Vlaky, vláčky, modely - Vývoj návěstidel ČSD - část V. (výhybky a výhybková návěstidla)

Vývoj návěstidel ČSD - část V. (výhybky a výhybková návěstidla)

Výhybka je dle definice zařízením, umožňujícím plynulý přechod vozidel z jedné koleje na jinou bez zastavení. Ovšem pod tímto pojmem se skrývá značně obsáhlá skupina zařízení, bez nichž by nebyl železniční provoz snad vůbec myslitelný. A již od počátku železniční dopravy se objevila potřeba spolehlivého návěštění a zabezpečení výhybek v jízdní cestě.

I. Typy výhybek

V době vzniku ČSD se vyskytovaly pouze výhybky, dnes známé pod pojmem jednoduché, oboustranné a křižovatkové. Výhybky štíhlé a obloukové jsou známy až z období poválečné obnovy železniční sítě.

Cca do 70. let se u ČSD používaly soustavy výhybek stupňových, kdy byly standardizovány úhly odbočení srdcovky ve stupních. Tyto výhybky byly navrženy v soustavách svršku typů T, A a Xa a pro širokorozchodnou trať Čierna nad Tisou-Košice i typu R s kolejnicemi R65. Úhly odbočení u oboustranných výhybek dávají v součtu úhlů odbočení tytéž hodnoty, stejné jsou i úhly křížení u křižovatkových výhybek a křižovatek. Níže jsou uvedeny nejrozšířenější typy výhybek této soustavy.

Jednoduchá výhybka - nejrozšířenější ze všech druhů výhybek. Úhel odbočení bývá nejčastěji 6^o nebo 7^o, poloměr odbočné větve ~150-200 metrů, dovolená rychlost jízdy odbočkou 40 km/h, popř. 30 km/h. Rychlost jízdy přímým směrem je omezena pouze konstrukcí kolejového svršku, přesností stavby a způsobem zabezpečení výhybky (viz dále). Svršek T rychlost teoreticky neomezuje, svršek typu A dovoluje rychlost maximálně 100 km/h. Oblouk výhybky začíná zpravidla na výměnovém styku, tedy ještě před hroty jazyků, končí však asi ve dvou třetinách délky výhybky. Přes srdcovku vedou tedy obě koleje opět v přímce.
Oboustranná výhybka asymetrická - najdeme ji téměř na každém nádraží, nejčastěji jako druhou výhybku ve zhlaví; úhly odbočení jsou obvykle 5^o+2^o nebo 4^o+2^o; poloměr oblouku v hlavní větvi je 190-450 metrů, ve vedlejší větvi 180-350 metrů; matečná kolej z výhybky vycházející svírá s hlavní kolejí úhel 10-12^o - tím se výrazně zkracuje zhlaví.
Oboustranná výhybka symetrická - od předcházející výhybky se liší tím, že obě větve výhybky mají shodné poloměry i úhly odbočení. Umožňuje na krátkou vzdálenost rozvinutí zhlaví do velké šířky pomocí stromkového zhlaví, používá se jí proto na seřaďovacích nádražích, vlečkách, nákladištích, v přístavech, tedy všude, kde je nedostatek místa. Na seřaďovacích nádražích je výhodou stejný jízdní odpor v obou větvích. Pro ČSD byla konstruována s úhly odbočení 5^o+5^o a poloměrem oblouku 230 metrů.
Štíhlé výhybky mají úhel odbočení menší než 6^o. Velké poloměry odbočné větve dovolují jízdu odbočkou rychlostí vyšší než obvyklých 40 km/h. Pro ČSD byly konstruovány výhybky o úhlech odbočení 5^o (poloměr odbočné větve 500 m, 60 km/h), 4^o (800 m, 80 km/h) a 3^o06' (1200 m, 100 km/h).
Křižovatková výhybka (anglická) - nahrazuje čtyři jednoduché výhybky a tím umožňuje značné zkrácení staničních zhlaví; dříve existovaly dva typy těchto výhybek - "o jednom přestavovadle", kdy bylo všech osm jazyků přestavováno současně jediným mechanismem (možné tedy byly dva jízdní směry současně) a "o dvou přestavovadlech", používaná dodnes (každá polovina výhybky je přestavována samostatným mechanismem, výhybka je sjízdná vždy jediným směrem); rychlost v příměm směru přes tyto výhybky je omezena na 100 km/h, v případě úhlu odbočení srdcovky menšího než 5^o pak na 50 km/h.
Křižovatková výhybka s vnějšími jazyky (Bäslerova) - jazyky výhybky jsou vysunuty daleko před srdcovky, čímž je možné oblouky vedlejších větví vytvořit o velkém poloměru. Středové kolejnice se dotýkají a jsou konstruovány jako masivní výkovek z jednoho kusu materiálu.

