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1、继电器、轨道电路、计,轴器和应答器,2.1,继电器,继电器,继电器是自动控制系统中常用的电器，它用于接,通和断开电路，用以发布控制命令和反映设备状,态，以构成自动控制和远程控制电路,地铁信号系统技术中广泛采用继电器，称为信号,继电器（简称继电器），通常作为自动控制系统,的接口部件,继电器的可靠性直接影响到地铁信号系统的可靠,性和安全性,继电器,继电器是自动控制系统中常用的电器，它用于接,通和断开电路，用以发布控制命令和反映设备状,态，以构成自动控制和远程控制电路,地铁信号系统技术中广泛采用继电器，称为信号,继电器（简称继电器），通常作为自动控制系统,的接口部件,继电器的可靠性直接影响到地铁信号
2、系统的可靠,性和安全性,一、继电器的基本原理,一、继电器的基本原理,当线圈中通入一定,的的电流后，根据,电磁原理，线圈中,因为电流产生磁性，,衔铁被吸引,当线圈中没有足够,的电流时，衔铁由,于重力作用被释放。,随着衔铁的动作，,动触点与静触点接,通或断开，从而实,现对其他设备的控,制。,一、继电器的基本原理,当线圈中通入一定,的的电流后，根据,电磁原理，线圈中,因为电流产生磁性，,衔铁被吸引,当线圈中没有足够,的电流时，衔铁由,于重力作用被释放。,随着衔铁的动作，,动触点与静触点接,通或断开，从而实,现对其他设备的控,制。,二、继电器的继电特性,当输入量达到一定值时，,输出量发生突变，继电,器
3、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,Ix,增加到某,一定值时，继电器衔铁,被吸引，接点闭合。此,后，若线圈中电流,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,减小到一,定值时，继电器衔铁释,放，输出电流,Iy,突然减小,到,0,。此后，线圈中电流,再减小，,Iy,保持为,0,不变,二、继电器的继电特性,三、继电器的分类,按动作原理,分类,?,电磁继电器、,感应继电器,按动作电流,分类,?,直流继电器、,交流继电器,按动作时间,分类,?,正常动作继电,器、缓动继电,器,按工作可靠,程分类,?,安全型继电器、,非安全型继电,器,
4、四、安全继电器,四、安全继电器,?,1,、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,）,?,例如,中,J-,继电器，,W-,无极，,J,加强接点（普通接点不标），,X-,信,号，,C-,插入（非插入式不标），,H-,缓,放（非缓放不标），,125-,前圈电阻,值，,0.44-,后圈电阻值,JWJXC-H,四、安全继电器,表,2-1,继电器型号的文字符号含义,代,号,含,义,代,号,含,义,安全型,其他类型,安全型,其他类型,A,安全,R,B,半导体,S,时间、灯丝、双门,C,插入,插入、传输、差动,T,通用、弹力
5、,D,动态,W,无极,DB,单闭磁,X,信号,H,缓放,缓放,Y,有极,信号、小型,J,继电器，,加强接点,继电器、加强接点、交流,Z,整流,整流、转换,P,偏极,四、安全继电器,安全型继电器是指它的结构必须符合故障,-,安全原则,发生安全侧故障的可能性远远大于发生危险侧故障的可能性；处,于禁止运行状态的故障有利于行车安全，称为安全侧故障；处于,允许运行状态的故障可能危及行车安全，称为危险侧故障,在故障情况下使前接点闭合的概率远小于后接点闭合的概率。这,样，就可以用前接点代表危险侧信息，用后接点代表安全侧信息,故障安全,要求信号设备或系统一旦发生安,全故障后，能防止出现灾难性后,果自动导向安全
