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，FTGS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，用以監督軌道區段是否空閑并自動連續地將列車的運行和信號設備聯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日常出行的重要交通工具，是許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，FTGS型軌道電路在保留傳統軌道電路基本功能的基礎上實現了車地之間連續傳遞信號的功能，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型軌道電路與傳統軌道電路的作用基本相同：把軌道線路分割為多個區段，檢查和監督各個區段是否空閑，并將空閑/占用信息傳遞給聯鎖系統。此外，它還有一個特殊功能——傳送ATP（自動列車保護系統）產生的報文信息到列車上。

2 電氣節

電氣節，即電氣絕緣節，是劃分FTGS軌道區段，實現相鄰軌道電路中信息隔離的重要設備。它區別于一般的機械絕緣節，不需要安裝在軌縫中，因此可以用于無縫鋼軌。電氣絕緣節的絕緣原理是利用電磁諧振原理來實現的，它由電氣絕緣棒和軌旁盒內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外，其它軌道電路都采用電氣絕緣分割。

電氣絕緣節的分類：S棒，短路棒，終端棒，8字棒，調整短路棒

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

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

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

4. 8字棒主要用于中間饋電，它的發送端位于區段的中央，即中間發送兩端接收，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（圖5）是短路棒的改進型，它主要應用于車站站臺區段兩端。

3 電氣絕緣節原理

圖6 S棒電氣絕緣節原理圖

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

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

在正常狀態下，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構成并聯諧振，因此電容C2兩端呈現高阻抗，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段，在此區段內有車占用左右兩邊的區段都允許顯示占用，而無法精確判斷列車占用的區段。

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《鐵路信號施工規范》的有關規定，會同有關單位確定軌旁設備的實際位置。

根據設計測量出各類環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》.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