V souvislosti s přechodem na nové typy kolejnic - S49 a R65, resp. typy svršku S a R, byla navržena nová soustava výhybek, kde je úhel tangensem úhlu odbočení ve formě poměru 1:n. Nejčastěji používané výhybky mají poměr 1:9 s poloměrem odbočné větve 300 m pro rychlost 50 km/h nebo 190 m pro rychlost 40 km/h. Dále se vyrábějí výhybky 1:12 (500 m, 60 km/h), 1:14 (760 m, 80 km/h) a 1:18,5 (1200 m, 100 km/h), 1:7,5 pro staniční zhlaví a 1:6 a 1:6,5 pro stísněné poměry vleček (ekvivalent dřívějších širokoúhlých výhybek). Rychlost v přímém směru teoreticky není omezena. V současnosti při rekonstrukcích železničních koridorů jsou používány i výhybky, umožňující jízdu do odbočky rychlostí až 120 km/h (např. kolejové spojky nulté, první a druhé traťové koleje ve stanici Poříčany). Tyto výhybky jsou často vybaveny přestavitelnou srdcovkou.

II. Výměnová návěstidla

Již návěstní předpisy z roku 1913 rozlišují výhybky druhem výměnového návěstidla (výhybky jednoduché a Jägerův stojan pro výhybky křižovatkové). V průběhu 20. let se objevila výměnová návěstidla pro výhybky oboustranné a konečně v roce 1954 byla oficiálně zavedena návěstidla pro výhybky štíhlé a obloukové a též dnešní typ návěstidla křižovatkové výhybky. Počátkem 90. let byly ponechány pouze tři typy výměnových návěstidel (pro přímé, křižovatkové a všechny ostatní výhybky). Ještě je dobré připomenout, že výhybky zapojené do RZZ (reléové zabezpečovací zařízení) nemají návěstní tělesa. Veškerou odpovědnost za indikaci stavu výhybky přebírají jiná návěstidla. V některých případech se dnes neosazuje ani výměnové závaží (u výhybky s čelisťovými závěry je pouze elektromotorický přestavník).

Osvětlování výměnových návěstidel bylo prováděno nejdříve olejovými, později petrolejovými lampami, vkládanými do návěstních těles. V 60. letech byla zaváděna namísto původních menší výměnová návěstidla tvaru plochého kvádru. Rozšířilo se také elektrické osvětlování těchto návěstidel, převážně na elektrifikovaných tratích. Dnes se namísto osvětlování převážně používá bílých viaflexových odrazek ve tvaru návěstních znaků.

ČSD po svém vzniku v roce 1918 přebíraly velmi různorodý "výhybkový park", což souviselo se značnou roztříštěností sítě někdejších rakousko-uherských drah, které byly nesourodým konglomerátem drah státních i soukromých. S tím souviselo i používání několika různých typů výměnových návěstidel pro jeden a tentýž druh výhybky. Tato situace se začala měnit v období konsolidace ČSD a zestátňování posledních soukromých drah, kdy byla zaváděna jednotná výměnová návěstidla pro celou síť ČSD.

Následující tabulky ukazují výměnová návěstidla jednotlivých typů výhybek v příslušném časovém období.

Tabulka 1: Výměnová návěstidla výhybek přímých a křižovatkových

	výhybky přímé	výhybka křižovatková (2 přestavovadla)	výhybka křižovatková (1 přestavovadlo)
1918	1	2
1939
1946			tyto výhybky se již nepoužívají³
1954
1960-1987
1987-1997⁴
po r. 1997⁴
Vysvětlivky: ¹K.K.St.B. - Kaiser und König Staat Bahnen - c. a k. státní dráhy K.F.N.B. - Kaiser Ferdinand Nord Bahn - Severní dráha císaře Ferdinanda K.F.J.B. - Kaiser Franz Josef Bahn - Dráha císaře Františka Josefa B.E.B. - Buschtehrader Eisenbahn - Buštěhradská dráha Při jízdě proti hrotu přímo zobrazovala výměnová návěstidla výhybek úplně zabezpečených a výhybek spolehlivě zabezpečených bílý stojatý obdélník na černém podkladě, u výhybek ostatních byl obdélník zelený na černém podkladě. Stejná návěst byla zobrazena u výhybky křižovatkové "o jednom přestavovadle" při jízdě směrem přímým. Při jízdě po hrotu přímo byl zobrazen u všech výhybek bílý obdélník na černém podkladě. Pro jízdě proti hrotu do odbočky byl předepsán bílý šíp na černém podkladě, jehož hrot směřoval ve směru odbočení, při jízdě po hrotu z odbočky byl předepsán bílý ležatý souměrný obrazec.² Základní variantou návěstí výměnových návěstidel křižovatkových výhybek se dvěma přestavovadly byly černé znaky na bílém podkladě, ale návěstní předpis uvádí jako možnou variantu i bílé znaky na černém podkladě. Hlavní směr jízdy výhybkou byl obvykle směr rovnoběžný s hlavní kolejí, popř. byl určen místním předpisem. ³ Po druhé světové válce se křižovatkové výhybky "o jednom přestavovadle" již nepoužívaly.⁴ Dočasně ("na dožití") mohou být ponechány v provozu též návěsti jednoduchých výhybek používané do r. 1987.

