第二章继电器

图5-10
动作上：能反映电流的极性。
1+ 14时，中接点与前接点闭合 吸起状态 落下状态
4+ 时，中接点与后接点闭合
不通电时， 中接点与后接点闭合
落下状态
鉴别电流的极性，只有线圈中的电源极性1+、 4-，继电器才励磁。
三、安全型继电器的特性
1、电气特性
电气特性是安全型继电器的基本要求，
也是设计和实现信号逻辑电路的依据。
接点齐度：同一继电器的所有接点用于电路 中，理论上要求同时接触，但在接点系统的 生产过程中，从工艺上不可能做到没有误差， 因而很难做到完全同时接触。继电器各组接 点同时接触的误差称为接点不齐度，要求其
越小越好。
接点间隙：在动接点和静接点开始分离的瞬 间，接点间产生很高的电场，在接点间隙中 的自由电子在此电场力的作用下从阴极向阳 极高速移动，这样就产生了接点间的电弧。
足通断较大电流的需要，除了加强接点片厚
度外，其接点采用面接触方式。
6、接点灭火花电路
为了提高接点使用寿命，应设法避免接点间 发生火花。
产生火花的原因：
接点控制电路中有电感元件，电感元件储存
着磁场能量，当接点断开时往往以高电压击
穿空气隙，将这些能量出现在接点之间，形 成火花放电。
消灭接点火花：
采取措施将这部分磁场能量引出，不使它出
第三节
时间继电器
时间继电器JSBXC-850是一种缓吸继电器，借助电子电路，获
二、继电器的继电特性 回差特点：吸起值、释放值不一样。吸起值＞
释放值
三、继电器的作用 能够以极小的电信号控制执行电路中相当 大的对象，能够控制数个对象和数个回路，也
能控制远距离的对象。有着良好的开关性能：
闭合阻抗小、断开阻抗大，有故障→安全性能，
能控制多回路、抗雷击性能强、无噪声、温度
影响小等。
有前接点闭合。
非安全型继电器：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。
第二节
安全型继电器
一、安全型继电器概述 AX系列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，其它各型号都是由其派生而成。
因此，绝大部分零件都能通用。
1、插入式和非插入式 外观上是否有防尘罩，前者单独使用，后者装于匣
大电压或电流值。
⑷工作值
向继电器线圈通电，直到前接点全部闭合，
并满足规定接点压力所需要的最小电压或电流 值。不大于额定值的70%。
⑸反向工作值 反向通电，至前接点全部闭合，并满足 规定接点压力所需要的最小电压或电流值。 不大于工作值得120%
⑹转极值
使有极继电器衔铁转极的最小电流或电 压值。
⑺反向不工作值， 向偏极继电器线圈反向通电，继电器不动 作的最大电压值。 释放值和工作值之比称为返还系数，返还 系数高标志着继电器的落下越灵敏。规定普通
6、安全性继电器的寿命
电寿命、2×10（5-6）机械寿命10×10（6）
二、安全型继电器的结构和动作原理
1、无极继电器 （1）结构：
电磁系统（线圈、铁心、轭铁、衔铁）
接点系统（拉杆、动静接点组）
（2）动作原理：
电→磁→力→动作拉杆，
F吸引力＞F重力为吸起状态。
线圈通电→产生磁通（衔铁、铁心）→产 生吸引力→克服衔铁阻力→衔铁吸向铁心→衔 铁带动动接点动作→前接点闭合、后接点断开 （继电器吸起）。
改变继电器时间特性的方法： ⑴改变继电器结构以获得继电器的缓动 采用的比较多的是在继电器铁心上套短路 铜环使继电器缓动，构成缓放型继电器。
⑵构成缓放电路以获得继电器的缓放
常用在继电器线圈两端并联RC串联电路， 使继电器缓吸缓放。
四、安全型继电器的接点 继电器接点是继电器的执行机构，通过接点来 反映继电器的状态，进行电路的控制。对于继 电器接点有较高的要求，从接点材料到接点结 构，从接点组数到接点容量。对频繁通断大电 流的接点，还必须采取灭火花措施。
其包括额定值，充磁值，释放值，工作
值，反向工作值，转极值，反向不工作值。
⑴额定值 满足继电器安全系数所必须接入的电压或 电流。AX系列继电器的额定电压为24V
⑵充磁值
为了测试继电器的释放值或转极值，向线
圈通以4倍的工作值或转极值。
