Alstom SIR4-S2-1-4 是阿尔斯通(Alstom)公司 SIR4系列 中的一款高性能、安全型(Vital) 铁路信号专用继电器。该型号遵循严格的“故障-安全”原则设计,是构成现代铁路信号联锁系统、轨道电路、道岔控制及信号机驱动等关键安全回路的基础执行与逻辑运算单元,其可靠性直接关系到铁路行车安全。
应用场景:
在欧洲某繁忙的铁路枢纽站,一套由计算机联锁(CBI)系统控制的道岔正在进行转换。联锁系统通过安全逻辑运算,最终输出的控制命令被传递至轨旁的接口电路。在这里,Alstom SIR4-S2-1-4 继电器扮演着至关重要的角色。它接收来自固态控制模块的低压、小电流“驱动力”指令,通过其自身机械接点的可靠动作,接通或断开通往道岔转辙机马达的220V交流大功率驱动电路。如果线路上的任何一处发生故障(如控制电源丢失),该继电器凭借其重力式或强弹力导向的故障-安全设计,其接点将自动回归到预定义的安全状态(例如,切断道岔动作电源,使其锁闭在当前位置),从而防止道岔在列车接近时错误转换,从物理层面杜绝了恶性事故的可能。SIR4-S2-1-4 正是这种将电子系统“软指令”转化为现场设备“硬动作”的、值得信赖的“安全卫士”。
核心参数速览:
主要参数 | 数值/说明 |
|---|
完整产品型号 | SIR4-S2-1-4 |
制造商 | Alstom (原属于通用电气-阿尔斯通交通或相关信号业务单元) |
产品系列 | SIR4系列 (Safety Insert Relay, 安全插入式继电器) |
触点配置 | S2 - 通常表示具有2组转换触点(Form Z, 先断后合)。具体需查阅官方资料确认。 |
线圈特性 | -1- - 通常指代线圈电压/电阻的特定代码,例如24VDC或48VDC,具体需查证。 |
端子/安装代码 | -4 - 通常指特定的端子排列、安装方式或特殊选项。 |
安全等级 | 遵循 “故障-安全” (Fail-Safe) 设计原则,满足铁路信号 SIL 4 (安全完整性等级4) 相关标准要求。 |
电气寿命 | 机械寿命高达数百万次,电气负载下通断次数依负载类型和大小而定,满足长期稳定运行需求。 |
线圈功耗 | 低功耗设计,典型值在1W至3W之间,具体取决于额定电压。 |
触点容量 | 可切换交流/直流负载,容量通常在 5A - 10A @ 250VAC/30VDC 级别,用于驱动信号灯、道岔转辙机等。 |
绝缘与耐压 | 触点间、触点与线圈间具有高绝缘电阻及耐压强度(如2.5kV AC),抗电气冲击能力强。 |
机械结构 | 采用插入式模块化设计,带透明防尘罩,便于观察接点状态,且易于在继电器架上安装和更换。 |
环境适应性 | 宽温度范围(如 -40°C 至 +70°C),防尘、防潮,适应户外轨旁信号箱的恶劣环境。 |
认证标准 | 符合 EN 50155 (铁路电子设备)、EN 50129 (安全相关电子信号系统) 等欧洲及国际铁路标准。 |
技术原理与创新价值:
创新点1:本质安全的机械-电气联动设计。 Alstom SIR4-S2-1-4 的核心在于其 “故障-安全” 机制。这通常通过非对称的机械结构实现,例如:采用重力回落或强力弹簧作为驱动力的主导部分,而电磁线圈仅提供克服此力的“释放”能量。当线圈失电(无论是因为正常指令还是电源/控制故障)时,衔铁会在重力或弹簧力作用下可靠地返回到预定的安全位置(通常是“落下”位置),并带动接点切换到安全侧(如切断危险侧电路)。这种设计确保了任何单一故障(如线圈开路、断线)都会导向安全状态,是铁路信号安全的物理基石。
