鐵路信號設備的自動化控制技術探析

劉鑫東 呼和浩特鐵路局呼和浩特電務段

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鐵路信號設備的自動化控制技術探析

劉鑫東 呼和浩特鐵路局呼和浩特電務段

【文章摘要】

【關鍵詞】

鐵路信號設備；繼電器；自動化控制

引言

鐵路信號設備類型較多，如車站連鎖設備、機車信號控制設備、列車運行控制設備、調度設備、道口信號設備等，信號設備是實現鐵路管理與安全運行的現實基礎，而信號設備中廣泛應用有各類繼電器，通過繼電器來執行管控動作，捕捉與反饋列車運行信息。在鐵路信號設備控制上，多選擇應用安全型繼電器作為設備自動化控制的基礎。基于此，以繼電器原理及應用為重點，分析信號設備自動化控制技術及實現方式。

1.鐵路信號繼電器原理及作用認知

繼電器屬于鐵路信號設備自動化控制實現的基礎元器件，由電磁系統與接點系統共同構成。鐵路信號繼電器接點系統主要表現為靜接點與動接點兩大部分，電磁系統則主要由線圈、鐵芯、銜鐵與軛鐵構成。繼電器動作原理為：通過輸入一定值電流，電流經線圈后產生電磁吸引力，從而對銜鐵進行吸引，此時銜鐵則會驅動接點系統運行，改變系統運行狀況并描述電流狀況。基于此可以看出，繼電器存在著顯著的開關特性，通過接點通斷狀態的調整，可以實現相關電路的有效控制。在信號設備中應用繼電器，可以借助微小的電信號來對電路中較大對象執行控制，支持多個對象與多個回路控制，且可以實現對遠距離對象的狀態控制。繼電器開關性能十分突出，斷開時阻抗表現較大，而在閉合狀態時其阻抗較小，能夠有效隔離故障問題。在鐵路信號設備管控領域，繼電器主要作為接口元件，并廣泛應用于信號機、轉轍機、軌道電路與系統主機中，屬于信號設備自動化控制的基礎元件。

2.鐵路信號設備中典型的安全型繼電器分析

為保障鐵路信號設備運行與管控質量，多要求在選用繼電器時應用定型產品即安全型繼電器，該繼電器的典型結構為無極繼電器，分插入式繼電器與非插入式繼電器兩種形式，前者單獨應用且配置有防塵罩，后者則在匝內應用沒有配置防塵罩。安全型繼電器主要包括三種類型，其一，有極繼電器，較為典型的型號為JYJXC-135/220，設置有反位與定位兩種狀態。在這種繼電器中，部分軛鐵以刃形長條永久磁鋼來代替，因永久磁鋼加入，磁路系統中則產生了兩條固定磁路，并通過磁路來保護斷電后繼電器狀態。當接入電源后，固定磁路與電磁路之間對比并驅動銜鐵運動從而改變通斷狀態；其二，無極繼電器。無極繼電器以電磁力大小來實現拉桿動作，在功率較大的信號電路領域具備較強適用性，為避免接點組間出現飛弧短路問題，于兩組加強接點組之間配置了云母隔弧片，隔弧片具備突出的絕緣性能與耐高溫性能；其三，整流式繼電器。該型號繼電器與無極繼電器結構相似，并在無極繼電器基礎上進行了改造，主要是在接點組中安裝了二極管，從而形成了全波或半波整流電路。交流電源輸入后需要通過整流處理方可進入到線圈。

3.基于繼電器的鐵路信號設備自動化控制技術分析

鐵路信號設備自動化控制，以繼電器為基礎元件，通過繼電器構成控制電路，即繼電電路。在選用繼電器時需要遵循一定的原則，如應以電路相關指標為依據確保繼電器類型、電阻等參數符合相關要求，在電路中采取串聯方式應用繼電器時，則需要確保串聯繼電器數量符合電壓要求。此外，應確保繼電器接點電流在電路工作電流范圍內，如果需要則應選擇應用并聯連接方式。如繼電器接點數量無法滿足電路需求，則可以進行復示繼電器設置。在自動化控制上，需要明確繼電器表達問題，一般而言，以XL來表示信號繼電器，AJ來表示按鈕繼電器，而對于相同功能與作用的繼電器表達，則需要進一步區分，如命名為XLAJ、 SLAJ。繼電器定位是自動化控制的關鍵，要求繼電器定位狀態與設備定位狀態始終保持一致。道岔定位狀態則表現為開通定位，而信號機定位狀態則表現為關閉定位，軌道電路定位狀態則表現為空閑。此外，繼電器落下狀態應滿足安全性原則，要求與設備安全側相保持一致。當信號繼電器落下時，則要求信號機處于關閉狀態，而當軌道繼電器處于落下狀態時，則表示軌道電路此時處于被占用狀態。通過箭頭方向來描述繼電器定位狀態。在實現鐵路信號設備自動化控制時，要求其繼電器線圈設定滿足相關要求，如選用單線圈時，為確保線圈滿足繼電器工作安匝與釋放安匝需要，則要求經過線圈電流為串聯狀態時的一倍，相應的，其功率消耗也會增加。在這種條件下，線圈溫度容易偏高。基于此，繼電器多選用兩線圈串聯方式，也可依據實際需要選用分線圈方式，以滿足電路電壓與繼電器運行為準。依托繼電器狀態定位與通斷調整，通過信號傳輸實現鐵路信號設備自動化控制，為實現信號設備高質量運行提供了保障。

4.結語

鐵路信號設備運行狀態與質量直接關系著鐵路列車運行效率與安全，關系著工作人員工作強度。隨著科技發展，鐵路信號設備科技含量獲得顯著提升，為鐵路信號設備自動化控制提供了充分的技術條件。而鐵路信號繼電器則是實現信號設備自動化控制的關鍵，也是自動化控制技術在信號設備管控領域的典型應用。基于此，以繼電器為重點，對典型的安全型繼電器進行了一定分析，重點對繼電器選用、定位狀態與相關要求進行了探究。采取自動化控制技術并以繼電器為接口元件，實現相關動作控制，來保障鐵路信號設備高效運行。

【參考文獻】

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［4］陳政軍，胡正明.鐵路信號維護自動化管理系統研究［J］.上海鐵道科技，2013，（4）:17-18.

在整個鐵路列車運行過程中，鐵路信號設備承擔著列車運行信息傳輸的重要任務，是實現列車運行組織與指揮的現實依據，對于保障列車運行安全、提高列車運行效率與改善行車人員勞務條件等發揮著極為關鍵的作用。而鐵路信號中全部的各類繼電器統稱為信號繼電器，而信號繼電器則是實現鐵路信號設備自動化控制的關鍵。基于此，以鐵路信號繼電器為基點，對信號設備自動化控制技術進行探究。

【作者簡介】

劉鑫東（1989.4-），男，漢族，內蒙古呼和浩特人，本科，助理工程師。