Počátky zabezpečovací a sdělovací techniky na železnici

Elektrohydraulická a elektropneumatická stavědla

Ve světě se prováděly pokusy s hydraulickým stavěním výměn. Podle¹⁷ se tato stavědla poprvé objevila na světové výstavě ve Vídni v roce 1873, nedosáhla však velkého využití pro svoji poměrně velkou technickou náročnost. V roce 1881 bylo takové stavědlo uvedeno do provozu v Berlíně, ale v roce 1885 bylo zrušeno. Nejpoužívanější byl systém Bianchi Servettas z roku 1884, který pracoval s tlakem 50 atmosfér. Používal se v jižní Francii, Itálii, Španělsku, Indii a v jižních oblastech, kde nehrozil mráz. U nás se tato zařízení nepoužívala.

Rozšířenější byla stavědla elektropneumatická, kde výměny poháněl stlačený vzduch. Nejrozšířenější byla stavědla Westinghouse, která vznikla v roce 1883. Nejvíce se používala v USA (Boston, Chicago, Filadelfia, St. Luis) a v  Anglii. Později se rozšířila i v kontinentální Evropě. Používala se s výhodou na spádovištích. Taková stavědla byla například na území Slovenska ve stanicích Žilina, Krompachy, Poprad a Spišská Nová Ves. Stavědlo v Žilině bylo v činnosti ještě v padesátých létech. Výstavbu prováděla v licenci firma Telefongyar Budapest. V jižních Čechách do této kategorie patřilo i spádovištní zabezpečovací zařízení České Budějovice, jehož výměnové přestavníky používaly rovněž k pohonu vzduch – podrobnosti budou uvedeny dále.

Elektrická a elektrodynamická stavědla

Éra zavádění elektrických pohonů, včetně elektrických přestavníků, vedla k realizaci elektrických a elektrodynamických stavědel. Nejdříve byla mechanická stavědla doplňována elektrickými řadiči. Ve starší literatuře se pro tato stavědla vžil název elektrická stavědla. Mechanické části časem ubývaly, zůstávaly ale vlastní pravítkové skříně (registry). Nakonec zmizely i hradlové skříně a stavědla získala svoji podobu tak, jak ji znají pamětníci. Ustálil se pro ně název elektrodynamická stavědla. Stavědla byla jednořadá i víceřadá podle toho, kolik řad elektrických řadičů měla. První elektrické stavědlo firmy Siemens & Halske bylo předvedeno na výstavě ve Frankfurtu nad Mohanem v roce 1891. Patrně první elektrické stavědlo na území dnešní ČR (jak již bylo řečeno) uvedla do pro vozu tatáž firma v Přerově 17.9.1894.

Další takové stavědlo vzoru 1901 bylo instalováno v Českých Velenicích – viz¹⁸. Šlo o jednořadý typ, vzdálenost kliček byla 100 mm, výška přístroje 1250 mm. V přední zešikmené horní části byly pod stavěcími kličkami umístěny kulaté clonky. V českých zemích vyráběla elektrická stavědla firma ČKD (viz kapitola o elektrickém stavění výměn). Na trh elektrických stavědel se ale pokoušela proniknout i firma Frosse & Büssinga Liberta Praha, které byl v roce 1925 legalizován nákup licence na silnoproudé zabezpečovací zařízení firmy AEG Berlín – viz¹⁹.

Novější elektrodynamická stavědla používala samozřejmě elektrických přestavníků, světelných návěstidel, izolovaných kolejnic a později i kolejových obvodů. I vazba na elektromechanická zabezpečovací zařízení se již prováděla pomocí takzvaných otočných vložek, které nahradily klasické hradlové závěry a proud pro ovládání vložek se vyráběl místo ručními tak elektrickými induktory. Hlavní technický trik ale spočíval v provedení řadičů. Řadiče se otáčely o 90° (i oběma směry), mohly být výměnové, závěrné, návěstní, i další. Během jejich otáčení o určité stupně (i ve více polohách, např. 30° a 68°) povoloval další otočení elektromagnet, který přitáhl jen tehdy, byly-li splněny určité podmínky (volnost cesty, postavení výměn, provedený závěr atd.). Potřebná „žebříčková“ relé byla přímo pod řadiči.

