利用ATS信息判斷道岔故障的探討

滕東華

（上海地鐵維護保障有限公司，上海 200070）

1 概述

上海軌道交通6、7、8、11號線信號系統采用泰雷茲生產的CBTC設備，屬于泰雷茲信號公司進入國內的早期線路，配備ZYJ7型液壓轉轍設備，設計前期未考慮安裝轉轍機監測設備，無法對道岔設備的實時狀態進行監控。ZYJ7液壓轉轍機控制電路因電氣元器件較多，造成故障范圍較廣，故障點較多，致使ZYJ7型液壓轉轍設備在整個上海地鐵道岔故障中占比較重，且很多為故障原因不明的瞬間失表故障。本文主要通過ATS界面顯示道岔操動后的正常及受擾狀態，道岔表示顯示現象和ATS記錄的道岔動作時間來分析研究故障的性質和范圍。

2 設備狀況介紹

2.1 ATS界面信息介紹

泰雷茲信號ATS界面上道岔狀態模式主要分為自動道岔模式、人工道岔可移動模式、受擾的自動道岔模式、受擾的人工道岔模式、聯鎖預留道岔模式、人工預留道岔模式；其中受擾模式是道岔失去表示時的故障狀態，各類模式具體顯示狀態如圖1所示。

圖1 ATS界面的道岔狀態模式Fig.1 Switch state mode of ATS interface

2.2 ZYJ7液壓轉轍機控制電路介紹

ZYJ7液壓轉轍機啟動電路主要是由三級控制電路所構成的，第一級控制電路為1DQJ的勵磁電路，主要作用是檢查道岔動作的聯鎖條件和確認接收操動道岔的控制命令；第二級控制電路為2DQJ轉極電路，主要作用是確定道岔將轉換的方向；第三級控制電路為1DQJ自閉電路，主要作用是溝通和檢查轉轍機的電機動作回路的狀態。

3 故障現象分析

3.1 道岔扳動后表示未變化

發布道岔操動命令后，道岔未動作，ATS面板上顯示道岔原表示。根據道岔控制電路可判斷為第一級控制電路1DQJ未勵磁造成，故障涉及原因為檢查聯鎖條件的SJ和確認接收控制命令的DCJ(FCJ)及其各元器件間的連接線。

3.2 道岔扳動后恢復原表示

發布道岔操動命令后，道岔開始動作，ATS面板上顯示四開操岔狀態，13 s后道岔自動恢復原表示。根據故障現象說明道岔1DQJ吸起并切斷表示電路，聯鎖系統切斷SJ、DCJ(FCJ)電源后1DQJ落下與2DQJ又溝通了原表示電路；由此可判斷道岔未動作，第二級控制電路2DQJ未轉極，故障涉及原因為2DQJ和1DQJF的31-32(向反位轉換)或41-42(向定位轉換)及各元器件間的連接線。

3.3 道岔扳動后顯示無表示

上海地鐵《信號設備維護規程》技術標準中規定在用ZYJ7系列液壓轉轍機的動作時間小于8.5 s。在ATS數據記錄信息中，從發布操岔命令到ATS界面顯示正常表示的時間約7 s。在道岔扳動時發生的故障，ATS界面會顯示四開操岔狀態，13 s后顯示受擾無表示狀態。因所有道岔扳動過程中發生的故障都是13 s后切斷啟動電路，ATS面板顯示受擾無表示，故需要通過回扳時間來判斷故障時機。

3.3.1 道岔回扳后無表示

結合2次操岔無表示現象判斷，此類故障一般為控制電路或表示電路的共用部分，故障涉及1DQJ、2DQJ、HZ24、動靜接點、電機等啟動電路或者表示電路的共用接觸點及各元器件間的連接線。

