу положений контактной системы — на двух- и трехпозиционные;
по номинальному напряжению (току);
по времени срабатывания (притяжения) и отпускания якоря — на быстродействующие, нормально действующие, медленно действующие и временные;
по режиму работы — на реле для длительного (непрерывного) режима работы и кратковременного (импульсного) режима;
по активному сопротивлению обмоток, числу витков в обмотках, контактной системе.
Реле железнодорожной автоматики подразделяют также на реле I и II классов надежности. К реле I класса надежности относятся реле, для которых не требуется дополнительный схемный контроль отпускания якоря или дублирование в электрических схемах. Требования к реле I класса надежности следующие: надежное отпускание якоря под действием массы якоря и связанных с ним подвижных частей при отключении напряжения от его обмоток; исключение сваривания замыкающих (фронтовых) контактов и др. Реле I класса применяют в аппаратуре СЦБ, обеспечивающей безопасность движения поездов.
Реле, у которых отпускание якоря гарантируется в меньшей степени и осуществляется в основном под действием реакции контактных пружин, имеют II класс надежности. Защиту от сваривания контактов в этих реле не предусматривают. Реле II класса надежности применяют в аппаратуре, к которой не предъявляются повышенные требования по безопасности.
Малогабаритные реле
Малогабаритные реле постоянного тока относятся к реле I класса надежности и входят в состав аппаратуры СЦБ, обеспечивающей безопасность движения поездов.
Малогабаритные реле имеют два исполнения: штепсельное (в оболочке) для установки на стативах и в релейных шкафах и нештепсельное (с ламелями под пайку) для установки в закрытых релейных блоках. При этом значительная часть штепсельных реле имеет нештепсельные аналоги. В обозначении типа штепсельного малогабаритного реле присутствует буква Ш.
Промышленность изготовляет следующие типы малогабаритных штепсельных реле:
без выпрямительной приставки:
НМШ, АНШ — нейтральные нормально действующие;
НМШМ, АНШМ — нейтральные медленно действующие;
НМШТ, АНМШТ — нейтральные с термоэлементом;
НМПШ — нейтральное пусковое;
ПМПУШ — поляризованное пусковое;
КМШ — комбинированное (с нейтральным и поляризованным якорями);
с выпрямительной приставкой:
ИМШ — поляризованное импульсное;
ИМВШ — поляризованное импульсное;
ОМШ, ОМШМ, АОШ — нейтральные огневые;
АШ, АПШ, АСШ — нейтральные аварийные.
Малогабаритные реле с выпрямительными приставками можно включать в цепи постоянного и переменного тока.
В поляризованных и комбинированных реле установлены поляризующие магниты, за счет которых поляризованный якорь переключается с изменением полярности источника питания постоянного тока, подключаемого к обмотке.
Конструктивные особенности малогабаритных штепсельных реле показаны на примере реле НМШ1 (рис. 1), имеющего следующие основные части: магнитную систему, состоящую из якоря 1, ярма 2, сердечника 12, на котором размещены две катушки 11; штепсельные выводы 8 для подключения обмоток; контактные системы, состоящие из фронтового 5, подвижного 6 и тылового 4 контактов; межконтактные изоляционные пластмассовые прокладки 7, пластмассовое основание 10 направляющий штырь 9 защитный колпак 3.
Рис. 1. Конструктивные особенности реле HMIIII
Рис. 2. Расположение контактов и схема соединения обмоток реле НМШ1, НМ1 (вид с монтажной стороны)
Шпули двух катушек нормально действующих реле выполнены из пластмассы, одной или двух катушек медленно действующих реле — из меди. В медленно действующих реле с одной катушкой взамен второй имеется медная гильза.
Катушки (обмотки) реле могут быть включены раздельно, последовательно и параллельно.
В качестве исходного для нейтральных малогабаритных штепсельных реле используется основание реле НМШ1, имеющего восемь контактных групп (рис. 2). Малогабаритные реле с меньшим числом контактов выполняют с применением меньшего числа штепсельных выводов реле НМШ1, но с сохранением их расположения и нумерации.
