簡述FTGS遙供音頻無絕緣軌道電路

才讓草　彭明嘉

摘要：中國城市軌道交通正線廣泛采用FTGS軌道電路，F(xiàn)TGS軌道電路是由德國西門子公司研制的音頻無絕緣軌道電路，用以監(jiān)督軌道區(qū)段是否空閑并自動連續(xù)地將列車的運行和信號設備聯(lián)系起來以保證列車運行安全。

關鍵詞：軌道電路 FTGS

【分類號】U231

前言

目前，地鐵以其舒適性、快捷性和便利性成為人們?nèi)粘３鲂械闹匾煌üぞ撸窃S多城市公共交通的重要組成部分。軌道電路是地鐵線路上保證行車安全的重要設備之一，F(xiàn)TGS型軌道電路在保留傳統(tǒng)軌道電路基本功能的基礎上實現(xiàn)了車地之間連續(xù)傳遞信號的功能，在我國地鐵線路上得到了廣泛的應用。

1 概述

FTGS：德國西門子公司的遙供音頻無絕緣軌道電路。

其中：F-遠程供電 G-軌道電路

T-音頻 S-西門子公司

FTGS型軌道電路分為兩種型號：

1. FTGS-46型，使用4種頻率（4.75KHz、5.25KHz、5.75KHz、6.25KHz）；

2. FTGS-917型，使用8種頻率（9.5KHz， 10.5KHz， 11.5KHz， 12.5KHz， 13.5KHz， 14.5KHz， 15.5KHz， 16.5KHz）。

FTGS型軌道電路與傳統(tǒng)軌道電路的作用基本相同：把軌道線路分割為多個區(qū)段，檢查和監(jiān)督各個區(qū)段是否空閑，并將空閑/占用信息傳遞給聯(lián)鎖系統(tǒng)。此外，它還有一個特殊功能——傳送ATP（自動列車保護系統(tǒng)）產(chǎn)生的報文信息到列車上。

2 電氣節(jié)

電氣節(jié)，即電氣絕緣節(jié)，是劃分FTGS軌道區(qū)段，實現(xiàn)相鄰軌道電路中信息隔離的重要設備。它區(qū)別于一般的機械絕緣節(jié)，不需要安裝在軌縫中，因此可以用于無縫鋼軌。電氣絕緣節(jié)的絕緣原理是利用電磁諧振原理來實現(xiàn)的，它由電氣絕緣棒和軌旁盒內(nèi)的調諧單元共同組成。FTGS軌道電路除道岔必須采用機械絕緣節(jié)外，其它軌道電路都采用電氣絕緣分割。

電氣絕緣節(jié)的分類：S棒，短路棒，終端棒，8字棒，調整短路棒

1. 大多數(shù)的軌道區(qū)段（主要是正線區(qū)間的軌道電路）采用S棒電氣節(jié)，它是鏡像對稱的（圖1）。以S棒的中心線作為軌道區(qū)段的物理分界點。S棒長度為7.8m左右，模糊區(qū)段長度≤3.9m（所謂的模糊區(qū)段是指當車壓入S棒的1/4至3/4處時，該S棒左右兩邊的區(qū)段都允許顯示占用，無法精確判斷列車占用的區(qū)段）。

2. 短路棒電氣節(jié)用于一端為軌道電路區(qū)段，而另一端為非軌道電路區(qū)段的情況（圖2），該棒長度約為4.2m。

3. 終端棒電氣節(jié)由終端短路棒和一個機械絕緣節(jié)共同組成（圖3）。它主要應用在雙軌條牽引回流區(qū)段。棒長約3.5m，距機械絕緣節(jié)0.3m～0.6m。

4. 8字棒主要用于中間饋電，它的發(fā)送端位于區(qū)段的中央，即中間發(fā)送兩端接收，這樣它的有效長度可以達到S棒的兩倍。

5. 調整短路棒電氣節(jié)（圖5）是短路棒的改進型，它主要應用于車站站臺區(qū)段兩端。

3 電氣絕緣節(jié)原理

圖6 S棒電氣絕緣節(jié)原理圖

相鄰兩個軌道區(qū)段之間采用S棒、短路棒、8字棒和終端棒四種電氣絕緣節(jié)分割。以S棒為例說明電氣絕緣節(jié)的原理：

接收器的諧振回路由電容C1（調諧單元上電路的等效電容）、鋼軌區(qū)段ab和電纜am等組成，發(fā)送器的諧振回路由電容C2、鋼軌區(qū)段cd和電纜dm等組成。（參考圖6）

在正常狀態(tài)下，鋼軌ab的電感、電纜am的電感以及它們之間的互感與電容C1構成并聯(lián)諧振（利用調諧單元可以將其調到諧振點），因此電容C1兩端呈現(xiàn)高阻抗，與電容C1兩端d1d軌間有較高的電壓，接收到從右端輸入的載頻信號。鋼軌cd的電感、電纜dm的電感以及它們之間的互感與電容C2構成并聯(lián)諧振，因此電容C2兩端呈現(xiàn)高阻抗，與電容C2兩端a1a軌間有較高的f1電壓，此電壓可以向左傳輸。

S棒長度為7.8m左右，其中S棒的1/4到3/4處（約3.9m）為分路感應的模糊區(qū)段，在此區(qū)段內(nèi)有車占用左右兩邊的區(qū)段都允許顯示占用，而無法精確判斷列車占用的區(qū)段。

4 FTGS軌道電路的安裝

1. 安裝工藝流程

2. 施工準備

審核設計文件，核對FTGS音頻無絕緣軌道電路室外設備的安裝位置、型號，進行測量、施工機具及各種材料準備。

根據(jù)設計給定的理論里程，按線路中心進行實際里程測量；按《鐵路信號施工規(guī)范》的有關規(guī)定，會同有關單位確定軌旁設備的實際位置。

根據(jù)設計測量出各類環(huán)線及設備的安裝位置，并在安裝位置作好標記。

3. 地面安裝

安裝帶接地導管的軌旁連接盒；安裝帶保護導管的電纜，準備并連接電纜；用發(fā)送器和/或PC板以及防雷設備裝配連接盒，并連上電纜；軌旁連接盒接地連接。

4. 墻面安裝

在隧道墻面安裝軌旁連接盒；安裝帶保護管的電纜，準備并連接電纜；用發(fā)送器和/或PC板以及防雷設備裝配連接盒，并連上電纜；軌旁連接盒接地連接。

5 參考資料

1、《城市軌道交通信號與通信系統(tǒng)》.人民交通出版社 . 2010

2、《鐵路通信信號工程技術》. 2012

3、《鐵路信號設計與施工》. 鐵道出版社 . 2009endprint