提高鐵路信號整流繼電器抗干擾能力的研究

摘 要：對鐵路信號整流繼電器進行改進，提高整流二極管的反向耐壓參數，并對改進前后的繼電器特性進行測試，證明改進可有效提高了整流繼電器抗雷電、浪涌電流能力。

關鍵詞：鐵路信號繼電器；整流繼電器；防雷

鐵路信號繼電器是鐵路信號設備中的主要基礎安全器材之一，它在運用中的可靠性和安全是保證各種自動控制、遠程控制信號設備正常使用的必要條件。鐵路信號整流繼電器作為鐵路信號繼電器的重要品種，是通過全波整流技術將交流信號轉變成直流信號的控制繼電器。近年來，因雷電、過壓等干擾侵入造成繼電器整流單元損壞，導致繼電器失效，嚴重影響鐵路運行效率。文章對提高整流繼電器抗雷電沖擊干擾的能力的方法進行了研究，以減少整流繼電器故障對鐵路運輸的影響。

1 改進方案

通過對故障繼電器的分析與統計，發現主要的故障模式為整流器單元中的整流二極管擊穿，為提高二極管的抗擊穿能力，設計將JZXC-480和JZXC-H18型兩種型號的整流繼電器的整流元件1N4007改為反向耐壓大于3000V的整流二極管。通過市場調研和技術條件的比選，我們選擇了R3000整流二極管作為主要對象進行了相關的分析與試驗驗證工作。1N4007與R3000整流二極管主要技術參數對比如表1所示。

2 工藝實現

為保證整流繼電器產品安全性與可靠性，剔除電子元件由于材料及工藝因素所造成的早期失效，我們制定了R3000整流二極管老化篩選技術要求。要求R3000整流二極管在入廠后，進行溫度為125℃連續48小時高溫存儲，然后進行高溫125℃、低溫-55℃的高低溫循環，最后逐個對VF、VR等關鍵參數進行測試，測試合格后才可進行應用。

3 對比測試

使用1N4007整流二極管的JZXC-480型整流繼電器的電氣特性和繼電器線圈壓降如表2所示。

使用R3000整流二極管的JZXC-480型整流繼電器的電氣特性和繼電器線圈壓降如表3所示。

從表2-表3數據分析可以得出如下結論：經過篩選的R3000整流二極管能夠滿足鐵路信號繼電器的使用要求，經測試說明更換R3000整流二極管后整流繼電器電氣特性符合產品的使用要求。

4 現場試驗

將改進后的整流繼電器在某雷害比較嚴重的電務段進行現場應用試驗，該電務段每年因雷害造成整流繼電器整流二極管損壞較多，據統計，該電務段統計的2012年-2014年整流繼電器年平均故障數為43臺。2014年底，在更換為采用R3000整流二極管的繼電器后，2015年1-7月故障數僅為3臺。

5 結束語

通過選用反向耐壓較高的整流二極管，可以有效提高鐵路信號整流繼電器的防雷、抗浪涌電壓干擾能力，并且不影響繼電器性能參數，通過現場應用試驗證明此改進可明顯減少整流繼電器現場應用的故障率。

參考文獻

[1]李毓鼎，鄭胡德.信號繼電器設計[M].北京：人民鐵道出版社，1980，5.

[2]胡耀華.信號繼電器及檢修（第三版）[M].北京：中國鐵道出版社，2012，3.

[3]GB/T 7417-2010.鐵路信號AX系列繼電器[S].北京：中國標準出版社，2011，2.

作者簡介：張麗范（1965-），女，遼寧沈陽人，沈陽鐵路信號有限責任公司，工程師，學士學位，研究方向：鐵路信號繼電器設計。