Železničné.info pro PDA Železničné.info pro PDA - 05.02. 2023
Home | Top 10 | Vyhľadávanie |
R������������zne inform������������cie
Automatický blok (autoblok)
Peter, 23.07.2011 (18769 prečítané)

Na železničných tratiach premávajú rôzne vlaky. Sú to osobné vlaky a rýchliky, nákladné vlaky, pracovné vlaky a napr. tiež rušňové vlaky. Všetky vlaky jazdia po koľajach. Na jednej koľaji sa však nemôžu ani predbiehať, ani križovať a nemôžu jazdiť ani podľa rozhľadu. Rôzne vlaky majú aj rôznu rýchlosť. Z týchto dôvodov sa musí jazda vlakov organizovať. Pre zaistenie bezpečnosti a plynulosti železničnej dopravy sa používajú zabezpečovacie zariadenia. Jedno z nich je automatický blok (autoblok), ktorý patrí medzi najdokonalejšie traťové zabezpečovacie zariadenia. Ako vlastne autoblok pracuje?

Automatický blok (autoblok) je traťové zabezpečovacie zariadenie, ktoré sprostredkováva závislosti medzi susednými dopravňami, kontroluje voľnosť celých traťových oddielov, kde je činnosť oddielových návestidiel automatická. Súhlas, odhlášku a predhlášku nahradzuje činnosť tohto zariadenia. Funkcia autobloku si nevyžaduje ľudskú činnosť. Na tratiach bývalých ČSD sa autoblok začal používať po druhej svetovej vojne. Súčasne s týmto zariadením sa v staniciach začalo používať reléové zabezpečovacie zariadenie.
 
Zariadenie autobloku používa svetelné návestidlá, ktoré sa obsluhujú jazdou vlaku. Dôsledne uplatňuje rýchlostnú návestnú sústavu a predchádzajúce návestidlo je predzvesťou nasledujúceho návestidla. Návestný znak na návestidle rušňovodiča zároveň informuje, koľko traťových oddielov má pred sebou voľných. Návesť 1 „STOJ“ na oddielovom návestidle autobloku má permisívny význam, čo znamená, že za určitých podmienok stanovených návestnými a dopravnými predpismi môže vlak pokračovať v jazde za oddielové návestidlo v polohe „STOJ“.
 
Autoblok v maximálnej miere zaisťuje bezpečnosť, plynulosť a hospodárnosť prevádzky na trati. Súčasne zvyšuje priepustnosť a výrazne znižuje vplyv ľudského činiteľa na riadení následných jázd vlakov. Výpravu následných vlakov na tratiach vybavených autoblokom musí výpravca vykonať tak, aby nedochádzalo k nahromadeniu vlakov v medzistaničnom úseku (ak niektorý vlak prekračuje čas jazdy, uviazne a pod.), to znamená, aby nedošlo k výskytu väčšieho počtu vlakov v medzistaničnom úseku, ako je počet priestorových oddielov. Na tratiach s autoblokom je základná návesť oddielových návestidiel návesť 3 „VOĽNO“. Rušňovodič sa riadi návesťami oddielových návestidiel.
 
Vlak EC prechádza vedľa návestidla automatického bloku
AUTOBLOK
 
Princíp činnosti autobloku je založený na funkcii koľajových obvodov, resp. ďalších prostriedkov na zisťovanie voľnosti (napr. počítače náprav). Na základe činnosti týchto prostriedkov pri jazde vlaku dochádza k obsluhe návestidiel, k dávaniu odhlášok do zadných dopravní a k zisťovaniu voľnosti traťových úsekov.
 
Traťová koľaj je rozdelená na traťové oddiely, ktoré ohraničujú návestidlá autobloku. Pri určovaní dĺžky traťových oddielov sa vychádzalo z viacerých zásad:
 
-         traťové oddiely nesmú byť kratšie než je zábrzdná vzdialenosť na trati a nemajú byť dlhšie ako jej 1,5 násobok, 
-         traťové oddiely priľahlé k stanici by mali byť kratšie ako ostatné traťové oddiely, aby nedochádzalo k narušovaniu jázd vlakov v týchto oddieloch,
-         návestidlá musia byť umiestnené tak, aby sa nenachádzali pred odbočnými výhybkami odbočiek, vlečiek alebo pred vzdušnými izoláciami trolejového vedenia,
-         musí byť zaručená predpísaná viditeľnosť návestidiel,
-         návestidlá treba situovať vzhľadom na miestne podmienky (tunely, mosty, zastávky a pod.)
 