Tak např. u návěstního řadiče při otočení do polohy 30° byla prováděna první kontrola správnosti vlakové cesty. Další otáčení bylo možné, byla-li kontrola bez závad. V poloze 45° došlo k mechanickému zapevnění řadiče proti otočení zpět. V poloze 68° se prováděla druhá kontrola vlakové cesty a jejího závěru. Pokud i ta byla bez závad, pak v poloze 80° se rozsvítilo návěstidlo a pohyb řadiče končil v poloze 90°. Návěstidlo bylo možné kdykoliv dát „na stůj“, úplný návrat řadiče byl možný ale jen při zrušení cesty, jinak trval závěr cesty.

Vzájemné závislosti zajišťoval převážně mechanický registr jednoduchého provedení. A tak se stalo, že zařízení byla nakonec daleko úspornější než nově vznikající reléová zabezpečovací zařízení, která vše musela řešit rozsáhlými elektrickými závislostmi. Ta ovšem později poskytovala daleko více možností a větší komfort a elektrodynamická zařízení vytlačila.

Elektrodynamická stavědla se vyráběla víceřadá (několik čtyřřadých je ještě v činnosti v oblasti Mostu) a jednořadá. Dvě taková jednořadá ústřední stavědla byla i ve Vranově a Včelné, jak bude ještě uvedeno.

Spádoviště

V literatuře²⁰ je zmínka o dalším zajímavém zařízení, o samočinné kolejové zarážce s elektrickým dálkovým řízením. Jde vlastně o první mechanizaci spádovišť. Ruční pokládání zarážek na koleje před pohybujícími se vozy (odvěsy) bylo nahrazeno elektrickým a to prvně na seřaďovacím nádraží Česká Třebová. Zařízení instalovala firma ČKD, jak se uvádí na základě licenční smlouvy s panem Deloisonem.

Zařízení pracovalo tak, že vedle normální kolejnice byla položena pomocná. V mezeře mezi oběma kolejnicemi byla vedena zarážka (pro železničáře „čuba“), která se pohybovala na laně ovládaném dálkově řízeným elektromotorem. Zarážka se dala nasunout do různé vzdálenosti ve vymezeném prostoru (podle rychlosti odvěsu), případně odvést mimo kolej. V krajních polohách byly koncové vypínače. Při najetí kola na zarážku se tato odpojila od Iana, po uvolnění zarážky se opět k lanu připojila. Sloužil k tomu pedál s pístem.

Přejezdová zařízení

O těchto zařízeních jen krátce. Bezpečnost na křižovatkách silnic a železnice se zajišťovala nejdříve pouze zaměstnancem dráhy, který silniční vozidla zastavoval obvykle praporkem. Později se montovaly „zábrany“ – dnes nazývané závory. Obvykle byly místně obsluhované, později na dálku pomocí drátovodných táhel (jednodrátových nebo dvoudrátových). Ještě později bylo točení klikou místy nahrazeno elektrickými pohony. Mechanické dálkové pohony se u nás používaly nejdříve typu „Stefan Gotz“. Ty byly zrušeny v roce 1924 – viz²¹ – a nahrazeny pohonem Liberta z roku 1922. Další pohon typu ČKD byl zaveden v  roce 1936 – viz ²².

Za zmínku stojí světelné výstražné zařízení vzor FRÝBA, které vyráběl podnik Elektrosignál Praha. První takové zařízení bylo na jihu Čech uvedeno do provozu v roce 1936 u Závišína na trati Blatná – Březnice. Později byla vybudována na místních tratích další zařízení. Šlo o jakéhosi předchůdce modernějších a dnes ještě používaných zařízení VÚD. Zařízení mělo výstražné štíty trojúhelníkového (později kulatého) tvaru, které se sklápěly při poruše z vodorovné polohy do svislé a zakryly světla. Toto řešení bylo použito i u prvních přejezdů typu VÚDa bylo nahrazeno až zavedením pozitivní signalizace (bílého kmitavého světla). Zařízení Frýba používalo jako indikátor jízdy vlaku rtuťové kolejové doteky, umístěné na přibližovací

vzdálenost. Zapojení zařízení bylo relativně důmyslné a bezpečné. Problém byl ovšem hlavně v rtuťových kolejových dotecích, které byly poměrně choulostivé. Později se tato zařízení s úpravami vyráběla pod označením SIGNÁL. Jejich výroba trvala do  padesátých let.

