西门子FTGS 917轨道电路常见故障分析与排除

杨 涛 李小兵 何世星

（1.西门子信号有限公司，710016，西安；2.南京地下铁道有限公司，210012，南京∥第一作者，工程师）

西门子FTGS是西门子远程控制无绝缘音频轨道电路的德语缩写，其采用选频和数字位码复用检测轨道空闲占用，已经被广泛运用到世界各地的正线铁路和城市轨道交通中。国内运营的地铁线路如广州地铁2、8号线，深圳地铁1、4号线，南京地铁1号线都使用的是FTGS 917型轨道电路。城市轨道交通信号系统是保证列车行车安全、提高运输效率和管理水平的关键，而轨道电路在信号系统中起着非常重要的作用，如果轨道电路发生故障，将会影响到列车的行车安全以及运输效率，因此轨道电路故障的快速排除是运营维护的一大重点。

1 FTGS 917轨道电路的工作原理

FTGS 917轨道电路的频率范围从9.5kHz到16.5kHz，调制模式分为FSK（频移键位）和PSK（相移键位）。国内使用时，一般轨道电路空闲时调制模式为FSK，占用时调制模式为PSK。其工作原理是：发送器向钢轨发送交流电压，由位于区段另一端的接收器将收到的电压进行计算；当列车进入轨道区段，车轴分路电压阻止了电压进入接收器，导致其输出指示为“轨道区段占用”。FTGS 917对一段轨道电路的空闲检测过程可分为三步：

·幅值检测，检测接收到的电压。

·调制检测，检测接收到的电压的频率是否和预置频率一致。

·位模检测，检测接收到的电压的位模是否和预置的位模一致。

当空闲检测过程中任何一步不满足条件，则表现为轨道区段占用，此时轨道电路向轨面发送携带ATP（列车自动防护）报文的信号。

2 FTGS 917轨道电路常见故障及处理

在运营过程中，轨道电路会出现一些故障，主要表现形式为红光带（物理占用）或粉红光带（逻辑占用），从而影响正常运营。因此，要求对轨道电路故障能有一个快速的判断和处理。

2.1 常见红光带故障分析及排除

当列车进入某段轨道区段后，对应LOW机上相应的轨道区段显示为红色，表示物理占用。红光带故障一般指列车还未到达该区段时LOW机上显示该区段物理占用。此类故障通常由室内板件故障、电缆故障或室外硬件故障引起。因此，首先要分析是室内故障还是室外故障。在CTR（电缆终端架）测量对应故障区段室内发送出去的电压和室外接收回来的电压是否正常来判断故障点。CTR电压测量故障排除见表1。

根据表1可以很快判断出是室内板件故障还是室外硬件故障或电缆故障，并找出故障原因。

室内板件故障判断：每个板件都有其对应的工作指示灯及其正常工作电压，当轨道电路发生故障时，首先检查室内各个板件工作指示灯是否正常，继电器是否吸起，然后测量电压做比较（见表2），以尽快做出判断是否为板件故障，如果为板件故障应立刻更换新板件。常见的板件故障如图1所示。

表1 CTR架电压测量故障排除表

表2 室内板件工作参考电压

灯位指示及继电器状态故障分析及处理：

状态1——表示轨道空闲，G方向无故障；

状态2——表示轨道空闲，A方向无故障；

状态3——表示轨道空闲，B方向无故障；

状态4——表示转换运行方向的那一刻，无故障；

状态5——表示轨道占用，也可参照状态17；

状态6——220V电源故障，检查220V电源（或保险单元里的6.3A的保险）；

状态7——5V电源故障，检查5V电源；

图1 板件灯位指示及继电器状态故障判断表

状态8——12V电源故障，检查12V电源；

状态9——频率或位模插件没有插好；

状态10——ASÜ（内部芯线短路监控电路）被触发（6.3A），检查 ASÜ 电路的保险；

状态11——此类状态在运营中不可能发生；

状态12——轨道占用，但没有LZB（列车自动保护）报文。检查是否有错误的LZB报文，如果没有，更换B44报文转换板；

状态13——没有列车在对应轨道电路区域继电器却落下，发送板灯位显示不正常，更换B30发送板；

状态14——发送板故障，更换B30发送板；

状态15——发送板故障，更换B30发送板；

状态16——拔出B40放大滤波板，插入B30的延长单元，检查B30面板上的LED是否点亮，若点亮，则更换B40板，若不亮，先更换B30板，再按上述方法检查；

状态17——参照状态5或测量I5／II8电压，如果测量电压高于或与轨道电路数据表格记录的电压一致，则更换B33接收1板，如果较低或很低，则检查室外部分。B33接收1板更换后需立刻做轴分路测试，以确保轨道电路可以可靠占用；

