Železničné.info pro PDA Železničné.info pro PDA - 28.01. 2023
Home | Top 10 | Vyhľadávanie |
Trate
Líniový vlakový zabezpečovač
Peter, 22.02.2016 (9628 prečítané)

Zabezpečovacie zariadenia určené pre železničnú dopravu sa vyvíjali od vzniku železníc. Ich účelom bolo pochopiteľne zvýšenie bezpečnosti, ale aj zvýšenie komfortu obsluhy a pod. V bývalom Československu boli vyvinuté viaceré typy vlakových zabezpečovačov a Československé štátne dráhy (ČSD) v rozsiahlej miere zaviedli líniový vlakový zabezpečovač (VZ), ktorý vyvinul Výzkumný ústav dopravní v Prahe v rokoch 1953 až 1960. Čo je to VZ, aký je princíp jeho činnosti a k čomu slúži? Líniový VZ sa používa na tratiach ŽSR dodnes.

Najhoršie následky v železničnej doprave môže mať nerešpektovanie návesti „stoj“. Z rôznych dôvodov sa stalo, že vlak na návesť „stoj“ nezastavil a došlo ku kolízii s iným vlakom. Následky takejto kolízie sú spravidla tragické a materiálne škody sú veľké. Z tohto dôvodu sa vyvíjali rôzne zariadenia, ktorých úlohou bolo vlak po prejdení návestidlá s návesťou „stoj“ zastaviť. VZ sa môžu byť bodové, líniové, zmiešané a pod.
 
Za historicky najstaršie možno považovať zabezpečovacie zariadenie mechanické. V tomto prípade ide o bodový VZ a princíp bol nasledovný. Na trati pri návestidle bola umiestnená otočne usporiadaná mechanická narážka, ktorá bola pri návestení návesti „stoj“ vysunutá do zvislej polohy. Pri prejdení hnacieho vozidla za návestidlo s návesťou „stoj“ došlo k natočeniu páky ventila v potrubí priebežnej brzdy a tým k vypusteniu stlačeného vzduchu, následkom čoho sa vlak samočinne zastavil. Predpokladom spoľahlivej činnosti bola nie príliš vysoká rýchlosť vlaku a tiež zachovanie pohyblivosti mechanického narážky za každého počasia. Prvé pokusy vykonával holandský železničný inžinier Van Braam už v roku 1906. 
 
vlakový zabezpečovač
 
Vráťme sa do bývalého Československa v päťdesiatich rokoch. Typickým predstaviteľom zabezpečovacej techniky na hlavných tratiach ČSD sa postupne stal automatický blok (autoblok) s koľajovými obvodmi. Svetelné návestidlá sú pri autobloku samočinne riadené jazdou vlaku, ktorý tak sám na trati zaisťuje svoju bezpečnosť.
 
Rešpektovanie návestidiel strojvodcom hnacieho vozidla nie je zbavené od prípadných omylov a nedostatkov ľudského činiteľa. Automatické zabezpečenie jazdy si vyžiadalo zavedenie prenosu návestných informácií aj na stanovište strojvodcu, čím sa jednak uľahčila jeho práca, ale zaviedla sa tiež kontrola jeho správnej reakcie na okamžitú situáciu na trati. Vybudovanie autobloku a zvýšenie traťovej rýchlosti malo za následok, že počet sledovaných návestí na návestidlách sa výrazne zvýšil. Pri dĺžke traťového oddielu 1000 m a pri rýchlosti 120 km.h-1 prejde vlak okolo návestidla za každú pol minútu. Strojvodca má okrem povinnosti sledovať návestné znaky na návestidlách a reagovať na ne, aj povinnosť sledovať chod rušňa, kontrolovať jeho správnu činnosť, a musí sledovať aj jazdu celého vlaku a vykonávať jeho vizuálnu kontrolu. Pri takom množstve povinností sa môže stať, že na niektorú pozabudne, prípadne nebude reagovať správne. Z uvedených dôvodov ČSD v rozsiahlej miere zaviedli VZ, ktorý sprostredkúva na hlavných (resp. kódovaných) tratiach súvislé spojenie návestidiel automatického bloku so stanovišťom strojvodcu a preveruje jeho bdelosť pri prijímaní návestí zakazujúceho charakteru.
 
