CN109307840A - 一种一体化铁路信号继电器寿命试验装置及方法 - Google Patents

Abstract

一种一体化铁路信号继电器寿命试验装置，属于交通信息工程及控制类产品检测技术领域。包括控制电路设备和负载电路设备，控制电路设备包括控制工作层、电源层、开关层、机械寿命试验层、电寿命试验层、负载电源层，负载电路设备包括负载电阻层和风扇层；电寿命试验层包括电寿命试验第一层及电寿命试验第二层。本发明设备利用率高，占地面积小；实现用一套设备满足所有型号继电器寿命试验的要求；样品继电器即插即用，操作简便，减少差错率；装置抗干扰能力强，稳定性高，为寿命试验可靠性提供保障；设备集成度高，电路设计明晰，便于操作人员检修维护。

Description

一种一体化铁路信号继电器寿命试验装置及方法

技术领域

本发明涉及一种一体化铁路信号继电器寿命试验装置及方法，属于交通信息工程及控制类产品检测技术领域。

背景技术

铁路信号继电器是铁路安全控制系统中最主要且大量采用的元件之一，是铁路部门保证行车安全的基础部件，广泛用于既有普速铁路继电式信号系统的核心编码，及当前高速铁路关键系统设备的接口、信息采集和逻辑表示。作为确保铁路运输安全与提高运输效率的信号系统关键设备，铁路信号继电器必须强调“安全”，主要体现在：

1、动作必须可靠、准确；

2、使用寿命长；

3、有足够的闭合和断开电路的能力；

4、有稳定的电气特性和时间特性；

5、在周围介质温度和湿度变化很大的情况下，均能保持很高的电气

绝缘强度。

“使用寿命”和“闭合、断开电路能力”是铁路信号继电器寿命试验的重要考核指标。在现有国家标准GB/T 7417-2010及铁道行业标准TB/T 2024-2007中，共规定22种继电器机械寿命及电寿命试验的技术要求，详见表1。

表1铁路信号继电器寿命试验标准要求

铁路信号继电器寿命试验具有以下特点：

1、不同型号继电器动作频率不同。寿命试验装置应根据继电器型号提供对应频率动作方式；

2、寿命试验周期长。以JWXC-1700型继电器为例，若动作频率为60次/分钟，则试验周期约为115天；

3、动作方式不同。如JWXC-1700型继电器动作方式为“动作”，即继电器接点接通和断开时接点两端均有接点电压；JWJXC-H125/0.44型继电器动作方式为“接通”，即接通时有接点电压，断开时无电压；型继电器动作方式为“断开”，即断开时有接点电压，接通时无电压；

4、接点的电压和电流要求不同，且接点通过电流大。寿命试验装置负载电路的设计容量和散热方式等技术条件需满足标准要求。

现有继电器寿命试验装置主要为两部分：线圈频率开关和接点负载配置。线圈频率开关使继电器按标准规定的动作频率动作，接点负载配置保证接点接入标准规定的接点电压和电流。

线圈频率开关：核心部件为“555timer”，用于产生可调占空比和频率的方波信号，见图1(a)及图1(b)。

第一个暂稳态的脉冲宽度t_p1,即u_c从V_CC/3充电上升到2V_CC/3所需的时间：

t_p1≈0.7(R₁+R₂)C

第二个暂稳态的脉冲宽度t_p2,即u_c从2V_CC/3放电下降到V_CC/3所需的时间：

t_p2≈0.7R₂C

故周期T＝t_p1+t_p2≈0.7(R₁+2R₂)C，占空比

针对不同型号的继电器，配置电路参数，可产生不同频率且占空比为50％的方波信号。以JWXC-1700型继电器为例，依据标准要求，机械寿命试验可设计动作频率为60次/分钟，则R₁＝3.9kΩ、R₂＝68kΩ、C＝10μF；电寿命试验设计动作频率为20次/分钟，则R₁＝3.9kΩ、R₂＝68kΩ、C＝30μF。

将555timer的输出方波信号接入辅助继电器的线圈，则辅助继电器的一组接点即可构成样品继电器(进行寿命试验的继电器，下同)的线圈频率开关。

接点负载配置：电寿命试验要求接点接入规定的电压和电流。以JWJXC-H125/0.44型继电器为例，标准规定接点电压DC220V，接点电流DC5A，接点负载需特制电阻，来满足电流值和散热条件等需求。

