關于改進道岔表示繼電器釋放值的研究

李慶詩，劉 煒，王 勇，劉思漢

（沈陽鐵路信號有限責任公司，遼寧 沈陽 110025）

關于改進道岔表示繼電器釋放值的研究

李慶詩，劉 煒，王 勇，劉思漢

（沈陽鐵路信號有限責任公司，遼寧 沈陽 110025）

針對當前交流轉轍機道岔表示電路中室外長距離電纜線間分布電容較大，影響道岔定反位表示繼電器可靠落下的問題，提出通過增加止片厚度和改變線圈參數相結合的方法以提高繼電器釋放值的措施，并對改進措施進行驗證。

繼電器；釋放值；止片厚度；線圈參數

鐵路信號AX系列繼電器是鐵路信號設備的重要安全器材，它在運用中的可靠、安全是保證鐵路運輸自動控制、遠程控制信號設備正常使用的必要條件。目前，交流轉轍機道岔表示電路中定、反位表示繼電器（DBJ、FBJ）均采用JPXC-1000型偏極繼電器。該繼電器在現場應用中是室內供電再經現場轉轍機接點后返回室內繼電器，由于長距離電纜線間分布電容較大，存在個別繼電器不能可靠落下的現象，直接影響道岔實際位置的正確表示，產生危及行車安全的后果。本文主要針對上述問題，提出改進道岔用表示繼電器釋放值的具體措施。

1 存在問題

當前，國內交流轉轍機道岔表示電路的室外聯系線路多采用多芯屏蔽控制電纜作為信號傳輸的導線，這樣既安全方便，又可有效減少外部電路干擾的問題。然而，在室外電纜線路比較長的情況下，其電纜內部芯線之間和屏蔽層間存在的分布電容就不容忽視。一般情況下，多芯控制電纜的分布電容大小都與電纜的長度和供電頻率成正比，室外電纜線路越長、頻率越高，其電容越大。當電容量達到一定程度，就可能使道岔表示繼電器（JPXC-1000型偏極繼電器）不能可靠落下。GB/T 7417—2010《鐵路信號AX系列繼電器》中規定JPXC-1000型偏極繼電器的工作值不大于16 V，釋放值不小于4 V。目前，繼電器生產制造單位（以沈陽鐵路信號有限責任公司為例）實際生產的JPXC-1000型繼電器的工作值和釋放值在14 V和6 V左右。研究發現，在交流轉轍機道岔表示電路中，由于室外長距離電纜內部線間分布電容較大的緣故，目前在現場運行的定反位表示繼電器（JPXC-1000型繼電器）的釋放值，不能滿足長距離道岔表示電路的使用要求，容易出現繼電器不能可靠落下的問題。

2 磁路系統改進方法

針對以上問題，提高道岔定反位表示繼電器的釋放值，以解決長距離室外電纜條件下的繼電器可靠落下的問題十分必要。根據繼電器的原理結構，可在原JPXC-1000型繼電器的基礎上采取如下磁路系統改進措施。

2.1 增加止片厚度

繼電器磁路系統的銜鐵上裝有止片，其安裝在銜鐵與鐵芯的閉合處，用于保證繼電器磁路的最小空氣間隙，減少剩磁影響，防止磁路的鐵磁零件磁化，保證繼電器可靠落下。增加止片厚度，可加大閉合狀態時的磁路氣隙，由于降低了繼電器吸合狀態的電磁吸力，當繼電器線圈斷電時，繼電器的釋放值就會增大。在保證繼電器工作值基本不變的情況下，增加止片厚度可以達到增大釋放值的效果。

需要說明的是，在線圈電阻值不變的情況下，單純地增加止片厚度，可以提高繼電器的釋放值，但繼電器工作值也有一定程度的增加，因此，為了保證改進后的繼電器工作值和釋放值均在產品標準范圍內，增加止片厚度的同時，應增加繼電器的工作安匝數，需要適當改變繼電器的線圈參數。

2.2 改變線圈參數

改變線圈參數主要是從改變漆包線線徑大小和線圈匝數2方面綜合考慮。在止片厚度不變的情況下，通過增加漆包線線徑，合理減少線圈匝數，從而降低線圈電阻，增大線圈電流，這樣可以增加繼電器工作安匝數，增加鐵芯中磁通量和磁場吸力，進而降低繼電器的工作值。

3 改進后的繼電器磁路結構

根據上述改進方案，在原有JPXC-1000型偏極繼電器的基礎上，可以采用改變線圈參數和增加止片厚度相結合的方法提高偏極繼電器釋放值，實現安全控制遠距離轉轍機的目的。經過理論計算和樣機試制驗證，改進后的新型偏極繼電器前后線圈電阻均為400 Ω，止片厚度略有增加，磁路零件結構、接點系統等與JPXC-1000繼電器完全相同。按AX系列繼電器命名規則可確定為JPXC-800型偏極繼電器，其磁路系統結構如圖1所示。

圖1 JPXC-800型繼電器的磁路系統結構

4 改進前后電氣特性分析

根據上述改進方案，對3臺JPXC-1000型繼電器樣品分別進行逐臺改進試制；改進后的3臺繼電器型號為JPXC-800，為了能準確反映繼電器電氣特性的變化，每臺繼電器改進前后的機械壓力值大致相同。表1為改進前后的繼電器電氣特性數據。

表1 改進前后的繼電器電氣特性數據

從表1可知，改進后的JPXC-800型繼電器與原JPXC-1000型偏極繼電器相比，釋放值顯著提高，并且工作值、反向不吸起值均在標準范圍內，說明改變線圈參數和增加止片厚度相結合的方法是有效的。

為進一步分析改進后新型JPXC-800型繼電器在現場交流轉轍機道岔表示電路中的使用情況，驗證其能否解決室外長距離電纜線間分布電容較大而導致繼電器不能可靠落下的問題。在北京全路通信信號設計院和烏魯木齊鐵路局的配合下，在現場進行了室外長距離（大于6 km）電纜條件下的道岔動作試驗，試驗結果顯示，JPXC-800替代JPXC-1000型偏極繼電器用作道岔定、反表示繼電器可有效解決上述問題。改進后的JPXC-800型偏極繼電器的基本測試方法仍依據GB/T 6902—2010《鐵路信號繼電器試驗方法》進行；機械特性參數與JPXC-1000型繼電器完全相同，符合GB/T 7417—2010《鐵路信號AX 系列繼電器》的規定；繼電器插座完全采用原JPXC-1000型繼電器插座，插座定義與原JPXC-1000型繼電器一致，既保證了通用性，又便于更換。

5 結論

在原有JPXC-1000型偏極繼電器的基礎上，通過改變線圈參數和增加止片厚度相結合的方法改進而成的新型偏極繼電器JPXC-800，可以提高繼電器的釋放值，有效解決交流轉轍機道岔表示電路中由于室外長距離電纜線間分布電容較大而導致繼電器不能可靠落下的問題，滿足道岔表示電路中的使用要求，進而保障長距離道岔控制的安全性。

［1］西安全路通號器材研究所，沈陽鐵路信號工廠，西安鐵路信號工廠.GB/T 6902—2010鐵路信號繼電器試驗方法［S］.北京：中國標準出版社，2010.

［2］沈陽鐵路信號工廠，西安鐵路信號工廠，西安全路通號器材研究所.GB/T 7417—2010鐵路信號AX系列繼電器［S］.北京：中國標準出版社，2010.

［3］胡耀華.信號繼電器及檢修［M］.北京：中國鐵道出版社，2012．

U224.4

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2018.01.030

2095－6835（2018）01－0030－02

〔編輯：劉曉芳〕