3.3.2 道岔回扳1 s時間給出表示

此故障現象結合ATS面板和ATS數據可以發現回扳時道岔從未鎖閉至鎖閉只有1 s時間并給出表示，據此可以判斷道岔室外機械部分未解鎖動作過，1 s只是操岔命令發布和繼電器DCJ↑(FCJ↑)SJ↑→1DQJ↑1DQJF↑→2DQJ轉極等所用時間。主要原因有：啟動電源斷或啟動空開故障、斷相保護器（DBQ）故障、電機故障無法正常啟動、轉轍機內油路問題（液壓航空油漏完、油路完全堵塞）。

3.3.3 道岔回扳2 s時間給出表示

回扳時道岔在動作2 s后鎖閉并恢復原表示,說明1DQJ勵磁正常吸起、2DQJ已正常轉極，道岔控制電路已正常溝通，動作的時間在1DQJ↑2QDJ轉極到1DQJ緩放落下這段時間能接通啟動電路使道岔動作，因1DQJ未自閉緩放落下導致道岔轉換中斷，而回操時正常說明自閉電路已溝通，主要原因為1DQJ自閉電路或自閉電路中BHJ、TJ等及各元器件間的連接線。

3.3.4 道岔回扳后3～12 s時間給出表示

回扳時道岔動作3～5 s鎖閉給出表示，主要故障原因有：1DQJ自閉后電路內BHJ因故提前落下或TJ緩吸起性能不良，造成未到13 s提前吸起而切斷1DQJ自閉電路；室外道岔機械卡阻故障問題（或者尖軌和基本軌間存在異物）。

回扳時道岔動作5～13 s鎖閉給出表示，主要故障原因有：室外道岔機械卡阻后，回扳時用時過長；室外轉轍機油路出現故障。

3.3.5 道岔回扳正常動作時間給出表示

道岔回扳后在ATS數據中記錄道岔動作時間為正常扳動道岔所用時間，說明故障時的道岔室外機械動作已經到位并鎖閉，只是表示電路回路未溝通；故障點已經縮小，主要故障原因:道岔缺口問題（如缺口調整不當自動開閉器鎖閉塊落下被頂住，表示桿連接部出現松動，尖軌密貼不良等）；表示電路的非共用部位。

3.4 道岔正常到位后無表示

道岔正常扳動到位后，鎖閉給出表示后又顯示受擾狀態，主要原因為道岔動作到位鎖閉時油缸反退造成動接點脫離或虛接靜接點使表示剛接通后又斷開表示電路。此故障現象在運行時間較久的線路上發生概率比較大，主要造成原因是液壓轉轍機慣性輪失效，出現抱死、打滑現象，以及油缸內遺留空氣較多，致使道岔轉換到位后出現膨脹，造成轉轍機油缸反彈，動作板推開滾輪，使動靜接點斷開，道岔失去表示。

3.5 道岔轉換時間變長能給出表示

ATS數據記錄道岔動作時間比正常動作時間略長，但能正常鎖閉給出表示。主要是道岔轉換時間變長，道岔動作時阻力增大或轉換力變小，涉及溢流壓力調整、滑床板（斷裂、缺油、固定部件松動等現象）、安裝裝置不放正（如鎖閉框調整不當等致使的機械卡阻）。

3.6 道岔轉換13 s受擾后給出表示

道岔扳動后ATS界面顯示操岔四開狀態13 s后受擾，馬上又給出表示。通過道岔控制電路可以看出，道岔正常控制電路動作順序為：道岔鎖閉→動接點轉換切斷啟動電路→DBQ切斷24 V供電→BHJ↓→1DQJ↓1DQJF↓→表示電路接通，而此時控制電路動作順序為：道岔鎖閉→動接點轉換切斷啟動電路→13 s后TJ↑→1DQJ↓1DQJF↓→表示電路接通，說明道岔到位由TJ斷開1DQJ自閉電路，造成這類故障原因為DBQ故障。

4 結束語

以上經驗數據的提出，主要在未安裝轉轍機監測設備或監測設備故障的情況下，供現場信號維護人員有目的、有針對性地對道岔故障進行參考處理。