现有寿命试验装置在实际使用中出现过许多缺点，具体如下：

1. 555timer抗干扰性差，对周边电磁兼容环境要求高，极易受到干扰导致产生方波的周期和占空比随机变化。

2. 555timer输入电压范围较窄，电压波动时易损坏，导致现有装置很难连续正常工作。

3.现有装置频率调节的准确度依靠电容和电阻的精确性，而市场上购买的电容、电阻值无法精确的达到试验要求水平。装置的动作频率与理想值会有细微差异。这些差异在长期试验过程中被逐渐放大，导致寿命试验次数与实际次数有较大差别。

4.每一套现有装置只能对一种型号继电器进行寿命试验。多种型号继电器的试验需重复搭建该装置并设置不同的电容、电阻值及接点负载。重复过程中操作复杂、耗费时间，且易出现差错。整套系统集成程度低，不能很好的满足试验需求。

发明内容

为了克服现有技术的不足,本发明提供一种一体化铁路信号继电器寿命试验装置及方法。

一种一体化铁路信号继电器寿命试验装置，第一单片机连接第一固态继电器的线圈，第一固态继电器接点连接机械寿命试验层样品继电器的线圈和第二电源模块，编码选择开关连接第一单片机；

第二断路器连接在AC220V市电与第一电源模块之间，第二单片机连接第一电源模块，第二单片机连接第二固态继电器的线圈，编码选择开关与第二单片机连接，第二固态继电器的接点与第三电源模块和电寿命试验第一层的样品继电器线圈连接；

第二单片机与第四固态继电器的线圈连接，第四固态继电器的接点与第一中间继电器线圈连接,第一中间继电器接点与第一直流接触器线圈连接,第一直流接触器接点与负载电源层的高频开关电源、负载电阻层的电阻连接，负载电阻层的电阻与电寿命试验第一层的样品继电器接点连接；

第二单片机与第五固态继电器的线圈连接，第五固态继电器的接点与第二中间继电器线圈连接,第二中间继电器接点与第二直流接触器线圈连接,第二直流接触器接点与负载电源层的高频开关电源、电寿命试验第一层的样品继电器接点连接，负载电源层的高频开关电源与电寿命试验第一层的样品继电器接点连接；

电寿命试验第一层的样品继电器的前接点与负载电源层的高频开关电源的一端连接，高频开关电源的另一端与第一直流接触器的接点连接，第一直流接触器的接点与负载电阻层的电阻连接，负载电阻层的电阻的另一端与样品继电器的中接点连接，电寿命试验第一层的样品继电器的前接点与第二直流接触器接点连接，第二直流接触器接点的另一端与样品继电器的后接点连接；

负载电阻层的第一电阻与电寿命试验第一层的第十一工位样品继电器接点连接，负载电阻层的第二电阻与电寿命试验第一层的第十二工位样品继电器接点连接，负载电阻层的第三电阻与电寿命试验第一层的第十三工位样品继电器接点连接；

第二断路器连接在AC220V市电与第一电源模块之间，第三单片机连接第一电源模块，第三单片机连接编码选择开关、延时电路及第六固态继电器的线圈，第六固态继电器的接点连接第一电源模块及第三中间继电器线圈，第三中间继电器接点与第三直流接触器线圈及AC220V市电连接，第三直流接触器接点与负载电源层的高频开关电源、负载电阻层的电阻连接，负载电阻层的电阻的另一端与电寿命试验第二层的样品继电器接点连接，延时电路的另一端与第三固态继电器的线圈连接，第三固态继电器的接点与电寿命试验第二层的样品继电器线圈及第四电源模块连接；

电寿命试验第二层样品继电器的前接点与负载电源层的高频开关电源的一端连接，高频开关电源的另一端与第三直流接触器的接点连接，第三直流接触器的接点与负载电阻层的电阻连接，负载电阻层的电阻的另一端与样品继电器的中接点连接；

负载电阻层的第四电阻电寿命试验第二层第十四工位的样品继电器接点连接，负载电阻层的第五电阻电寿命试验第二层第十五工位的样品继电器接点连接，负载电阻层的第六电阻电寿命试验第二层第十六工位的样品继电器接点连接；第一断路器与负载电源层的高频开关电源、负载电阻层的电阻和风扇层连接。