Tabulka 2: Výměnová návěstidla výhybek oboustranných a štíhlých/obloukových

	výhybky oboustranné	výhybky štíhlé a obloukové⁵
1918	používají se návěstidla výhybek přímých	používají se výměnová návěstidla výhybek přímých
1939
1946
1954-1987
po r. 1987
Vysvětlivky: ⁵hlavní směr obloukové výhybky může být i směrem s menším poloměrem oblouku

III. Přestavování a zabezpečení výhybek

Ruční stavění výhybek a klíčové zabezpečení

Zpočátku byly výhybky přestavovány ručně k tomu určeným drážním zaměstnancem - výhybkářem. Výhybkář kontroloval přestavení výhybky do správné koncové polohy a při jízdě vlaku na výhybky dohlížel, aby s nimi nemanipulovala neoprávněná osoba. Jazyky výměny zajišťovalo vlastní vahou v koncové poloze výměnové závaží. Bylo však nutno najít způsob, jak zabezpečit výhybku jednak proti nechtěnému (jedoucím vlakem), jednak proti neoprávněnému přestavení (nepovolanou osobou, aby nebylo nutno výhybky při jízdě vlaku střežit).

Zdokonalením před nechtěným přestavením pod jedoucím vlakem se stal hákový závěr. Jde o jednoduché mechanické zařízení, zajišťující po přestavení výměnové jazyky zaklesnutím jednoho ze dvou háků. Výměník výhybky zůstal stejný, jen byl uzpůsoben tak, aby tyč, spojující jazyky, měla větší chod, tj. aby se při přestavení výměny přesunula o větší vzdálenost než jazyky výměny. Spojovací tyč nespojuje v tomto případě přímo jazyky, ale je kloubově spojena s háky. Závěrové háky se pohybují pod úrovní kolejnic a jsou upevněny k jazykům. Pod každou opornicí je závěrná čelist, za kterou se může hák přitaženého jazyku zaklesnout. Kromě hákového závěru se používal ještě rybinový závěr (u nás velmi zřídka). Od 90. let je u nás používán namísto hákového závěru při rekonstrukcích tratí železničních koridorů (pro výhybky na svršku UIC60, R65 a S49) čelisťový závěr. Pro velmi dlouhé výhybky s velkými poloměry odbočení se používá sestava dvou i více přestavníků rozmístěných po délce pohyblivého úseku jazyka, z nichž každý je opatřen vlastním čelisťovým závěrem.

Za zárodek prvního zabezpečovacího zařízení je možno považovat výměnový zámek. Podle způsobu užití rozlišujeme několik základních typů těchto zámků:

výměnový zámek (pro každou polohu jeden) - zajišťuje jazyk výměny přiléhající k opornici; je-li výhybka přestavena do dané polohy, je možno uzamknout odpovídající zámek a poté z něj vyjmout klíč (a totéž i obráceně - zámek lze odemknout jen v příslušné poloze výhybky); výhybka opatřená pouze tímto zámkem není zabezpečena proti neoprávněné manipulaci, protože lze alespoň částečně vyklesnout závěrový hák neúplným přestavením výměnového závaží; proto musí být výhybky v pojížděných kolejích opatřeny též stojanovým zámkem
odtlačný zámek - zajišťuje jazyk nepřiléhající k opornici v dostatečné vzdálenosti od pojížděné kolejnice pro volné projetí kola vozidla (minimálně 90 mm); je stejné konstrukce jako zámek výměnový, klička na hřídeli je však otočena směrem k tělesu zámku; pokud je výhybka opatřena výměnovým i odtlačným zámkem, je považována za úplně zabezpečenou, protože je jednoznačně určena poloha obou jazyků výměny; odtlačný zámek zároveň znemožňuje vyklesnutí závěrového háku výměny a tím brání neoprávněné manipulaci s výměnou
stojanový zámek - uzamyká výměnové závaží proti neoprávněné manipulaci; je připevněn na patce výměnového stojanu vedle páky se závažím tak, aby ručně vysunutá závora stojanového zámku uzavřela páku se závažím v koncové poloze; vysunutá závora zabraňující nadzdvižení výměnového závaží a vyklesnutí závěrových háků se pak uzamkne; stojanový zámek může být upraven zároveň jako zámek kontrolní; výhybka vybavená výměnovým i stojanovým zámkem je také považována za úplně zabezpečenou
kontrolní zámek - zámek se dvěma klíči používaný na kolejových spojkách nebo pro zajištění závislosti výhybky a výkolejky; klíč pro závislé zařízení lze ze zámku vyjmout pouze tehdy, je-li řídící zařízení uzamčeno v odpovídající poloze (např. po odemčení výkolejky na manipulační koleji lze z jejího kontrolního zámku vyjmout klíč pro odemčení závislé výhybky)

Výměnové zámky měly různou konstrukci, odlišnou u různých železnicních správ. U nás se používaly zámky typu Götz. V roce 1884 si je dala patentovat vídeňská firma Stephan von Götz & Söhne, zřejmě jako první ve střední Evropě. U jejich originálního provedení se ale zjistilo, že při znečištění vnitřku zámku mohly sousední zádržky lepit. Tak se někdy pohybovala i zádržka nenadzvedávaná ozubením klíče, ale unášená sousední zádržkou. Zámek pak bylo možno odemknut i jiným klíčem. Záležitost vyřešila firma A. Frosse & Büssinga Liberta Praha zavedením mosazných vložek mezi zádržkami, přičemž provedla i další vylepšení. Takto upravený zámek byl schválen k používání (v podobě, jak je prakticky používán dodnes) výnosem Ministerstva železnic ze dne 14.7.1923. Klíče těchto zámkù mají celkem 96 typů.

