铁路信号设备的自动化控制技术研究

张所轮

【摘  要】经济的发展，城镇化进程的加快，促进交通建设项目的增多。在整个铁路列车运行过程中，铁路信号设备承担着列车运行信息传输的重要任务，是实现列车运行组织与指挥的现实依据，对于保障列车运行安全、提高列车运行效率与改善行车人员劳务条件等发挥着极为关键的作用。而铁路信号中全部的各类继电器统称为信号继电器，而信号继电器则是实现铁路信号设备自动化控制的关键。本文就铁路信号设备的自动化控制技术展开探讨。

【关键词】铁路;信号设备;自动化控制技术;研究

1铁路信号器技术发展的重要性

铁路是目前我国最安全的运输方式，其安全性能体现在两方面，分别是铁路信号接受的安全性以及铁路运输线上信号接受、发射的稳定性。要想保证上述两方面的安全性，首先就要提高在铁路部门负责维修、维护的工作人员的专业素质和技能，其次要有效融合现代的科学技术手段，促进铁路的安全性能的提升，为货物的运输以及乘客的出行提供更加安全的方式。在科技发展迅速的今天，我国也一直致力于研究铁路信号设备的相关技术，力求能够促进铁路信号设备向着自动化的趋势发展。随着信号设备逐渐趋于自动化，信号机器的操作越来越简单，有效的降低了工作人员的维修压力，减少了人力成本。在铁路的信號接受设备中，也有继电器装置的使用，继电器的水平的提升也代表了铁路自动化水平的提高，对铁路运输的建设有着重要意义。因此，在继电器的选择上也要做到科学、合理，保证铁路运输能够正常运转。我国一直以来都是制造大国，从唐宋刺秦到现代的手工作品，都体现了我国的制造水平，随着信息技术的发展，我国的制造技术不仅仅只停留在手工作品上，而是向着工业化的趋势发展，目前我国已经能够制造出优秀的铁路使用硬件以及铁路运输控制系统，加快了铁路运输自动化的速度，提高了铁路的安全性能。

2铁路信号继电器原理及作用认知

继电器属于铁路信号设备自动化控制实现的基础元器件，由电磁系统与接点系统共同构成。铁路信号继电器接点系统主要表现为静接点与动接点两大部分，电磁系统则主要由线圈、铁芯、衔铁与轭铁构成。继电器动作原理为：通过输入一定值电流，电流经线圈后产生电磁吸引力，从而对衔铁进行吸引，此时衔铁则会驱动接点系统运行，改变系统运行状况并描述电流状况。基于此可以看出，继电器存在着显著的开关特性，通过接点通断状态的调整，可以实现相关电路的有效控制。在信号设备中应用继电器，可以借助微小的电信号来对电路中较大对象执行控制，支持多个对象与多个回路控制，且可以实现对远距离对象的状态控制。继电器开关性能十分突出，断开时阻抗表现较大，而在闭合状态时其阻抗较小，能够有效隔离故障问题。在铁路信号设备管控领域，继电器主要作为接口元件，并广泛应用于信号机、转辙机、轨道电路与系统主机中，属于信号设备自动化控制的基础元件。

3铁路信号设备中安全继电器

对于安全型继电器，在总体上，主要的类型为三种。第一，有机继电器。该继电器的类型能够达到定位状态和反位状态设置工作，在对其使用的时候，利用条形、永久磁钢改变传统的常规继电器。同时，在继电器中，还为其提供了两个固定的磁路，尽管继电器断电后也能给予有效保护。在继电器中如果发现存在信号流入，其中的磁钢、固定磁路之间将发生作用，衔铁的位置逐渐变化，从而给继电器的状态带来改变。第二，无极继电器，该类型的继电器是通过对电流大小的分析，促进工作任务的完成。对该类型的继电器实际应用过程中，一般会安装隔弧片，当发现通过较大额度电流进入到继电器后，产生明显的飞弧短路情况，在隔弧片应用的同时，能预防短路期间带来的接点组件问题。第三，整流式继电器，基于无极继电器的应用，加大力度对整流式继电器研究和分析。在这种模式下，主要是在继电器中为其安装二极管，保证通过二极管，将其存在的电流转变为半波、全波整流电流，在这种电流处理工作中，不仅能将交流电源转变为直流电源，也能在线圈中合理输入。