第二断路器与第一电源模块、第二电源模块、第三电源模块、第四电源模块连接。

一种一体化铁路信号继电器寿命试验装置，包括控制电路设备和负载电路设备，控制电路设备包括控制工作层、电源层、开关层、机械寿命试验层、电寿命试验层、负载电源层，负载电路设备包括负载电阻层和风扇层；电寿命试验层包括电寿命试验第一层及电寿命试验第二层。

一种一体化铁路信号继电器寿命试验方法，使用一种一体化铁路信号继电器寿命试验装置，含有以下步骤：

步骤1、机械寿命试验层步骤：

接通控制电路设备总断路器，第一电源模块将AC220V市电转换为DC5V直流电，作为第一单片机的工作电源；根据样品继电器型号，使用编码选择开关选择相应的频率模式，第一单片机输出对应频率的电平信号至第一固态继电器线圈；第二电源模块输出DC24V，经过第一固态继电器接点连接至机械寿命试验层样品继电器线圈，使样品继电器按规定频率动作；

步骤2、电寿命试验层的电寿命试验第一层步骤：

电寿命试验第一层控制电路设备与机械寿命试验层基本相同；负载电路设备部分，第二单片机持续输出高电平信号，由第二单片机额外录入的编码控制，第四固态继电器、第五固态继电器接点持续接通，控制第一中间继电器、第二中间继电器及第一直流接触器、第二直流接触器接通；负载电源层的高频开关电源通过直流接触器接点和负载电阻层的电阻，接入样品继电器接点；

将样品继电器接点与负载电源层的高频开关电源、直流接触器和负载电阻层7电阻的连接；直流接触器接点始终闭合，样品继电器接点在“接通”和“断开”时接点两端均有电压，实现样品继电器“动作”的要求；

步骤3、电寿命试验层的电寿命试验第二层步骤：

电寿命试验第二层控制电路设备增加短延时电路，负载电路设备部分与电寿命试验第一层基本相同；

将样品继电器接点与负载电源层的高频开关电源、直流接触器和负载电阻层电阻进行连接，短延时电路使第三直流接触器先于样品继电器动作；第三直流接触器接点先接通，样品继电器接点两端产生电压，使其接通时带电；第三直流接触器接点先断开，样品继电器接点两端无电压，使其断开时不带电，实现“接通”的标准要求。

本发明具有以下特点：

1.主控单元采用单片机控制技术，通过单片机I/O口输出的高低电平控制相关继电器动作，通过控制电平的持续时间(类似555timer输出方波的占空比)控制继电器通断时间比。与555timer相比：

a.单片机的电磁兼容抗干扰能力强，输出信号稳定性高；

b.单片机工作安全可靠，保证寿命试验装置连续正常工作；

c.单片机输出高低电平持续时间不依靠电阻和电容值，具有更高的精确性和方便调节的特性，保证寿命试验次数与实际次数基本无差别。

2.集成度高,将控制电路、负载电路等设备集成到机柜，复用控制电路、负载电路等器材来满足全部型号继电器的寿命试验。

3.样品继电器可以即插即用，极大的简化试验程序，减少操作失误。

本发明的有益效果：设备利用率高，占地面积小；通过复用器材，实现用一套设备满足所有型号继电器寿命试验的要求；样品继电器即插即用，操作简便，减少差错率；装置抗干扰能力强，稳定性高，为寿命试验可靠性提供保障；设备集成度高，电路设计明晰，便于操作人员检修维护。

附图说明

当结合附图考虑时，通过参照下面的详细描述，能够更完整更好地理解本发明以及容易得知其中许多伴随的优点，但此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定，如图其中：

图1(a)为现有技术的555timer电路图；

图1(b)为现有技术的555timer电路工作波形；

图2(a)为本发明的控制电路设备结构图；

图2(b)为本发明的负载电路设备结构图；

图3为本发明的机械寿命试验层连接方式结构示意图；

图4为本发明的电寿命试验第一层连接方式结构示意图；

图5为本发明的电寿命试验第一层样品继电器接点连接方式结构示意图；

图6为本发明的电寿命试验第二层连接方式结构示意图；

图7为本发明的电寿命试验第二层样品继电器接点连接方式结构示意图；

图8为本发明的负载电路设备断路器K1连接方式结构示意图；

图9为本发明的控制电路设备断路器K2连接方式结构示意图。

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

具体实施方式

显然，本领域技术人员基于本发明的宗旨所做的许多修改和变化属于本发明的保护范围。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当称元件、组件被“连接”到另一元件、组件时，它可以直接连接到其他元件或者组件，或者也可以存在中间元件或者组件。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。