状态18、19——如果没点亮的那个通道I5／II8的电压大于6.5V，则更换B33接收1板。B33接收1板更换后需立刻做轴分路测试，以确保轨道电路可以可靠占用；

状态20～25——拔下电源模块的插头重新插一次，如果轨道部分依旧占用，则测量I5／II8电压，如果电压大于6.5V，则更换B35调制板；

状态26～28——解调板故障，更换B36解调板；

状态29——报文转换板故障，更换B44报文转换板；

状态30——通过LZB转换运行方向的开关接通故障。

还有一种情况：LOW上显示红光带，但检查轨道电路室内继电器为吸起状态，各电路板的工作指示灯正常。该现象通常是由于轨道电路瞬间短路或瞬间有不完全的物理占用的状态，出于安全考虑逻辑上会给出占用表示。出现此故障时，排除红光带常用的方法是让该段轨道电路重新占用、出清一次，如短接接收1板上的E1／E2，或重新插拔一次放大滤波板或继电器板。

2.2 常见粉红光带故障分析及排除

粉红光带又称为逻辑占用，室内继电器瞬间落下吸起，LOW机上表现为列车通过某轨道区段后或未通过某轨道区段，LOW机上显示为粉红色，也是轨道电路经常出现的一种故障。粉红光带产生的原因较复杂，且不易找到原因。常见的几种粉红光带故障及排除方法有：

（1）列车过后连续三个区段出现粉红光带。这种故障通常是由于中间的那段轨道电路状态不稳定造成的，其原因可能为中间轨道电路分路状态不良、继电器板性能不佳、信息反馈电路电气特性不良等。

（2）某区段突然出现红光带，继而转为粉红光带，或无车情况下突然出现粉红光带。出现这种现象，说明该段轨道电路曾有过物理占用，因此该故障肯定不是由于轨道电路分路状态不良引起的，而往往是由于室外某处的接触不良或绝缘破损造成的瞬间短路或带有继电器的板件上的继电器性能不良引起的。

（3）某区段列车过后出现粉红光带。这种情况通常是由于该区段分路状态不良、钢轨生锈，或室外某处接触不良、绝缘破损瞬间短路、带有继电器的板件上的继电器性能不良引起的。

（4）排列进路过程中出现粉红光带。排列进路时某些区段会进行方向转换，室内方向转换板、室外方向转换单元上的继电器节点不良或性能不佳通常会造成这种情况。如果是道岔区段出现该情况，则应检查室外道岔的绝缘情况。

2.3 有车占用无红光带显示的故障分析及排除

当有车占用时LOW机上无红光带显示的故障是非常危险的，发生此类故障时，应首先通知车站值班员停用信号设备，然后立即进行抢修。这类故障发生的原因通常在室外设备，可先检查LOW机上光带表示是否有故障，以及对应区段的轨道继电器是否落下。故障的主要原因有：

（1）轨面电压调整过高或室内接收1板分路电压调整过高，造成不能分路。

（2）一发送两接收轨道区段因各个接收端距离远，轨面电压调整不平衡，有的接收端轨面电压过高，造成分路不良。

（3）钢轨轨面生锈、车辆自重较轻或轮轴电阻过大等，使得轮轴分路不良。

（4）有其他干扰电压进入，如牵引电流干扰等。

3 结语

轨道电路出现故障时，应了解清楚当时情况，排除由于临时施工造成的故障；测量室内故障轨道区段组匣接收1板上Ⅰ5、Ⅱ8的接收电压，根据了解到的情况，按照轨道电路传输走向逐一进行检查。本文分析的故障只是在运营中经常出现的，轨道电路由于对室外轨道条件要求较高，还会出现其他一些干扰故障，如牵引供电系统在钢轨上产生的杂散电流、雷雨天气积水造成的轨道短路等，这就要求维护人员要非常熟悉设备性能的状况，以便能根据故障情况灵活运用各种方法在短时间内进行故障处理。

［1］ 吴汶麒.城市轨道交通信号与通信系统［M］.北京：中国铁道出版社，1998.

［2］ 西门子信号有限公司.轨道电路概述及故障处理［G］.西安：西门子信号有限公司，2007.

［3］ 林于晓，李威，王禹桥.FIGS—917型轨道电路放大滤波单元探析［J］.城市轨道交通研究，2011（7）：72.