Rozdelenie autoblokov je možné podľa viacerých kritérií. Podľa organizácie vlakovej dopravy možno autobloky deliť na:
 
  1. jednosmerný autoblok, ktorý sa používa na dvojkoľajných tratiach na zabezpečenie jázd len následných vlakov,
  2. obojsmerný autoblok, ktorý sa používa na jednokoľajných tratiach, u nás sa budoval i na dvojkoľajných tratiach z dôvodu zvýšenia priepustnej výkonnosti, pri výluke jednej koľaje,; zabezpečuje jazdu následných aj protismerných vlakov po jednej koľaji.
Podľa počtu návestných znakov na oddielových návestidlách sa autobloky delia na:
 
1.          trojznakový autoblok s oddielovými návestodlami najmenej na zábrzdnú vzdialenosť, na ktorých sú návestné pojmy „VOĽNO“, „VÝSTRAHA“ a „STOJ“,
2.          štvorznakový autoblok s oddielovými návestidlami umiestnenými na väčšiu vzdialenosť, než je polovica zábrzdnej vzdialenosti, na ktorých môžu byť návestné pojmy VOĽNO“, „VÝSTRAHA“, „OPAKOVANÁ VÝSTRAHA“ (ako pre nedostatočnú zábrzdnú vzdialenosť) a návesť „STOJ“.
 
Podľa druhu prostriedkov, na ktoré pôsobí jazda vlakov možno autobloky deliť na:
 
  1. autoblok s koľajovými obvodmi,
  2. autoblok s bodovými prostriedkami na zisťovanie voľnosti traťových oddielov.
Podľa použitia blokovej podmienky sa autobloky delia na:
 
  1. autoblok s čiastočnou blokovou podmienkou, na ktorom je podmienkou pre zmenu návesti „STOJ“ na oddielovom návestidle, ktoré krylo obsadený traťový oddiel na návesť dovoľujúcu jazdu („VÝSTRAHA“), uvoľnenie traťového oddielu za návestidlom,
  2. autoblok s úplnou blokovou podmienkou, na ktorom je podmienkou zmeny návesti „STOJ“ na návestidle kryjúcom obsadený traťový oddiel na návesť dovoľujúcu jazdu „VÝSTRAHA“, nielen uvoľnenie traťového oddielu za návestidlom, ale i návesť „STOJ“ na nasledujúcom návestidle.
Následné medziobdobie a sled vlakov na tratiach s autoblokom
 
Pretože na tratiach jazdia rôzne vlaky s rôznou rýchlosťou, návestidlá treba situovať aj vzhľadom na následné medziobdobie. Následné medziobdobie sa určilo spravidla pre prevládajúce vlaky, ktorými sú Pn. Určenie následného medziobdobia vychádza z ich stanovenej dĺžky a z ich priemernej rýchlosti. Na určenie následného medziobdobia sa využívajú rýchlostné krivky. Výsledky rozmiestnenia oddielových návestidiel stanovených podľa rýchlostných kriviek sa upravia podľa uvedených zásad.
 
Pri výpočte následného medziobdobia na tratiach s autoblokom sa vychádza z výpočtov intervalu následnej jazdy na tratiach s telefonickým spôsobom dorozumievania alebo s poloautoblokom. Aby bola jazda vlaku plynulá a aby sa nemusela znižovať jeho rýchlosť, musí rušňovodič vidieť na predzvesti návesť 3 „VOĽNO“ najmenej na vzdialenosť podľa obrázku.
 
Čiastkové údaje pre výpočet intervalu následnej jazdy na tratiach bez autobloku
AUTOBLOK
 
Za týchto predpokladov je vzdialenosť L medzi čelami dvoch následných vlakov pre výpočet intervalu následnej jazdy určená vzťahom: 
 
L = ld + lzáb + ltr + lnáv + lob + lvl
 
ld
je dĺžka viditeľnosti určená predpismi (je to vzdialenosť, ktorú vlak prejde za 12 s a ktorú rušňovodič potrebuje na uvedomenie si návestného znaku predzvesti,
lzáb
je zábrzdná vzdialenosť určená podľa dovolenej traťovej rýchlosti,
ltr
je vzdialenosť medzi dvoma oddielovými návestidlami, t.j. dĺžka traťového oddielu,
lnáv
je vzdialenosť medzi návestidlami a miestom na zisťovanie konca vlaku,
lob
je vzdialenosť, ktorú prejde vlak za čas potrebný na prestavenie oddielového návestidla a predzvesti (Lo, PrLo) na návesť „STOJ“ a „VÝSTRAHA“ a jeho predzvesti,
lvl
je dĺžka vlaku.
 