为便于对实施例的理解，下面将结合做进一步的解释说明，且各个实施例并不构成对本发明的限定。

实施例1：如图2(a)、图2(b)、图3、图4、图5、图6、图7、图8及图9所示，一种一体化铁路信号继电器寿命试验装置，分为控制电路设备和负载电路设备，控制电路设备使样品继电器按规定的频率动作，负载电路设备对样品继电器接点施加标准要求的电压和电流。

控制电路设备包括：

(1)控制工作层1：第一单片机P1、第二单片机P2及第三单片机P3组成单片机控制组，第一单片机P1、第二单片机P2及第三单片机P3的型号：PIC18F45K80，负责控制样品继电器的工作频率和通断时间比。

第一单片机P1、第二单片机P2及第三单片机P3录入4段编码，并在第一单片机P1、第二单片机P2及第三单片机P3前方各增加1个编码选择开关，控制单片机输出电平的特性见表2：

表2 PIC18F45K80输出电平特性

4种工作频率可涵盖GB/T 7417-2010及TB/T 2024-2007规定的22种继电器频率要求，高低电平时间比1:1使继电器工作时间和释放时间相同。

另外，第二单片机P2需额外录入1段编码，使其引脚持续输出高电平，用于控制电寿命试验动作模式为“动作”的继电器进行寿命试验。

第一单片机P1连接第一固态继电器SSR1，第二单片机P2连接第二固态继电器SSR2，第三单片机P3连接第三固态继电器SSR3线圈，固态继电器的第一固态继电器SSR1、第二固态继电器SSR2、第三固态继电器SSR3的型号：JGX-1572F/014-10A50V，是单片机控制样品继电器动作的衔接继电器。

固态继电器的第四固态继电器SSR4、第五固态继电器SSR5、第六固态继电器SSR6(型号：JGX-1572F/014-10A50V)是单片机控制中间继电器的第一中间继电器KM1、第二中间继电器KM2及第三中间继电器KM3动作的衔接继电器。

第二单片机P2输出电平分别连接第四固态继电器SSR4、第五固态继电器SSR5，第三单片机P3输出电平连接第六固态继电器SSR6。

(2)电源层2：第一电源模块DC1(型号：HAD100K-220T05D12/020202)将AC220V市电转换为DC5V和DC24V直流电。其中DC5V连接并为单片机提供工作电压，DC24V连接并为第一动作电源指示灯PB1、第二动作电源指示灯PB2及第三动作电源指示灯PB3和第一中间继电器KM1、第二中间继电器KM2及第三中间继电器KM3提供工作电压。

第二电源模块DC24-1(型号：NES-50-24)将AC220V市电转换为DC24V直流电，连接并为机械寿命试验层的样品继电器、第一电源指示灯LD1和第一计数器JSQ1提供工作电压。

第三电源模块DC24-2(型号：NES-50-24)将AC220V市电转换为DC24V直流电，连接并为电寿命试验第一层的样品继电器、第二电源指示灯LD2和第二计数器JSQ2提供工作电压。

第四电源模块DC24-3(型号：NES-50-24)将AC220V市电转换为DC24V直流电，连接并为电寿命试验第二层的样品继电器、第三电源指示灯LD3和第三计数器JSQ3提供工作电压。

(3)开关层3：负载电路设备总开关(断路器)K1，控制负载电路设备需要的工作电压；控制电路设备总开关(断路器)K2，控制控制电路设备需要的工作电压，开关层3的断路器K1、K2型号为：5SY6210-8CC。

第一中间继电器KM1、第二中间继电器KM2及第三中间继电器KM3(型号：LY2NJ24VDC)受固态继电器的第四固态继电器SSR4、第五固态继电器SSR5、第六固态继电器SSR6控制，其接点可作为第一直流接触器JCQ1、第二直流接触器JCQ2及第三直流接触器JCQ3动作的可控开关。

