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文档简介
1、第四章 轨道电路FTGS第一节轨道电路概述4.1 . 1概念轨道电路是以铁路线路的两根钢轨作为导体,并用引接线连接信号电源和接收设备所构成的电气回路,用于监督铁路线路是否空闲,并自动、连续地将列车的运行和信号设备联系起来,以保证行车的安全。它是由钢轨、轨道绝缘、轨端接续线、引接线、送电设备及受电设备等 主要元件所组成。是故障-安全系统。由于轨道电路直接关系到行车安全和行车效率,因此要求:.轨覆之举空闲H设卡良好时,轨道继电器衔映附3吸也 轨道L格在任何一点备列个占用I时,轨道继电器应立即释放衔铁。当油道小不完整时;时久时线攻地湿破也等空粗道维血器也立即释放街也,关闭信号。.也某二山道广髭建四实
2、现| |这道向却3 传递信息亶求:46轨道电路的三种工作状态:1、调整状态:或称为正常工作状态,即在轨道电路空闲,设备完好的状态。此时,轨道继 电器衔铁应当可靠地吸起。2、分路状态:即轨道电路在任一点被列车占有的状态。此时,轨道继电器衔铁应当可靠地 落下。3、断轨状态:即轨道电路的钢轨在某处断开时的状态。此时,轨道继电器衔铁应当可靠地 落下。轨道电路在这三种状态下工作,主要会受三个变量参数影响:轨道电路的道硝电阻,钢轨阻抗、电源电压。调整状态最不利条件为:接收设备获得电流最小、钢轨阻抗模值最大、道硝电阻最小、电源电压最低;分路状态最不利条件为:电压最高;断轨状态最不利条件为:接收设备获得电流最
3、大、接收设备获得电流最大、钢轨阻抗模值最小、钢轨阻抗模值最小、道硝电阻最大、电源电源电压最高,此外,断轨点的的道硝电阻也会对其影响。还有一种特殊的轨道电路计轴轨道电路计轴轨道电路是一种通过检测和比较进入和离开轨道区段的列车车轮轮轴数, 来判断相应轨道区段的空闲 / 占用状态,并判断的结果经继电器输出的轨道电路。计轴设备的最大优势在于它与轨道和道床状况的无关性, 这使其不仅具备检查长大区间的能力,而且也解决了长期因道床潮湿和钢轨生锈影响铁路安全运行的困扰。4.1 . 2轨道电路分类1按接线方式分闭路式轨道电路Y一开路式轨道电路2按供电方式分直流连续式轨道电路1r直流轨道电路 ”直流脉冲式轨道电路
4、交流连续式轨道电路交流轨道电路交流电码式轨道电路极性电冲轨道电路极频脉冲轨道电路L不对称脉冲轨道电路工频50Hz整流轨道电路25Hz相敏轨道电路 工频二元二位感应式轨道电路75Hz轨道电路I音频轨道电路(移频、无绝缘)50Hz交流计数电码轨道电75Hz交流计数电码轨道电25Hz电码调制轨道电路3电气牵引区段轨道电路按照牵引电流通过的轨条来分厂单轨条牵引回流轨道电路j双轨条牵引回流轨道电路4道岔区段轨道电路从结构上分并联式轨道电路串连式轨道电路4.1 . 3重要参数1道硝电阻轨道电路在电能传输中,电流由一根钢轨经过枕木、道硝以及大地泄漏到另一根钢轨的 泄漏电阻,通称为道硝电阻。电流的大小(即泄漏
5、电阻大小)受道这些泄漏电流是沿着轨道线路均匀分布在各点上,碴材料、厚度、清洁度,枕木材质、数量以及天气等因素影响很大。道碴电阻越小、两根钢轨间的泄漏电流越大, 轨道电路工作越不稳定。 因此要提高轨道电路工作质量, 应该尽可能地提高最小道碴电阻。2 钢轨阻抗钢轨阻抗包括钢轨轨条本身阻抗和两节钢轨连接处的各种阻抗。第二节 FTGS-917 型轨道电路的一般概念4.2.1 FTGS 轨道电路介绍FTGSt思为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一音频S西门子公司它广泛应用于世界各地的正线铁路和城市轨道。FTGSa道电路分两种型号:1、FTGS-46型,使用 4 种
6、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) 。南京地铁采用的为 FTGS-917型。FTGS-917型轨道电路与国内的轨道电路作用基本相同:把轨道线路分割为多个区段, 检查和监督这些轨道区段是否空闲,并将空闲 / 占用信息传给联锁系统。它还有一个特殊功 能就是:传送 ATP (自动列车保护系统)产生的报文信息到列车上。FTGS-917型轨道电路与国内的轨道电路最大的区别就