Klíče od mechanických zámků výhybek a výkolejek jsou opatřeny označovacími štítky předepsaných rozměrů a tvarů. Štítky se připevňují ke klíčům nerozebíratelným spojem. Klíče, odpovídající poloze "přímo" (přímá výhybka, resp. kolej o nižším čísle - oblouková nebo oboustranná výhybka) mají štítky čtvercové, klíče pro druhou polohu mají štítky trojúhelníkové. Klíče stojanových zámků pak mají štítky pětiúhelníkové a výkolejky kruhové. Na štítku je uvedeno číslo výhybky/výkolejky.

Tabule pro zavěšování klíčů

Při nejjednodušším klíčovém zabezpečení stanice jsou klíče od výhybek zavěšovány na zvláštní tabuli v dopravní kanceláři, z níž je poté možné zjistit právě postavenou vlakovou cestu. Toto uspořádání je však plně závislé na lidském faktoru a neumožňuje ani nejjednodušší vazbu mezi výhybkami a návěstidly. Proto je v celém obvodu stanice omezena rychlost jízdy vlaků na 40 km/h.

Ústřední zámek

Zařízením, vylučujícím alespoň v minimální míře možné lidské selhání, se stala kombinace klíčů s mechanickým zabezpečovacím zařízením - ústřední zámek. Ten umožňuje pomocí ocelových pravítek v závislostní skříni nejjednodušší vazbu výhybek a návěstidel a to tak, že výsledný klíč pro odemčení a přestavení příslušného návěstidla je možné vyjmout jen tehdy, jestliže jsou do zařízení vloženy a uzamčeny všechny výměnové a výkolejkové klíče, odpovídající příslušné vlakové cestě. Naopak tyto klíče je možné z ustředního zámku vyjmout jen tehdy, pokud je odpovídající návěstidlo uzamčeno svým návěstním klíčem v poloze "Stůj" a tento klíč je uzamčen v ústředním zámku.

Klíčový přístroj (bubnový přístroj)

Pro stanice s větším počtem ručně stavěných výhybek by ústřední zámek byl nepřehledný. Namísto toho se používala obdoba pákového výhybkářského přístroje, tzv. klíčový přístroj (též bubnový přístroj). Toto zařízení má na přední straně tři řady zámkových otvorů pro klíče. V první řadě jsou zámkové otvory pro výsledné klíče (zpravidla návěstní klíče), které jsou v základním stavu zapevněny v bubnovém přístroji. Výsledné klíče mohou být nahrazeny i jinými prvky (např. šoupátky). Ve dvou dalších řadách jsou zámkové otvory pro závislostní klíče od výhybek a výkolejek, případně dalších zařízení zahrnutých do zabezpečovacího zařízení. V obou bočních stranách klíčového přístroje jsou umístěny závěrné otočné a zasouvatelné bubny s kontrolním okénkem. V kontrolním okénku je zpravidla pro každou kolej, po které lze uskutečnit jízdu vlaku, vyznačena požadovaná poloha výhybek a výkolejek. Bubnový přístroj může být doplněn hradlovou skříní, v takovém případě může mít i kolejový číselník.

Mechanický přestavník a závorník

Protože místní stavění výměn je velmi zdlouhavou a nepohodlnou záležitostí, byl velmi záhy pro jejich obsluhu použit stejný způsob jako pro ovládání návěstidel, tj. pomocí páky, kladek a drátovodů. Samotné přestavení výměny obstaral mechanický výměnový přestavník. Dálkově ovládat je možné výměny vzdálené až 250 metrů, při použití větších kladek až 350 metrů.

U nás se používaly či dosud používají přestavníky s obrubníkem, ozubnicí nebo pružinou, přičemž poslední typ je zřejmě nejrozšířenější (viž obrázek vlevo).

Aby bylo možné dálkově uzamknout výhybku stejně jako výměnovým zámkem, byl vedle mechanického přestavníku doplněn ještě další mechanismus - mechanický závorník. Závorníkem je opatřena každá výhybka, kterou je možno přímým směrem pojíždět vyšší rychlostí než do odbočky (více než 40 km/h). Pro zajištění výměnového mechanismu je možné použít buď jeden či dva dvoupolohové závorníky nebo jeden závorník třípolohový. Při použití jednoho dvoupolohového závorníku je možné závorovat pouze jednu polohu výměny (obvykle pro jízdu přímým směrem). Ručně stavěné výhybky mohou mít dálkově ovládané závorníky.

Závorník také plní velmi důležitou funkci kontrolní. Vlivem vůle v drátovodech totiž může dojít k tomu, že ačkoli páka přestavníku je v krajní poloze odpovídající úplnému přestavení výměnového mechanismu, jazyky nedoléhají. Takto částečně přestavenou výhybku však nelze uzavřít závorníkem.

Mechanické stavědlo

Ovládací páky výhybek i výměnových závorníků jsou sdruženy na stavědlový přístroj (též výhybkářský přístroj), kde jsou provedeny potřebné vazby mezi výhybkami a návěstidly pomocí mechanických prvků (pravítková skříň s ocelovými vrubovanými pravítky).