VZ je zariadenie pre líniový prenos informácií z pevných zariadení na trati na koľajové železničné vozidlá, pre odovzdanie informácií strojvodcovi. Účelom VZ je uľahčiť strojvodcovi vedenie vlaku podľa návestí prenášaných zariadením z trate a návestených priamo na riadiacom stanovišti vozidla, a to najmä za zníženej viditeľnosti. Zariadenie okrem toho akusticky upozorní strojvodcu na situácie, kedy je od neho vyžadovaná zvýšená pozornosť a činnosť smerujúca k zastaveniu vlaku, alebo zníženiu rýchlosti. Ak strojvodca po akustickom signáli neprejaví nejakým spôsobom svoju činnosť, zariadenie samočinne zastaví vlak. Týmto spôsobom zariadenie kontroluje činnosť strojvodcu a znižuje možnosť jeho omylu.
 
Zariadenie líniového VZ je možné rozdeliť podľa umiestnenia a funkcie na:
 
  • časť traťovú, ktorá je riadená traťovým alebo staničným zabezpečovacím zariadením, premieňa informáciu pre vozidlo do formy vhodnej pre prenos a zaistí jej vyslanie prenosovou cestou na vozidlo.
  • časť mobilnú, ktorá je umiestnená na koľajovom hnacom vozidle a prijíma informácie vysielané traťovou časťou, prevádza ich do formy vhodnej pre vyhodnotenie, vyhodnocuje ich a predáva ich prostredníctvom indikačných prvkov strojvodcovi, zároveň v určitých prípadoch kontroluje bdelosť strojvodcu a zabezpečuje následnosť na indikačné a ovládacie prvky vozidla.
Štyri frekvenčne impulzné kódy
vlakový zabezpečovač
 
Pre prenos informácií používa VZ štyri frekvenčne impulzné kódy. Frekvenčne impulzný kód sa vyznačuje sériou rovnako dlhých impulzov a medzier. Jednotlivé kódy sa od seba odlišujú hustotou impulzov (opakovacou frekvenciou). V impulze je vysielaný kód s nosnou frekvenciou 50, resp. 75 Hz. Prenosovú cestu pre prenesenie kódu na vozidlo tvoria koľajnicové pásy, prípadne to môžu byť vodiče uložené pozdĺž koľajníc. Kód sa prenáša z koľajníc na vozidlo induktívnou väzbou medzi koľajnicou a snímacími cievkami, ktoré sú na vozidle pred prvou nápravou nad koľajnicami.
 
Používajú sa dve rozdielne nosné frekvencie, pretože neskorší rozvoj striedavej elektrickej trakcie na tratiach ČSD si vynútil vyvinutie modifikovaného pôvodného zariadenia pre prácu v koľajových obvodoch pracujúcich s nosnou frekvenciou 75 Hz. Pre vozidlá nezávislej trakcie a dvojsystémové elektrické rušne bola vyvinutá mobilná časť VZ s možnosťou prepínať vstupný filter na nosnú frekvenciu 50 Hz alebo 75 Hz.
 
Bloková schéma líniového VZ
vlakový zabezpečovač
 
Popis funkcie VZ podľa blokovej schémy na obrázku hore: Indukované napätie zo snímačov prechádza vstupným filtrom F, ktorý je naladený na nosnú frekvenciu návestného prúdu v koľajniciach, do hlavného zosilňovača Z. Zosilnený signál so zakódovanou návestnou informáciou je analyzovaný v dekódovacom zariadení D. Na výstupe sú spravidla pripojené optické a akustické indikačné zariadenia, návestný opakovač NO a húkačka H. Okrem toho je ním riadený vybavovač zabrzdenia VB, ktorý priamo ovláda zariadenia pre zastavenie vlaku (priebežnú brzdu, hlavný vypínač trakčných motorov, apod.). Na vybavovač zabrzdenia pôsobí merný orgán pomocných informácií M a anulačné orgány A, ovládané strojvodcom (tlačidlo bdelosti, apod.).
 