7、是:实现的方式不同。国内的轨道电路是采用机械绝缘节来划分区段,而FTGS是使用电气绝缘节来划分区段的,为了防止相邻区段之间串频,使用了不同中心频率和不同位模式进行区分。对于某一轨道区段来说, 只有收到与本区段相同的频率与位模式的信息才被响应。FTGS-917型轨道电路的空闲检测过程可分为三步:1、幅值计算:检测接收回来的电压;2、调制检验:检测接收回来的电压的中心频率是否正确。3、编码检验:检测接收回来的电压所带的位模式是否正确。首先,接收器对幅值进行计算, 当接收器计算到接收到的轨道电压幅值足够高, 并且调制器鉴别到发送的编码调制是正确的时,接收器发送一个“轨道空闲”信号,这时轨道继电器吸起
8、表示“轨道区段空闲” ; 其次, 当车辆进入某区段时,由于车辆轮对的分路作用, 造成该区段短路, 使接收端的接收 电压减小,轨道继电器达不到相应的响应值而落下,进而发出一个“轨道占用”信号。4.2 2 FTGS 的重要概念I 中心频率中心频率以下简称频率, FTGS-917 型轨道电路共使用 8 种频率( 9.5KHz, 10.5KHz,II .5KHz, 12.5KHz, 13.5KHz, 14.5KHz, 15.5KHz, 16.5KHz) ,相邻的区段使用不同的频率作为某区段固有的中心频率。 只要使用对应的窄带滤波器就能滤出该区段的电压波形, 这样可以防止相邻区段轨道电路信息和杂波的干扰
9、。中心频率是位模式的载波,位模式是调制信号。2 位模式 (Bit Pattern)FTGS-917型轨道电路采用 15种不同的位模式(2.2、2.3、2.4、2.5、2.6 ; 3.2、3.3、3 .4 、 3.5 ; 4.2 、 4.3 、 4.4 ; 5.2 、 5.3 ; 6.2) ,相邻区段使用不同的位模式。位模式X.Y表示:把一小段时间分成八等份,在一个周期内,先是X份时间的高电平,然后是Y份时间的低电平,且要求X+YC 8。这样可以有1.11.7 ; 2.1 -2.6 ;;6.1、6.2 ; 7.1共28种位模式,FTGS-917型只使用其中的15种。这些高、低电平不断循环就构成了
10、位 模式脉冲。由位模式脉冲把区段的中心频率调制成移频键控信号(FSK),其中上边频频率为:中心频率+64Hz;下边频频率为:中心频率 -64Hz。调制后的信号可以抵抗钢轨牵引回流中谐 波电流的干扰。下图为用位模式2.3调制9.5KHZ频率而得到的移频键控信号波形。位模式脉冲移频键控信号图4.1第三节轨道电路的硬件结构、参数及功能4.3 . 1 FTGS-917硬件结构框图1 FTGS/EZS中间馈电式轨道电路结构框图图4.2FTGS/EZS中间馈电式轨道电路结构框图2 FTGS标准型轨道电路结构框图室内 防雷单元接收调整电阻匹配电阻桥滤波器放大器调制器选择器*1发生式发 生器B LZ方向切换器
11、方向转换板发送板调整滤波器响应电平接收1板接收器1.1接收器1.11报文切换至LZB报文.“轨道占用”信号报文转换板图4.3FTGS标准型轨道电路结构框图4.3 . 2室外设备 1电气节电气节,即电气绝缘节,它区别于一般的机械绝缘节,是划分FTGS轨道区段的重要设备。它由短路棒和轨旁盒内的调谐单元共同组成。除道岔本身和终端棒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。南京地铁采用的电气绝缘节主要有以下几种:S棒;大多数的轨道区段(主要是正线区间的轨道电路)采用了 S棒电气节,它是镜像对称的。以S棒的中心线作为轨道区段的物理划分。S棒长度为7.8米左右,模糊区段长度w 3.9米。(这里
12、所谓的模糊区段是指当车压S棒的1/4处至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。)短路棒;图4.5短路棒示意图该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。该棒长度约 为4.2米。终端棒;图4.6终端棒示意图该电气节由终端短路棒和一个机械绝缘节共同组成。它主要应用在双轨条牵引回流区 段。棒长约3.5米,距机械绝缘节 0.30.6米。M棒使用于中间馈电式轨道电路的中央。I-0.6m f i-0.6mf图4.7 M棒示意图2电气绝缘节原理图4.8 S棒电器绝缘原理图南京地铁一号线相邻两个轨道区段之间采用S棒、短路棒、M棒和终端棒四种电气绝缘节分