⑶释放值
向继电器通以规定的充磁值，然后逐渐
降低电压或电流，至全部前Fra Baidu bibliotek点断开时的最
线圈通电→产生磁通（衔铁、铁心）→产生
吸引力→克服衔铁阻力→衔铁吸向铁心→衔 铁带动动接点动作→前接点闭合、后接点断 开。（继电器吸起）
电流减少→吸引力下降→衔铁依靠重力落下→ 动接点与前接点断开，后接点闭合。 （继电 器落下） 可见，继电器具有开关特性，利用其接点 的通、断电路，从而构成各种控制表示电路。
另外，这些电子与气体中的自由电子撞击， 使气体电离，进一步使电弧加剧。电弧的产 生使接点迅速氧化和点燃，加速接点的损耗， 缩短使用寿命。但当接点间隔增大后，拉长 了电弧，可使电弧熄灭。故要求接点间具有 足够大的间隙。
接点滑程：接点表面的腐蚀、氧化和灰尘对 接触电阻有很大影响，为了保证接点的可靠 工作，当接点开始接触后，要求接点相互之 间有一定程度的位移，该位移叫做接点滑程。
现在接点上，使接点间的电压低于击穿空气
的电压，那么接点间的火花即可消灭。
采用灭火花电阻与接点并联是最常用的方法， 在接点断开瞬间，电感负载所产生的感应电流 流经并联在接点上的电容和电阻串联电路，使 接点上的电压降至击穿空气隙电压之下，而避 免发生火花。此时，磁场能量消耗在回路电阻
上。
7、熄灭接点电弧 当电路中电流较大时（大于产生电弧的临 界电流I0）时，接点断开过程中，由于在强大 电场作用下从负极发出的电子具有足够大的能 量使气体电子发生强烈游离，
就在接点间产生电弧，电弧温度很高，会引
起接点材料的蒸发与喷溅，更增加了接点的
电腐蚀，同时还引起接点的表面氧化。必须
设法熄灭接点电弧。
最常用的是磁吹弧，这种方法是利用磁场的
电磁力把电弧拉长，起到增大接点间距离的
作用。使电弧拉长到加在接点间的电压不足 以维持电弧燃烧所需的电压而自行熄灭。 磁吹弧法是在接点上加装一块永久磁钢，永 磁磁通经过接点间的气隙构成磁回路。
3、接点容量
即继电器接点所允许通过的最大电流，继电 器使用时严禁超出接点允许容量，以保证各 类接点达到规定的接点寿命动作次数。
4、接点材料
一般继电器要求接点材料的电阻系数小，
抗压强度低，而且选用不宜氧化或其氧化物电 阻率小。 银的电阻率最低，银的氧化膜的导电率与 纯银几乎相等，且抗压强度不高，因此几乎所
五、信号继电器的分类 1、 按动作原理分：
电磁、感应继电器
2、按动作电流分：
直流（无极、偏极、有极）、交流继电器
直流继电器由直流电源供电的，它所通 电流的极性，又可分为无极、偏极、有极继 电器。直流继电器都是电磁继电器。 交流继电器由交流电源供电的。DJ
3、按输入物理量： 电流、电压继电器 电流继电器反映电流的变化，它的线圈必
须串联在所反映的电路中。
电压继电器反映电压的变化，它的线圈励
磁电路单独构成。
4、按动作速度：
正常、缓动继电器
正常动作继电器衔铁动作时间为0.1～ 0.3s； 缓动继电器衔铁动作时间超过0.3s，又 分为缓吸，缓放。时间继电器是利用脉冲延
时电路或软件设定使之缓吸。
5、按接点结构：
普通接点、加强接点继电器 普通接点继电器具有开断功率较小的接点
第一章 信号继电器
信号继电器是铁路信号技术中的重要部件，无 论作为继电式信号系统的核心部件，还是作为 电子式或计算机式信号系统的接口部件，都发
挥着重要的作用。

信号继电器概述
安全型继电器


时间继电器
灯丝转换继电器 交流二元继电器
继电器的应用
第一节
信号继电器概述
一、继电器的基本原理
1、继电器的组成：
由接点系统和电磁系统两大部分组成， 电磁系统由线圈、固定的铁心、轭铁以及可动
的衔铁。
接点系统由动接点、静接点构成。
2、继电器的动作原理
当线圈中通入一定数值的电流后，由于
电磁作用或感应方法产生电磁吸引力，吸引
衔铁，由衔铁带动接点系统，改变其状态、 从而反映输入电流的状况。
继电器最基本的工作原理：
前接点代表危险侧信息 后接点代表安全侧信息 接点符合: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的安全，