Рис. 3. Расположение и нумерация выводов реле ПМПУИГ, ИМВШ, ИМШ1, КМШ, км
Поляризованные реле ПМПУШ, ИМШ1, ИМВШ и комбинированные КМШ и КМ имеют расположение и нумерацию штепбельных выводов, приведенные на рис. 3.
Электрические и временные характеристики малогабаритных реле приведены в табл. 1—7. В табл. 1, 4 и 7 для некоторых реле приведены электрические характеристики реле по току и напряжению, не совпадающие с наименованием столбцов (значение тока в столбце с напряжениями и наоборот); в табл. 1—7 приведены номинальные сопротивления обмоток реле по постоянному току.
Рис. 4. Схема включения выпрямителей и обмоток реле НМВШ2,
АНВШ2, АШ2-12/24, АШ2-110/220, АПШ-24, АПШ-110/127,
АПШ-220, расположение контактов реле АПШ-24, АПШ-110/127, АПШ-220
Рис. 5. Схемы включения выпрямителей и обмоток реле АСШ-2, ОМШ2, ОМШМ, АОШ2
В табл. 5.3—5.5 использована нумерация штепсельных выводов встроенных выпрямителей и обмоток реле НМВШ2, АНВШ2, АШ2, АПШ (рис. 4), АСШ и схемы включения встроенных выпрямителей и обмоток реле ОМШ2, ОМШМ, АОШ2 (рис. 5).
В табл. 5.1. время замедления на отпускание реле НМШМ2-1.5 указано при токе 0,5 А; НМШМ2-11/500 по обмотке сопротивлением 11 Ом — при токе 0,25 А; НМПШЗ-0,2/250 по обмотке сопротивлением 0,2 Ом — при токе 1,5 А, остальных — при номинальном напряжении (токе).
Для подключения обмоток двухобмоточных реле НМШ, НМШМ и НМПШ используют штепсельные выводы 1-3, 2-4, однообмоточных — 1-3, двухобмоточных реле АНШ, АНШМ—21-61,41-81, однообмоточных—21-61.
Таблица l. Электрические и временные характеристики реле НМШ, НМШМ, АНШМ, АНШ, НМПШ
Реле |
Сопротив |
Напряжение, В |
Время замедления на отпускание, с |
|||
перегрузки, не более |
отпускания, не менее |
срабатывания, не более |
номиналь |
|||
НМШ1-400* |
200X2 |
20 |
2,4 |
7,3 |
12 |
|
НМШ1-1440* |
720X2 |
45 |
5,3-8 |
14,2 |
12 |
— |
НМШ 1-7000* |
3500X2 |
100 |
15 |
41 |
60 |
— |
НМШМ1-11* |
11 |
0,5 А |
0,05 А |
0,16 А |
0,25 А |
0,45 |
НМШМ1-22* |
11X2 |
0,25 А |
0,025 А |
0,08 А |
0,125 А |
0,2 |
НМШМ1-180* |
180 |
20 |
2,3 |
7,5 |
12 |
0,45 |
НМШМ1-360* |
180X2 |
20 |
2,3 |
7,5 |
12 |
0,2 |
НМШМ1-560* |
560 |
45 |
4,6 |
14 |
24 |
0,45 |
НМШМЫ120* |
560X2 |
45 |
4,6 |
14 |
24 |
0,2 |
НМШМ1- |
1000/560 |
45/45 |
5,7/4,6 |
19/14 |
24 |
0,15/0,2 |
НМШ2-900* |
450X2 |
20 |
2,3 |
7,5 |
12 |
— |
НМШ2-12000* |
6000 X2 |
75 |
9 |
29 |
45 |
— |
НМШМ2-1,5* |
1,5 |
0,7 А |
0,076 А |
0,25 А |
0,35 А |
0,55 |
НМШМ2- |
11/1500 |
0,5 А / 45 |
0,032 А / 5 |
0,11 А / 16 |
0,17 А/24 |
0,3/0,3 |
НМШМ2-320* |
320 |
20 |
2,3 |
7,5 |
12 |
0,6 |
НМШМ2-640* |
320X2 |
20 |
2,3 |
7,5 |
12 |
0,3 |
НМШМ2-1500* |
1500 |
45 |
5 |
16 |
24 |
0,6 |
НМШМ2-3000* |
1500 X2 |
45 |
5 |
16 |
24 |
0,3 |
Таблица 2. Электрические и временные характеристики реле АНМШТ, HMUIT, НМТ
Время замедления на отпускание реле АНМШТ равно 0,9 с. Время срабатывания термоэлемента реле АНМШТ, НМШТ, НМТ изменяется в пределах 8—18 с.