13、割。下面以 S棒为例说一下电气绝缘节原理:接收器的谐振回路由电容 Ci (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。、钢轨区段cd和电缆dm等组成。(见上图)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 Ci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。两端呈现高阻抗,与电容 Ci两端 did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G两端呈现高阻抗,与电容G两端aia 轨间有较高的fi电压,此电压可以向左传输。S棒长度
14、为7.8米左右,其中S棒的i/4到3/4处3 3.9米)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。3轨旁盒轨旁盒是连接电气节与室内设备的中间设备,是轨道电路室外的发送、接收设备。每个轨旁盒有一根电缆与室内设备连接,有四根电缆与电气节相连,另有一根地线。轨旁盒主要有两种不同的Z构:一种是 S棒结构;另一种是双轨条牵引回流区段的终端棒结构。这里主要讨论S棒结构的轨旁盒。轨旁盒内一般可分为左右两部分,对称结构布置。每部分都由一个调谐单元(S棒和调整短路棒使用的调谐单元型号不同)和一个转换单元组成; 一部分作为一个区段的发送端时,则另一部分作
15、为相邻另一个区段的接收端。每一部分的调谐单元接电气节,转换单元接室内设备。4室外单元描述转换单元(Changeover Module)带防雷功能的转换模块,根据XK1、XK2端的电压及频率决定调谐单元是接收模式还是发送模式。其判断依据为XK1、XK2端电压的高低,高为发送模式,低则为接收模式。在继电器K1、K2释放状态下,Xk5、Xk6端的电压通过电阻 R1传到XK1、XK2端, 模块处于接收模式下。当馈送一个发送电压到 XK1、XK2端,此电压经过变压器 T1送到电压比较器 D1、D2 (为了安全,采取双通道设计),如果两个通道都检测出高电压,继电器 K1、K2吸起,并 点亮V9、V10o继
16、电器K1、K2的吸起断开了通往 XK5、XK6的电路,同时也断开了通往 变压器T1的电路,而接通经过变压器T2,通向XK3、XK4的电路,此时转换单元切换为发送模式。虽然通往变压器T1的电路已断开,但流过变压器T2的电流继续为比较器和继电器供电,使继电器保持吸起状态、保持发送模式。为了准确的发送信号,发送信号要经过三路窄频带通滤波器后进行幅值的检查。当发送信息不正确或切换为接收端, 此时通过滤波器后的电压不足以驱动继电器的吸起,继电器落下,同时断开通向XK3、XK4的电路,接通通往XK5、XK6的电路,此时切换为接收模式。转换单元只用于普通型和道岔型轨道电路上。不同频率对应不同的转换单元。型号
17、:9.5KHz16.5KHz 对应 S25533-A55-A1 S25533- A55-A8连接调谐单元XK4 XK6XK5XK3 X!转换单元;S25533-A55-A.2i BU3K1 V9Bj*V10 K2fT2S3D2365R1-K1一 1BK1 T1FI2IEU2 EU116六f . . ,K二 = Feeder csHt ccittc:ciXK3 * XK4 = Timing M, vansir tier connectioiriXK5 + XK6 = Tuning knit, receiver connectionBU 1 + BU2 = Measumg sockets jrfe
18、eder cableBUS= Measuring socket for fi terFl- Surge diverterV9 + V10= LEDs on the ftxit pane、XK2XK1至I室内调谐单元(Tuning Unit)连接绝缘棒9M012连接转换单元调请单元S25533-D10-A.Mi a b*wJI-314一-1( 1一1d.调谐单元的次级电路阻抗特性呈容性, 调节调谐单元上的可调电感器, 可以改变调谐单 元的电容值,使绝缘棒与调谐单元调谐部分达到谐振点,使发到轨面上的电压最高, 接收到的相应频率电压最高。调谐单元上的11、14端子与转换单元上 XK3、XK4端子相连
19、接,其中11端接蓝线, 14端子接红线。1520端子其中两个与转换单元上 Xk5、Xk6端相连,其中个端子接灰线,另一个端子接黄线,选择不同的端子可以选择变压器UEe不同抽头,调整引入室内的电压值。调谐单元型号是由当前区段的频率和相邻区段的频率来决定的。型号:S25533- D10-A S25533- D22-A1S25533- D22-A4 (用于调整短路棒)防雷板使用在中间馈电式轨道电路中,它连接室内设备与调谐单元,保护设备瞬间的电压冲击而损坏。型号:S25533-A37-A4、S25533-B37-A33.3 . 3室内设备1组合框架室内设备由FTGS组合框架构成。每个组合框架有正反两面
20、,每面可分为A、B、C、D、E、F、G、H、J、K、L、M、N 共 13 层。其中:正面:AK层:轨道电路标准框架层,每一层代表一个轨道区段。每层都与L层的一块方向转换板相对应:A层轨道电路与左数第一块方向转换板相对应;B层轨道电路与左数第二块方向转换板相对应 。L层:方向转换板框架层;M层:24V电源层及保险层;N层:230V电源入线、各轨道电路电源分线排反面:AK层:轨道电路电源模块层,每个电源模块输出12V和5V直流电供给两个区段使用。L层:电缆补偿电阻设置层;M层:信息输入、输出层。轨道电路标准框架分三种结构:FTGS917的标准型、道岔型和中间馈电型结构。标准型: JZE1 同 |曲
21、1郭LTI I !1/ElSIEMENS1、放大滤波板5、接收2板9、报文转换板2、发送板6、继电器板10、空3、接收1板7、代码板4、解调板8、空道岔型丁 rSIEMENS .1、放大滤波板5、接收2板9、报文转换板2、发送板6、继电器板10、空3、接收1板4、解调板7、接收1板8、解调板道岔型与标准型不同之处在于多了 一块接收 送二受的缘故。1板和一块解调板,这是因为道岔型是注意:1、并不是所有的道岔区段都采用道岔型(只有少数采用)2、在特殊情况下,道岔型可向标准型转换,即将道岔型中的“7”板和“ 8”板拔出,将标准型中的“ 7”板拔出再插入到道岔型中的“ 7”处即可。中间馈电型: 1、放
22、大滤波板5、接收2板9、报文转换板2、发送板6、继电器板10、中间馈电转换板3、接收1板7、接收1板11、空4、解调板8、解调板3. 3. 2组合单元描述发送板(Transmitter Board)扫描脉冲J14时钟脉冲报文触发信号频率 插塞位模式 插塞j1一 nTiaiH vr v tvt ij发送板I 545233X5转到放U大器报文转操机o混投检查IISCS】发送板由一个带调制器的石英晶体振荡器(简称:晶振,频率为 16.336MHz)组成,从这里产生:通过一个可变频的数字分频产生9.5KHz到16.5KHZ音频电压。数字分频器由一个计数器和一个预置了数据的存储芯片组成。通过不同频率插塞
23、设置 不同地址,从存储芯片就会输出相应地址的数据,计算器根据数据把晶振频率降低到相应频率。发送板上另一个插塞一一位模式插塞,与另一个存储芯片相连,提取出位模式编码的 “并行”编码,然后转为“串行”编码,用此串行位模式编码对轨道电路音频电压进行调制, 产生移频键控信号(FSK),并送至放大滤波板输入端。在串行位模式编码进行调制前要经过一个选择开关,此开关是由报文转换板控制的: 当轨道“空闲”时,开关接通位模式编码, 向放大滤波板输出调制后位模式;当轨道“占用”时,由报文转换板提供一个触发脉冲,转换器截止了位模式的输出,切换为输出ATP报文。ATP报文同样会对轨道电路音频电压进行频率调制,再输出。
24、发送板上还有一个1000倍分频,把晶振频率降为16.336KHz的扫描脉冲,作为接收2 板的驱动脉冲。指示灯 L8指示此电路工作正常。为提高FTGS的可靠性,发送板上装有电压检测电路,如果工作电压低于预定值时, 位模式取反,解调板不能解调出正确的位模式编码,轨道继电器落下,发出轨道“占用”信 号;若电压恢复正常,只要设备没故障,而且此时轨道确实没“占用”,轨道继电器吸起,发出轨道“空闲”信号。发送板上有3组跳线,不允许改变其状态:J1 ( GFM ):断开J2 ( LZB ):断开J5:断开发送板输入信息:报文:由报文转换板送入,当占用时,报文经调制后由轨道电路送上列车。触发信号:由报文转换板
25、送入,当占用时,向发送板发出“占用”信号,驱使转换开 关切换为发送报文。发送板输出信息:FSK信号:送入放大滤波板,经调制的FSK信号(方波)送入放大滤波板进行放大和滤去高次谐波。扫描脉冲:送入接收2 板,频率为 16.336KHz ,用作接收2 板的驱动。时钟脉冲:送入报文转换板。FTGS 的八个频率只需一个标准组件(位模式和发送频率由插件决定) ,在发送板上可看见对应轨道区段的发送频率及位模式。型号: S25533-B30-A5放大滤波板(Amplifier and Filter Board )放大滤波板把发送器过来的调制音频电压提升到所需的电平,并通过带通滤波器送到轨道馈入点,每种频率都