创新点2:高可靠性与长寿命的工程实现。 继电器触点采用银基合金等高性能材料,以降低接触电阻、抗电弧烧蚀。磁路系统经过优化,确保快速、稳定的吸合与释放。整个结构件坚固耐用,能承受铁路环境特有的长期振动与冲击。透明的防尘罩不仅便于巡检人员目视检查接点状态(是“吸起”还是“落下”),也保护了内部机构不受灰尘和异物影响。这些细节共同保证了在无人值守的轨旁信号箱中,继电器能数十年如一日地可靠工作。
创新点3:模块化与维护友好性。 作为“插入式继电器”,SIR4-S2-1-4 设计有标准的插脚和卡扣,可以快速安装在标准的继电器机架上。维修时,无需断开复杂的接线,只需拔下故障继电器,插入新继电器即可,平均修复时间(MTTR)极短。这种设计极大地简化了现场维护工作,缩短了信号设备故障导致的线路中断时间。
应用案例与行业价值:
案例:城市地铁线路轨道电路状态指示系统改造。
一条既有地铁线路进行信号系统升级,将原有的老式轨道电路设备更新为更可靠的数字化系统,但部分区段仍需要继电器接口来驱动轨旁表示灯和提供状态反馈。
应用流程: 在新系统的接口柜中,大量使用了 Alstom SIR4-S2-1-4 继电器。它们接收来自轨旁电子单元(TWC)的“轨道占用/空闲”状态信号(低压电平),通过其高容量触点,直接驱动大型轨旁LED信号指示灯,并为控制中心提供一组无源干接点状态反馈。
带来的改进: 改造后,轨道电路状态的指示和传输可靠性得到质的提升。SIR4-S2-1-4 继电器的故障-安全特性确保了即使接口电子部分失效,指示也不会错误显示“空闲”(安全侧为“占用”或灭灯)。地铁运营公司的信号工程师表示:“在接口电路中采用 Alstom SIR4 这样的安全继电器,是我们系统设计中的一道关键‘防火墙’。它将电子系统的复杂性与现场大功率负载可靠地隔离,其机械式的确定性和可维护性,给我们带来了十足的信心。”


相关产品组合方案:
在铁路信号系统中,Alstom SIR4-S2-1-4 继电器很少单独使用,通常作为系统的一部分与以下产品协同工作:
Alstom SIR4系列其他型号继电器:如不同触点组合(S1, S4等)、不同线圈电压(-1-, -2-等)的型号,用于构成完整的继电逻辑电路。
标准继电器机架与电源模块:为多个继电器提供安装基座、端子排和稳定的工作电源(如24VDC或48VDC电源屏)。
阿尔斯通计算机联锁(CBI)系统:如Alstom Smartlock系列,产生安全的逻辑输出指令,驱动 SIR4-S2-1-4 等接口继电器。
轨旁执行设备:如道岔转辙机、色灯信号机、轨道电路发送/接收单元,是继电器的最终负载。
测试与诊断设备:专用的继电器测试仪,用于对 SIR4-S2-1-4 进行吸起/落下电压、时间参数、接点接触电阻等性能测试。
防雷与浪涌保护模块:安装在继电器线圈和触点回路中,保护继电器免受轨旁线路感应来的雷电或电气化铁路过电压损害。
阿尔斯通信号图纸与逻辑图:明确标注了每个 SIR4-S2-1-4 继电器在具体电路中的位置、功能和接线关系。
安装维护与全周期支持:
Alstom SIR4-S2-1-4 的安装必须严格遵循设计图纸,在断电情况下进行。插入继电器架时需对准插槽并用力按紧,确保插脚接触良好。接线应使用合适的压接端子并紧固。
日常维护主要包括定期巡检(目视检查继电器状态、有无异响、过热)、利用测试仪进行电气特性抽检,以及清洁防尘罩。由于其高可靠性,预防性更换周期很长,但建议根据运行时间和统计数据进行计划性更换。