FTGS spoorstroomloop
De FTG S spoorstroomloop (FTG=Ferngespeister Tonfrequenz Gleisstromkreis, de S staat voor leverancier Siemens) dateert uit de 1980-1990’er jaren. Het algemene voordeel van toonfrequente spoorstroomlopen was (is) dat er in de regel geen mechanische ES lassen nodig zijn, zodat langgelast spoor intact kan blijven. Daardoor wordt de betrouwbaarheid van het spoor en het rijcomfort verhoogd.
De FTGS was de opvolger van de GLS, waarbij de elektronica nog lokaal in “potjes” bij het spoor moest worden geplaatst. Bij de FTGS werd de elektronica in het relaishuis geplaatst en waren langs het spoor alleen de passieve afstemcomponenten voor de elektrische sectiescheidingen in die potjes nodig.
De GLS is in Nederland toegepast bij de Sneltram Utrecht-Nieuwegein, de FTGS in Venlo en op het grensbaanvak Venlo-Kaldenkirchen. Toepassing in Nederland bleef beperkt omdat alleen met veel moeite ATB-EG codestroom in een FTGS sectie kan worden ingevoerd, hetzij door het toch toepassen van mechanische ES-lassen, waardoor de voordelen teniet werden gedaan, of wel door lange luskabels te gebruiken, waarbij het risico van “code achter de trein” ontstaat.. Inmiddels is de FTGS te Venlo vervangen door de TCM100, die dezelfde buitenapparatuur en sectiescheidingen kan (her-)gebruiken.
Principe
Het principe van de FTGS is hetzelfde als voor alle vergelijkbare toonfrequent spoorstroomkringen, ze zijn gebaseerd op een sectiescheiding d.m.v. een kortsluitverbinding tussen de spoorstaven en de aangrenzende secties die is afgestemd op de gebruikte audiofrequenties aan weerszijden van de sectiescheiding. Die kortsluitverbinding tussen de rails is S-vormig, waarbij het geometrische middelpunt de grens tussen aangrenzende secties definieert. Het zorgt voor een overlap tussen de secties aan weerszijden van de sectiegrens.
Principe schema FTG S uit [1]
De lengte van de binding en dus het gevoeligheidsbereik is afhankelijk van de gekozen frequenties en varieert tussen 7 en 19 m. De figuur hierboven toont een standaard spoorstroomloop met S-verbinders. De lagere frequenties (ca 4-6 kHz), hebben de voorkeur op open lijnen omdat de maximale sectielengte langer kan zijn dan bij de hogere frequenties (ca 9-17 kHz), die meer geschikt zijn voor stationsgebieden. Bij de hogere frequenties kan de S-verbinder korter zijn en is een wat “scherpere” sectie begrenzing mogelijk. Wissels en kruisingen kunnen worden geïsoleerd al zal nabij het puntstuk gebruik moeten worden gemaakt van ES-lassen om dat de S-verbinder daar niet past. Middenvoeding en cascadering van secties is mogelijk. FTGS-spoorstroomkringen worden voornamelijk gebruikt op hogesnelheidslijnen op SBB, DB AG en RENFE of in gebieden met dubbele bovenleidingspanning zoals te Venlo. Inmiddels zijn de componenten van de FTGS niet meer leverbaar en zijn ze te Venlo vervangen door hun opvolger, de TCM 100.
Naast de aan de ontvanger gedetecteerde spanning is voor de spoorvrijmelding ook de correcte herkenning van een code die de zender op de toonfrequente spanning moduleert vereist. Door middel van dit mechanisme wordt bescherming tegen stootstromen bereikt. Dit coderingsprincipe kon ook gebruikt worden voor baan-treincommunicatie in een ATC systeem. In Nederland is dit nooit toegepast.
Werking
De FTGS is een op afstand gevoede AFTC (Audio Frequency Track Circuit = Toonfrequente spoorstroomloop) die gebruik maakt van een frequentie-gemoduleerde wisselspanning waarmee gegevens worden gecodeerd in bits van oneven en even stromen. Deze door de zenderkaart gegenereerde gemoduleerde audiofrequente wisselspanning en gecodeerde signalen worden via een afstemeenheid aan de voedingszijde in het spoor gevoerd en via rails aan de ontvangerzijde ontvangen. Van en naar de zender- c.q. ontvangerzijde worden de signalen via telecomkabels naar de in het relaishuis aanwezige ontvangerkaart gestuurd. Hier worden de signalen gedemoduleerd en in twee afzonderlijke kanalen geëvalueerd. Als de ontvangerspanning hoog genoeg is en de codes van het ontvangen signaal overeenkomen met de vooraf ingestelde code, worden beide spoorrelais, een elk aangesloten aan het einde van de ontvangerkanalen op de relaiskaart (GF1, GF2), bekrachtigd. Wanneer de verzonden signaalspanningen op het spoor worden kortgesloten, vallen de twee spoorrelais (GF1,GF2) af. Op elke kaart zijn verschillende LED-indicaties aangebracht om de detectie van storingen te vergemakkelijken. Op meetaansluitingen kunnen diverse testspanningen worden gemeten.
S-verbinders zijn lussen in het spoor die dienen voor het in- en uit-koppelen (zenden/ontvangen) van het toonfrequente signaal van de spoorstroomloop en voor de vereffening van de tractieretourstromen. Naast S-verbinders zijn
er ook nog eindverbinders, kortsluitverbinders, potentiaalvereffeningsverbinders en reguliere ES-lassen om secties onderling te scheiden. De verbinders delen het spoor dus in secties zonder spoorstaafonderbreking (geïsoleerde lassen) en maken tractiestroomvereffening tussen de beide spoorbenen mogelijk.
De secties bestaan uit spooraansluitingen en afstemeenheden, die in spooraansluitkasten (TCB) zijn afgemonteerd. De TCB’s staan langs de baan. In de TCB is plaats voor twee afstemeenheden. Er zijn zender en ontvanger afstemeenheden. De afstemeenheden worden gebruikt voor het in resonantie brengen van de verbinder in de TF-lassen.
De FTGS buitenapparatuur is compatible met die van hun opvolger, de TCM100 spoorstroomloop.
Classificatie
Er zijn twee spoorstroomloop types met twaalf werkfrequenties en 15 bitpatronen,
FTG-S 917
De FTGS 917 is bedoeld voor kortere spoorstroomlopen binnen de stationgrenzen. Deze werkt op frequenties van 9,5 kHz tot 16,5 kHz. dat wil zeggen in totaal 8 frequenties met een verschil van 1 kHz tussen opeenvolgende frequenties.
FTG-S 46
De FTGS 46 is bedoeld voor langere spoorstrromlopen op de vrije baan. Deze werkt op frequenties van 4,75 tot 6,25 kHz, d.w.z. in totaal 4 frequenties met een verschil van 0,5 kHz ertussen.
Laatste update: 19 maart 2024
Bronnen en links
- European Railway Signalling, IRSE, Chapter 2, train detection