Diagnostický a měřicí systém pro železniční zabezpečovací zařízení LDS-3 Moderní způsoby automatizace třídicího procesu na spádovištích AŽD Praha na

Transkript

1 Diagnostický a měřicí systém pro železniční zabezpečovací zařízení LDS-3 Moderní způsoby automatizace třídicího procesu na spádovištích AŽD Praha na 51. mezinárodním strojírenském veletrhu v Brně

2 OBSAH Diagnostický a měřicí systém pro železniční zabezpečovací zařízení verze LDS-3 Ing. Radek P r o k o p e c 3 Řecko země nám až nečekaně blízká Ing. Ivan T u h á č e k, Ph. D. 7 Symetrizační tlumivka SYT Ing. Milan Š e s t á k 10 Zavádění jednoduchých výhybek s pohyblivými hroty srdcovek v železniční síti ČR Ing. Josef A d a m e c 14 Nejen železnicí žije AŽD Ing. Petr V e l í n s k ý 17 Moderní způsoby automatizace třídicího procesu na spádovištích Ing. Stanislav Z á ř e c k ý - První signální, a. s. 19 AŽD Praha na 51. mezinárodním strojírenském veletrhu v Brně Ľubica J á g l o v á 27 TECHNICKÝ ZPRAVODAJ periodikum společnosti AŽD Praha s. r. o., Praha 10, Žirovnická 2/3146 redakční rada: Ing. