Кодовые реле постоянного тока КДР

Кодовые реле, изготовляемые заводом «Транссвязь» МПС, принадлежат к типу электромагнитных реле постоянного тока и предназначаются для осуществления различных электрических зависимостей.
Эти реле, благодаря своей простоте и надежности в работе, получили широкое распространение на железнодорожном транспорте, а также во многих других отраслях народного хозяйства.
В настоящее время кодовые реле применяются в устройствах автоблокировки, маршрутной, диспетчерской и горочной централизации, в автостопах точечного и непрерывного действия, в автоматических устройствах энергетических систем, в аппаратуре связи и в других установках автоматики и телемеханики.
Полные характеристики кодовых реле и их конструкции недостаточно известны потребителям вследствие отсутствия соответствующих описаний и инструкций.
Настоящее описание предназначено для инженерно-технического персонала, работающего в области проектирования, монтажа и эксплуатации устройств автоматики с применением кодовых реле.
В описании приведены конкретные данные электрических, механических и конструктивных характеристик для всех типов кодовых реле, выпускаемых заводом и получивших общее распространение.
Знание основных данных кодовых реле позволит правильно применять их в различных устройствах, а также правильно выбрать тип кодового реле для заказа на заводе «Транссвязь».
В 1952 году разработана новая система обозначения реле СЦБ, для реле типа КДР принята номенклатура указанная в таблице 1.

Таблица 1. Старые и новые обозначения реле КДР

Магнитная система кодовых реле имеет три основных разновидности:
1. В быстродействующих реле типов КДР1, КДР1-М, КДР2, КДРТ и УКДР1 применен Г-образный корпус. Якори этих реле имеют полукруглую форму, а сердечники – круглое сечение диаметром 12 мм;
2. В медленнодействующих реле типов КДРЗ-М и УКДРЗ-М корпус П-образный для осуществления разветвленной магнитной цепи. Якори этих реле имеют прямоугольную форму, а сердечники – круглое сечение диаметром 12 мм;
3. В медленнодействующих реле типов КДР5-М и КДР6-М корпус также П-образный, но увеличенного габарита. Якори имеют прямоугольную форму, а сердечники – круглое сечение диаметром 16 мм;
Корпуса и якори кодовых реле изготовляются из специальной электротехнической стали марки «Э» с коэрцитивной силой не более 1,2 эрстеда, а сердечники – из кремнистой стали марки ЭС4А с коэрцитивной силой не более 0,7 эрстеда.
Сердечник, корпус и якорь реле, после их изготовления, подвергаются специальной термической обработке.

Рисунок 1. Быстродействующее реле типа КДР1 и КДР1-М

Детали магнитной системы (якорь, корпус, сердечник) у кодовых реле допускают перестановку их с одного реле на другое. Исключение составляют медленнодействующие реле типов КДРЗ-М, КДР5-М и КДР6-М, сердечник и корпус у которых шлифуются в паре, индивидуально для каждого реле, почему их нельзя переставлять с одного реле на другое. К якорям это исключение не относится, и они являются взаимозаменяемыми для каждого из этих типов реле.
Во избежание залипания якоря после обесточивания реле, в магнитной цепи его предусмотрен воздушный зазор между притянутым якорем и сердечником. Этот зазор достигается у реле типов КДР1, КДР1-М, КДР2, УКДР1 и КДРТ с помощью антимагнитного штифта из твердотянутой бронзы, вклепанного в якорь; у реле типа КДР-ЗМ – с помощью выгибания якоря, а у реле КДР5-М и КДР6-М – с помощью массивного упора из латуни, прикрепленного к нижней полке корпуса.
Давление от якоря к контактным пружинам передается при помощи приклепанной к якорю изолирующей планки.

Рисунок 2. Сложные контактные группы реле КДР

Контактная система состоит из контактных пружин, снабженных контактными наклепками и собранных в элементарные контактные группы. Из десяти элементарных контактных групп, состоящих из двух или трех пружин каждая, составляются более сложные контактные группы, называемые колонками. Каждой элементарной контактной группе присвоен постоянный ее номер, а именно: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 и 0. 
Контактная группа 1 служит только для вывода конца обмотки реле; группы 1, как правило, располагаются самыми верхними на двух крайних контактных колонках.
Элементарные группы 8 и 9 одинаковые и отличаются лишь высотой текстолитового упора; вызвано это требованиями сборки контактных наборов.
Под словом «контакт» подразумевается комплект, состоящий из контактных наклепок, соединяющихся или разъединяющихся при срабатывании реле.
Контакты, замыкаемые при притяжении якоря реле, называются фронтовыми, а замыкаемые при отпадании его – тыловыми. В соответствии с этим и контактные пружины называются фронтовыми или тыловыми.
Элементарные контактные группы кодовых реле могут выполнять в электрических схемах, при возбуждении реле, следующие четыре вида соединений:
1. Замыкается фронтовой контакт;
2. Размыкается тыловой контакт;
3. Фронтовой контакт замыкается, а тыловой размыкается;
4. Благодаря специальному расположению и конструкции пружин при возбуждении реле, тыловой контакт размыкается только после замыкания фронтового контакта, т. е. без обрыва цепи (группы 0 и 4). Контактная группа, работающая на переключение без обрыва цепи, называется мостовой группой.
Мостовая группа может быть заменена в ряде случаев обыкновенной группой на переключение (7, 8 или 9), подрегулированной под так называемую мостящую регулировку, при которой также не будет обрыва электрической цепи. Однако мостовая группа работает в этом отношении более устойчиво, чем нарегулированная под мостящую регулировку обыкновенная группа.
Элементарные контактные группы 2, 4, 5 и 7 устанавливаются непосредственно над якорем реле, а группы 3, 6, 8, 9 и 0 – над другими контактными группами.
Кроме указанных элементарных контактных групп, в кодовых реле могут применяться более сложные контактные группы (колонки), представляющие комбинацию из элементарных групп.
Состав колонок определяется номерами элементарных контактных групп, из которых они состоят и которые записаны в порядке их расположения в реле, считая сверху вниз.
В каждой контактной колонке реле может быть установлена сложная группа, состоящая не более чем из семи пружин, включая и пружину группы.
Полное количество колонок в реле составляет его контактный набор.
Завод выпускает стандартные контактные наборы, элементарные группы.
Эквивалентные нагрузки любого контактного набора составляются из эквивалентных нагрузок элементарных контактных групп
Контактные пружины реле изготовляются из провальцованной фосфористой или алюминиевой бронзы. Для обеспечения постоянства свойств контактных пружин толщина их одинакова и равна 0,35±0,02 мм; для этой же цели контактные пружины, уже собранные на реле, подвергаются специальной термической обработке.
Отсутствию вибрации контактных пружин (последовательные кратковременные замыкания и размыкания контактов) в кодовых реле КДР придается важное значение. Вследствие этого в контактных группах кодовых реле применяются буферные пружины, которые устанавливаются главным образом у относительно неподвижных контактных пружин (тыловых или фронтовых) и служат для поглощения вибрации их.
Изолирование друг от друга контактных пружин в колонке выполняется при помощи прокладок из карболита, а выравнивание необходимых расстояний между пружинами по высоте колонки достигается при помощи выравнивающих пластинок из гетинакса.
Контактные наклепки в каждой пружине двойные, что увеличивает надежность контактов, и изготовлены из серебра, за исключением реле КДРТ, у которого контакты изготовлены из вольфрама или другого металла.

Рисунок 3. Быстродействующее реле типа КДР1 в кожухе

Серебряные контактные наклёпки имеют полусферическую или цилиндрическую форму, а вольфрамовые контакты – цилиндрическую форму.
При применении специальных искрогасительных контуров срок службы контактов увеличивается.
Применение искрогасительных контуров для контактов кодовых реле, например, подключение параллельно контактам сопротивления 5 ом, последовательно соединенного с конденсатором 0,5 мкф, создает возможность работы контактов в более благоприятных условиях в отношении разрываемых токов, напряжений и мощностей.
При использовании контактов кодового реле КДР только для целей замыкания электрической цепи, если размыкание этой цепи производится другими контактами, включаемая мощность может быть увеличена в 1,5 – 3 раза.
Катушки всех кодовых реле КДР съёмные, что дает возможность легко производить замену их.
Конструкция катушек предусматривает невозможность их поворота на сердечнике, а также перемещения вдоль сердечника при работе реле.
Обмотки катушек всех кодовых реле выполнены медной эмалированной проволокой марки ПЭЛ, а выводы обмоток – гибким медным проводом с резиновой изоляцией марки МРГП или МРГЛ сечением 0,35 кв. мм и не менее сечения провода обмотки. Длина выводных концов обеспечивает возможность двойной перезаделки их.
Каркасы катушек изготовляются из карболита или электролитической меди.
В соответствии с выпускаемыми типами кодовых реле имеются три типа катушек, отличающихся друг от друга габаритными размерами, материалом, из которого изготовлены их каркасы, и электрическими данными:
1. Катушки, выполненные на карболитовом каркасе для реле типов КДР1, КДР2, КДРТ и УКДР1 и равные с ними по габаритам и электрическим данным катушки, выполненные на медном каркасе для реле типов КДР1-М, КДРЗ-М и УКДРЗ-М;
2. Катушки, выполненные на медном каркасе для реле типа КДР5-М;
3. Катушки, выполненные на медном каркасе укороченной длины, для реле типа КДР6-М.
Применение в реле типа КДР1-М медного каркаса (короткозамкнутый виток) вызвано необходимостью, главным образом, уменьшить влияние индуктивности обмотки реле на образование искрения, губительно отражающегося на состоянии контактов при работе реле в импульсном режиме. Кроме того, наличие медною каркаса создает некоторое замедление, необходимое при отпускании реле в случаях, когда требуется, чтобы при переключении реле из одной цепи в другую оно не успело отпустить якорь.
В основу расчета электрических данных катушек, указанных трех типов положены Следующие основные требования:
1. Работа реле с различными нагрузками. Число элементарных контактных групп может колебаться от одной до 15;
2. Работа реле от различных напряжений постоянного тока от 6 до 220 вольт и для токовых реле от различных токов;
3. Допустимое предельное нагревание катушек реле в неблагоприятных температурных условиях до 80°С;
4. Получение различных временных характеристик для быстродействующих и медленнодействующих реле;
5. Надежность работы реле при заданных напряжениях и контактных нагрузках.
При выпуске кодовых реле КДР на заводе, а также во время  эксплуатации необходимо производить как механическую, так и электрическую регулировку их, для чего необходимо знать 
основные элементы этой регулировки.

Содержание

I. Общие сведения
II. Магнитная система реле КДР
III. Контактная система реле КДР
IV. Катушки
V. Временные характеристики
VI. Выбор и заказ реле
VII. Инструкция по регулировке и эксплуатации кодовых реле КДР