Iná bloková schéma s popisom
vlakový zabezpečovač
 
Účelom VZ je prenos návestných znakov na hnacie vozidlo. Pri prenose návestných znakov zakazujúcich jazdu alebo zníženie rýchlosti a na nekódovaných úsekoch trate sa periodicky kontroluje bdelosť strojvodcu. Ak strojvodca nereaguje na výzvu, zariadenie vlak samočinne zastaví. Zariadenie VZ na spádoviskách iba prenáša znaky spádoviskového návestidla na prísunový rušeň.
 
Traťovú časť VZ tvorí koľajový obvod alebo koľajová slučka, závislostné elektrické okruhy a napájanie. Z dôvodov náročnej údržby pri obnove trate sa používanie koľajových slučiek na trati a v staniciach obmedzilo. Koľajové slučky sa používajú na skúšobnom zariadení VZ a na spádoviskách, kde prísunový rušeň sunie súpravu smerom k pahorku. Uvedenie kódovacieho zariadenia do činnosti a prenos kódovaných prúdov na hnacie vozidlo sa začína vstupom vozidla do koľajového úseku.  Magnetické pole vytvorené kódovaným prúdom v koľajniciach a okolo nich sa sníma snímačmi a vyhodnocuje sa v mobilnej časti na hnacom vozidle. Ak je kódovaný úsek vytvorený len koľajovým obvodom, kódované prúdy sníma len hnacie vozidlo na začiatku vlaku. Ak tvorí kódovaný úsek koľajová slučka, možno kódované prúdy snímať ktorýmkoľvek vozidlom, alebo všetkými vozidlami vo vlaku. V dopravniach, v ktorých sú prenášané návestné pojmy a príslušné hlavné návestidlo pri obsadení koľaje zakazuje jazdu, nastáva po určitom čase prerušenie prenosu návestného znaku na návestný opakovač a návestný opakovač zhasne. Takto je to urobené preto, že pri dlhšom pobyte vlaku na staničnej koľaji by bolo vysielanie návestných kódov zbytočné. Prenos návestných kódov na návestný opakovač sa obnoví po postavení hlavného návestidla do polohy dovoľujúcej jazdu.
 
Návestný opakovač
vlakový zabezpečovač
 
Mobilná časť VZ je umiestnená na hnacom vozidle. Jej účelom je prijímať a vyhodnocovať návestné kódy, kontrolovať bdelosť strojvodcu a ak strojvodca neprejaví bdelosť, tak zaistiť samočinné zastavenie vlaku.
 
Mobilná časť VZ obsahuje tieto časti:
 