Ak je známa vzdialenosť L, dá sa vypočítať interval následnej jazdy podľa vzorca:
 
I = (0,06 . L/V) (min; m, km/h),
 
kde 0,06 je koeficient prevodu km/h na m/min.
 
Čas na zistenie konca vlaku, za ktorý vlak prejde vzdialenosť lnáv a čas obsluhy návestidiel a danie odhlášky lob je malý, preto sa s malou chybou možno považovať za nulový. Potom pre trojznakový autoblok môžeme vypočítať vzdialenosť dvoch vlakov idúcich po sebe podľa vzorca:
 
Lab = ld + 2 . lod + lvl      (m; m, m, m)
 
a z toho následné medziobdobie
 
Tn = 0,06 . Lab/V     (min; m, km/h)
 
Čiastkové údaje pre výpočet následného medziobdobia
na trati s trojznakovým autoblokom
AUTOBLOK
 
Keďže všetky traťové oddiely nie sú rovnako dlhé a tiež stredná rýchlosť všetkých vlakov nie je rovnaká, je potrebné s touto skutočnosťou uvažovať aj pri výpočte následného medziobdobia. Pre výpočet následného medziobdobia sa preto namiesto dĺžky ld uvažuje dĺžka celého traťového oddielu. Tým sa zabezpečí, že rušňovodič neuvidí návesť „VYSTRAHA“.
 
Čiastkové údaje pre výpočet následného medziobdobia
na trati s trojznakovým autoblokom
AUTOBLOK
 
Potom pre Lab3 trojznakového autobloku platí:
 
Lab3 = 3 . lod + lvl    (m; m, m)
 
a z toho následné medziobdobie trojznakového autobloku je
 
Tn3 = 0,06 Lab3/V     (min; m, km/h)
 
Štvorznakový autoblok má dĺžku traťových oddielov väčšiu, než je polovica zábrzdnej vzdialenosti. Aby sa zabezpečila plynulá jazda následných vlakov, musia za sebou nasledovať najmenej 4 voľné traťové oddiely.
 
Čiastkové údaje pre výpočet následného medziobdobia
na trati so štvorznakovým autoblokom
AUTOBLOK
 
Potom
 
Lab4 = 4 . lod + lvl    (m; m, m)
 
a následné medziobdobie je:  
 
Tn4 = 0,06 . Lab4/V    (min; m, km/h)
 
Vytváranie závislostí medzi oddielovými návestidlami
 
Väzba medzi oddielovými návestidlami autobloku sa uskutočňuje pomocou traťového kombinovaného relé.
 
Schéma kombinovaného traťového relé
AUTOBLOK  
1, 2
- vinutie elektromagnetov,
3
- trojuholníkové jarmo,
4
- neutrálna kotva,
5
- kontakty neutrálnej kotvy,
6
- stály magnet,
7, 8
- pólové nástavce elektromagnetu,
9
- otočne uložená polarizovaná kotva,
10
- kontakty polarizovanej kotvy.
 
Traťové kombinované relé má dva magnetické systémy. Elektromagnetický systém sa skladá z dvoch cievok a neutrálnej kotvy. Druhý, magnetický systém je vytvorený stálym magnetom, pod ktorým je otočne uložená polarizovaná kotva. Oba magnetické systémy sú na hornej strane spojené trojuholníkovým nosičom na vedenie magnetického toku. Na druhom konci cievok elektromagnetov je magnetické pole vedené len koncom polarizovanej kotvy pomocou pólových nástavcov. Neutrálna kotva pod cievkami elektromagnetov má dve polohy. Polohu pritiahnutú, ak prechádza cievkami elektromagnetu prúd, a polohu odpadnutú, ak sa prúd v cievkach preruší. Kontakty ovládané kotvou rozhodujú o rozsvietení návestí povoľujúcich („VOĽNO“, „VÝSTRAHA“) a návesti zakazujúcej („STOJ“). Polarizovaná kotva je pod stálym magnetom. Jej poloha závisí od smeru toku jednosmerného prúdu cievkami elektromagnetu, a tým zosilňuje alebo zoslabuje účinky magnetického poľa vytvoreného stálym magnetom. Sila, ktorou sa dve magnetizované telesá opačných polarít priťahujú, je priamo úmerná štvorcu ich vzdialenosti. Preto sa vždy preloží kotva k tomu pólovému nástavcu, ktorého magnetické pole je silnejšie. Kontakty ovládané polarizovanou kotvou určujú podľa smeru toku prúdu v cievkach elektromagnetu, ktorý z povoľujúcich návestných pojmov bude svietiť („VOĽNO“ – „VÝSTRAHA“).
 