26、有自己专用的放大滤波板。放大滤波板上的放大器设计为带变压器退耦的推挽放大器,由发送板的输出信号(方波)驱动,输出经放大后的信号(方波) 。方波被馈送到发送滤波器,变成正弦波经电缆匹配电阻输送到方向转换板。发送滤波器有以下特点:只把输入信号中的方波的基波(与方波频率相同的正弦波)送入发送电缆之中,并抑制所有高次谐波,以免对轨道中及轨旁的其他系统造成干扰。 当工作频率发生波动时,滤波器会降低输出电平发送滤波器输入信息:FSK 信号:由发送板送入,经调制的 FSK 方波信号。发送滤波器输出信息:FSK 正弦波信号:经过电桥,送入方向转换板,此信号是已经放大和滤去高次谐波的相应频率的正弦波。型号: 9
27、.5KHz16.5KHz 对应 S25533-B40-B1 S25533-B40-B8接收 1 板( Receiver-1 Board )接收 1 板用来检测轨道电路频率及电压幅值。把从轨道上接收回来的信号分为两个通道,并分别进行频率及电压幅值的检测。在轨道空闲时送一个14.8V 控制电压给接收2 板,同时把经放大和调频的振荡信号送给解调器;当轨道占用时送一个“占用”信息给报文转换板。该板对应于每一个运行方向以及轨道电路的长度和电气节的类型设定了响应值,使得对应每一个频率有相应的接收1 板。型号: 9.5KHz16.5KHz 对应 S25533-B33-B1S25533-B33-B8解调板(D
28、emodulator Board )解调板设计为双通道,用于检测接收到音频信号的频率及解调出位模式编码。它由接收 1 板驱动,当轨道电路被占用时, 解调器的驱动被切断;当轨道空闲时, 解调板将接收到的位模式与内部参考位模式(由代码插件决定)进行比较,一致时,输出低电平给接收2板。由于解调器不记录信号频率,它只判别信号是上边频还是下边频,所以对总共8 个频率和 15 个位模式只需一个标准型解调器组件。型号: S25533-B35-A2接收 2 板( Receiver-2 Board )接收 2 板设计为双通道,它将接收 1 板的输出信号和解调板进行位模式检查后产生的TTL 电平进行动态“ AND
29、 ”运算,如果接收1 板输出为 14.8V 的电压且解调板输出低电平,则发送板输出的 16.336KHz 驱动脉冲可以通过接收 2 板上的安全触发电路,并将此脉冲放大到16V,输出到继电器板。型号:S25533-B39-A3 (标准型)S25533-B34-A3 (道岔型)继电器板(Relay Board)继电器板为双通道,每个通道有一个K50型缓吸缓放继电器,两通道是一样的,联锁定时检查开关状态, 两组继电器的开关状态必须一致。观察继电器板上继电器接点的吸起或落下,可判断相应轨道电路处于空闲或占用状态。它发送“轨道占用”或“空 闲”信号到联锁和 LZB。继电器动作电压由接收 2板输出的直流1
30、6V电压供给。型号:S25533-B36-A4 (吸起 600ms、释放 350ms)S25533-B36-A7 (吸起 600ms、释放 450ms)报文转换板(Telegram Changeover Board )报文转换板完成 FTGS的位模式和ATP报文之间的转换,列车占用轨道区段时, 发送 ATP报文,并使发送方向迎着列车方向;由于 LZB系统要利用FTGS轨道电路发送 ATP报 文给列车,在有列车占用轨道区段时,FTGS的位模式无效,同时,ATP报文被激活;发送板执行一个报文转换信号进行开关切换,再通过一个光耦合器,ATP报文就从报文转换板传送到发送板。型号:S22533-B44-
31、A2中间馈电转换板(Transmitter Changeover Board )diO dl2 SM24V-3 OV-3OV-124V-2 OV-2中间馈电转换板专门为中间馈电式FTGS和LZB 700M设计的,当列车的车头进入轨道电路并靠近轨道电路中央的发送端时,中间馈电转换板把发送端由轨道电路中央移到尾端(在列车运行方向的前方),因此保证轨道电路永远迎着列车发送,当进入的列车离开后, 发送端又切换到轨道电路中央。从LZB轨旁单元传过来的运行方向信息决定了哪里是轨道电路的尾端。通过中间馈电转换板S1和S2端的电压来控制方向转换板上继电器,实现了发送端与接收端的切换。当 高电平(24VDC)时
