АВАРИЙНОЕ РЕЛЕ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Полезная модель относится к железнодорожной автоматике и телемеханике и может применяться в имеющих несколько вводов системах электропитания различных объектов, где требуется повышенная надежность переключения с основного источника на резервный в том случае, если на основном источнике напряжение уменьшилось ниже заданного уровня.
Известны аварийные реле переменного тока первого поколения, используемые в железнодорожной автоматике и телемеханике с целью контроля уровня питающего напряжения и переключения нагрузки с основного источника на резервный в том случае, если на основном источнике напряжение уменьшилось ниже заданного уровня (Сороко В.И., Милюков В.А. Аппаратура железнодорожной автоматики и телемеханики: Справочник; в 2 кн. Кн. 1. - 3-е изд. - М.: НПФ «Планета», 2000. -с.368-377). Эти аварийные реле содержат диодный выпрямитель и реле постоянного тока в качестве контрольно-переключающего элемента. Основным недостатком аварийных реле переменного тока первого поколения является низкий нерегулируемый уровень напряжения выключения. Так, для аварийного реле типа АШ2-220, рассчитанного на питающее напряжение 220 В, напряжение включения составляет 180 В, а напряжение выключения - 75 В; дли аварийного реле типа АПШ-220 в малогабаритном исполнении напряжение включения - 150 В, напряжение выключения - 40 В (Сороко В.И., Милюков В.А. Аппаратура железнодорожной автоматики и телемеханики: Справочник; в 2 кн. Кн. 1. - 3-е изд. - М.: НПФ «Планета», 2000. - с.375). Столь низкие напряжения выключения аварийных реле приводят к тому, что при понижении по различным причинам питающего напряжения на основном источнике до уровня, незначительно превышающего напряжение выключения реле упомянутых выше типов последние не переключают устройства железнодорожной автоматики и телемеханики на резервный источник. Однако устройства железнодорожной
автоматики и телемеханики перестают функционировать при столь низком уровне питания (около 75 В при аварийном реле АШ2-220 и около 40 В при аварийном реле АПШ-220). На практике такие случаи служили причиной крупных аварий.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому является аварийное реле переменного тока второго поколения с пороговым элементом в виде стабилитрона, который позволил поднять порог выключения реле и увеличить коэффициент возврата, определяемый отношением напряжения выключения реле к напряжению его включения (Сороко В.И., Милюков В.А. Аппаратура железнодорожной автоматики и телемеханики: Справочник; в 2 кн. Кн. 1. - 3-е изд. - М.: НПФ «Планета», 2000. - с.375). Например, аварийные реле типа АСШ2-220 имеют напряжение включения 190 В, а напряжение выключения 133 В. Хотя и этот порог выключения аварийного реле нельзя признать удовлетворительным (часть устройств железнодорожной автоматики и телемеханики при напряжении около 133 В прекращает функционировать), все же число опасных случаев на железных дорогах уменьшилось.
Однако в аварийных реле переменного тока второго поколения со стабилитроном в качестве задающего порог элемента, обеспечившим более высокий коэффициент возврата, содержится опасный отказ, который на практике обнаружил себя при аварии на одном из железнодорожных переездов. Причина оказалась в том, что при пробое стабилитрона порог выключения реле и, следовательно, коэффициент возврата, резко понизился (например, в приведенном случае он оказался равным 32 В), и, как следствие, переезд остался открытым для движения автотранспорта при наличии поезда на участке приближения к переезду, что привело к столкновению поезда с проезжавшим через переезд автомобилем.
Задача полезной модели - повысить надежность аварийного реле переменного тока за счет исключения опасного отказа в виде несанкционированного понижения порога выключения.
Поставленная задача решается тем, что аварийное реле переменного тока, содержащее диод и электромагнитное реле, снабжено вторым электромагнитным реле, двумя переменными резисторами и постоянным резистором, вторым диодом, катод которого подключен к аноду первого диода и к первому выходу источника питания переменного тока, анод второго диода соединен через последовательно включенные постоянный резистор, фронтовой контакт первого электромагнитного реле и обмотку второго электромагнитного реле с вторым выходом источника питания переменного тока, а катод первого диода соединен через последовательно включенные первый и второй переменные резисторы и обмотку второго электромагнитного реле с вторым выходом источника питания переменного тока, при этом второй переменный резистор шунтирован тыловым контактом второго электромагнитного реле
На фиг. представлена схема аварийного реле переменного тока. Аварийное реле переменного тока 1 содержит диод 2, обмотку 3 первого электромагнитного реле и его фронтовой контакт 4, обмотку 5 второго электромагнитного реле и его тыловой контакт 6, первый переменный резистор 7, второй переменный резистор 8, постоянный резистор 9 и второй диод 10. При этом катод диода 10 подключен к аноду первого диода 2 и к первому выходу источника питания переменного тока 11, а анод диода 10 соединен через последовательно включенные постоянный резистор 9, фронтовой контакт 4 первого электромагнитного реле и обмотку 5 второго электромагнитного реле с вторым выходом источника питания переменного тока 11. Катод первого диода 2 соединен через последовательно включенные первый 7 и второй 8 переменные резисторы и обмотку 3 первого электромагнитного реле с вторым выходом источника питания переменного тока, при этом второй переменный резистор 8 шунтирован тыловым контактом б второго электромагнитного реле.
Работа схемы (см. фиг.) осуществляется следующим образом.
При появлении напряжения в источнике питания переменного тока 11 переменный ток поступает к диоду 2, с выхода которого через переменный резистор 7 выпрямленное напряжение подается на обмотку 3 первого электромагнитного реле через тыловой контакт 6 второго электромагнитного реле. Если уровень напряжения источника питания 11 превышает настроенный переменным резистором 7 уровень включения первого электромагнитного реле с обмоткой 3, последнее срабатывает и фронтовым контактом 4 подключает питание к обмотке 5 второго электромагнитного реле, которое является выходным элементом в схеме аварийного реле 1.
Поскольку во включенном состоянии первого электромагнитного реле с обмоткой 3 воздушный зазор между якорем и сердечником существенно уменьшается, ток удержания этого реле требуется значительно меньше по сравнению с током включения. С помощью переменного резистора 8 аварийное реле 1 настраивается на такой ток через обмотку 3 первого электромагнитного реле, при котором напряжение выключения аварийного реле будет соответствовать нормативам, установленным для устройств железнодорожной автоматики и телемеханики.
Любой отказ в предлагаемой схеме аварийного реле переменного тока переводит ее в защитное состояние, исключающее изменение коэффициента возврата реле.
Работоспособность заявляемого аварийного реле переменного тока и защищенность его от опасных отказов проверены экспериментально.