4.9 Реле рел.

Реле РЕЛ, порівнюючи з реле НМШ, має менші розміри і масу, більш надійне в роботі, тому їх застосовують в приладах залізничної автоматики і телемеханіки замість реле НМШ.

Реле (мал.4.29. а.) має два круглих сердечники4, на кожному з них розміщені дві котушки; які можуть з’єднюватись послідовно і паралельно. Широкий якір клапанного типу 1 закріплений на призмі Г-подібного ярма 2. На якорі розміщена пластмасова планка 3, в якій затиснуті кінці всіх рухомих контактних пружин (загальних контактів), розміщених в один ряд.

При проходженні струму по обмотках виникає магнітний потік, під дією якого якір притягується до сердечників 4. Зв’язані з якорем загальні контакти о згинаються, і замикають фронтові ф і розмикають тилові т контакти. Для виключення залипання якоря на ньому є антимагнітна пластина.

Особливістю конструкції цього реле є також рухоме кріплення вантажу на якорі. В результаті при вібрації корпусу реле вантаж легко переміщуєтьсяі не діє на якір, контакти не розмикаються. Навіть при перевертанні реле якір не переміщується.

Мал. 4.29 Конструкція реле РЕЛ

Штепсельний роз’єм реле виключає можливість встановлення іншого типу реле. Це досягається за рахунок пластини 7 (мал.. 4.29, б) з 10-ма кодовими отворами, в які входять відповідні 5 штирів зі сторони плати реле. Кількість можливих комбінацій встановлення штирів визначається за законом поєднань з 10 по 5 і складає 252 комбінації.

Реле РЄЛ, як правило, має 6 контактних груп на переключення і два контакти на замикання ( 6фт, 2ф).

За своїми електричними характеристиками реле РЕЛ близьке до реле НМШ, що дозволяє в більшості випадків використовувати їх замість реле НМШ.

4.10 Геркони

В пристроях автоматики і телемеханіки поряд з електромагнітним реле все більш широке застосування знаходять герметизовані магнітокеровані контакти (МК), які називаються герконами. Геркон це контактні пружини 1 (мал. 4.30), виконані з магнітомягкого матеріалу, поміщені в скляну ампулу 2. Ампулу заповнюють інертним газом або створюють в ній вакуум. В обох випадках практично відсутнє іскроутворення і корозія контактів. Контакти витримують до 10⁸ спрацювань (при малих струмах).

Принцип дії МК полягає в тому,що при

Мал.4.30 Схема геркону наявності магнітного потоку, який створюється постійним магнітом чи електро магнітом, контактні пружини притягуються одна до одної, зєднюючись електрично. При відсутності магнітного потоку або зниженні його нижче

Мал. 4.31 Схема герконового реле Мал. 4.32 Розміри герконів, КЕМ1 та КЭМ2 та герконового реле РЕС-44

встановленого значення МК розмикаються під дією сил пружності контактних пружин.

Поверхні контактних пружин, що контактують покривають тонким шаром (кілька мікрон) благородного металу (золото, срібло, палладій, радій) або сплавів із них для забезпечення надійного зєднання з малим перехідним опором.

Один або декілька герконів (МК), поміщених в середину електромагнітної котушки, утворюють герконове реле (мал. 4.31). Механічні переміщення в герконових реле мінімальні (зміщення кіця пружини на кілька десятих інавіть сотих долей міліметра), тому чутливість і швидка дія в цих реле набагато вища, ніж у більшості звичайних електромагнітних реле. При цьому маса (і вартість) герконового реле в десятки разів менша від звичайних реле.

Геркон, завдяки герметичності може працювати в агресивних і вибухонебезпечних середовищах при температурі від –100 до +200 С в буь-якому положенні по відношенню до горизонталі. Існує декілька різновидів герконів і герконових реле. Їх варіанти можуть відрізнятися формою і розміром контактів і балонів. Випускають МК на замикання (фронтовий контакт), на розмикання (тиловий) і на переключення (трійник).

Основною частиною герконів, що виконує функції магнітопроводів, контактів, якоря і пружних елементів, є контактні пружини, тому з принципу дії герконів виходить, що комплексні пружини повинні мати високу електропровідність і магнітну проникність, малу залишкову індукцію і достатню пружність, крім цього, за технологічними приципами необхідно, щоб матеріал пружин добре зварювався зі шклом, створюючи вакуумну спайку.

Для виготовлення пружин герконів в більшості випадків використовують пермалоєві дроти різних марок.