32、,继电器落下;当低电平(0VDC)时,继电器得电吸起。当发送端切换后,会大约保持2秒钟不进行切换,防止系统受瞬间波动的接收电压影响而切换回去。保证车载单元能收到至少一个完整的LZB报文。中间馈电转换板输入信息:FR:由轨旁LZB送出,高电平(H):运行方向为 G方向;低电平(L):运行方向为 A方向。R1 :由接收1板送出,高电平(H):接收1端为空闲状态;低电平(L):接收1端 为占用状态。R2:由接收1板送出,高电平(H):接收2端为空闲状态;低电平(L):接收2端 为占用状态。K2, K12得电励磁吸起。K3, K13得电励磁吸起。中间馈电转换板输出信息:S1:送到方向转换板,低电平时,
33、方向转换板上继电器S2:送到方向转换板,低电平时,方向转换板上继电器中间馈电转换板输入和输出信息的逻辑关系式:(注:光电耦合器起有反相功能 )输入信息输出信息FRR1R2S1S2LLLHLLLHHHLHLHHLHHHHHLLLHHLHHHHHLHHHHHHH注:当S1或S2由高电平转为低电平后 2秒内,不会因输入信息发生变化而转回低电 平。列车经过时中间馈电转换板信息变化过程:发生事件FRR1R2S1S2接收1.1I5/II8 电压接收1.2I5/II8 电压继电器备注正常方向行车排列正常方向进路HHHHH空闲值空闲值吸起列车接近*6.5临界值吸起列车刚进入*L*逐渐下降4.5V落卜列车接近M
34、棒*L*L*4.5V4.5V落卜转A方向,S1灯亮发生事件FRR1R2S1S2接收1.1I5/II8 电压接收1.2I5/II8 电压继电器备注*H*临界值4.5V落卜*H*临界值6.5吸起因转G方向, 所以接收1.2I5/II8 电 压6.5,所以R2为高电平, 继电器吸起。列车远开*空闲值空闲值吸起反力向行车排列反方向进路LHHHH6.56.5吸起列车接近*临界值6.5吸起列车刚进入*L*4.5V逐渐下降落卜列车接近M棒*L*L4.5V4.5V落卜转B方向,S2 灯亮*H*4.5V临界值落卜*H6.5临界值吸起因转G方向, 所以接收1.1I5/II8 电 压6.5,所以R1为高电平, 继电
35、器吸起。列车远开*空闲值空闲值吸起注:“*”表示状态保持不变通过短路面板上的插孔,可以实现中间馈电式轨道电路的方向转换:短路SM与0V-1 ,可以强行屏蔽 R1和R2输入信息,同时使 S1和S2置为高电平,转为G方向。短路SM与0V-1和S1与0V-2 ,可以强彳T屏蔽 R1和R2输入信息,强置S1为高电平, 转为A方向。短路SM与0V-1和S2与0V-2 ,可以强彳T屏蔽 R1和R2输入信息,强置S2为高电平, 转为B方向。当区段空闲(接收1和接收2的接收电压足够高)时可以通过以下方式快速转换方向:短路S1与0V-2时,S1低电平,G方向的接收1端转为发送端,发送端转为接收1端(A方向);短
36、路S2与0V-2时,S2低电平,G方向的接收2端转为发送端,发送端转为接收2端(B方向);拔出所有短路线,可以直接恢复 G方向。转换成“ A”或 B”方向后,区段中间的 M棒接收了几乎所有的电压,而另一个 S 棒得不到要求的电压,相应的接收1板I5/II8电压4.5V,向接收2板输出低电平,轨道继电器落下,使轨道区段红光带。型号:S22533-B45-A1代码板(Coding Board )仅用于标准型。用来短路接收二板上的“受二”的信息输入端。型号:S25533-B38-A1(10)方向转换板(Cable Core Changeover Board)标准区段和道岔区段,由LZB根据进路的方向
37、直接控制方向转换板上的继电器,来转换方向;中间馈电式区段由 LZB提供进路的方向信息给中间馈电转换板,再由中间馈电转换板根据区段占用情况和进路方向, 控制方向转换板上的继电器来转换方向, 实现发送端电 缆与接收端电缆之间的转换,使轨道电路的发送方向始终迎着列车的运行方向。在板上可以调整各方向各接收端的接收电压。在二号线使用了两种型号:型号:S25533-B43-A2用于标准型和道岔型轨道电路。它可以通过板内的跳线帽人工改变轨道电路的方向。 跳线帽示意图如下:下图中,“S7、S8、S9、S10”分别表示“ 1-2连、1-2连、1-2连、2-3连”。其中“ S7、S10”两个开关不变。因此只要通过
