简述FTGS遥供音频无绝缘轨道电路

才让草　彭明嘉

摘要：中国城市轨道交通正线广泛采用FTGS轨道电路，FTGS轨道电路是由德国西门子公司研制的音频无绝缘轨道电路，用以监督轨道区段是否空闲并自动连续地将列车的运行和信号设备联系起来以保证列车运行安全。

关键词：轨道电路 FTGS

【分类号】U231

前言

目前，地铁以其舒适性、快捷性和便利性成为人们日常出行的重要交通工具，是许多城市公共交通的重要组成部分。轨道电路是地铁线路上保证行车安全的重要设备之一，FTGS型轨道电路在保留传统轨道电路基本功能的基础上实现了车地之间连续传递信号的功能，在我国地铁线路上得到了广泛的应用。

1 概述

FTGS：德国西门子公司的遥供音频无绝缘轨道电路。

其中：F-远程供电 G-轨道电路

T-音频 S-西门子公司

FTGS型轨道电路分为两种型号：

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

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

FTGS型轨道电路与传统轨道电路的作用基本相同：把轨道线路分割为多个区段，检查和监督各个区段是否空闲，并将空闲/占用信息传递给联锁系统。此外，它还有一个特殊功能——传送ATP（自动列车保护系统）产生的报文信息到列车上。

2 电气节

电气节，即电气绝缘节，是划分FTGS轨道区段，实现相邻轨道电路中信息隔离的重要设备。它区别于一般的机械绝缘节，不需要安装在轨缝中，因此可以用于无缝钢轨。电气绝缘节的绝缘原理是利用电磁谐振原理来实现的，它由电气绝缘棒和轨旁盒内的调谐单元共同组成。FTGS轨道电路除道岔必须采用机械绝缘节外，其它轨道电路都采用电气绝缘分割。

电气绝缘节的分类：S棒，短路棒，终端棒，8字棒，调整短路棒

1. 大多数的轨道区段（主要是正线区间的轨道电路）采用S棒电气节，它是镜像对称的（图1）。以S棒的中心线作为轨道区段的物理分界点。S棒长度为7.8m左右，模糊区段长度≤3.9m（所谓的模糊区段是指当车压入S棒的1/4至3/4处时，该S棒左右两边的区段都允许显示占用，无法精确判断列车占用的区段）。

2. 短路棒电气节用于一端为轨道电路区段，而另一端为非轨道电路区段的情况（图2），该棒长度约为4.2m。

3. 终端棒电气节由终端短路棒和一个机械绝缘节共同组成（图3）。它主要应用在双轨条牵引回流区段。棒长约3.5m，距机械绝缘节0.3m～0.6m。

4. 8字棒主要用于中间馈电，它的发送端位于区段的中央，即中间发送两端接收，这样它的有效长度可以达到S棒的两倍。

5. 调整短路棒电气节（图5）是短路棒的改进型，它主要应用于车站站台区段两端。

3 电气绝缘节原理

图6 S棒电气绝缘节原理图

相邻两个轨道区段之间采用S棒、短路棒、8字棒和终端棒四种电气绝缘节分割。以S棒为例说明电气绝缘节的原理：

接收器的谐振回路由电容C1（调谐单元上电路的等效电容）、钢轨区段ab和电缆am等组成，发送器的谐振回路由电容C2、钢轨区段cd和电缆dm等组成。（参考图6）

在正常状态下，钢轨ab的电感、电缆am的电感以及它们之间的互感与电容C1构成并联谐振（利用调谐单元可以将其调到谐振点），因此电容C1两端呈现高阻抗，与电容C1两端d1d轨间有较高的电压，接收到从右端输入的载频信号。钢轨cd的电感、电缆dm的电感以及它们之间的互感与电容C2构成并联谐振，因此电容C2两端呈现高阻抗，与电容C2两端a1a轨间有较高的f1电压，此电压可以向左传输。

S棒长度为7.8m左右，其中S棒的1/4到3/4处（约3.9m）为分路感应的模糊区段，在此区段内有车占用左右两边的区段都允许显示占用，而无法精确判断列车占用的区段。

4 FTGS轨道电路的安装

1. 安装工艺流程

2. 施工准备

审核设计文件，核对FTGS音频无绝缘轨道电路室外设备的安装位置、型号，进行测量、施工机具及各种材料准备。

根据设计给定的理论里程，按线路中心进行实际里程测量；按《铁路信号施工规范》的有关规定，会同有关单位确定轨旁设备的实际位置。

根据设计测量出各类环线及设备的安装位置，并在安装位置作好标记。

3. 地面安装

安装带接地导管的轨旁连接盒；安装带保护导管的电缆，准备并连接电缆；用发送器和/或PC板以及防雷设备装配连接盒，并连上电缆；轨旁连接盒接地连接。

4. 墙面安装

在隧道墙面安装轨旁连接盒；安装带保护管的电缆，准备并连接电缆；用发送器和/或PC板以及防雷设备装配连接盒，并连上电缆；轨旁连接盒接地连接。

5 參考资料

1、《城市轨道交通信号与通信系统》.人民交通出版社 . 2010

2、《铁路通信信号工程技术》. 2012

3、《铁路信号设计与施工》. 铁道出版社 . 2009endprint