S rostoucí délkou stanic i tím i drátovodů se ukázalo nezbytným rozdělení ovládacích pák na stavědla postavená na každém zhlaví. V dopravní kanceláři tak zůstal pouze řídící přístroj. Potřebné závislosti do výhybkářských přístrojů byly přenášeny nejdříve mechanicky pomocí souhlasových kladek.

Elektromechanické zabezpečovací zařízení

Bylo zkonstruováno poté, když byla kolem roku 1870 rakouským inženýrem Carlem Frischenem vynalezena hradlová vložka (též hradlový závěr, více zde). Toto zařízení umožňuje přenos mechanických závislostí mezi stavědlovými přístroji elektrickou cestou. Hradlové závěry se obsluhují proudem z ručně ovládaného induktoru, nepotřebují jiný zdroj a svojí konstrukcí zajišťují mechanickou vazbu do místního zařízení (tj. uvolnění či zablokování pravítek v závislostní skříni a tedy i výhybkových, závorníkových a návěstních pák). Pracují většinou ve dvojici v řídícím a závislém přístroji, tj. uzavřením jedné vložky se otevírá vložka protilehlá a naopak. Některé z hradlových závěrů jsou uvolňovány až jedoucím vlakem poté, co vlak uvolnil izolovanou kolejnici, napájenou z pomocné akumulátorové baterie.

Účelem elektromechanického zabezpečovacího zařízení je výrazné omezení chybujícího lidského faktoru. Signalista na stavědle nemůže postavit vlakovou cestu na kolej, která nebyla předem určena výpravčím na řídícím přístroji. Zároveň nemůže přestavit návěstidla ve vlakové cestě do polohy dovolující jízdu, aniž byl předtím proveden tzv. závěr vlakové cesty, tj. nepřestavitelnost všech výhybek v jízdní cestě. Není také možné předčasně přestavit návěstidlo dovolující jízdu do polohy "Stůj" jinak než nouzovým vybavením hradlové zarážky. Závěr vlakové cesty trvá až do chvíle, kdy jej jedoucí vlak zruší opuštěním izolované kolejnice ve zhlaví. Signalista poté může uzavřít návěstidlo a obsluhou svého přístroje oznámí výpravčímu do dopravní kanceláře, že vlak vjel celý. Výpravčí na závěr uvede celý systém do základního stavu.

Elektromechanika prakticky vylučuje lidské selhání. Jediným neošetřeným stavem je případné dovolení vjezdu na kolej již obsazenou stojícím vlakem či jeho částí.

Stavědlových přístrojů existuje velké množství typů a provedení, jejich bližší popis však přesahuje možnosti tohoto seriálu. Jen na okraj zde zmíním, že zřejmě nejrozšířenějším typem stavědlového přístroje v síti ČSD se stal elektromechanický stavědlový přístroj Rank vzor 5007.

Výhybky s elektromotorickými přestavníky

Snahou konstruktérů bylo odstranění namáhavé fyzické práce signalistů na stavědlech (pákové přestavování výhybek i návěstidel klade na obsluhu poměrně velké fyzické nároky) a též zkrácení času, potřebného pro přípravu vlakové cesty. Je třeba si uvědomit, že ve velkých stanicích s mnoha výhybkami ve vlakové cestě trvala její příprava i několik minut, což se s rostoucí hustotou dopravy ukázalo již na počátku 20. století být neúnosným.

Systémy pneumatické a hydraulické se neosvědčily pro nutnost rozvodu pohonného média ke každé takto ovládané výhybce. Už v roce 1881 se proto objevil první elektrický pohon výměny. Na výstavě ve Frankfurtu nad Mohanem bylo v roce 1891 předvedeno první elektrické stavědlo, výrobek firmy Siemens a Halske. Do praktického provozu bylo první elektrické stavědlo uvedeno do provozu v roce 1892 na Západním nádraží ve Vídni. Na území naší republiky bylo první elektrické stavědlo vybudováno už v roce 1894 ve stanici Přerov.

Elektricky stavěné výměny tedy nejsou přílišnou novinkou, mají za sebou přes sto let existence. U nás většího úspěchu v elektrickém stavění výměn dosáhla firma Českomoravská - Kolben - Daněk. Tato firma obdržela výnosem Ministerstva železnic z roku 1927 souhlas k tomu, aby vyráběla výrobky (zřejmě v licenci) firem Westinghouse Brake & Saxby Signal Co. v Londýně a The Union Switch and Signal Co. v Pittsburghu. Tak se firmě otevřelo pole v dodávkách elektrických částí zabezpečovacích zařízení. Elektrické přestavníky ČKD měly obvykle motory jednofázové kolektorové. Kromě výměnových přestavníků se vyráběly i elektrické přestavníky návěstní pro mechanická návěstidla a dokonce pro pohon mechanických závor. Pro stanice bez dodávky elektrického proudu byly určeny přestavníky pro pohon napětím 110V z indukčního generátoru na stavědle.

Elektromotorické přestavníky prošly v poválečném období dalším vývojem, kdy byly namísto střídavých jednofázových elektromotorů použity motory třífázové asynchronní s kotvou nakrátko, používané dodnes.

Elektrodynamické zabezpečovací zařízení

obsluhované čistě elektrickou cestou pomocí řadičů bylo praktickým završením elektrického ovládání výhybek i návěstidel (včetně mechanických!). Potřebné závislosti mezi výhybkami a návěstidly byly však i nadále (na rozdíl od reléového zabezpečovacího zařízení) realizovány elektromechanicky pomocí řadičů, elektromagnetů a pravítkových skříní. Příprava vlakové cesty také stále vyžadovala individuální přestavení všech potřebných výhybek a návěstidel.

