FTGS轨道电路的调式

摘要：文章介绍了ftgs轨道电路的调式工作，主要包括室外设备和室内设备的基本调试思路。

关键词：FTGS；轨道电路；调式；室外设备；室内设备

FTGS为西门子(SIEMEMS)数字频率轨道电路(Digital frequen-cy track circuits)的德文缩写, 也可叫无绝缘音频轨道电路，通常称为S棒。自1981年首次在德国Thielenplatz铁路应用,现已广泛应用于欧洲、美洲、非洲及亚洲干线铁路与城市轨道交通。

1 FTGS轨道电路组成及工作原理

1.1FTGS轨道电路组成

FTGS轨道电路含有室外和室内两部分，中间通过电缆联系。室外部分由连到钢轨内的S棒和轨旁连接盒组成;轨旁连接盒内含有调谐单元和方向转换电路。S棒及部分钢轨同连接盒内的元件构成谐振回路。

1）室外部分:含有调谐单元，方向转换电路。允许室内到室外的最大传输距离6.5km。

2）室内部分:①发送部分的发送、放大、滤波等电路；②接收部分的接收、解调、轨道继电器等电路。室内部分的发送和接收组成一个轨道电路组合，每一组合有二专用电源为它提供+12伏、+5伏电压。

1.2 FTG S轨道电路工作原理

FTG S无绝缘轨道电路是一种移频键控(FSK)数字编码系统,一般采用9.5~16.5kHz频率范围内的几种频率信号(频率间隔为1kHz),通过不同的位模式(15种)、以频偏64Hz产生FSK信号。当某区段无车时,由室内发送设备传来的FSK信号,通过轨旁单元在相应轨道区段始端馈入轨道,并由轨道区段终端接收传至室内设备,进而通过信号鉴别判断(幅值、调制、编码检验),产生区段“空闲”状态。当列车进入某区段时,由于列车车轴的分路作用,减少了相应区段终端接收电压,进而产生区段“占用”状态。

2 FTG S轨道电路的调试

2.1调试设备准备

1）电话：如果没有其它的通信方式,可以使用轨旁接线盒(室外设备)和信号箱(室内设备)中轨道电路架之间用于电话连接的安装电话;这些安装电话都有额外的过滤器,具体是2个电话听筒以及2个电话过滤器模块。

2）室外设备：① FTG S轨道电路或测试装置的调节器；②电阻器模块、调谐模块和两个轨底夹；③开口端、环或箱扳手、开口刀；④艾伦扳钳,螺丝刀。

3）室内设备：带有适配器板、电位计模块和螺丝刀、调节器。

4）电池充电器：充电器LD1或LD2以及电池充电器LD4。

2.2调试工作

2.2.1室外设备调试

为了调整FTG S轨道电路,须调谐轨道上的所有电气绝缘节并设定轨旁接线盒和信号箱(室内设备)的级别。轨旁接线盒的操作可从调整电气绝缘节开始进行。进行调整时,邻近轨道电路不应该被车辆等占用。

(1)调整电气绝缘节：将所有绝缘节调整为馈入。①选择相应的走行方向。在不带走行方向切换的FTG S 917 EZS中,馈入端调整为发送器,馈出端则调整为接收器。②将调节器设定为轨道电路的频率并将其连接至轨旁接线盒内的馈入调谐单元端子。③将电缆导线从调谐单元端子中移出,并将其连接至调谐模块的输入插座。将调谐模块的各种插座和端子相应连接。④使用艾伦扳钳转动调谐单元上的可变电感器,并调整电气绝缘节以得到最大电压。在向左或向右转动可变电感器时,如果出现压降,则表明调谐单元设置正确。若无法达到所需的最大电压等级,则可通过将可变电感器重新连接得以实现。⑤引起振动的具有相同频率的轨道电路电压可能会根据频率分配状况从远端相邻区段进入轨道区段。这就增加了调整的难度,因为电压一直处于不断变化中。这种情况下,在进行调整时,就应关闭干扰的轨道电路。⑥正确设置可变电感器后,移走调谐模块,并将电缆导线重新连接。

(2)馈出电压调整：①将调整器设置为轨道电路频率,并将其连接至轨旁接线盒内的调谐单元输出端子。②测量馈出电压(电缆电压)。电缆电压应为约0.6V。电压高于0.8V一定不能设置,因为更高的电压会导致轨旁接线盒内端子模块等发生功能故障,应重新正确连接测量引线。③若道渣状况差或室内设备的接收器板已作合适调整,则参数值可超出此范围。此类