Môžu nastať tri stavy kotiev:
 
1.     neutrálna kotva je pritiahnutá, polarizovaná je v základnej polohe – návesť „VOĽNO“, dva priestorové oddiely sú voľné,
2.     2. neutrálna kotva je pritiahnutá, polarizovaná je v preloženej polohe – návesť „VÝSTRAHA“, jeden traťový oddiel je voľný,
3.     neutrálna kotva je odpadnutá, na polohe polarizovanej kotvy nezáleží – návesť „STOJ“, traťový oddiel za návestidlom je obsadený.
 
Zapojenie trojznakového autobloku
s kombinovaným traťovým relé
 AUTOBLOK 
KR
- koľajové relé,
LČSR
- nepárne červenosvetelné relé (platí pre nepárny smer)
LTR
- nepárne traťové relé (platí pre nepárny smer)
  
Zapojenie je riešené tak, že relé je umiestnené v mieste návestného bodu sledovaného návestidla a je napájané z nasledujúceho návestného bodu v smere jazdy vlaku. Jeho napájanie je riadené kontaktmi koľajového relé, ktoré zisťuje voľnosť alebo obsadenosť traťového oddielu za návestidlom. Kontakty traťového relé ďalšieho návestného bodu rozhodujú (podľa obsadenia traťových oddielov) o smere prúdu kombinovaného traťového relé v predchádzajúcom návestnom bode. Spojenie medzi dvoma návestnými bodmi sa uskutočňuje vedením v diaľkovom kábli.
 
Autobloky na našich tratiach používajú indukčné relé. Relé sa skladá z hliníkového výseku s radiálnymi zárezmi, ktorý sa otáča na hriadeli a ovláda kontaktové zariadenie.
 
Schéma dvojfázového indukčného relé
 AUTOBLOK
1
- hliníkový kruhový výsek
2
- dva elektromagnety napájané striedavým prúdom zo siete,
3
- elektromagnet na obvode výseku napájaný z koľajového obvodu,
4
- hriadeľ kruhového výseku,
5
- kontaktové zariadenie.
 
Po stranách hliníkového výseku je elektromagnet, ktorý sa napája prúdom z koľajového obvodu. Pôsobením striedavého prúdu vytvárajú cievky po stranách výseku magnetické pole a vo výseku indikujú prúdy, ktoré tečú k obvodu výseku. Výsek pôsobí ako sekundárne vinutie transformátora. Pri napájaní vinutia sa na obvode výseku vytvorí prúdom koľajového obvodu magnetické pole, ktoré spôsobuje pohyb výseku, a ten sa pohybuje smerom hore. Jej pohybom sa ovláda i kontaktové zariadenie relé.
 
Ukážka činnosti autobloku
AUTOBLOK
 
Univerzálny autoblok (UAB) má frekvenčne impulzné koľajové obvody so súbormi KAV (kodér – automatický vysielač) a FID (fázový indikátor – dekodér). Súbory KAV 2 a FID 2 sú konštrukčne vyhotovené pre signálnu frekvenciu 50 Hz a súbory KAV 3 a FID 3 sú pre frekvenciu 75 Hz. Ich univerzálnosť spočíva v jednotnej schematike logických väzieb s použitím na obidvoch druhoch elektrickej trakcie. Obvody univerzálneho autobloku majú zapracovanú úplnú blokovú podmienku.
 
Schéma zapojenia ÚAB
 AUTOBLOK
 
Pri každom návestidle je vysielacie zariadenie s kodérom na zakódovanie návestného znaku a vysielanie kódu do oddielu pred návestidlom (súbor KAV), počas obsadenia úseku vlakom. Pri návestidle sa nachádza tiež prijímač, ktorý vyhodnotí voľnosť alebo obsadenosť úseku. Návestné body sú navzájom prepojené dvojvodičovým vedením. Vysielanie kódu, ktorý odpovedá návestnému znaku na návestidle, sa začne vstupom vlaku do oddielu (dodatočné kódovanie). Úplná bloková podmienka stanovuje, že k zmene návestného znaku na oddielovom návestidle z návesti „STOJ“ na návesť „VÝSTRAHA“ môže dôjsť za podmienok:
 
  1. priestor za návestidlom je voľný,
  2. na ďalšom oddielovom návestidle je návesť „STOJ“.
Druhý bod podmienky nie je spravidla splnený, ak sa vlak vracia z trate späť do zadnej stanice. Ak sa vracia do stanice postrk, pracovný vlak alebo pri iných podobných mimoriadnostiach, kedy sa jazda uskutočňuje proti prevádzkovanému smeru jazdy, nedávajú sa návestidlá okolo ktorých vlak prechádza do základnej polohy, nakoľko nie je splnený bod 2 úplnej blokovej podmienky. Na návestidlách sú striedavo návesti „STOJ“ a VÝSTRAHA“.
 