Reléové zabezpečovací zařízení

Počátkem 50. let byla z tehdejšího Sovětského svazu v rámci modernizace a elektrifikace I. hlavního tahu (Praha-Česká Třebová-Olomouc-Ostrava-Žilina-Košice-Čierna nad Tisou) dovezena první reléová zabezpečovací zařízení. Jak název napovídá, jsou potřebné vazby mezi výhybkami, návěstidly i ostatními prvky provedeny pomocí relé.

Tato zařízení ve spojení s elektromotorickými přestavníky a světelnými návěstidly zásadním způsobem zjednodušila obsluhu stanic. Zatímco u zařízení elektromechanických a elektrodynamických je třeba vlakovou či posunovou cestu postavit individuálně (každou výhybku či návěstidlo) a je obvykle zapotřebí součinnosti minimálně dvou drážních zaměstnanců (výpravčí v dopravní kanceláři a signalista na stavědle), u většiny reléových zabezpečovacích zařízení (s výjimkou tzv. individuálních RZZ) je vlaková či posunová cesta stavěna najednou a pro zajištění potřebných úkonů postačuje výpravčí v dopravní kanceláři.

Příprava vlakových i posunových cest se u menších stanic omezuje v podstatě na stisk pouhých dvou tlačítek na každém zhlaví (počáteční a koncový bod vlakové nebo posunové cesty, v případě průjezdu vlaku se tisknou tedy postupně čtyři tlačítka ve směru odkud-kam), veškeré potřebné závislosti (volnost vlakové cesty, přestavení a závěr výměn, postavení návěstidla na návěst dovolující jízdu atd.) zjišťuje a realizuje samo zabezpečovací zařízení. Na centrálním panelu v dopravní kanceláři jsou soustředěny veškeré potřebné ovládací prvky pro výhybky, výkolejky a návěstidla a na kolejovém reliéfu je zobrazována právě postavená vlaková cesta a volnost jednotlivých kolejových úseků či jejich obsazení jedoucím či stojícím vlakem. Zařízení také provádí samočinné zrušení vlakové cesty po jejím úplném opuštění jedoucím vlakem. U novějších zařízení probíhá tzv. postupný rozpad vlakové cesty, kdy jsou jednotlivá zařízení uvolňována ihned po jejich opuštění vlakem, což přináší další zvýšení propustnosti stanic. Ve velkých stanicích s variantními jízdními cestami byla později zaváděna reléová zabezpečovací zařízení s tzv. číslicovou volbou, kdy každá z vlakových cest měla přideleno své jedinečné čislo, které výpravčí-operátor zvolil na číselníku zabezpečovacího zařízení.

Výhodou reléového zabezpečovacího zařízení je zásadní zkrácení přípravy vlakové cesty, úplné vyloučení lidské chyby a úspora pracovních míst (k obsluze stanice postačuje většinou jen jeden člověk). Nevýhodou je naopak závislost na elektrickém proudu, bez něhož (na rozdíl od zařízení elektromechanického) není systém schopen vůbec pracovat. Všechny výměny ovládané tlačítky totiž mají elektromotorické přestavníky a všechna návěstidla jsou výhradně světelná.

Výhybky se samovratnými přestavníky

Poslední novinkou zaváděnou od roku 1997 jsou výhybky se samovratnými přestavníky nasazované zejména do železničních stanic na tratích se zjednodušenou dopravou podle předpisu D3, na kolejiště vleček a pod. Samovratné přestavníky umožňují jízdu vozidel přes výhybku za tří směrů bez nutnosti její obsluhy výhybkářem nebo zabezpečovacím zařízením. Čvrtý směr se obsluhuje klasickým způsobem ručním přestavením výměnového mechanismu.

Samovratný přestavník funguje na principu válce vyplněného olejem, v němž se volně pohybuje píst. Hydraulický válec zajišťuje zapevnění jazyků výhybky v základní poloze silou cca 1500 N. Při nedestruktivním rozřezu výhybky při jízdě po hrotu z "nepreferovaného směru" (tedy ze směru do něhož není výhybka přestavena) dojde k posunu pístu ve válci a stlačení pružiny. Olej ve válci tlumí zpětný pohyb pístu. Po projetí posledního nákolku se píst vrací pomalu do původní polohy. Po uvolnění přepouštěcího kanálku se v závěrečné fázi zpětný pohyb pístu zrychlí, aby bylo zaručeno spolehlivé přestavení výhybky do základního stavu. Poloha výhybky je kontrolována kontaktní sadou, stav výhybky se přenáší buď do SZZ nebo ovládá zábleskové světlo jednosvětlového trpasličího návěstidla postaveného u výhybky ze strany "proti hrotu". Toto návěstidlo v základní poloze výhybky dává bílým zábleskovým světlem návěst "Jízda zajištěna".