38、变换“ S8或S9”两个开关中的一个即可改变方向。如 下图所示为“ G”方向。A”方向:将“ S8”改为“ 1-2连”;B”方向:将“ S9”改为“ 2-3连”;S73 2 1O 3 2S9 1注意:1、当LZB把轨道电路设置为“ A” 3 2 SI。1或“ B”方向时,不要用改变跳线的方法来转换S8o1 2 3方向。2、不能改变S7、S10跳线位置型号:S25533-B43-A3用于中间馈电式轨道电路。S7S8O 1O 2S11O 1O 2S12(11)电源单元(Power Supply Unit)每两套轨道电路系统都必须配置有电源单元,这个单元安装在机架背面。电源单元输入220VAC,输出
39、12VDC和5VDC ,供各板块工作用电。红线:12VDC , 白线:5VDC,蓝线、黑线:0VDC型号:V25913-Z150-C1电缆匹配电阻(电桥,Cable Compensating Resistances Rc )电缆匹配电阻串接在线路上用来平衡电缆阻抗和保护发送电路不会过载,常称为电 桥。它的设置方法:电阻(欧姆)电桥从一到从一到从一到0679161327182624372314364727263732161537401637一501546575536476816234776163547951647118162457123243657132263457145163457160365
40、71691326571731623571872657插塞(Coding Plug )插塞实际上是一组跳线,根据跳线不同设置不同地址,从预置存储芯片中读出相应地 址的数据,计算器根据数据把晶振频率降低到相应频率。频率插塞:型号:9.5KHz16.5KHz 对应 S25533-A30-A1S25533- A30-A8位模式插塞:型号:2.26.2 对应 S25533-A30-A22S25533- A30-A40(14)防雷单元并接在与室外相连线路上的防雷组件,保护室内设备不受室外瞬间的电压冲击而损坏。型号:V25131-A1-A282-2FTGS-917轨道电路的参数FTGS-917轨道电路的技术
41、标准1 FTGS-917系统结构和技术数据描述应用范围:车站和区间轨道电路区段划分采用电气绝缘划分,主要有以下几种电气绝缘:S棒、终端棒(机械绝缘和电气绝缘混合型)、短路棒、M棒。牵引回流:双轨条干扰:通过频率调制传输,避免干扰。电缆故障:通过编码传输和混线检测系统( Asii)检测。元件故障安全措施:接收设备双信道结构。轨道继电器相同的开关状态:通过双通道的两个轨道继电器不同的开关状态进行故障检测。微损可能:在室外安装绝缘节工作/额定频率:FTGS-917: 9.5KHz、10.5KHz、11.5KHz、12.5KHz、13.5KHz、14.5KHz15.5KHz、16.5KHz调制:频率调
42、制调制频率:工作频率土 64Hz编码位模式:15种位模式2.2、2.3、2.4、2.5、2.63.2、3.3、3.4、3.54.2、4.3、4.45.2、5.36.2传输速度:对于时分比特位传输,Vb=最大 200bit/sLZB电码传输,Vb=最大 200bit/s位错率约为10-4运营可靠性:MTBF 0.2个故障/年每个FTGS(MTBF计算值43000小时,实际值70000 小时)轨道继电器吸合延迟:t吸=0.6s (S25533-B36-A4 )=2.0s (S25533-B36-A6 )轨道继电器释放延迟:t落=0.35s (S25533-B36-A4 )t 落=0.45s (S2
43、5533-B36-A7 )供电:工作电压:交流 U=220v+10% /-15% , 50Hz+2%功耗:标准配置65VA/TC ;道岔配置75VA/TC。轨道数据:可能的最小道渣电阻RB=1.5Qkm带有道渣的轨道,感应范围或远距离传输将受到限制。额定分路灵敏度:RaW0.5Q,车站和区间远控:电缆(四芯星形电缆),一组芯线发送,另一组接收。电缆芯线线尺寸6 1.4mm6 0.9mm最大电缆长度6.5km3.3km最大控制距离:6.5km (轨旁盒一一联锁)有效长度:最大值1.5km (根据接线情况) 模组系统:ESA600,每个区段19机组框架 模块规格:100mm x 160mm安装体积