Геркони і герконові реле прості за будовою, достатньо надійні в роботі, характеризуються невеликими розмірами (мал. 4.32) і масою, малою вартістю. Тому їх широко використовують в промисловій автоматиці. Нажаль, геркони і герконові реле не мають властивостей реле І класу надійності, що в значній мірі обмежує їх застосування в пристроях залізничної автоматики, які забезпечують безпеку руху поїздів. Не виключається можливість замикання контактів через зниження жорсткості контактних пружин і зварювання контактуючих металевих поверхонь.

В залізничній автоматиці геркони можна застосовувати в пристроях, помилкова робота яких не повязана безпосередньо з безпекою руху поїздів. У випадку їх використання в відповідних системах повинен забезпечуватись безперервний контроль правильності замикання і розмикання контактів.

Розроблені геркони для переключення силових кіл великої потужності (струми до 15А при напрузі 220 В); їх називають герсиконами.

Різновидом герконів є рідко металеві, (зокрема ртутні) магнітокеровані контакти. В реле ИВГ, що застосовують замість ИМВШ–110, застосований рідкометалічний (ртутний) магнітокерований геркон МКСР–45181, комутаційний ресурс якого більше ніж в 10 раз перевищує цей показник для звичайних (“сухих“) контактів. Цей геркон (мал.. 4.23) складається зі скляної оболонки 5, в яку поміщені (впаяні) нерухомі 4 і 3 і рухома 1 плоскі контак–деталі з магнітомякого металу. При дії магнітного потоку рухома контакт–деталь переміщується, розмикаючи тиловий і замикаючи фронтовий контакти. Для забезпечення стабільного і низького перехідного опору і незношення контактів в зону контактування 2 при роботі геркону по капілярах рухомої контакт–деталі постійно поступає ртуть з резервуара, розміщеного внизу оболонки.

Змочування контактів ртуттю забезпечує їх довгу і надійну роботу в умовах експлуатації.

Герметична оболонка геркона заповнена воднем під тиском 1.7∙10⁶ Па для забезпечення електричної міцності зазору (0.7 мм), що дорівнює не менше 2 500В.

В реле ИВГ застосована магнітна система нейтрального реле, яка складається з котушки, ярма, сердечника на полюсному наконечнику, якого закріплена втулка з герконом. В реле ИВГ передбачена можливість включення обігріву на зимовий період, так як при температурі –38С і нижче проходить замерзання ртуті. Для цього в корпусі реле встановлений резистор 18 Ом, 10Вт з виводами на контакти 12 і 32 , до яких при необхідності підключається джерело змінного струму напругою 12–14В (мал.. 4.34).

Мал. 4.33 Схема рідкометалевого (ртутного) Мал. 4.34 Розташування контактів та

магнітокеруючого геркону схема вімкнення обмоток реле ІВГ

МКСР – 45181

Для полегшення режиму комутації застосовують іскрогасячий контур, який складається з резистора і конденсатора. Для його включення встановлюють перемичку між виводами 13 і 72 на штепсельній розетці. У випадку комутації змінного струму перемичку не встановлюють, так як через іскрогасячий контур створюється обхідне коло. Всі деталі реле ИВГ розміщують на платі реле НМШ. Електричні характеристики реле за змінним струмом частотою 50Гц: напруга спрацювання 2.6–3.2 В, напруга відпускання якоря не менше 2.0В. Герконовий контакт реле забезпечує не менше 5∙10⁸ переключень електричних кіл постійного струму при напрузі 6В і струмі 0.5А. Для порівняння визначимо, що реле ИМВШ–110 забезпечує 2∙10⁷ переключень.

Реле ІВГ не належить до реле І класу надійності. Тому воно, так як і реле ИМВШ–110 може використовуватись в схемах, в яких неправильна робота контактів не приводить до небезпечних відмов. Правильність роботи контактів повинна перевірятися схемою дешифратора.

Повний опір обмотки реле ІВГ і потужність, що споживається такі ж як і у реле ИМВШ–110. Тому ці реле є взаємозмінними. Після встановлення реле ІВГ в штепсельну розетку замість реле ИМВШ–110 необхідно виміряти напругу змінного струму на обмотці реле, яка повинне бути в межах, вказаних у регулюючих таблицях. Пізніше перевіряють правильність і стійкість роботи дешифратора при прийомі кодових сигналів КЖ, Ж і З і їх відсутності. Реле ИВГ проходять широкі експлуатаційні випробовування на мережі доріг. На основі випробування буде вдосконалена конструкція реле і технологія виготовлення герконів.