直流接触器的第一直流接触器JCQ1、第二直流接触器JCQ2及第三直流接触器JCQ3的型号：BC98-Z323022，第一直流接触器JCQ1、第二直流接触器JCQ2及第三直流接触器JCQ3是负载电源层6高频开关电源的可控开关。直流接触器的额定电流为32A，满足电寿命试验标准要求。第一直流接触器JCQ1、第二直流接触器JCQ2用于电寿命试验第一层，第三直流接触器JCQ3用于电寿命试验第二层。

(4)机械寿命试验层4：机械寿命试验层控制开关K3的型号为5SY6210-8CC。机械寿命试验层4安装10个工位，第一工位9、第二工位10、第三工位11、第四工位12、第五工位13、第六工位14、第七工位15、第八工位16、第九工位17、第十工位18，满足10台样品继电器同时试验，每个工位连接并可插入一个样品继电器。

第一固态继电器SSR1接点连接机械寿命试验层样品继电器的线圈。

第一电源指示灯LD1在机械寿命试验层控制开关K3接通时点亮，指示本层电源状态。机械寿命试验层控制开关K3接通后，按压第一动作电源指示灯PB1，第一动作电源指示灯PB1点亮，本层样品继电器开始动作。第一计数器JSQ1(型号：JDM11-6H)与样品继电器接点连接，记录本层样品继电器的动作次数。

(5)电寿命试验层5的左侧为电寿命试验第一层：第一层控制开关K4，型号为：5SY6210-8CC。第一层安装3个工位，即第十一工位19、第十二工位20及第十三工位21，满足3台样品继电器同时试验，每个工位连接并可插入一个样品继电器。第二电源指示灯LD2在第一层控制开关K4接通时点亮，第一层控制开关K4接通后，按压第二动作电源指示灯PB2，第二动作电源指示灯PB2点亮，本层样品继电器开始动作。接通断路器K1，负载电路设备工作，样品继电器可按标准要求进行电寿命试验。第二计数器JSQ2(型号：JDM11-6H)用于记录第一层样品继电器的动作次数。第一直流接触器JCQ1、第二直流接触器JCQ2与第一层的样品继电器接点连接，可使其电寿命试验的动作方式为“动作”。

(6)电寿命试验层5的右侧为电寿命试验第二层，第二层控制开关K5为型号：5SY6210-8CC，第二层安装3个工位，即第十四工位22、第十五工位23及第十六工位24，满足3台样品继电器同时试验，每个工位连接并可插入一个样品继电器。第三电源指示灯LD3在第二层控制开关K5接通时点亮，第二层控制开关K5接通后，按压第三动作电源指示灯PB3，第三动作电源指示灯PB3点亮，第二层样品继电器开始动作。接通断路器K1，负载电路设备工作，样品继电器可按标准要求进行电寿命试验。第三计数器JSQ3(型号：JDM11-6H)用于记录第二层样品继电器的动作次数。第三直流接触器JCQ3与第二层的样品继电器接点连接，可使其电寿命试验的动作方式为“接通”。

(7)负载电源层6：采用TH220L20ZZ(MW-Z220/20)型高频开关电源，将AC380V工业用电转换为DC220V，作为负载电路设备的负载电源。

负载电路设备包括：

(1)负载电阻层7：负载电阻层7放置了负载电路设备所需的6块大功率的电阻。电阻包括第一电阻25、第二电阻26、第三电阻27、第四电阻28、第五电阻29及第六电阻30，其中第一电阻25与第十一工位19的样品继电器接点连接，第二电阻26与第十二工位20的样品继电器接点连接，第三电阻27与第十三工位21的样品继电器接点连接，第四电阻28与第十四工位22的样品继电器接点连接，第五电阻29与第十五工位23的样品继电器接点连接，第六电阻30与第十六工位24的样品继电器接点连接，6块大功率电阻器共与6个工位上安装的样品继电器接点连接。

(2)风扇层8：负载电路设备底部放置9个风扇，用于散热。

实施例2：如图2(a)、图2(b)所示，一种一体化铁路信号继电器寿命试验装置，分为控制电路设备和负载电路设备，控制电路设备使样品继电器按规定的频率动作，负载电路设备对样品继电器接点施加标准要求的电压和电流。

控制电路设备包括控制工作层1、电源层2、开关层3、机械寿命试验层4、电寿命试验层5、负载电源层6，负载电路设备包括负载电阻层7和风扇层8。

电寿命试验层5包括电寿命试验第一层(左侧)及电寿命试验第二层(右侧)。

如图3所示，断路器K2连接AC220V市电及DC1 5V直流电，第一单片机P1连接第一固态继电器SSR1的线圈，第一固态继电器SSR1接点连接机械寿命试验层样品继电器线圈和第二电源模块DC24V-1，编码选择开关连接第一单片机P1。