  • Snímacie cievky, ktoré sú umiestnené na obidvoch stranách hnacieho vozidla pred nápravami a vo výške 200 mm nad hlavou koľajnice.
  • Prístrojová skriňa, v ktorej je umiestnené vyhodnocovacie zariadenie návestných kódov snímaných cievkami a zariadenia na vytvorenie potrebných závislostí. Na prednej strane prístrojovej skrine je ovládací panel.
  • Meničová skriňa s ochranným filtrom, v ktorej je umiestnený menič prúdu pre mobilnú časť VZ.
  • Návestný opakovač, ktorý je na každom stanovišti, má päť žiaroviek a naň sa prenášajú návestné znaky návestidiel. Používajú sa dva druhy návestných opakovačov, návestný opakovač s farebnými šošovkami a návestný opakovač bez farebných šošoviek. Návestný opakovač bez farebných šošoviek je doplnený dvomi maskami pre jazdu na trati a pre posun na spádovisku. Za výmenu masiek podľa použitia hnacieho zodpovedá strojvodca.
  • Húkačky, ktoré sú umiestnené na obidvoch stanovištiach strojvodcu.
  • Tlačidlo bdelosti, ktoré sú umiestnené na obidvoch stanovištiach. Na kapotovaných rušňoch môže byť umiestnených viac tlačidiel bdelosti.
  • Elektromechanický prevodník EMP, ktorý je umiestnený na každom stanovišti strojvodcu, ovláda sa pohybom kontroléra alebo iným riadiacim prvkom a svojou činnosťou nahradzuje tlačidlo bdelosti.
  • Rýchlostný spínač, ktorý kontroluje rýchlosť, spína pri rýchlosti 10 km.h-1 a nižšej, čím v súčinnosti tlakovým spínačom vylúči húkačku a automatické brzdenie. Rozpína pri rýchlosti 15 km.h-1 a vyššej, čím uvedie do činnosti húkačku a automatické brzdenie.
  • Tlakový spínač, ktorý kontroluje zabrzdenie. Spína pri tlaku vzduchu v brzdových valcoch 0,15 MPa a vyššom a rozpína pri tlaku 0,05 MPa a nižšom.
  • Posúvač pre bezpečnostnú brzdu s elektro-magnetickým ventilom a uzatváracím ventilom. Posúvač uzatvára potrubie priebežnej brzdy, ak tečie elektromagnetickým ventilom elektrický prúd. Keď sa nezatlačí tlačidlo bdelosti alebo sa neobslúži elektromagnetický prevodník, otvorí sa posúvač potrubia priebežnej brzdy a vlak samočinne zabrzdí. Posúvač možno vyradiť z činnosti uzatváracím ventilom, ktorý má v prevádzkovej polohe bezpečnostný záver.
  • Akumulátorovú batériu s nabíjacím zariadením s napájacím napätím 48 V, resp. 75 V alebo 110 V, ktoré napája bezkontaktný menič. Bezkontaktný menič upravuje napätie z batérie na jednosmerné napätie 24V a striedavé napätie 115 V, 400 Hz.
  • Istiace prvky.
  • Registračné zariadenie, ktoré je súčasťou registračného rýchlomera. Registruje svietenie modrého svetla, prípadne aj červeného svetla na rýchlomerný pásik. Zaznamenáva aj polohu prepínača „postrk – spádovisko – štart“.
  • Prepínač filtra 50/75 Hz, ktorý je na stanovišti strojvodcu a obsluhuje sa podľa návesti na trati, ktorá sa nachádza na rozhraní zmeny napájania koľajových obvodov.
Riadiaci pult na stanovišti strojvodcu v rušni radu 754
štyri frekvenčne impulzné kódy
 
VZ pre trate bez traťovej časti: Pre trate bez traťovej časti VZ, kde trať nie je vybavená kódovacím zariadením, používa sa rovnaký vlakový zabezpečovač ako na tratiach s traťovou časťou VZ. Na nekódovaných tratiach VZ zaisťuje kontrolu bdelosti strojvodcu. Strojvodca musí periodicky po celý čas jazdy obsluhovať tlačidlo bdelosti, inak dôjde k samočinnému zastaveniu vlaku.
 
Riadiaci pult na stanovišti strojvodcu v rušni radu 771
vlakový zabezpečovač
 
Návestný opakovač je súčasťou VZ na hnacom vozidle. Na kódovaných úsekoch šírej trate a v dopravniach, kde hlavné návestidlá nasledujú za sebou na zábrzdnú vzdialenosť, informuje strojvodcu príslušným svetlom o návestnom znaku návestidla, ku ktorému sa vlak blíži. V dopravniach, kde hlavné návestidlá nasledujú za sebou na nedostatočnú zábrzdnú vzdialenosť, informuje strojvodcu príslušným svetlom o návestnom znaku hlavného návestidla na konci zábrzdnej vzdialenosti, resp. o návestnom znaku najbližšieho hlavného návestidla s povážlivejšou návesťou.
Pri jazde na trati s voliacim prepínačom v polohe „Prevádzka“ kontroluje VZ bdelosť strojvodcu v prípadoch, keď prenášaná návesť vyžaduje znižovanie rýchlosti, ako aj v prípadoch, kedy na vozidlo nie je prenášaná žiadna návesť.
 
