铁路信号设备的自动化控制技术探析

刘鑫东 呼和浩特铁路局呼和浩特电务段



铁路信号设备的自动化控制技术探析

刘鑫东 呼和浩特铁路局呼和浩特电务段

【文章摘要】

【关键词】

铁路信号设备；继电器；自动化控制

引言

铁路信号设备类型较多，如车站连锁设备、机车信号控制设备、列车运行控制设备、调度设备、道口信号设备等，信号设备是实现铁路管理与安全运行的现实基础，而信号设备中广泛应用有各类继电器，通过继电器来执行管控动作，捕捉与反馈列车运行信息。在铁路信号设备控制上，多选择应用安全型继电器作为设备自动化控制的基础。基于此，以继电器原理及应用为重点，分析信号设备自动化控制技术及实现方式。

1.铁路信号继电器原理及作用认知

继电器属于铁路信号设备自动化控制实现的基础元器件，由电磁系统与接点系统共同构成。铁路信号继电器接点系统主要表现为静接点与动接点两大部分，电磁系统则主要由线圈、铁芯、衔铁与轭铁构成。继电器动作原理为：通过输入一定值电流，电流经线圈后产生电磁吸引力，从而对衔铁进行吸引，此时衔铁则会驱动接点系统运行，改变系统运行状况并描述电流状况。基于此可以看出，继电器存在着显著的开关特性，通过接点通断状态的调整，可以实现相关电路的有效控制。在信号设备中应用继电器，可以借助微小的电信号来对电路中较大对象执行控制，支持多个对象与多个回路控制，且可以实现对远距离对象的状态控制。继电器开关性能十分突出，断开时阻抗表现较大，而在闭合状态时其阻抗较小，能够有效隔离故障问题。在铁路信号设备管控领域，继电器主要作为接口元件，并广泛应用于信号机、转辙机、轨道电路与系统主机中，属于信号设备自动化控制的基础元件。

2.铁路信号设备中典型的安全型继电器分析

为保障铁路信号设备运行与管控质量，多要求在选用继电器时应用定型产品即安全型继电器，该继电器的典型结构为无极继电器，分插入式继电器与非插入式继电器两种形式，前者单独应用且配置有防尘罩，后者则在匝内应用没有配置防尘罩。安全型继电器主要包括三种类型，其一，有极继电器，较为典型的型号为JYJXC-135/220，设置有反位与定位两种状态。在这种继电器中，部分轭铁以刃形长条永久磁钢来代替，因永久磁钢加入，磁路系统中则产生了两条固定磁路，并通过磁路来保护断电后继电器状态。当接入电源后，固定磁路与电磁路之间对比并驱动衔铁运动从而改变通断状态；其二，无极继电器。无极继电器以电磁力大小来实现拉杆动作，在功率较大的信号电路领域具备较强适用性，为避免接点组间出现飞弧短路问题，于两组加强接点组之间配置了云母隔弧片，隔弧片具备突出的绝缘性能与耐高温性能；其三，整流式继电器。该型号继电器与无极继电器结构相似，并在无极继电器基础上进行了改造，主要是在接点组中安装了二极管，从而形成了全波或半波整流电路。交流电源输入后需要通过整流处理方可进入到线圈。

3.基于继电器的铁路信号设备自动化控制技术分析

铁路信号设备自动化控制，以继电器为基础元件，通过继电器构成控制电路，即继电电路。在选用继电器时需要遵循一定的原则，如应以电路相关指标为依据确保继电器类型、电阻等参数符合相关要求，在电路中采取串联方式应用继电器时，则需要确保串联继电器数量符合电压要求。此外，应确保继电器接点电流在电路工作电流范围内，如果需要则应选择应用并联连接方式。如继电器接点数量无法满足电路需求，则可以进行复示继电器设置。在自动化控制上，需要明确继电器表达问题，一般而言，以XL来表示信号继电器，AJ来表示按钮继电器，而对于相同功能与作用的继电器表达，则需要进一步区分，如命名为XLAJ、 SLAJ。继电器定位是自动化控制的关键，要求继电器定位状态与设备定位状态始终保持一致。道岔定位状态则表现为开通定位，而信号机定位状态则表现为关闭定位，轨道电路定位状态则表现为空闲。此外，继电器落下状态应满足安全性原则，要求与设备安全侧相保持一致。当信号继电器落下时，则要求信号机处于关闭状态，而当轨道继电器处于落下状态时，则表示轨道电路此时处于被占用状态。通过箭头方向来描述继电器定位状态。在实现铁路信号设备自动化控制时，要求其继电器线圈设定满足相关要求，如选用单线圈时，为确保线圈满足继电器工作安匝与释放安匝需要，则要求经过线圈电流为串联状态时的一倍，相应的，其功率消耗也会增加。在这种条件下，线圈温度容易偏高。基于此，继电器多选用两线圈串联方式，也可依据实际需要选用分线圈方式，以满足电路电压与继电器运行为准。依托继电器状态定位与通断调整，通过信号传输实现铁路信号设备自动化控制，为实现信号设备高质量运行提供了保障。

4.结语

铁路信号设备运行状态与质量直接关系着铁路列车运行效率与安全，关系着工作人员工作强度。随着科技发展，铁路信号设备科技含量获得显著提升，为铁路信号设备自动化控制提供了充分的技术条件。而铁路信号继电器则是实现信号设备自动化控制的关键，也是自动化控制技术在信号设备管控领域的典型应用。基于此，以继电器为重点，对典型的安全型继电器进行了一定分析，重点对继电器选用、定位状态与相关要求进行了探究。采取自动化控制技术并以继电器为接口元件，实现相关动作控制，来保障铁路信号设备高效运行。

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在整个铁路列车运行过程中，铁路信号设备承担着列车运行信息传输的重要任务，是实现列车运行组织与指挥的现实依据，对于保障列车运行安全、提高列车运行效率与改善行车人员劳务条件等发挥着极为关键的作用。而铁路信号中全部的各类继电器统称为信号继电器，而信号继电器则是实现铁路信号设备自动化控制的关键。基于此，以铁路信号继电器为基点，对信号设备自动化控制技术进行探究。

【作者简介】

刘鑫东（1989.4-），男，汉族，内蒙古呼和浩特人，本科，助理工程师。