Danie návestidiel do základnej polohy sa uskutočňuje dvojakým spôsobom:
 
  1. samočinne, jazdou vracajúceho sa vlaku prejdením izolovaného úseku pri vchodovom návestidle z nesprávnej koľaje,
  2. v staniciach bez vchodových návestidiel z nesprávnej koľaje, napr. pri väzbe UAB na elektromechanické staničné zabezpečovacie zariadenie ručne pomocou tlačidla. 
Návestidlo autobloku pred stanicou Devínska Nová Ves 
AUTOBLOK
 
Napájanie koľajových obvodov
 
Koľajové obvody autobloku sú napájané striedavým prúdom 50 alebo 75 Hz. Na tratiach s jednosmernou trakciou sú koľajové obvody napájané striedavým prúdom s napätím 5 – 18 V s frekvenciou 50 Hz, podľa dĺžky koľajového obvodu a kvality koľajového lôžka. Medzi napájací zdroj – transformátor a koľajnicu – je zapojený odpor na obmedzenie prúdu pri šuntovaní koľajového obvodu vlakom. Pre univerzálny autoblok na tratiach so striedavou trakciou sa používa napájanie striedavým prúdom s frekvenciou 75 Hz. Tento striedavý prúd sa v posledných rokoch používa aj na tratiach s jednosmernou trakciou vzhľadom na rušivé vplyvy priemyselnej frekvencie. Relé sú pri tomto spôsobe napájania doplnené filtrom, ktorý prepustí prúd len s frekvenciou 75 Hz. Dodávka elektrickej energie pre napájanie autobloku je z dvoch od seba nezávislých zdrojov. Jednotlivé body autobloku na trati sú na tratiach s jednosmernou trakciou napájané z vysokonapäťového trojfázového rozvodu 6000 V, 50 Hz z úsekových transformátorovní. Napájanie možno prepínať z jednej alebo z druhej meniarne, kde sa úsekové transformovne nachádzajú. Nesmie sa napájať z oboch strán súčasne. Na tratiach pri návestidlách sú vybudované transformátorovne s jedným až dvoma jednofázovými olejovými transformátormi 6000/231 V. Na tratiach so striedavou trakciou sa autoblok napája striedavým prúdom frekvencie 75 Hz. Zdrojom tejto frekvencie sú rotačné meniče 50/75 Hz (asynchrónny motor a alternátor) s dostatočným výkonom. Jeden menič je v činnosti a druhý je náhradný. Získané napätie sa potom transformuje na napätie 6 kV. K spätnej transformácii pri návestných bodoch dochádza rovnakým spôsobom ako v predchádzajúcom prípade. Napájacie zariadenie obsahuje dokonalejšiu ovládaciu a regulačnú techniku. Umožňuje ovládanie napájania elektrodispečerom na diaľku a istenie nadprúdovými ochranami. Neskôr sa pre napájanie začali používať statické meniče, ktoré sa nachádzajú v staniciach a objektoch na trati.
 
Návestidlo autobloku pred stanicou Bratislava-Lamač
AUTOBLOK
 
Stožiare (označovacie pásy) oddielových návestidiel na trati s autoblokom majú biely náter. Štítok s označením návestidla je biely a číslice na ňom sú čierne. Čierne číslice, okrem označenia návestidla, udávajú zároveň kilometrickú polohu návestidla. Na obojsmerne prechádzanej koľaji svietia svetelné oddielové návestidlá na trati vybavenej automatickým blokom v smere pre ktorý je práve dovolená jazda vlaku; v opačnom smere môžu byť zhasnuté.
 
Návestidlo autobloku 1-460 na šírej trati  
 AUTOBLOK
Na stožiari posledného oddielového návestidla automatického bloku biela štvorcová doska s čiernym orámovaním, na nej čierny kruh s bielym medzikružím. Predzvestné upozorňovadlo upozorňuje na predzvesť vchodového návestidla zlúčenú s oddielovým návestidlom automatického bloku.
 
Predzvestné upozorňovadlo  
 AUTOBLOK
 
Predzvestné upozorňovadlá pri oboch koľajach pred stanicou Devínske Jazero
AUTOBLOK
 
Použitá literatúra: 
  • JANů Jozef, KRYSTEK Vincenc: Zabezpečovacia a oznamovacia technika v železničnej doprave II, Nadas, Praha 1987,
  • Ž 1 – Pravidlá železničnej prevádzky, ŽSR 2005.

Home