6、一方的重要设计,原则,Eg,：红,色信号,灯故障,，信号,四、安全继电器,无极继电器,?,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、,铁心、轭铁和衔铁,四、安全继电器,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,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,?,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,四、安
7、全继电器,偏极继电器,?,满足信号电路中鉴别电流极性的需要,设计的,?,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,?,不同于有极继电器不同，只有一种稳,态,?,铁心的极靴的方形的，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,四、安全继电器,交流二元二,位继电器,?,两个互相独立又互相作用的交,变电磁系统，继电器有吸起和,落下两种状态,?,交流二元二位继电器分为,25 Hz,和,50 Hz,两种,?,城市轨道交通使用,50 Hz,二元二,位继电器作为,50Hz,相敏轨道电,路
8、中的轨道继电器,?,具有可靠的频率选择性和相位,选择性,四、安全继电器,五、继电器的应用,继电器一般是根据它的主要用途和功能来命,名的。为了便于标记，继电器符号用汉语拼,音字头或英文单词的缩写来表示，例如按钮,继电器表示为,AJ,，信号继电器表示为,XJ,在一个控制系统中会用到许多继电器，同一,作用和功能的继电器也不止一个，应注意各,自名的区别,同一个继电器的线圈和接点必须用该继电器,的名称符号来标记，以免互相混淆。同一个,继电器的各接点组还需用其编号注明，以防,重复使用,五、继电器的应用,继电器有两个状态：吸起状态和落下状态。,继电器的定位状态应与设备的定位状态相一致，信号布置图中所反映的,
9、设备状态约定为设备的定位状态。,根据故障,-,安全原则，继电器的落下状态必须与设备的安全侧相一致,电路图中，凡以吸起为定位状态的继电器，其线圈和接点处均以“,”符号标,记；凡以落下为定位状态的继电器以“,”符号标记,五、继电器的应用,五、继电器的应用,五、继电器的应用,?,继电器电路,?,串联,并联,五、继电器的应用,?,继电器电路,?,串并,自闭,五、继电器的应用,自闭电路,?,按下自复式按钮,A,后，继电器,AJ,经过励磁电路吸起。但松开按钮,后，继电器就不能保持吸起。,?,继电器具备记忆功能,?,表示该任务完成的继电器接点使,其复原,2.2,轨道电路,轨道电路,轨道电路是利用,钢轨线路和
10、钢轨,绝缘构成的电路,轨道电路的作用,监督列车占用,传递行车信息,一、轨道电路的基本原理,一、轨道电路的基本原理,?,调整状态,?,轨道电路空,闲,?,线路完整,?,受电端正常,工作,一、轨道电路的基本原理,?,分路状态,?,两钢轨被列,车轮对连接,?,轨道电路受,电端设备反,映轨道被占,用,一、轨道电路的基本原理,?,断轨状态,?,轨道电路的,钢轨被折断,?,轨道电路受,电端设备反,映钢轨断轨,三、轨道电路的分类,1,、根据轨道电路传输的信息，可分为模拟轨道电路和数字轨道电路。,2,、按工作方式分类，轨道电路可分为开路式轨道电路和闭路式轨道电路。,3,、按所传送的电流特性分类，轨道电路可分为
11、连续式、脉冲式、交流计数,电码式和数字编码式。,4,、按轨道区段的分割方式，可分为有绝缘轨道电路和无绝缘轨道电路。,5,、按设置地点，轨道电路可分为站内轨道电路和区间轨道电路。,6,、按列车牵引方式，分为非电化区段轨道电路和电化区段轨道电路。,四、工频交流轨道电路,工频交流轨道电路采用工频,50Hz,交流电源，有连续式轨道电路和,相敏轨道电路,工频交流连续式轨道电路以,JZXC-,480,型继电器为轨道继电器，这种,轨道电路实质上是交直流轨道电,路，电源是交流电，钢轨中传输,的是交流电，而轨道继电器是整,流继电器,城市轨道交通的交流工频轨道电,路的是,50 Hz,相敏轨道电路，只有,监督列车占