4关于继电器的铁路信号设备自动化控制技术的讨论

4.1继电器选择

铁路信号设备也被称为继电电路，其自动化程度的控制是继电器最基本的单位，并且同其他继电器相连构建出一个完整的控制电路。对于继电器的选择是极其重要的，并不是可以随便使用的情况。需要相关人员考虑继电器的型号以及电阻大小等参数，选择正确的继电器设备。比如：当继电器应用在窗帘电路中，需要考虑此电路电压是够能够承受，满足各串联电路中继电器的使用需求。

4.2继电器定位

继电器定位是自动化控制的关键，要求继电器定位状态与设备定位状态始终保持一致。道岔定位状态则表现为开通定位，而信号机定位状态则表现为关闭定位，轨道电路定位状态则表现为空闲。此外，继电器落下状态应满足安全性原则，要求与设备安全侧相保持一致。当信号继电器落下时，则要求信号机处于关闭状态，而当轨道继电器处于落下状态时，则表示轨道电路此时处于被占用状态。通过箭头方向来描述继电器定位状态。在实现铁路信号设备自动化控制时，要求其继电器线圈设定满足相关要求，如选用单线圈时，为确保线圈满足继电器工作安匝与释放安匝需要，则要求经过线圈电流为串联状态时的一倍，相应的，其功率消耗也会增加。在这种条件下，线圈温度容易偏高。基于此，继电器多选用两线圈串联方式，也可依据实际需要选用分线圈方式，以满足电路电压与继电器运行为准。依托继电器状态定位与通断调整，通过信号传输实现铁路信号设备自动化控制，为实现信号设备高质量运行提供了保障。

4.3继电器的检修和调整

在铁路信号设备实际运行过程中，也会带来一些问题，所以，要加强对继电器的安全检修和调整工作。比如对电磁系统的检修，主要对线圈和磁路检修分析，不仅要清洁其中的钢丝卡、衔铁等，还要分析线圈是否存在破损情况，以免影响机械的强度。如果发现线圈内存在的引线为假焊，要给予重新焊接。在对磁路进行检修过程中，要分析衔铁是否存在变形情况，保证铁芯的表面是一致的，还需要促进气隙之间的均匀性，促使其导磁性的发挥和实现。尤其是在衔铁扭曲条件下，要在钳工平台上给予修理。比如衔铁磨损更严重的情况下，要在修理工作中，达到整体的修复和更换。在对接点系统进行检修中，要分析衔铁是否变形，接点片之间的衔接是否正确，避免在拉杆安装工作中的偏移，这样在总体建设和发展下，才能维护应用。相关人员要集中调整其管理机制，有效对磁路和接点系统工作进行统筹监督。一方面，要对接点架结构和轭铁进行间隙性调整，从而保证应用效率满足预期。若是间隙结构本身没有达到4毫米的标准，就要选取适宜的方式进行维护管理，并且集中调解点架结构的角度，从而确保安装高度的实效性。另一方面，要对衔铁角度口进行管理，在选取衔铁后，要应用量角器进行角度测定和分析，也就是说，角度的大小要结合间隙大小进行判定，从而得出相应的结论。除此之外，技术人员在对衔铁进行自由落下处理的过程中，要利用塞尺进行检查和维护，后接点共同行程能作为基本参数。

结束语

想要实现铁路信号设备的自动化管理，继电器占据了重要的作用。工作人员需要将继电器作为工作重点研究对象，对其展开一系列的分析内容，以此来实现铁路信号设备的高效开展。

参考文献：

[1]佚名.自动化技术在铁路信号设备中的应用分析[J].南方农机，2019，50（3）：158.

[2]曲丽娜.自动化技术在铁路信号设备中的应用[J].电子技术与软件工程，2017（9）.

（作者单位：中国铁路哈尔滨局集团有限公司齐齐哈尔车辆段）