Реферат: Электромагнитные реле железнодорожной автоматики

Основные требования к электрическим параметрам электромагнитного реле первого класса надежности: напряжение срабатывания не более 0,8 от номинального; напряжение отпускания не менее 0,08 от номинального; напряжение (ток) срабатывания реле, измеренное при одной полярности, не должно превышать напряжение (ток) срабатывания при другой полярности более чем на 20 %; коэффициент возврата для путевых реле должен быть не менее 0,5, огневых реле не менее 0,3, у остальных не менее 0,2; обмотка реле должна длительное время выдерживать напряжения перегрузки, равное двукратному номинальному рабочему напряжению.

Основные требования к контактам реле первого класса надежности: переходное сопротивление фронтовых контактов не более 0,3 Ом, тыловых контактов не более 0,03 Ом; раствор контактов не менее 1,3 мм, а в момент переключения контактов не менее 0,8 мм; совместный ход контактов должен быть не менее 0,35 мм, а скольжения контактов для их самоочистки у фронтовых контактов должно быть не менее 0,25 мм, а у тыловых контактов не менее 0,2 мм; контактное давление фронтовых контактов не менее 0,294 Н (30 гр), а тыловых контактов не менее 0,147 Н (15 гр); неодновременность замыкания или размыкания контактов - не более 0,2мм.

ЭТТ к конструкции реле первого класса надежности включает следующее. Реле должно иметь конструкцию, не требующую дополнительного схемного контроля отпускания якоря. Положение контактов должно обеспечиваться механическим соединением их между собой и якорем. Штепсельные разъемы реле должны исключать возможность его ошибочного включения. Корпус реле должен исключать попадание во внутрь влаги, пыли и газов для устранения влияния внешней среды на работу реле. Реле должно устойчиво работать при температуре окружающего воздуха от –40 до +60 ⁰ С и относительной влажности до 95%, измеренной при температуре +20⁰ С.

3. Анализ методов контроля параметров электромагнитных реле железнодорожной автоматики

Для обеспечения соответствия ЭТТ реле железнодорожной автоматики проходят трудоемкий процесс регулировки и проверки на заводах-изготовителях, а также при входном контроле в РТУ сразу после получения и после длительного хранения. В процессе эксплуатации реле так же периодически проверяются и регулируются по всему комплексу параметров, так как в процессе длительной эксплуатации параметры реле изменяются. В настоящее время все основные работы по ремонту, регулировке и проверке параметров реле сосредоточены на ремонтно-технологических участках СЦБ [8,9].

Технология проверки электромагнитных реле первого класса надежности в РТУ изложена в технологической карте «Аппаратура СЦБ. Технологический процесс ремонта РМ32-ЦШ 09.36-85» [10]. Согласно [10] ремонт и проверка приборов СЦБ выполняется с соблюдением принципа двойной проверки. Регулировку и измерение электрических, временных и механических параметров реле осуществляет электромеханик-регулировщик, а контрольную проверку и пломбирование – другой электромеханик или старший электромеханик, имеющий право приема аппаратуры и печать для пломбирования. Согласно техническим условиям (ТУ) завода-изготовителя для электромагнитных реле первого класса надежности типов НМШ (ТУ32ЦШ72-76) и РЭЛ (ТУ32ЦШ451-86) измерению в процессе проверки и ремонта реле в РТУ подлежат следующие параметры:

1) электрические параметры: напряжение (ток) срабатывания реле при прямой полярности; напряжение (ток) срабатывания реле при обратной полярности; напряжение (ток) отпускания реле; сопротивление обмотки реле; переходное сопротивление контактов;

2) временные параметры: время срабатывания реле; время отпускания реле;

3) механические параметры: высота антимагнитного штифта; межконтактный зазор в крайних положениях якоря и при перелете контактов; совместный ход фронтовых и тыловых контактов; контактное давление фронтовых и тыловых контактов; неодновременность замыкания фронтовых и тыловых контактов.

Гарантировать безотказную работу реле в течение заданного срока эксплуатации возможно только при условии точного измерения их электрических, временных и механических параметров, а также соответствия этих параметров ТУ завода-изготовителя и технологическим картам на ремонт реле в РТУ. Электромеханик при проверке нейтральных реле в РТУ, в соответствии с технологическим процессом, должен выполнить измерение не менее пяти механических, пяти электрических и двух временных параметров. При этом общее число измерений, приходящихся на одно реле, может достигать до 50 для механических параметров и до 21 для электрических параметров, в зависимости от числа контактов и количества обмоток реле.