Novější zařízení VÚD doznala velkého rozšíření. Jejich hlavní přínos (kromě dalších technických vylepšení) je v tom, že používají ventilové kolejové obvody, tj. obvody, které jsou napájeny střídavým proudem ze zařízení a na konci obvodů je zapojen mezi kolejovými pasy usměrňovač. Zařízení vyhodnocuje přítomnost usměrněného proudu. Největší úspora je v tom, že není třeba pokládat kabely na přibližovací vzdálenost.

Na přejezdech byla budována i zařízení vzor SSSR a později zařízení AŽD.

Tečka za kapitolou začátků zabezpečovací a sdělovací techniky

Technika se vyvíjela dál. O modernějších zařízeních bude řeč v některém dalším článku.

Doslov autora publikace k této kapitole:

V dalších kapitolách zkusíme jiný pohled na zabezpečovací a sdělovací techniku a to z hlediska řízení a organizace. Zájemce o chronologický přehled odkazuji na literaturu²³. V  publikaci, kterou čtete, je kladen důraz na region západních a jižních Čech. Zpracování je voleno z pohledu různých stupňů organizace řízení (s případným členěním podle hlavních období státu), dál z technického členění problematiky odvětví sdělovací a zabezpečovací techniky a pohledu na stav v roce 2000.

Jaroslav Tlapa

Použitá literatura:

1. Martin Boda: Zabezpečování dopravy vlakové na železnících, I.díl Zabezpečování dopravy vlakové na trati – Praha 1905.Martin Boda: Zabezpečování dopravy vlakové na železnicích, Il.díl Zabezpečování dopravy vlakové ve stanicích a u odboček na trati – sešit první Praha 1906, sešit druhý Praha 1910.
2. Technický průvodce (svazek desátý – druhé vydání) II. Zabezpečení vlakové dopravy na železnicích (1948) . Pozn. první vydání vyšlo již v roce 1929.
3. Železnice Čech, Moravy a Slezka – kolektiv autorů, Praha 1995
4. Ing. Václav Chudáček: Zabezpečování železniční dopravy – skripta ČVUT, fakulty inženýrského stavitelství – Praha 1953
5. Ing. František Purghart: Z historie železnic v západních Čechách – kostra přednášky dne 14.8.1957
6. Výnos MŽ č. 40 806 – VI-6 ze dne 14.7.1923
7. Ing. Alfréd Nagy: Zabezpečovací zařízení – Nakladatelství dopravy a spojů 1964
8. Výnos MŽ č. 31 857-VI/6-1930 ze dne 19.2.1931
9. Výnos MŽ č. 2 976-VI/5-1934 ze dne 17.2.1934
10. ČSD LXVI Předpis o obsluze hradlových zařízení traťových – rok 1923
11. Dr. Ing. e.h. Hentzen: Erläuterungen zu den Einheitszeichnungen für Stellwerksteile – Zwickau 1941
12. A.S.S. dříve Breitfeld, Daňek i spol – obrázková publikace oddělení železničního, mostního, železných konstrukcí a stavebních strojů – datum vydání neuveden
13. Výnos MŽ z roku 1927 č. 31228/27-VI/6 bez data
14. Elektrické pohony železničních zařízení zabezpečovacích – čís 20 – ČKD a.s. Praha 1927
15. Nový způsob dálkového stavění výměn – čís 21 – ČKD a.s. Praha 1928
16. Výnos MŽ 52885-IV/5 – 1929 ze dne 2.2.1930
17. Kurt Uhlig: Zabezpečovací zařízení elektrodynamická – Dopravní nakladatelství Praha 1959
18. Ing. Pavel Halavanja: Elektrická stavědla ČSD – 1949
19. Výnos MŽ 62699-VI/6 ex 1924 ze dne 9.2.1925
20. Elektrická stavědla na střídavý proud – část II – čís 28 – ČKD a.s. Praha 1930
21. Výnos MŽ č. 13446/VI-6 ze dne 18.3.1924
22. Výnos MŽ č. 7 266 – VI/5-1936 ze dne 20.2.1936
23. Ing. Ivo Laníček : Chronologický přehled historického vývoje odvětví železniční zabezpečovací a sdělovací techniky – Prostějov 1999