利用ATS信息判断道岔故障的探讨

滕东华

（上海地铁维护保障有限公司，上海 200070）

1 概述

上海轨道交通6、7、8、11号线信号系统采用泰雷兹生产的CBTC设备，属于泰雷兹信号公司进入国内的早期线路，配备ZYJ7型液压转辙设备，设计前期未考虑安装转辙机监测设备，无法对道岔设备的实时状态进行监控。ZYJ7液压转辙机控制电路因电气元器件较多，造成故障范围较广，故障点较多，致使ZYJ7型液压转辙设备在整个上海地铁道岔故障中占比较重，且很多为故障原因不明的瞬间失表故障。本文主要通过ATS界面显示道岔操动后的正常及受扰状态，道岔表示显示现象和ATS记录的道岔动作时间来分析研究故障的性质和范围。

2 设备状况介绍

2.1 ATS界面信息介绍

泰雷兹信号ATS界面上道岔状态模式主要分为自动道岔模式、人工道岔可移动模式、受扰的自动道岔模式、受扰的人工道岔模式、联锁预留道岔模式、人工预留道岔模式；其中受扰模式是道岔失去表示时的故障状态，各类模式具体显示状态如图1所示。

图1 ATS界面的道岔状态模式Fig.1 Switch state mode of ATS interface

2.2 ZYJ7液压转辙机控制电路介绍

ZYJ7液压转辙机启动电路主要是由三级控制电路所构成的，第一级控制电路为1DQJ的励磁电路，主要作用是检查道岔动作的联锁条件和确认接收操动道岔的控制命令；第二级控制电路为2DQJ转极电路，主要作用是确定道岔将转换的方向；第三级控制电路为1DQJ自闭电路，主要作用是沟通和检查转辙机的电机动作回路的状态。

3 故障现象分析

3.1 道岔扳动后表示未变化

发布道岔操动命令后，道岔未动作，ATS面板上显示道岔原表示。根据道岔控制电路可判断为第一级控制电路1DQJ未励磁造成，故障涉及原因为检查联锁条件的SJ和确认接收控制命令的DCJ(FCJ)及其各元器件间的连接线。

3.2 道岔扳动后恢复原表示

发布道岔操动命令后，道岔开始动作，ATS面板上显示四开操岔状态，13 s后道岔自动恢复原表示。根据故障现象说明道岔1DQJ吸起并切断表示电路，联锁系统切断SJ、DCJ(FCJ)电源后1DQJ落下与2DQJ又沟通了原表示电路；由此可判断道岔未动作，第二级控制电路2DQJ未转极，故障涉及原因为2DQJ和1DQJF的31-32(向反位转换)或41-42(向定位转换)及各元器件间的连接线。

3.3 道岔扳动后显示无表示

上海地铁《信号设备维护规程》技术标准中规定在用ZYJ7系列液压转辙机的动作时间小于8.5 s。在ATS数据记录信息中，从发布操岔命令到ATS界面显示正常表示的时间约7 s。在道岔扳动时发生的故障，ATS界面会显示四开操岔状态，13 s后显示受扰无表示状态。因所有道岔扳动过程中发生的故障都是13 s后切断启动电路，ATS面板显示受扰无表示，故需要通过回扳时间来判断故障时机。

3.3.1 道岔回扳后无表示

结合2次操岔无表示现象判断，此类故障一般为控制电路或表示电路的共用部分，故障涉及1DQJ、2DQJ、HZ24、动静接点、电机等启动电路或者表示电路的共用接触点及各元器件间的连接线。

3.3.2 道岔回扳1 s时间给出表示

此故障现象结合ATS面板和ATS数据可以发现回扳时道岔从未锁闭至锁闭只有1 s时间并给出表示，据此可以判断道岔室外机械部分未解锁动作过，1 s只是操岔命令发布和继电器DCJ↑(FCJ↑)SJ↑→1DQJ↑1DQJF↑→2DQJ转极等所用时间。主要原因有：启动电源断或启动空开故障、断相保护器（DBQ）故障、电机故障无法正常启动、转辙机内油路问题（液压航空油漏完、油路完全堵塞）。

3.3.3 道岔回扳2 s时间给出表示

回扳时道岔在动作2 s后锁闭并恢复原表示,说明1DQJ励磁正常吸起、2DQJ已正常转极，道岔控制电路已正常沟通，动作的时间在1DQJ↑2QDJ转极到1DQJ缓放落下这段时间能接通启动电路使道岔动作，因1DQJ未自闭缓放落下导致道岔转换中断，而回操时正常说明自闭电路已沟通，主要原因为1DQJ自闭电路或自闭电路中BHJ、TJ等及各元器件间的连接线。

3.3.4 道岔回扳后3～12 s时间给出表示

回扳时道岔动作3～5 s锁闭给出表示，主要故障原因有：1DQJ自闭后电路内BHJ因故提前落下或TJ缓吸起性能不良，造成未到13 s提前吸起而切断1DQJ自闭电路；室外道岔机械卡阻故障问题（或者尖轨和基本轨间存在异物）。

回扳时道岔动作5～13 s锁闭给出表示，主要故障原因有：室外道岔机械卡阻后，回扳时用时过长；室外转辙机油路出现故障。

3.3.5 道岔回扳正常动作时间给出表示

道岔回扳后在ATS数据中记录道岔动作时间为正常扳动道岔所用时间，说明故障时的道岔室外机械动作已经到位并锁闭，只是表示电路回路未沟通；故障点已经缩小，主要故障原因:道岔缺口问题（如缺口调整不当自动开闭器锁闭块落下被顶住，表示杆连接部出现松动，尖轨密贴不良等）；表示电路的非共用部位。

3.4 道岔正常到位后无表示

道岔正常扳动到位后，锁闭给出表示后又显示受扰状态，主要原因为道岔动作到位锁闭时油缸反退造成动接点脱离或虚接静接点使表示刚接通后又断开表示电路。此故障现象在运行时间较久的线路上发生概率比较大，主要造成原因是液压转辙机惯性轮失效，出现抱死、打滑现象，以及油缸内遗留空气较多，致使道岔转换到位后出现膨胀，造成转辙机油缸反弹，动作板推开滚轮，使动静接点断开，道岔失去表示。

3.5 道岔转换时间变长能给出表示

ATS数据记录道岔动作时间比正常动作时间略长，但能正常锁闭给出表示。主要是道岔转换时间变长，道岔动作时阻力增大或转换力变小，涉及溢流压力调整、滑床板（断裂、缺油、固定部件松动等现象）、安装装置不放正（如锁闭框调整不当等致使的机械卡阻）。

3.6 道岔转换13 s受扰后给出表示

道岔扳动后ATS界面显示操岔四开状态13 s后受扰，马上又给出表示。通过道岔控制电路可以看出，道岔正常控制电路动作顺序为：道岔锁闭→动接点转换切断启动电路→DBQ切断24 V供电→BHJ↓→1DQJ↓1DQJF↓→表示电路接通，而此时控制电路动作顺序为：道岔锁闭→动接点转换切断启动电路→13 s后TJ↑→1DQJ↓1DQJF↓→表示电路接通，说明道岔到位由TJ断开1DQJ自闭电路，造成这类故障原因为DBQ故障。

4 结束语

以上经验数据的提出，主要在未安装转辙机监测设备或监测设备故障的情况下，供现场信号维护人员有目的、有针对性地对道岔故障进行参考处理。