利用ATS信息判斷道岔故障的探討

滕東華

（上海地鐵維護(hù)保障有限公司，上海 200070）

1 概述

上海軌道交通6、7、8、11號(hào)線信號(hào)系統(tǒng)采用泰雷茲生產(chǎn)的CBTC設(shè)備，屬于泰雷茲信號(hào)公司進(jìn)入國(guó)內(nèi)的早期線路，配備ZYJ7型液壓轉(zhuǎn)轍設(shè)備，設(shè)計(jì)前期未考慮安裝轉(zhuǎn)轍機(jī)監(jiān)測(cè)設(shè)備，無(wú)法對(duì)道岔設(shè)備的實(shí)時(shí)狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控。ZYJ7液壓轉(zhuǎn)轍機(jī)控制電路因電氣元器件較多，造成故障范圍較廣，故障點(diǎn)較多，致使ZYJ7型液壓轉(zhuǎn)轍設(shè)備在整個(gè)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(dòng)后的正常及受擾狀態(tài)，道岔表示顯示現(xiàn)象和ATS記錄的道岔動(dòng)作時(shí)間來分析研究故障的性質(zhì)和范圍。

2 設(shè)備狀況介紹

2.1 ATS界面信息介紹

泰雷茲信號(hào)ATS界面上道岔狀態(tài)模式主要分為自動(dòng)道岔模式、人工道岔可移動(dòng)模式、受擾的自動(dòng)道岔模式、受擾的人工道岔模式、聯(lián)鎖預(yù)留道岔模式、人工預(yù)留道岔模式；其中受擾模式是道岔失去表示時(shí)的故障狀態(tài)，各類模式具體顯示狀態(tài)如圖1所示。

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

2.2 ZYJ7液壓轉(zhuǎn)轍機(jī)控制電路介紹

ZYJ7液壓轉(zhuǎn)轍機(jī)啟動(dòng)電路主要是由三級(jí)控制電路所構(gòu)成的，第一級(jí)控制電路為1DQJ的勵(lì)磁電路，主要作用是檢查道岔動(dòng)作的聯(lián)鎖條件和確認(rèn)接收操動(dòng)道岔的控制命令；第二級(jí)控制電路為2DQJ轉(zhuǎn)極電路，主要作用是確定道岔將轉(zhuǎn)換的方向；第三級(jí)控制電路為1DQJ自閉電路，主要作用是溝通和檢查轉(zhuǎn)轍機(jī)的電機(jī)動(dòng)作回路的狀態(tài)。

3 故障現(xiàn)象分析

3.1 道岔扳動(dòng)后表示未變化

發(fā)布道岔操動(dòng)命令后，道岔未動(dòng)作，ATS面板上顯示道岔原表示。根據(jù)道岔控制電路可判斷為第一級(jí)控制電路1DQJ未勵(lì)磁造成，故障涉及原因?yàn)闄z查聯(lián)鎖條件的SJ和確認(rèn)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(dòng)后恢復(fù)原表示

發(fā)布道岔操動(dòng)命令后，道岔開始動(dòng)作，ATS面板上顯示四開操岔狀態(tài)，13 s后道岔自動(dòng)恢復(fù)原表示。根據(jù)故障現(xiàn)象說明道岔1DQJ吸起并切斷表示電路，聯(lián)鎖系統(tǒng)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(dòng)作，第二級(jí)控制電路2DQJ未轉(zhuǎn)極，故障涉及原因?yàn)?DQJ和1DQJF的31-32(向反位轉(zhuǎn)換)或41-42(向定位轉(zhuǎn)換)及各元器件間的連接線。

3.3 道岔扳動(dòng)后顯示無(wú)表示

上海地鐵《信號(hào)設(shè)備維護(hù)規(guī)程》技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定在用ZYJ7系列液壓轉(zhuǎn)轍機(jī)的動(dòng)作時(shí)間小于8.5 s。在ATS數(shù)據(jù)記錄信息中，從發(fā)布操岔命令到ATS界面顯示正常表示的時(shí)間約7 s。在道岔扳動(dòng)時(shí)發(fā)生的故障，ATS界面會(huì)顯示四開操岔狀態(tài)，13 s后顯示受擾無(wú)表示狀態(tài)。因所有道岔扳動(dòng)過程中發(fā)生的故障都是13 s后切斷啟動(dòng)電路，ATS面板顯示受擾無(wú)表示，故需要通過回扳時(shí)間來判斷故障時(shí)機(jī)。

3.3.1 道岔回扳后無(wú)表示

結(jié)合2次操岔無(wú)表示現(xiàn)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(dòng)靜接點(diǎn)、電機(jī)等啟動(dòng)電路或者表示電路的共用接觸點(diǎn)及各元器件間的連接線。