12、用的功能，不能传输,其它信息，一般只用于车辆段,四、工频交流轨道电路,四、工频交流轨道电路,电源屏分别供出,50 Hz,轨道电源和局部电源,送电端轨道电源经轨道变压器降压后送至钢轨,受电端由钢轨来的电压经中继变压器升压后送至轨道继电器,RGJ,的轨道线圈,3-4,。轨道继电器,RGJ,的局部线圈,2-1,接局部电源,当轨道线圈和局部线圈电源满足规定的相位和频率要求时，,GJ,吸起，轨道电路处于调整状态，表示轨道电路空闲,列车占用时，轨道电源被分路，,GJ,落下。若频率、相位不符合,要求时，,GJ,也落下,五、音频轨道电路,五、音频轨道电路,“,S,”,形电缆将信号,f1,与,f2,阻隔，使它们
13、不能向相邻区段传输。这样，就实现了,f1,区段与,f2,区段相互隔离,电容器,C1,与钢轨,L1,及“,S,”,形电缆的一半组成谐振于区段,1,音频频率,f1,的并联谐振,电路；电容器,C2,与钢轨,L2,及“,S,”,形电缆的另一半组成谐振于区段,2,音频频率,f2,的,并联谐振电路。两个并联谐振回路分别对,f1,、,f2,信号呈现高阻抗，以使信号能够发,送,/,接收。,C3,与,L3,组成谐振于区段,3,音频频率,f3,的并联谐振电路,发送器和接收器的一个输出、输出端接在,S,型导线的中间,六、道岔区段的轨道电路,?,串联轨道电路,六、道岔区段的轨道电路,?,并联轨道电路,六、道岔区段的轨
14、道电路,?,一送多受轨道电路,七、轨道电路的极性交叉,什么是极性交叉？,有钢轨绝缘的轨道电路,实现对钢轨绝缘破损的防护,要使绝缘节两侧的轨面电压具有不同的,极性或相反的相位,七、轨道电路的极性交叉,+,-,-,+,1G,3G,1GJ,3GJ,X,X,极性交叉的作用分析,七、轨道电路的极性交叉,1G,和,3G,相邻轨,道电路,没有极,性交叉,1G,有车,占用,绝缘节,破损,流经,1GJ,电,流等于,两个轨,道电源,之和,1GJ,可,能保持,吸起,危及行,车安全,七、轨道电路的极性交叉,+,+,+,+,+,+,-,-,-,-,-,-,+,+,-,-,2.3,计轴器与,应答器,一、计轴器,计轴器是计
15、算车辆进出区段的,车轴数来监督列车占用,在,CBTC,城轨线路无线设备故障,时用计轴器检查列车位置，构,成“降级”信号,一、计轴器,一、计轴器,传感器,?,将机车、车辆通过的车轴数转换成电脉冲信号,?,电磁式传感器由磁头、发送器、接收器三部分组成,?,磁头有一个发送线圈和一个接收线圈分别装在钢轨,的两侧,计数比较器,?,主要由计数器、鉴别器、比较器组成,?,将进出两个计轴点之间的车轴电脉冲信号进行计数,和比较,一、计轴器,一、计轴器,当车轮进入始端轨,道传感器作用区时，,传感器发出电脉冲,信号给计数器，开,始计轴进行加轴运,算,当车轮进入末端轨,道传感器作用区时，,传感器同样发出电,脉冲给计数
16、器，进,行减轴运算,当计数器为,0,，表,明此时区间无车，,不为,0,，则表明此,时区间有车占用,二、应答器,程序定位停车控制,距离定位，也称“信标”,CBTC,系统，检测列车位置,二、应答器,二、应答器,?,无源应答器,二、应答器,?,?,有源应答器,实训,一、轨道电路对信号灯的控制,?,1,、实训目的：熟悉轨道电路的作用并进行信号灯控制,?,2,、实训设备：轨道模型,2-4,段（可导电）、无极继电器,3,个、直流电源,6,个（分别与继电器和信号机电压相匹配）、,信号机（,LED,，可以为可用模型）,3,架,?,3,、实训步骤：,?,（,1,）铺设轨道并按照极性交叉对轨道电路进行配置；,?,（,2,）测试轨道电路是否可用，使用小车或者轮对在轨道,行走，观察轨道继电器是否可靠吸起和落下；,?,（,3,）设计轨道电路对信号机的控制,?,（,4,）按照设计电路搭建信号机显示电路；,?,（,5,）验证设计。,复习与思考,?,1,、简述继电器的基本原理。,?,2,、分析并叙述自闭电路的工作原理。,?,3,、简述轨道电路的基本原理。,?,4,、试画出串联轨道电路的电流走向。,?,5,、请按照极性交叉原理配置以下轨道电路。,?,?,6,、简述计轴器的工作原理。,?,7,、简述应答器的工作原理。,