接通断路器K2，第一电源模块DC1将AC220V市电转换为5V直流电，作为第一单片机P1的工作电源。根据样品继电器型号，调整编码选择开关，使第一单片机P1输出对应工作频率的方波信号至第一固态继电器SSR1线圈。第二电源模块DC24V-1输出DC24V，经过第一固态继电器SSR1的接点，与机械寿命试验层样品继电器线圈连接，从而使样品继电器按规定工作频率动作。

图3示意的是机械寿命试验层4与控制层1、电源层2和开关层3的连接方式。

控制工作层1的第一单片机P1、第二单片机P2及第三单片机P3录入4段编码，并在第一单片机P1、第二单片机P2及第三单片机P3前方各增加1个编码选择开关，控制单片机的电平输出方式。

第一单片机P1的输出电平连接第一固态继电器SSR1，第二单片机P2的输出电平连接第二固态继电器SSR2，第三单片机P3的输出电平连接第三固态继电器SSR3，固态继电器接点可直接作为样品继电器动作的可控开关。

如图4所示，控制电路设备总开关(断路器)K2连接在AC220V市电与第一电源模块DC1之间，第一电源模块DC1输出DC5V直流电，第二单片机P2连接第一电源模块DC1，第二单片机P2连接第二固态继电器SSR2的线圈，编码选择开关与第二单片机P2连接，第二固态继电器SSR2的接点与第三电源模块DC24V-2和电寿命试验第一层的样品继电器线圈连接。

第二单片机P2与第四固态继电器SSR4的线圈连接，第四固态继电器SSR4的接点与第一中间继电器KM1线圈连接,第一中间继电器KM1接点与第一直流接触器JCQ1线圈连接,第一直流接触器JCQ1接点与负载电源层6的高频开关电源、负载电阻层7的电阻连接，负载电阻层7的电阻与电寿命试验第一层的样品继电器接点连接。

第二单片机P2与第五固态继电器SSR5的线圈连接，第五固态继电器SSR5的接点与第二中间继电器KM2线圈连接,第二中间继电器KM2接点与第二直流接触器JCQ2线圈连接,第二直流接触器JCQ2接点与负载电源层6的高频开关电源、电寿命试验第一层的样品继电器接点连接，负载电源层6的高频开关电源与电寿命试验第一层的样品继电器接点连接。

如图5所示，电寿命试验第一层的样品继电器的前接点与负载电源层6的高频开关电源的一端连接，高频开关电源的另一端与第一直流接触器JCQ1的接点连接，第一直流接触器JCQ1的接点并与负载电阻层7的电阻连接，负载电阻层7的电阻的另一端与样品继电器的中接点连接，电寿命试验第一层的样品继电器的前接点与第二直流接触器JCQ2接点连接，第二直流接触器JCQ2接点的另一端与样品继电器的后接点连接。负载电阻层7的第一电阻25与电寿命试验第一层的第十一工位19样品继电器接点连接，负载电阻层7的第二电阻26与电寿命试验第一层的第十二工位20样品继电器接点连接，负载电阻层7的第三电阻27与电寿命试验第一层的第十三工位21样品继电器接点连接。

如图6所示，控制电路设备总开关(断路器)K2连接在AC220V市电与第一电源模块DC1之间，第一电源模块DC1将AC220V市电转换为DC5V直流电，第三单片机P3连接第一电源模块DC1，第三单片机P3连接编码选择开关、延时电路及第六固态继电器SSR6的线圈，第六固态继电器SSR6的接点连接第一电源模块DC1(第一电源模块DC1的24V直流输出)及第三中间继电器KM3线圈，第三中间继电器KM3接点与第三直流接触器JCQ3线圈及AC220V市电连接，第三直流接触器JCQ3接点与负载电源层6的高频开关电源、负载电阻层7的电阻连接，负载电阻层7的电阻的另一端与电寿命试验第二层的样品继电器接点连接，延时电路的另一端与第三固态继电器SSR3的线圈连接，第三固态继电器SSR3的接点与电寿命试验第二层的样品继电器线圈及第四电源模块DC24V-3连接。