3.3.2 道岔回扳1 s時(shí)間給出表示

此故障現(xiàn)象結(jié)合ATS面板和ATS數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)回扳時(shí)道岔從未鎖閉至鎖閉只有1 s時(shí)間并給出表示，據(jù)此可以判斷道岔室外機(jī)械部分未解鎖動(dòng)作過，1 s只是操岔命令發(fā)布和繼電器DCJ↑(FCJ↑)SJ↑→1DQJ↑1DQJF↑→2DQJ轉(zhuǎn)極等所用時(shí)間。主要原因有：?jiǎn)?dòng)電源斷或啟動(dòng)空開故障、斷相保護(hù)器（DBQ）故障、電機(jī)故障無(wú)法正常啟動(dòng)、轉(zhuǎn)轍機(jī)內(nèi)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(shí)間給出表示

回扳時(shí)道岔在動(dòng)作2 s后鎖閉并恢復(fù)原表示,說明1DQJ勵(lì)磁正常吸起、2DQJ已正常轉(zhuǎn)極，道岔控制電路已正常溝通，動(dòng)作的時(shí)間在1DQJ↑2QDJ轉(zhuǎn)極到1DQJ緩放落下這段時(shí)間能接通啟動(dòng)電路使道岔動(dòng)作，因1DQJ未自閉緩放落下導(dǎo)致道岔轉(zhuǎn)換中斷，而回操時(shí)正常說明自閉電路已溝通，主要原因?yàn)?DQJ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(shí)間給出表示

回扳時(shí)道岔動(dòng)作3～5 s鎖閉給出表示，主要故障原因有：1DQJ自閉后電路內(nèi)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(jī)械卡阻故障問題（或者尖軌和基本軌間存在異物）。

回扳時(shí)道岔動(dòng)作5～13 s鎖閉給出表示，主要故障原因有：室外道岔機(jī)械卡阻后，回扳時(shí)用時(shí)過長(zhǎng)；室外轉(zhuǎn)轍機(jī)油路出現(xiàn)故障。

3.3.5 道岔回扳正常動(dòng)作時(shí)間給出表示

道岔回扳后在ATS數(shù)據(jù)中記錄道岔動(dòng)作時(shí)間為正常扳動(dòng)道岔所用時(shí)間，說明故障時(shí)的道岔室外機(jī)械動(dòng)作已經(jīng)到位并鎖閉，只是表示電路回路未溝通；故障點(diǎn)已經(jīng)縮小，主要故障原因:道岔缺口問題（如缺口調(diào)整不當(dāng)自動(dòng)開閉器鎖閉塊落下被頂住，表示桿連接部出現(xiàn)松動(dòng)，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(wú)表示

道岔正常扳動(dòng)到位后，鎖閉給出表示后又顯示受擾狀態(tài)，主要原因?yàn)榈啦韯?dòng)作到位鎖閉時(shí)油缸反退造成動(dòng)接點(diǎn)脫離或虛接靜接點(diǎn)使表示剛接通后又?jǐn)嚅_表示電路。此故障現(xiàn)象在運(yùn)行時(shí)間較久的線路上發(fā)生概率比較大，主要造成原因是液壓轉(zhuǎn)轍機(jī)慣性輪失效，出現(xiàn)抱死、打滑現(xiàn)象，以及油缸內(nèi)遺留空氣較多，致使道岔轉(zhuǎn)換到位后出現(xiàn)膨脹，造成轉(zhuǎn)轍機(jī)油缸反彈，動(dòng)作板推開滾輪，使動(dòng)靜接點(diǎn)斷開，道岔失去表示。

3.5 道岔轉(zhuǎn)換時(shí)間變長(zhǎng)能給出表示

ATS數(shù)據(jù)記錄道岔動(dòng)作時(shí)間比正常動(dòng)作時(shí)間略長(zhǎng)，但能正常鎖閉給出表示。主要是道岔轉(zhuǎn)換時(shí)間變長(zhǎng)，道岔動(dòng)作時(shí)阻力增大或轉(zhuǎn)換力變小，涉及溢流壓力調(diào)整、滑床板（斷裂、缺油、固定部件松動(dòng)等現(xiàn)象）、安裝裝置不放正（如鎖閉框調(diào)整不當(dāng)?shù)戎率沟臋C(jī)械卡阻）。

3.6 道岔轉(zhuǎn)換13 s受擾后給出表示

道岔扳動(dòng)后ATS界面顯示操岔四開狀態(tài)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?？刂齐娐穭?dòng)作順序?yàn)椋旱啦礞i閉→動(dòng)接點(diǎn)轉(zhuǎn)換切斷啟動(dòng)電路→DBQ切斷24 V供電→BHJ↓→1DQJ↓1DQJF↓→表示電路接通，而此時(shí)控制電路動(dòng)作順序?yàn)椋旱啦礞i閉→動(dòng)接點(diǎn)轉(zhuǎn)換切斷啟動(dòng)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?yàn)镈BQ故障。

4 結(jié)束語(yǔ)

以上經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)的提出，主要在未安裝轉(zhuǎn)轍機(jī)監(jiān)測(cè)設(shè)備或監(jiān)測(cè)設(shè)備故障的情況下，供現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)維護(hù)人員有目的、有針對(duì)性地對(duì)道岔故障進(jìn)行參考處理。