情况下,允许范围大约为0.3V到0.8V。若出现振动,应记录平均电压值。④通过连接调整器至其他端子,可提高或降低所显示的电压值。⑤测量完成后,连接电缆导线至已定位的端子。在轨道电路数据表上记录已使用的端子、所设的电缆电压以及在端子之间所测得的轨旁电压。⑥轨旁电压值应与数据表上列出的建议电压相同或更高。若轨道电路安装在无渣轨道上,即轨道下安装大面积钢制加固装置,则轨道电压可能会略低于建议的电压值。

(3)电阻器模块调整：①对于车轴分路,应使用无电感电阻器模块,应使用2个轨道夹在轨底跨轨道连接。②调整应采用正常折返频率,车轴分路电阻值约0.5Ω。③对于带较大折返间隔的轨道电路,最大允许车轴分路电阻可提高至RA=1Ω(须和专家部协商一致)。④在S接续线处进行测量时,相邻轨道电路可显示为被占用。用于调整时,这些轨道电路一定不能被占用。⑤在绝缘节或闭塞区段绝缘节上安装测试电阻。⑥将电阻器模块在标注为A和B点轨道位置进行横向连接。

(4)各种轨道电路方案选择：①标准轨道电路：将测试电阻安装在馈入点并调整接收器。然后在馈出点重复落下测试。②道岔轨道电路：在馈入点安装测试电阻并调整二个接收器。然后在二个接收器上进行落下测试。如果道岔侧轨采用并行连接,则也应在靠近闭塞绝缘节的短岔侧轨上(最多距离短岔侧轨末端0.5m)进行落下测试。③中部馈入轨道电路：按照第3.2.1中(1)进行调整/在馈入位置安装测试电阻。若另外有并行道岔侧轨连接(不带辅助馈出点,仅二个接收器),则也应在靠近闭塞绝缘节的短道岔侧轨上(最多距离短分岔末端0.5m)进行落下测试。

2.2.1室内设备调试

开始调整前应检查接收器板以及切换板的切换位置。

(1)检查轨道电路继电器并调整接收器板

1）电缆匹配滤波器(等级均衡)：必要时,滤波器应与电缆长度和比特模式相匹配。对于调整范围余留小的轨道电路、FTG S轨道电路以及带数小时折返间隔的轨道电路,此类调整尤为必要。进行等级均衡时,应将：①接收器板插入适配板,并将扩展适配板重新插入安装支架内；②将万用表(调整器)连接至测量插座。记录在测量插座测得的电压值。然后向右或向左转动滤波器线圈的可调内芯,并观察插座的电压是否升高。小心地转动滤波器线圈的可调内芯直到获得最大电压。该电压值必须大于之前记录的数值，电压变化范围一定超过10%。若确定出现更大的偏差,则表明线路板可能出现故障。

2）示波器匹配滤波器：若有示波器可供使用,则建议优先使用示波器进行滤波器匹配。带最小值/最大值以及保持等功能的示波器,最好使用飞利浦公司生产的PM97型号的示波器。①使用万用表测量电压。将相关频率设定在20V的范围内。也可以使用适用于此频率范围的数字式电压计(测量误差Vrms≤2%)。②对接收器板的测量插座的电压进行抽头,并将其馈入示波器输入端。将示波器设定为2V/DIV,5ms/DIV以及最小值/最大值模式。③读取2个频率等级电压差V(示波器在保持模式下)。使用保持按钮选择示波器屏上的对应内容,以便显示出一个完整的比特模式。电压差值一般指频率等级的稳定状态。不考虑在高频率和低频率之间进行切换。④若电压差小于或等于0.2V则无需对等级进行优化。若电压差大于0.2V,则需进行等级均衡。

(2)落下电压的基本调整

①从走行方向开始调整,依据数据表走行方向上有用于接收板的建议最低输入电压(应考虑到所有轨旁接线盒)。②测试电阻安装在为此走行方向确定的馈入点上。通过使用相关接收器板上的切换开关,可得到最大电压,并造成相应解调板的发光二极管灯灭。③若无法通过更改开关位置获得令人满意的结果,也可根据前面类容调整电缆线电压。若解调板上发光二极管在高于5.2V区域出现轨道出清电压不稳定,则须按照第(1)中对滤波器进行匹配。④然后在馈出点(接收器连接侧)安装测量电阻，发光二极管应灭。可能有必要重新测量并纠正开关位置。通过更改接收器电缆至轨旁接线盒内调谐单元的连接,并随后移动接收器板上滑杆开关可得到中间值。

5结束语

降低设备故障率一直是地铁运营维护的首要任务，引进设备在过质保期以后，如何稳定设备可靠性和降低设备维护成本也将成为运营维护重要的研究课题。FTG S实现了轨道空闲检测和钢轨对车的报文传输(应用于列车自动控制系统)双重功能,使得安装成本降低,同时减少了硬件设备的维护工作量。只要我们在日常进行必要的维护,工作是进行科学准确的调试。该套系统将能够满足地铁快速高密度运营的需要。

参考文献

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