如图7所示，电寿命试验第二层样品继电器的前接点与负载电源层6的高频开关电源的一端连接，高频开关电源的另一端与第三直流接触器JCQ3的接点连接，第三直流接触器JCQ3的接点与负载电阻层7的电阻连接，负载电阻层7的电阻的另一端与样品继电器的中接点连接。

负载电阻层7的第四电阻28电寿命试验第二层第十四工位22的样品继电器接点连接，负载电阻层7的第五电阻29电寿命试验第二层第十五工位23的样品继电器接点连接，负载电阻层7的第六电阻30电寿命试验第二层第十六工位24的样品继电器接点连接。

如图8所示，负载电路设备总开关断路器K1与负载电源层6的高频开关电源、负载电阻层7的电阻和风扇层8连接，控制负载电路设备的工作。

如图9所示，控制电路设备总断路器K2与第一电源模块DC1、第二电源模块DC24-1、第三电源模块DC24-2、第四电源模块DC24-3连接，控制控制电路设备工作所需的工作电压。

实施例3：一种一体化铁路信号继电器寿命试验方法,含有以下步骤；

步骤1、机械寿命试验层：

接通控制电路设备总断路器K2，第一电源模块DC1将AC220V市电转换为DC5V直流电，作为第一单片机P1的工作电源。根据样品继电器型号，使用编码选择开关选择相应的频率模式，第一单片机P1输出对应频率的电平信号至第一固态继电器SSR1线圈。第二电源模块DC24-1输出DC24V，经过第一固态继电器SSR1接点连接至机械寿命试验层样品继电器线圈，使样品继电器按规定频率动作。

步骤2、电寿命试验层5的电寿命试验第一层：

电寿命试验第一层控制电路设备与机械寿命试验层基本相同。负载电路设备部分，第二单片机P2持续输出高电平信号(由第二单片机P2额外录入的编码控制)，第四固态继电器SSR4、第五固态继电器SSR5接点持续接通，控制第一中间继电器KM1、第二中间继电器KM2及第一直流接触器JCQ1、第二直流接触器JCQ2接通。负载电源层6的高频开关电源通过直流接触器接点和负载电阻层7的电阻，接入样品继电器接点。

样品继电器接点与负载电源层6的高频开关电源、直流接触器和负载电阻层7电阻的连接方式见图5。直流接触器接点始终闭合，样品继电器接点在“接通”和“断开”时接点两端均有电压，实现样品继电器“动作”的要求。

步骤3、电寿命试验层5的电寿命试验第二层：

电寿命试验第二层控制电路设备增加短延时电路，负载电路设备部分与电寿命试验第一层基本相同。

样品继电器接点与负载电源层6的高频开关电源、直流接触器和负载电阻层7电阻的连接方式见图7。短延时电路使第三直流接触器JCQ3先于样品继电器动作。第三直流接触器JCQ3接点先接通，样品继电器接点两端产生电压，使其接通时带电；第三直流接触器JCQ3接点先断开，样品继电器接点两端无电压，使其断开时不带电，实现“接通”的标准要求。

如上所述，对本发明的实施例进行了详细地说明，但是只要实质上没有脱离本发明的发明点及效果可以有很多的变形，这对本领域的技术人员来说是显而易见的。因此，这样的变形例也全部包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种一体化铁路信号继电器寿命试验装置，其特征在于：

第一单片机连接第一固态继电器的线圈，第一固态继电器接点连接机械寿命试验层样品继电器的线圈和第二电源模块，编码选择开关连接第一单片机；

第二断路器连接在AC220V市电与第一电源模块之间，第二单片机连接第一电源模块，第二单片机连接第二固态继电器的线圈，编码选择开关与第二单片机连接，第二固态继电器的接点与第三电源模块和电寿命试验第一层的样品继电器线圈连接；

第二单片机与第四固态继电器的线圈连接，第四固态继电器的接点与第一中间继电器线圈连接,第一中间继电器接点与第一直流接触器线圈连接,第一直流接触器接点与负载电源层的高频开关电源、负载电阻层的电阻连接，负载电阻层的电阻与电寿命试验第一层的样品继电器接点连接；

第二单片机与第五固态继电器的线圈连接，第五固态继电器的接点与第二中间继电器线圈连接,第二中间继电器接点与第二直流接触器线圈连接,第二直流接触器接点与负载电源层的高频开关电源、电寿命试验第一层的样品继电器接点连接，负载电源层的高频开关电源与电寿命试验第一层的样品继电器接点连接；