Обмотка термоэлемента реле НМШТ, НМТ, АНМШТ подключена к контактным выводам 71-72 сопротивление обмотки термоэлемента реле НМШТ равно 80 Ом, реле АНМШТ, НМТ — 12 Ом. Время движения подвижного контакта термоэлемента от тылового к фронтовому контакту у реле АНМШТ и НМТ не менее 4 с.
Реле НМШТ и АНМШТ применяют совместно с вспомогательным реле В (рис. 6), контролирующим остывание термовыключателя. В этих схемах вначале к источнику питания подключается обмотка термоэлемента, а затем через8—18сфронтовым контактом ТК термовыключателя к источнику питания—обмотка реле.
Рис. 6. Схемы включения реле НМШТ и АНМШТ 90
Напряжение, В |
|||||||
Реле |
Сопро- |
Схема выпрямления, соединение обмоток |
пере |
отпускания, не менее |
срабатывания, не более |
Вход |
Перемычки на розетке |
Мостовая, последовательное |
60 |
10 |
20 |
12-72 |
1-31-71, 4-11-71 |
||
Мостовая, параллельное |
35 |
5 |
10,5 |
12-72 |
1-2-31-71. |
||
НМВШ2-900/900 |
900/900 |
Одно- |
100 |
17,5 |
35 |
12-72 |
1-71. 2-31, 3-11. 4-51 |
Мостовая с включением второй катушки (горочная РЦ) |
60 |
10 |
20 |
12-72 |
2-11-51. 4-31-71 |
||
Мостовая, последовательное |
60 |
10,5 |
21 |
22-82 |
21-42. 41- 1. 62-81 |
||
ШВШ2-2400 |
1200/2 |
Мостовая, параллельное |
35 |
5,3 |
11,5 |
22-82 |
21-41-42. 61-62-81 |
Одно- |
100 |
17,5 |
35 |
22-82 |
41-42. 61-62 |
Реле НМВШ и АНВШ используют в качестве путевых в рельсовых цепях переменного тока с непрерывным питанием.
со Таблица 5.4. Электрические характеристики реле ОМШ, ОМШМ и АОШ2
Реле |
Мощ |
Сопро |
Переменный ток. А, частотой 50 Гц |
Выводы для подк- |
Перемычки на розетке реле |
Рисунок схемы включения |
||
пере |
отпускания, не мейее |
сраба- |
||||||
ОМШ2-46 |
15 |
46 |
0,18 |
0,027 |
0,059 |
1.4*1 у.3*2 |
— |
Рис. 7,а |
ОМШМ1*3 |
— |
1 |
3 |
0,4 |
0,9 |
1-73 |
2-3, 4-53 |
— |
АОШ2-180/0.45*4 |
15 |
0,45 |
2,1 |
0,22 0,3 0,45 1,8 В |
0,72
|
21-82 |
41-62 |
Рис. 7, б |
АОШ2-1*4 |
5 |
1 |
0,7 |
0,075 |
0,265 |
21-22 |
21-81 |
Рис. 7, в |
При включении реле ОМШ2-46 последовательно с первичной обмоткой трансформатора СТ-4.
*2 Последовательно с первичной обмоткой трансформатора СТ-5.
*3 Падение напряжения н,а обмотке реле ОМШ Ml при токе 2А — 2,7 В, при токе 2,5 А — 3 В.