Příkladem typické aplikace samovratného přestavníku je stanice na jednokolejné trati s dvěma dopravními kolejemi. Samovratnými přestavníky se vybaví krajní výhybky umožňující v základní poloze jízdu proti hrotu z jednoho směru na kolej č. 1 a z druhého směru na kolej č. 2. Při odjezdu kolejového vozidla ze stanice po hrotu dojde jízdou vozidla k nedestruktivnímu rozřezu výhybky, po projetí poslední nápravy vozidla uvede samovratný přestavník výhybku automaticky do základní polohy.

Způsob přestavování výhybek lze snadno určit podle barvy a vzhledu výměníkového závaží.


Ručně stavěné výhybky (včetně dálkově závorovaných) mají výměnová závaží natřena napůl bíle a černě. V základní poloze výhybky je bílá polovina závaží nahoře. Závaží svírá se stojanem úhel blízký 90^o.	Ústředně stavěné výhybky mají výměnová závaží natřená žlutou barvou, závaží svírá se stojanem úhel přibližně 45^o a je opatřeno podpůrným mechanismem. Zde je vidět vedle mechanického přestavníku i mechanický závorník.

Zvláštností jsou výhybky ovládané ze stavědla drátovodem pomocí trojstavné páky. Pro jízdu vlaku jsou výhybky obsluhovány dálkově ze stavědla, při posunu páka umožňuje předání výhybky do režimu ručního stavění. Tyto výhybky mají závaží natřená černo-bíle stejně jako výhybky stavěné ručně, výhybkové závaží je však stejné konstrukce jako u výhybek stavěných dálkově.	Výhybky zapojené do reléového zabezpečovacího zařízení (nebo do jeho modernější obdoby) nemají návěstní tělesa. Pokud jsou vybaveny hákovým závěrem, musejí být vystrojeny výměníkem a výměníkovým závažím. Pokud jsou vybaveny čelisťovým závěrem a elektromotorickým přestavníkem AŽD EP600, výměník ani závaží se neosazují.

Od roku 1997 se používají také výhybky se samovratným přestavníkem. Takto konstruovanou výhybku je možné bez přestavení pojíždět třemi ze čtyř možných směrů. V preferovaném směru je výhybka sjízdná po i proti hrotu jako normální výhybka. Kromě toho je však výhybku možné pojíždět "po hrotu" i z druhého směru, přičemž při přejezdu vozidla dojde k nedestruktivnímu rozřezu výměny. Samovratný přestavník po nastavené době (cca 10-20 s) vrátí automaticky jazyky výměny do preferované polohy.

Stupně zabezpečení výhybek

Podle stupně zabezpečení výhybek se dříve rozlišovalo pět typů výhybek^I:

I. výhybka nezabezpečená (proti hrotu nejvýše 40 km/h) - nezávislá na hlavním návěstidle, vybavená pouze výměnovým zámkem
II. výhybka zabezpečená (proti hrotu nejvýše 60 km/h) - závislá na hlavním návěstidle přestavníkem nebo výměnovým zámkem
III. výhybka spolehlivě zabezpečená (proti hrotu nejvýše 80 km/h) - závislá na hlavním návěstidle závorníkem nebo přestavníkem s kontrolou jazyků
IV. výhybka úplně zabezpečená (proti hrotu nejvýše 120 km/h) - závislá na hlavním návěstidle závorníkem i přestavníkem nebo závorníkem a odtlačným zámkem nebo závorníkem a stojanovým zámkem nebo výměnovým a odtlačným zámkem
V. výhybka úplně zabezpečená s dohlédacím zařízením (proti hrotu nejvýše 150 km/h) - závislá na světelném hlavním návěstidle elektromotorickým přestavníkem s kontrolou polohy jazyků a elektromagnetickým nebo elektromotorickým závorníkem

Rychlost jízdy "po hrotu přímo" byla u výhybek skupin I a II omezena na 60 km/h, u ostatních byla shodná s dovolenou rychlostí "proti hrotu přímo".
Rychlost jízdy "proti hrotu do odbočky" byla stanovena dle úhlu odbočení srdcovky na 100 km/h (3^o06'), 80 km/h (4^o), 60 km/h (5^o), 40 km/h (6^o) a konečně 30 km/h (7^o). Jestliže výhybka spadala svým zabezpečením do skupiny I nebo II, byla rychlost jízdy "proti hrotu do odbočky" omezena na nejvýše stejnou rychlost, jakou bylo možné pojíždět výhybku "proti hrotu přímo".
Rychlost jízdy "po hrotu z odbočky" byla určena stejně jako v předchozím případě úhlem odbočení srdcovky s výjimkou výhybek skupiny I, kdy byla omezena na nejvýše 60 km/h, přestože by výhybka dovolovala svou konstrukcí rychlost vyšší.