Tachograf - montážna schéma
Tachograf zaznamenáva na registračný prúžok rýchlosť, čas,
výluku líniového VZ (svietenie modrého svetla)
a obsluhu tlačidla bdelosti
vlakový zabezpečovač
 
Svetlá návestného opakovača majú tento význam (podľa predpisu Ž 1)
vlakový zabezpečovač
 
  1. Zelené svetlo: Najbližšie hlavné návestidlo návestí návesť 3 - Voľno. 
  2. Žlté svetlo: Najbližšie hlavné návestidlo návestí návesť 2 - Výstraha, alebo niektorú z návestí: 4 - Očakávajte rýchlosť 40 km.h-1, 5 - Očakávajte rýchlosť 60 km.h-1, 6 - Očakávajte rýchlosť 80 km.h-1, 7 - Očakávajte rýchlosť 100 km.h-1. Strojvodca musí upraviť rýchlosť vlaku tak, aby pri najbližšom hlavnom návestidle vyššia ako 120 km.h-1. Stupeň návestenej (predzvestenej) rýchlosti zistí strojvodca z návesti najbližšieho hlavného návestidla; ak je to oddielové návestidlo, ktoré je zhasnuté, musí vlak znižovať rýchlosť tak, aby mohol zastaviť pred hlavným návestidlom (zakazujúcim jazdu) na konci zábrzdnej vzdialenosti. 
  3. Červené svetlo: Najbližšie hlavné návestidlo na konci zábrzdnej vzdialenosti návestí návesť 1 - Stoj a vlak musí pred ním zastaviť. 
  4. Žlté medzikružie: Od hlavného návestidla na konci zábrzdnej vzdialenosti a v obvode výhybiek priľahlom k hlavnému návestidlu, musí vlak ísť zníženou rýchlosťou, určenou dvojsvetlovou návesťou, vrátane svetelných pásov a číslic.
  1. Modré svetlo:
a)     Voliaci prepínač je v polohe postrk
b)     Vybavovač samočinného brzdenia pri voliacom prepínači v polohe „Prevádzka“ bol vylúčený buď dokázaním bdelosti strojvodcu alebo automatickou výlukou
c)     Žiadne svetlo: Na návestnom opakovači nesvieti žiadne svetlo (príp. svieti len modré svetlo), a to z týchto príčin: a) vlak je v obsadenom oddiele;
d)     b) vlak vošiel do oddielu automatického bloku alebo do stanice na návesť dovoľujúcu jazdu a došlo k poruche vlakového zabezpečovača na hnacom vozidle alebo na traťovej časti vlakového zabezpečovača, príp. k inej poruche na trati (k lomu koľajnice, k náhlemu obsadeniu oddielu vozidlom, k poruche automatického bloku a pod.), V prípadoch uvedených v a) alebo b) strojvodca nevie, pre ktorú z uvedených príčin došlo k zhasnutiu svetla na návestnom opakovači. Musí preto predpokladať prekážku a ísť podľa podmienok jazdy podľa rozhľadu až k nasledujúcemu hlavnému návestidlu. Od tohto návestidla smie ísť vlak podľa návestných znakov na tomto návestidle iba vtedy, ak sa obnoví prenos návestí na návestný opakovač. Ak na návestnom opakovači naďalej nesvietia žiadne svetlá, strojvodca nevie z ktorých príčin nesvieti svetlo návestného opakovača a musí preto aj naďalej predpokladať prekážku. Ďalšiu jazdu musí upraviť podľa rozhľadových pomerov ako je vyššie uvedené. Periodicky obsluhuje tlačidlo bdelosti, ak zanedbá jeho obsluhu, zariadenie vyvolá zabrzdenie vlaku. Ak strojvodca zistí, že ide o poruchu traťovej časti vlakového zabezpečovača, ohlási to v najbližšej stanici, kde za týmto účelom zastaví. Prechodiaci vlak v tejto stanici nemusí zastaviť, ak je vyrozumený písomným rozkazom, rádiotelefonicky alebo návesťou 119 (Ž 1), Možno prechodiť, že je porucha susednej stanici už ohlásená.
e)     c) Hnacie vozidlo je na nekódovanom úseku (v stanici, na trati); takéto úseky sú uvedené v Tabuľkách traťových pomerov. Strojvodca smie ísť najväčšou dovolenou rýchlosťou podľa návestí hlavných návestidiel a ich predzvestí. Bdelosť strojvodcu je kontrolovaná a strojvodca ju periodicky preukazuje obsluhou tlačidla bdelosti, zmenou polohy kontroléra alebo iného ovládacieho prvku; ak nepreukáže bdelosť v stanovenom intervale, zariadenie vyvolá zabrzdenie vlaku.
 