44、:10 x机座每框架轨道电路有效长度:30 m 300m环境温度:-30 C +70 C (室内、室外设备)2、FTGS917室内参考电压测量技术标准a测量插孔测量值备注放大滤波板1/2972V发送器,方波电压18v输出周期 T=1/F0=69210 ds3/45060V滤波器输出到轨道(在平衡电阻前)的电压。接收i板I 5/n 8n 5/n 86.5V轨道电路空闲状态约 4.5V继电器处于临界状态(反复吸起和落卜)W 4V轨道电路占用状态i 6/n 8n 6/n 81275V接收1输出i 7/n 81.32V解调器输入i 8/n 812V12V供电单元,电源电压。其中I8接+ 12V, II
45、8接0V。i 10/n 8n 10/n 85.6V今乍电压E1/E20.32V接收1输入(空闲状态)接收i板I 11/ I 12n 11/n 1216.5V 1V继电器电压I 13/ I 14n 13/n 1445V级联电源单元12V/0V12V 1V12V供电电源单元5V/0V5V 0.5V5V供电电源单元报文转换板E1/GND2.4V2.4V0.7V接收1.2输出(分别切换电源通道1、2的空闲、占用)VCC/GNDVCC2/GND5V 0.5V5V 0.5V“-B44-” 5V 供电“-B44-” 5V供电(稳压)3、FTGS917室外参考电压测量技术标准测量插孔测量值备注1/2 (发送端
46、)30 40V室内送出电压,11/1430 40V发送端电缆电压,数值比 1/2端(发送端)电压低几伏。9/10 (发送端)3.58.0V送出轨面电压(S棒)18 30V送出轨面电压(MKV棒)4 8.0V送出轨面电压(8字棒)1/2 (接收端)0.50.9V回室内电压,电压等于 15-20端电压15-200.50.9V接收端电缆电压9/10 (接收端)0.30.9V接收轨面电压FTGS-917组合单元面板显示意义板上各表示灯的意义显示正常状态占用空闲放大滤波板L4:放大滤波板工作后电压输出绿亮亮发送板FSK(用 于二 号线)GFM :轨道空闲检测信号是使 用FSK调制方式黄亮亮LZB :报文
47、佶号是使用 FSK调 制方式黄亮亮PSK(用 于二 号线)GFM :轨道空闲检测信号是使 用PSK调制方式绿灭灭LZB :报文佶号是使用 PSK调 制方式绿灭灭L9: 一送两受芯线混线显示绿亮亮L1 :发送器有输出绿亮亮L2:位模式高位或ATP报文低位黄闪闪L3:位模式低位或ATP报文高位黄闪闪L8:电码转换显示绿亮亮接收1板IL5 :接收器1的I路正常工作绿灭亮n L5:接收器1的n路正常工作绿灭亮解调器板IL6:解调器I路正常工作绿灭亮板上各表示灯的意义显示正常状态占用空闲n L6:接收器n正常工作绿灭亮接收2板IL7 :接收器2的I路正常工作绿灭亮n L7:接收器2的n路正常工作绿灭亮继
48、电器板CF1,CF2吸起表示空闲; 落卜表小占用/落卜吸起报文转换板L10:电码转换显示绿亮灭L11 : ATP 报文绿灭亮报文转换板L14:允许进行电码切换显示黄灭灭L12:通道1报文延时关黄灭灭L13:通道1报文延时开黄灭灭L22:通道2报文延时关黄灭灭L23:通道2报文延时开黄灭灭中间馈电转换 板(用于二号 线)FG: G方向黄G方向时亮G方向时亮FA: A方向黄A方向时亮A方向时亮S1: S1端输出高电平黄G方向时,当 列车接近8字 棒时亮灭S2: S2端输出高电平黄A方向时,当 列车接近8字 棒时亮灭方向转换板S:发送输出被切断红灭(会瞬间闪动)A : A方向显不黄A方向时亮B: B
49、方向显示黄B方向时亮电源(架背面)靠近电源输出线:12V好绿亮远离电源输出线:5V好绿亮FTGS-917室内设备连接框图对应层经过到达备注M层背 后21A01-XAA01-XCG力向送端61A01-XBA01-XEA方向受端62A01-XBA01-XEB方向受端(并不是每个区段都 有)22、 23、31L01-XDL01-XA到联锁(占用/空闲信息)51 55ATP ( K 层)ATP报文对应层经过到达备注33、 34, 35互相连接25、 64、65接模块 V25132-A221-X-124、 32、63空第四节 FTGS的维护4.4. 1 FTGS的调整步骤1、调整各方向发送端,使轨道电路工作在谐振状态。2、调整各方向接收端,使接收电压在 0.50.9V (最好为0.6V)3、调整室内的接收1板和微调方向转换板,使轨道电路工作状态满足:各方向的外部 分路继电器能可靠吸起;内部分路继电器能可靠落下。(一)室外
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