Platná norma pro ČD (TNŽ 34 2620) předpisuje požadavky na zabezpečení výhybek ve čtyřech stupních podle rychlosti pojíždění:

a) při I. stupni zabezpečení výhybek (proti hrotu nejvýše 60 km/h) musí být aspoň přilehlý jazyk (a přestavitelná srdcovka, je-li jí výhybka vybavena) zapevněny ve správné poloze
b) při II. stupni zabezpečení výhybek (proti hrotu nejvýše 80 km/h) musí být přilehlý i odlehlý jazyk (a přestavitelná srdcovka) ve správné poloze buď elektricky uzavřeny a současně elektricky kontrolovány v obvodu povolujícího návěstního znaku nebo mechanicky zapevněny
c) při III. stupni zabezpečení výhybek (proti hrotu nejvýše 120 km/h) musí být přilehlý i odlehlý jazyk (a přestavitelná srdcovka) buď elektricky uzavřeny a současně elektricky kontrolovány v obvodu povolujícího návěstního znaku ve správné poloze, která odpovídá uzavřeným hákovým závěrům nebo musí být mechanicky zapevněny tak, aby bylo znemožněno otevření hákových závěrů
d) při IV. stupni zabezpečení výhybek (nejvýše 160 km/h) musí být přilehlý i odlehlý jazyk (a přestavitelná srdcovka) mechanicky zapevněny ve správné poloze tak, aby bylo znemožněno otevření hákových závěrů a správná poloha výhybky musí být elektricky kontrolována v obvodu povolujícího návěstního znaku.

Pro jízdu po hrotu dovolují výhybky zabezpečené I., II. nebo III. stupněm rychlost až 120 km/h.

Předpis ČD T 100 uvádí jakými prostředky lze jednotlivé stupně zabezpečení výhybek dosáhnout, tj. uvádí použitelná zabezpečovací zařízení či jejich kombinace:

pro I. stupeň: výměnový zámek, mechanický přestavník nebo elektromagnetický zámek s kontrolou polohy výhybky
pro II. stupeň: mechanický závorník, elektromotorický přestavník s kontrolou jazyků nebo uzamykatelný závorník
pro III. stupeň: výměnový a odtlačný zámek, mechanický závorník a stojanový zámek, mechanický závorník a odtlačný zámek nebo mechanický přestavník a mechanický závorník
pro IV. stupeň: elektromotorický přestavník s kontrolou jazyků a elektromagnetický závorník (u elektromotorických přestavníků typu EP 600 se elektromagnetický závorník nepoužívá)

Jestliže je výhybka umístěna na dopravní koleji a je nezávislá na (vjezdovém) návěstidle, resp. toto návěstdlo neumožňuje rozlišení rychlosti jízdy přímo/do odbočky, je rychlost jízdy "proti hrotu" i dnes omezena na 40 km/h.

Z uvedných předpisů vyplývá, že požadavky na stupeň zabezpečení výhybky se od konce 50. let prakticky nezměnily.

Použitá literatura a prameny:

Engler Marko, Ing.: Světelná návěstidla na ČSD, časopis Reportér, ročník 2010, číslo 1, 2 a 3, AŽD Praha
Hons Josef: Zelená, nasedat!, Státní nakladatelství dětské knihy, Praha 1958
kol. autorů: Nové návěstní a dopravní předpisy v otázkách a odpovědích, Hradec králové 1946
Kotnauer Luboš, Ing., Maruna Zdeněk, Ing.: Železniční modelářství, I. díl - Železniční stavby, publikace 4321, Nakladatelství dopravy a spojů, Praha 1966.
Kroča Petr, JERID: Železniční návěsti 1, Historie a vývoj návěstí, JERID 1998
Martínek Jiří: Mechanická návěstidla mezi lety 1918-1939 (1), Z historie návěstění u ČSD, Svět železnice č.21 (únor 2007)
Martínek Jiří: Mechanická návěstidla mezi lety 1918-1939 (2), Z historie návěstění u ČSD, Svět železnice č.22 (březen 2007)
Signalvorschriften (1913), Buch- und Kunstdruckerei "Steyermühl in Wien", Wien, 1913
Česko-slovenské státní dráhy: Předpis čís. XXII - Návěštní předpisy, 1920
Ministerstvo dopravy: Návěštní předpisy D1, Tiskem Dr. Emila Grégra a syna v Praze, 1939
Protektorátní dráhy Čech a Moravy: Dodatek k železničnímu návěstnímu řádu, Tiskárna Dr. Ed. Grégr a syn, Praha 1943
Ministerstvo dopravy: Návěstní předpisy D1-č (1946), Cíl a.s., závod tiskařský a vydavatelský, Praha 1946
Ministerstvo dopravy: Návestné predpisy D1-s (1946), Lev knihtl., Ružomberok, 1946
Ministerstvo dopravy: Návěstní předpisy (1954), Dopravní nakladatelství, 1954
Ministerstvo dopravy: Návěstní předpisy (1960), Dopravní nakladatelství, 1960
Zaoral Zdeněk, Žemlička Otakar: Železniční modelář. Vydala Česká ústřední rada PO SSM v nakladatelství Mladá fronta. Publikace číslo 4293. Edice Odznaky odbornosti, sv. 24. Vydání první, Praha 1981
Zuska Vladimír: Návěstidla na modelovém kolejišti, Nakladatelství dopravy a spojů, Praha
Zuska Vladimír: Modely železnice v terénu, publikace 6084, Nakladatelství dopravy a spojů, I. vydání, Praha 1988
Zuska Vladimír: 100 let železnic na Rakovnicku

Děkuji též všem neznámým kolegům ať už železničářům, modelářům, či železničním nadšencům za mnohé podnětné myšlenky získané v diskuzích, především na serverech www.k-report.net, www.vlaky.net, www.zelpage.cz, diskuze.modely.biz a dalších.

Tomáš Lajbl

Vítáme návštěvníka číslo