3.4 Кодові та трансмітерні реле

КОДОВІ РЕЛЕ

Кодові реле КДР - електромагнітні реле постійного струму полегшеного типу. Маса реле в залежності від типу дорівнює 470-960 г. За надійністю дії вони не відповідають вимогам реле І класу надійності, тому при застосуванні цих реле у виконавчих електричних схемах, що безпосередньо забезпечують безпеку руху поїздів, вимагається обов'язковий схемний контроль відпускання і притягання якоря.

Найбільше застосування спершу ці реле знайшли в кодовій апаратурі диспетчерської централізації часового коду, звідки й з'явилася назва цих реле. Кодові реле широко використовували в дешифраторних комірках числового кодового автоблокування, в дешифраторах автоматичної локомотивної сигналізації (АЛС), в набірній групі реле систем МРЦ і багатьох інших пристроях. На основі кодових реле розроблені трансмітерні реле для передачі в рейки кодових сигналів АЛС.

Магнітна система реле може бути нерозгалуженою з Г-образним ярмом (рис.а) у швидкодіючих реле , розгалуженою з П-образним ярмом (рис.б) та розгалуженою посиленою (рис.в) в повільнодіючих реле. Умовні позначення цих реле зображено на рис.г.

Електромагнітна система реле КДР складається з котушки 1, осердя 2, ярма 3 (на даній схемі - Г-образне) та пластинчастого полегшеного якоря 4. Перемикання контактів здійснюється бакелітовою пластиною 5, жорстко зв'язаною з якорем.

При притяганні якоря 4 бакелітова пластина 5 піднімається вгору і розмикає нижні (тилові) та замикає верхні (фронтові) контакти з рухомими контактами 6. Для виключення залипання якоря на ньому є мідний наклеп. У реле КДР3 мідний наклеп відсутній, а для виключення залипання якір вигнутий - для забезпечення повітряного зазору між притягнутим якорем та осердям. У реле КДР5 та КДР6-М масивний упор з антимагнітного матеріалу прикріплюють до нижньої частини осердя і згинають якір.

Контактна система реле КДР складається з однієї - п'яти вертикальних колодок, які набираються з окремих елементарних контактних груп (див. рис. нижче). Кожній елементарній групі, яка складається з однієї-трьох контактних пружин, присвоюється певний номер. Контактна група 1 призначена для припайки виводу обмотки реле. Групи 2 і 3 нормально розімкнуті і замикаються лише при збудженні реле. Контактні групи 5 і 6 нормально замкнуті і розмикаються при спрацюванні реле. Групи 4, 7, 9 і 0 мають повні трійники, тобто працюють на перемикання. При цьому групи 4 і 0 мають мостові контакти, у яких при притяганні якоря спочатку замикаються фронтові контакти, а потім розмикаються тилові, тобто перемикання здійснюється без розриву електричного кола. Контакти в колонках розділяються ізоляційними прокладками.

Контакти реле КДР забезпечують 1 млн. комутацій кіл постійного струму 2 А напругою 24 В або кіл змінного струму 0,25 А при напрузі 220 В. При зменшенні вказаних навантажень на 50% реле забезпечує 10 млн. комутацій. 

Контакти реле КДР нумерують тризначними цифрами (див.рис.а нижче):

• перша цифра - номер колонки, в якій розташований контакт;

• друга цифра - номер контактної групи в колонці;

• третя цифра - тип контакту:

- загальний - 1;

- фронтовий - 2;

- тиловий - 3.

Наприклад, фронтовий контакт, розташований в другій контактній групі третьої колонки, позначається 322. На схемі також для прикладу показане позначення мостового контакту (трійник) 221-222-223.

В принципових і монтажних схемах дешифратора АЛС контакти реле КДР нумерують з боку монтажа по номеру колонки (перша цифра) і номеру контактної пружини в колонці, рахуючи зверху. Колонки нумерують зліва направо. Наприклад, контакт, розташований в другій зліва колонці на шостому місці (рахуючи зверху), отримує номер 26 незалежно від того, який це контакт - загальний, фронтовий чи тиловий. В одній колонці може бути розташовано не більше семи контактних пружин. Використовують й інші системи позначення контактів. Реле КДР розміщують, як правило, в комірках чи блоках. Монтажні проводи приєднують до контактів реле гарячою пайкою. В деяких пристроях використовують реле КДРШ, якие має штепсельне підключення з відповідною нумерацією штепсельної колодки (див. рис.б вище).

Реле типу УКДР має захисний кожух, а реле КДРТ - посилену контактну групу.

Для отримання уповільнень на притискання і відпускання якоря, що називаються в кодових реле прямим (на притискання) та зворотним (на відпускання) уповільненням, встановлюють котушки з мідними каркасами, мідні шайби та втулки. Для отримання прямого уповільнення мідні шайби розташовують з боку якоря. Зворотне уповільнення (на відпускання) від місця розташування шайби не залежить. Таким чином може бути отримане уповільнення до 0,5 с. Великі уповільнення досягаються встановленням конденсаторів.