称为安全侧， 处于允许运行状态的故障可能危及行车安全， 称为危险侧。 由于其在故障情况下，使前接点闭合的概率远
远小于后接点闭合的概率。
（2）动作上： 能反映电流的极性。
1+ 4时，中接点与前接点闭合 定位吸起状态 断电后，保持定位吸起状态。 14+ 时，中接点与后接点闭合
反位打落状态
断电后，保持反位打落状态。
3、偏极继电器JPXC-1000
结构上：
多有一块L形的
永久磁铁。
衔铁
轭铁
N
线圈 S 铁心
+
偏极继电器磁路系统
L形永久磁铁
的过程中，线接触的接点表面能沿另一接点
表面滑动，表面氧化层和灰尘会自动脱落， 起到自动净化的作用，使接触电阻减小，而 且接触电阻也比较稳定。
点接触压力最为集中，接触电阻也最稳定，
但接触电阻大，散热面积小，温升高，只适
用于小功率的控制电路中。
JWXC型无极继电器的接点采用点接触方式。
JYJXC-135/220型加强接点有极继电器，为满
F吸引力＜F重力为落下状态。
电流减少→吸引力下降→衔铁依靠重力落
下→动接点与前接点断开，后接点闭合（继
电器落下）
（3）无极特性
不能辨别输入物理量的特征，1+4-，1-4+
继电器都会吸起，断电就会落下。
2、有极继电器JYJXC-135/220
（1）结构上：
永久磁铁与轭铁
相接，其余与
无极继电器相同。
1、对接点系统的要求
接点闭合时，接触可靠，接触电阻小而且稳定；
接点断开时，要可靠分开，接点间电阻为无穷大， 即有一定的间隙；
接点闭合和断开过程中没有颤动；
不发生熔接； 耐各种腐蚀；
导热率和导电率要高；
使用寿命长。
2、接点参数 接点材质； 接点电阻； 接点压力； 接点齐度； 接点间隙； 接点滑程。
接点材质：基本要求是机械强度高，导电率和导 热率高，耐腐蚀，沸点较高，加工容易，价格适 宜。
接点电阻：接点电阻与接点材料、接点间压 力、接点接触形式、接点间电压降、温度及 化学腐蚀、电腐蚀等因素有关。 总的要求是尽量减小接点电阻，以避免高的
接点温升与电压降。
接点压力：接点间存在压力，接点支撑件 能产生弹性变形，避免因振动等因素造成 接触分离，所以对接点压力有明确的最低 值。
在以继电技术构成的系统中，大量使用，在
以电子元件和微机构成的系统中，作为接口
部件，将系统主机与信号机、轨道电路、转
辙机等执行部件结合起来。
四、铁路信号对继电器的要求
1、安全、可靠
2、动作可靠、准确
3、使用寿命长
4、有足够的闭合和断开电路的能力 5、有稳定的电气特性和时间特性
6、保持良好的电气绝缘强度。
有类型的继电器，都采用银和银合金作为接点
材料。
5、接点的接触形式
分为点接触、面接触、线接触三种。
面接触的接触面最大，接触电阻最小，但实
际并非如此。由于接点的接触面稍有歪斜， 两个接点的接触面就不能全面接触，往往只 能在一个点或一个不大的面积上接触，因此 接触电阻仍然较大。
线接触的压力比较集中，在接点闭合和断开
继电器的返还系数不小于30%，缓放型继电器
不小于20%，轨道继电器不小于50%。
2、时间特性 当线圈通电到衔铁动作，带动后接点断开， 前接点接通，需要一定的时间。当线圈衔铁动 作，带动前接点断开，后接点接通，也需要一
定的时间。即吸合需要时间，释放也需要时间。
常用在继电器线圈两端并联RC串联电路，
达到缓吸缓放的目的。
内使用。
非插入式
插入式
2、型号的表示法 采用汉字拼音字母和数字表示，字母表 示继电器种类，数字表示线圈的阻值。
3、安全型继电器的品种及用途
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、单闭磁等5种9类20品种及3个派生品种。
4、继电器 插座
5、安全型继电器的特点
的能力，以满足一般信号电路的要求。
加强接点继电器具有开断功率较大的接点
的能力，以满足电压较高、电流较大的信号电
路的要求。
6、按工作可靠度：
安全型、非安全型（前者称为N，重力式 继电器，后者称为C型弹力式继电器） 安全型继电器：当线圈断电时，衔铁可借 助于自身重量释放，从而使前接点断开；当一
组不应闭合的后接点闭合时，结构上能防止所