电寿命试验第一层的样品继电器的前接点与负载电源层的高频开关电源的一端连接，高频开关电源的另一端与第一直流接触器的接点连接，第一直流接触器的接点与负载电阻层的电阻连接，负载电阻层的电阻的另一端与样品继电器的中接点连接，电寿命试验第一层的样品继电器的前接点与第二直流接触器接点连接，第二直流接触器接点的另一端与样品继电器的后接点连接；

负载电阻层的第一电阻与电寿命试验第一层的第十一工位样品继电器接点连接，负载电阻层的第二电阻与电寿命试验第一层的第十二工位样品继电器接点连接，负载电阻层的第三电阻与电寿命试验第一层的第十三工位样品继电器接点连接；

第二断路器连接在AC220V市电与第一电源模块之间，第三单片机连接第一电源模块，第三单片机连接编码选择开关、延时电路及第六固态继电器的线圈，第六固态继电器的接点连接第一电源模块及第三中间继电器线圈，第三中间继电器接点与第三直流接触器线圈及AC220V市电连接，第三直流接触器接点与负载电源层的高频开关电源、负载电阻层的电阻连接，负载电阻层的电阻的另一端与电寿命试验第二层的样品继电器接点连接，延时电路的另一端与第三固态继电器的线圈连接，第三固态继电器的接点与电寿命试验第二层的样品继电器线圈及第四电源模块连接；

电寿命试验第二层样品继电器的前接点与负载电源层的高频开关电源的一端连接，高频开关电源的另一端与第三直流接触器的接点连接，第三直流接触器的接点与负载电阻层的电阻连接，负载电阻层的电阻的另一端与样品继电器的中接点连接；

负载电阻层的第四电阻电寿命试验第二层第十四工位的样品继电器接点连接，负载电阻层的第五电阻电寿命试验第二层第十五工位的样品继电器接点连接，负载电阻层的第六电阻电寿命试验第二层第十六工位的样品继电器接点连接；第一断路器与负载电源层的高频开关电源、负载电阻层的电阻和风扇层连接。

2.根据权利要求1所述的一种一体化铁路信号继电器寿命试验装置，其特征在于第二断路器与第一电源模块、第二电源模块、第三电源模块、第四电源模块连接。

3.根据权利要求1所述的一种一体化铁路信号继电器寿命试验装置，其特征在于负载电阻层的电阻包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻及第六电阻。

4.一种一体化铁路信号继电器寿命试验方法，其特征在于含有以下步骤：

步骤1、机械寿命试验层步骤：

接通控制电路设备总断路器，第一电源模块将AC220V市电转换为DC5V直流电，作为第一单片机的工作电源；根据样品继电器型号，使用编码选择开关选择相应的频率模式，第一单片机输出对应频率的电平信号至第一固态继电器线圈；第二电源模块输出DC24V，经过第一固态继电器接点连接至机械寿命试验层样品继电器线圈，使样品继电器按规定频率动作；

步骤2、电寿命试验层的电寿命试验第一层步骤：

电寿命试验第一层控制电路设备与机械寿命试验层基本相同；负载电路设备部分，第二单片机持续输出高电平信号，由第二单片机额外录入的编码控制，第四固态继电器、第五固态继电器接点持续接通，控制第一中间继电器、第二中间继电器及第一直流接触器、第二直流接触器接通；负载电源层的高频开关电源通过直流接触器接点和负载电阻层的电阻，接入样品继电器接点；

将样品继电器接点与负载电源层的高频开关电源、直流接触器和负载电阻层7电阻的连接；直流接触器接点始终闭合，样品继电器接点在“接通”和“断开”时接点两端均有电压，实现样品继电器“动作”的要求；

步骤3、电寿命试验层的电寿命试验第二层步骤：

电寿命试验第二层控制电路设备增加短延时电路，负载电路设备部分与电寿命试验第一层基本相同；

将样品继电器接点与负载电源层的高频开关电源、直流接触器和负载电阻层电阻进行连接，短延时电路使第三直流接触器先于样品继电器动作；第三直流接触器接点先接通，样品继电器接点两端产生电压，使其接通时带电；第三直流接触器接点先断开，样品继电器接点两端无电压，使其断开时不带电，实现“接通”的标准要求。