В локомотивних дешифраторах АЛСН в якості реле відповідності використовують спеціально розроблені для цього повільнодіючі реле СР. Реле за конструкцією аналогічне реле КДР, але має посилену розгалужену магнітну систему з П-образним корпусом, полюсний наконечник діаметром 40 мм та дві контактні групи 2ф (або 1ф, 1т), що дозволяє отримати уповільнення на відпускання (зворотне уповільнення) 6 с без конденсаторів і до 90 с з конденсатором 1000 мкФ. Повітряний зазор між притягнутим якорем і осердям  досягається за допомогою антимагнітного наклепу на якорі масивного упору з антимагнітного матеріалу, прикріпленого до низа корпусу. За надійністю реле СР близьке до реле І класу надійності, тому його використовують в локомотивному дешифраторі в якості реле відповідності, яке є найвідповідальнішим реле дешифратора, за допомогою якого перевіряється правильна робота інших реле КДР.

Використовувати в якості реле відповідності та реле контроля швидкості в локомотивному дешифраторі більш надійні реле І класу НМШ, НШ або НР не вийде, оскільки ці реле не розраховані на роботу в умовах вібрації.

В ряді схем автоматики використовують кодові реле з магнітним блокуванням КДР3-МБ та КДРШ3-МБ. В цих реле після спрацювання завдяки великому залишковому магнітному потоку осердя якір залишається в притягнутому положенні без наявності струму в обмотці. Для того щоб реле відпустило якір, необхідна дія струму зворотної полярності певного значення. Струм зворотної полярності подається або на іншу обмотку (в 2-обмоточних реле) , або через резистор на робочу обмотку (в 1-обмоточних реле). Ці реле є швидкодіючими з розгалуженою П-образною магнітною системою, за своєю конструкцією вони аналогічні звичайним кодовим.

ТРАНСМІТЕРНІ РЕЛЕ

Трансмітерні реле розроблені на основі кодових реле типу КДРТ, вони мають посилені контакти і використовуються для кодування рейкових кіл (подачі імпульсів струму в рейкові кола). Трансмітерні реле працюють в найбільш важких умовах експлуатації. В системі числового кодового автоблокування вони, як правило, працюють в релейних шафах в умовах змін температури та вологості повітря в широких межах, перемикаючи значі потужності (до 600 В·А) при реактивному навантажені. Протягом доби реле спрацьовує приблизно 150 тис. раз, за рік - приблизно 500 млн. раз.

Контактна система трансмітерних реле (крім типу В) має три контактні групи: одну середню на перемикання з посиленим контактом і дві крайні зі звичайними контактами (див. рис. нижче). Одна з крайніх груп працює на замикання (фронтовий контакт), а інша - на розмикання (тиловий контакт). Непідсилені контакти використовуються в схемі дешифраторної комірки числового кодового АБ. Підсилені контакти виконані з металокерамічного сплаву марки СрКд-86-14, контактне натискання не менше 0,25Н, перехідний опір контакту з урахуванням опору дротів внутрішнього монтажу повинно бути не більше 0,07Ом. Для виключення вібрації підсиленого контакту, фронтова пружина має упорну пластину.

Є декілька типів трансмітерних реле, які відрізняються конструкцією, робочою напругою, виконанням контактів і схемним вмиканням. Реле ТШ1-65 та ТШ-65В розраховані на номінальну напругу постійного струму 12В, а відповідні до них по конструкції реле ТШ1-2000 та ТШ1-2000В з опором обмотки 2000 Ом мають випрямляючий міст і призначені для роботи від змінного струму з номінальною робочою напругою 110В.

У всіх трансмітерних реле постійного струму всередині кожуха паралельно обмотці включений іскрогасильний контур для захисту контактів трансмітера (або реле, через які включаються трансмітерні реле) від руйнування. Він складається з конденсатора ємністю 0,5 мкФ і резистора або діода і резистора. У трансмітерних реле всіх типів (крім В) всередині кожуха є також конденсатор ємністю 0,25 мкФ з робочою напругою 1000В, який слугує для іскрогасіння на підсиленому контакті. 

Трансмітерні реле мають металевий або прозорий сополімеровий кожух та роз'ємне контактне з'єднання (крім реле ТР-3А). 

Реле ТР-3В, ТР-2000В, ТШ-65В та ТШ-2000В мають додатковий схемний захист підсилених контактів від руйнування. Всередині кожуха цих реле є додаткове іскрогасильне реле И (див.схему нижче), а послідовно з конденсатором С1 включений резистор R1, встановлений поза реле. Реле И включається через тиловий контакт основного трансмітерного реле, тобто є його зворотним повторювачем. 

Тиловим контактом реле И шунтується резистор в схемі кодування. В момент спрацювання реле Т і замикання робочого кола реле И утримує якір на уповільнення, і резистор R1 включений. Потім реле И відпускає якір , і до моменту розмикання контакта реле Т резистор R1 виявляється виключеним.

Таким чином, в процесі замикання і розмикання контакту основного трансмітерного реле за допомогою іскрогасильного реле при кожному включенні і виключенні змінюються параметри контуру С1-R1. Під час замикання контакту основного трансмітерного реле резистор R1 включений, обмежуючи струм заряду, а при розмиканні контактів він включений. 

Трансмітерні реле ТШ-65В2 та ТШ-2000В2 розроблені на основі швидкодіючих кодових реле КДРТ, випущені у 1995 році на заміну реле ТШ-65В та ТШ-2000В.

Кодовий струм на обмотку трансмітерного реле подається від кодового колійного трансмітера.