Ak sa vlak blíži k samostatnej opakovacej predzvesti alebo k opakovacej predzvesti zlúčenej s hlavným návestidlom, môže sa na návestnom opakovači rozsvietiť svetlo zodpovedajúce povážlivejšej návesti, ako je návestená návestidlom.
 
Návestidlá pre VZ sa umiestňujú na vzdialenosť maximálne 5 m pred izolovaným stykom ohraničujúcim koľajové obvody rozdielnych frekvencií. Na tratiach vybavených traťovou časťou VZ sa návestidlami udeľuje príkaz, v ktorom mieste na trati sa musí prepnúť prepínač frekvencie z polohy 50 Hz na 75 Hz a opačne.
  
vlakový zabezpečovač
 
Na neelektrifikovaných tratiach a na tratiach s jednosmernou trakčnou prúdovou sústavou musí byť prepínač frekvencie, ktorý je umiestnený na stanovišti strojvodcu, v polohe 50 Hz, pokiaľ návestidlá pre vlakový zabezpečovač neurčujú inak. Na týchto tratiach vybavených traťovou časťou VZ sa návestidlami pre vlakový zabezpečovač udeľuje príkaz, v ktorom mieste na trati sa musí prepnúť prepínač frekvencie z polohy 50 Hz na 75 Hz alebo opačne. Na tratiach s jednofázovou trakčnou prúdovou sústavou musí byť prepínač frekvencie vždy v polohe 75 Hz.
 
Vývoj zabezpečovacích zariadení sa samozrejme nezastavil. V súčasnosti sa na Slovensku v novších a zmodernizovaných hnacích vozidlách používajú modernejšie zabezpečovacie systémy, napr. vlakový zabezpečovač Mirel.
 
V článku sú uvedené základné informácie o VZ, k čomu VZ slúžia a ako pracujú. Ďalšie informácie môžu záujemcovia nájsť v odbornej literatúre, z ktorej som čerpal aj ja.
 
  1. Inž. Jan Suchánek: Vlakové bodové zabezpečovače (autostopy) pro ČSD, Dopravní nakladatelství, Praha 1960,
  2. Inž. Oldřich Poupě: Automatický blok a liniový vlakový zabezpečovač (autostop), Dopravní nakladatelství, Praha 1960,
  3. Inž. Oldřich Poupě, DrSc.: Liniový vlakový zabezpečovač, Nadas, Praha 1965,
  4. Ing. Zbyněk Macoun, Ing. Bohumil Nádvorník: Liniový vlakový zabezpečovač LS II, LS III, LS IV, Nadas, Praha 1971,
  5. Prof. Ing. Václav Chudáček, Pro. Ing. Oldřich Poupě, DrCs.: Zabezpečovvací technika v železniční dopravě, II. díl, Nadas, Praha 1972
  6. Josef Janů, Vincenc Krystek: Zabezpečovacia a oznamovacia technika v železničnej doprave II, Nadas, Praha 1987
  7. Predpis Železníc Slovenskej republiky – Ž1, ŽSR, Bratislava 2005.
 

Home