Kolejový obvod

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Skočit na: Navigace, Hledání

Kolejový obvod je součást zabezpečovacího zařízení dráhy. Slouží k zjištění volnosti kolejového úseku, případně též k přenosu informace na drážní vozidlo.

Paralelní kolejový obvod. (1) V klidu prochází proud cívkou relé. (2) Náprava vlaku zkratuje zdroj proudu i cívku relé a signalizace volné trati tak je vypnuta.

Funkce kolejového obvodu[editovat | editovat zdroj]

Kolejový obvod funguje na principu průchodu elektrického proudu přes kolejnice, dvojkolí drážních vozidel a kolejový přijímač (např. relé), jehož výstup je zapojený do navazujícího zabezpečovacího zařízení (ZZ). Kolejové obvody lze rozdělit do dvou základních skupin:

  • sériové (železniční dvojkolí a kolejový přijímač jsou zapojeny v sérii) – slouží ke spolehlivé detekci obsazení nebo průjezdu kolejového úseku (koleje) vlakem. Při obsazení kolejového úseku vlakem se zvýší proud protékající kolejovým přijímačem a dojde k jeho vybuzení. V navazujícím ZZ se pak dotčený kolejový úsek vyhodnotí jako obsazený.
  • paralelní (železniční dvojkolí a kolejový přijímač jsou zapojeny paralelně) – slouží k bezpečné detekci volnosti kolejového úseku (koleje). Při obsazení kolejového úseku vlakem nebo při každé uvažované poruše (např. lom kolejnice) se sníží proud protékající kolejovým přijímačem a dojde k jeho odbuzení. V navazujícím zabezpečovacím zařízení se pak dotčený kolejový úsek vyhodnotí jako obsazený.

K bezpečné detekci volnosti koleje se používají výhradně paralelní kolejové obvody (PKO), protože při poruše hlásí bezpečnější stav "obsazeno". PKO se také používají k vyhodnocení průjezdu vlaku kolejovými úseky (úsekem) - při správné sekvenci postupného obsazení a uvolnění dvou či více PKO se v navazujícím ZZ vyhodnotí průjezd vlaku naposledy uvolněným úsekem. Tato funkce se používá především ve staničních ZZ k rušení závěru jízdních cest, u traťových ZZ pak pro účely tzv. úplné blokové podmínky.

Sériové kolejové obvody se používají ke spolehlivému vyhodnocení obsazení koleje nebo průjezdu vlaku kolejovým úsekem. Používají se např. při uvolňování závěru vlakových cest nebo ke kontrole průjezdu vlaku prostorem přejezdu. Při poruše hlásí bezpečnější stav "vlak kolejovým úsekem neprojel".

Paralelní kolejový obvod lze zjednodušeně popsat následovně: K jednomu konci elektrického kolejového úseku je připojen zdroj napětí. Ke druhému konci je připojena výstroj kolejového přijímače. Pokud se na koleji nenachází žádné kolejové vozidlo a nedošlo k lomu kolejnice či jiné uvažované poruše, protéká kolejovým přijímačem proud dostatečný k jeho vybuzení. V navazujícím ZZ je dotčený kolejový úsek vyhodnocen jako volný. Pokud je kolejový úsek obsazený vlakem nebo pokud došlo k lomu kolejnice či jiné uvažované poruše, kolejovým přijímačem teče malý nebo žádný proud, dojde k jeho odpadu a v navazujícím ZZ se kolejový úsek vyhodnotí jako obsazený.

Kolejové obvody a elektrická trakce[editovat | editovat zdroj]

Původní kolejové obvody používaly pro svou funkci stejnosměrný proud. Z důvodu možného ovlivnění bezpečné funkce KO (např. zpětnými proudy stejnosměrné trakce) se postupně přešlo na střídavý signální proud. Dále se zaváděním elektrické trakce (a elektrického vytápění) vzniknul problém zajištění průtoku zpětných trakčních (a topných) proudů kolejovým vedením. Tento problém je v praxi vyřešen následujícími způsoby:

  • Jednopásové kolejové obvody - zpětný trakční proud je veden pouze jednou kolejnicí, zatímco druhou prochází signální proud kolejového obvodu. Trakční kolejnice dvou sousedních, izolovaných kolejových obvodů se zpravidla propojují kosou propojkou, nepoužívají se stykové transformátory. Jednopásové KO nezajišťují detekci lomu trakční kolejnice (výjimkou mohou být částečně průtokové jednopásové KO).
  • Dvoupásové kolejové obvody - v bezporuchovém ideálním stavu je zpětný trakční proud odváděn symetricky oběma kolejnicemi. Odvod zpětného trakčního proudu mezi dvěma sousedními KO přes izolované styky je zajištěn pomocí stykových transformátorů. Stykový transformátor je zapojen tak, aby se v jeho magnetickém obvodu magnetické toky vyvolané průchodem zpětného trakčního proudu vzájemně odečítaly (působí na polovinách vinutí proti sobě). Na signální (doplňující) vinutí v ideálním případě nepůsobí žádné rušivé napětí, a lze tak oddělit zpětný trakční proud od signálního proudu kolejového obvodu. V praxi ovšem odchází k jisté asymetrii, v poruchovém stavu při lomu kolejnice pak ke 100%. Může tak dojít k působení rušivého napětí na kolejový přijímač. Bezpečnost je zajištěna tím, že kolejové obvody pracují v chráněných kmitočtových pásmech, ve kterých jsou emise hnacích vozidel striktně omezeny. Do kategorie dvoupásových KO lze také zařadit bezstykové KO.
  • úplným oddělením napájení vozidel od koleje - v londýnském metru jsou užity dvě napájecí kolejnice. Původně bylo toto opatření přijato kvůli omezení bludných proudů, teprve později bylo využito k instalaci kolejových obvodů i ke sledování izolačního stavu vozidel.