*» Время замедления на отпускание реле АОШ2-180/0,45 с обмоткой сопротивлением 180 Ом при напряжении 12 В равно 0,2 с, реле АОШ2-1 с обмоткой сопротивлением 1 Ом при токе 0,265 А — 0,2 с.
*5 Обмотка сопротивлением 180 Ом реле АОШ2-180/0,45 контролирует состояние холодной нити светофорной лампы (данные для этой обмотки приведены на постоянном токе).
Рис. 7. Схемы включения огневых реле
Таблица 5. Электрические характеристики реле АШ, АПШ, АСШ
Реле |
Сопротивление одной катушки, Ом |
Напряжение, В |
Выводы подключения внешней схемы |
Перемычки на розетке реле |
||
отпускания, не менее |
срабатывания, не более |
номи |
||||
АПШ-220 |
5000 |
40 |
150 |
220 |
1-4 |
— |
АПШ-110/127 |
1250 |
20 |
75 |
110-127 |
1-4 |
— |
ЛСШ-2-220М |
5000 |
133 |
190 |
220 |
4-41 |
— |
АСШ2-110 |
650 |
66 |
95 |
ПО |
4-41 |
43-63 |
АСШ2-24 |
51 |
14,4 |
20,7 |
24 |
4-41 |
2-3 |
АСШ2-12 |
7,3 |
7,3 |
10,4 |
12 |
4-41 |
43-63 |
* Напряжение перегрузки реле АШ2-1440 45 В.
Таблица 6. Электрические характеристики реле ПМПУШ, кмш
Реле |
Сопро |
Напряжение, В, для нейтрального якоря |
Напряжение переброса поляризованного якоря, В |
Напряжение перегрузки, |
|
отпускания, не менее |
срабатывания, не более |
||||
ПМПУШ-150/150** |
150/150 |
— |
10-16 |
36 |
|
КМШ-3000* |
1500 x2 |
12 |
40 |
12-22 |
120 |
КМШ-750 |
375X2 |
6 |
20 |
6-11 |
60 |
КМШ-450* |
225 x2 |
4,2 |
15,2 |
СЛ |
45 |
Реле имеют нештепсельиые аналоги; номинальное напряжение реле ПМПУШ-150/150 24 В.
**Реле ИМШ используют в качестве импульсного путевого в рельсовых цепях постоянного тока, ИМВШ — в рельсовых цепях переменного тока.
Таблица 7. Электрические характеристики реле ИМШ, ИР, ИМВШ
Реле |
Сопротивление обмотки, Ом |
ПОСТОЯННЫЙ ток, |
А |
|
перегрузки |
отпускания, не менее |
срабатывания, на более |
||
ИАШП-0,15 |
0,15 |
0,975 |
0,097 |
0,325 |
ИМШ1-0.3 |
0,3 |
0,84 |
0,135 |
0,28 |
ИРЬО.З |
0,3 |
0,84 |
0,135 |
0,28 |
ИМШ 1-2 |
2 |
0,45 |
0,045 |
0,11 |
ИМШ 1-1700 |
1700 |
30В |
2,46 В |
7,4В |
/ |
6В |
0,95 В |
1,9-2,2 В |
|
ИМВШ |
97 |
12 В* |
2 В* |
3,2В* |
• На переменном токе частотой 50 Гц.
Таблица 8 Контактные системы малогабаритных реле с нумерацией штепсельных выводов
ИМШ, ИМВШ — 0,5 А, 16 В) на постоянном токе и 0,6 А, 220 В на переменном токе при активной нагрузке. Для усиленных контактов коммутируемые токи в зависимости от типа реле возрастают до 4—25 А.
Допустимый диапазон температур окружающей среды для большинства штепсельных реле от —50 до +60°С, (НМШТ — от —40 до +60°С, АПШ — от — 10 до +40°С); для нештепсельных — от +5 до +35°Сшш от +1 до +40 °С.
Максимальные габаритные размеры штепсельных реле 210X87X112 мм, нештепсельных — 132Х72Х Х100 мм; масса реле в зависимости от типа изменяется от 0,94 до 2,16 кг.