Для измерения электрических параметров реле в РТУ используют типовой универсальный стенд для испытания реле СЦБ, дешифраторных ячеек и трансмиттеров типа СИ-СЦБ заводского изготовления [11] или упрощенный специализированный стенд, изготавливаемый самостоятельно в РТУ [9]. Стенд представляет собой набор регулируемых вторичных источников питания, стрелочных электроизмерительных приборов, электросекундомера и вспомогательных коммутационных устройств. Стенд позволяет измерять напряжение (ток) срабатывания и отпускания реле постоянного и переменного тока с напряжением перегрузки до 250 В, а также переходное сопротивление контактов методом вольтметра-амперметра. Регулировку напряжения (тока) на обмотке реле осуществляют с помощью ЛАТРа. В качестве измерительных приборов до 1974 года применялись электромагнитные приборы М24 с установкой шунтов и добавочных резисторов, а с 1974 года внешний комбинированный прибор Ц4312. Комбинированный измерительный прибор Ц4312 имеет класс точности 1,0 по постоянному и 1,5 по переменному току, а приборы М24 - 1,5 по постоянному и 2,5 по переменному току.

Измерение сопротивления обмотки реле производят любым способом, обеспечивающим погрешность не более ±1%. Для измерения сопротивления обмоток реле используют ампервольтметр Ц4312 или омметр Щ-30. Для токовых реле, имеющих малое сопротивление обмотки, используют мост постоянного тока. Наличие короткозамкнутых витков в обмотках реле определяют с помощью отдельного прибора [9], представляющего собой мост переменного тока. При насадке на сердечник катушки с короткозамкнутыми витками, индуктивное сопротивление плеча изменится, что приведет к разбалансу моста, и отклонению стрелки миллиамперметра.

Измерение переходного сопротивления контактов проводят четырехпроводным методом, позволяющим исключить влияние соединительных проводов на результаты измерения. Через измеряемые контакты пропускают ток 0,5 А и с помощью милливольтметра измеряют падение напряжения на контактах, значение которого будет пропорционально переходному сопротивлению контактов. Если переходное сопротивление контактов больше нормы, то производят еще три измерения для исключения ошибки [10]. Точное измерение переходного сопротивления контактов возможно только при наличии стабильного источника тока, который в универсальном стенде СИ-СЦБ отсутствует.

К недостаткам технологии измерения электрических параметров реле относятся:

- невысокий класс точности измерительных приборов;

- низкая чувствительность измерительных приборов электромагнитного типа;

- неравномерность шкалы стрелочных измерительных приборов;

- частые отказы измерительных приборов из-за пропадания электрических цепей или увеличения переходного сопротивления в контактах переключателей пределов измерений;

- отсутствие в стенде стабилизированных источников питания, что увеличивает погрешность измерения;

- ручная регулировка выходного напряжения (тока) с помощью ЛАТРа, не обеспечивающая достаточной точности измерения;

- большое количество ручных операций при измерении параметров реле (до 30 коммутаций на одно реле).

Измерение временных параметров реле осуществляется с помощью универсального стенда для проверки приборов СЦБ и электросекундомера типа ПВ-53Щ, встроенного в стенд, или с помощью внешнего цифрового измерителя временных параметров реле Ф291 [12]. Стрелочный электросекундомер ПВ-53Щ имеет шаг измерения временных интервалов 10 мс, а цифровой измеритель временных параметров реле Ф291 – 1 мс.

Недостатками технологии измерения временных параметров реле являются:

- низкая точность измерения времени срабатывания и времени отпадания нормальнодействующих реле, особенно электросекундомером ПВ-53Щ;

- невозможность измерения времени дребезга контактов, так как оно сопоставимо, либо меньше шага измерения электросекундомера ПВ-53Щ и Ф291;

- возможность попадания электромеханика под опасное напряжение (220В) при измерении временных параметров электросекундомером ПВ-53Щ;

- затраты времени на сборку схемы измерения временных параметров реле.

В настоящее время измерение механических параметров реле осуществляется различного рода приспособлениями, шаблонами, граммометрами, щупами и т.п.

Высота антимагнитного наклепа согласно ЭТТ к реле первого класса надежности нормируется, так как она оказывает существенное влияние на коэффициент возврата, электрические и другие параметры реле. Сейчас эта операция проводится вручную, с помощью набора щупов №2 и №3 [10], причем электромеханик-регулировщик визуально определяет момент равенства измеряемой величины и подбираемых щупов. Также измерение высоты антимагнитного наклепа может проводиться при помощи устройства на базе стрелочного индикатора часового типа (люфтомера) [9], позволяющего определять высоту антимагнитного наклепа с точностью до 0,01 мм. Данная технология измерения высоты антимагнитного наклепа отличается субъективностью при оценке измеряемой величины, малой производительностью и требует от электромеханика напряженного и утомительного визуального контроля.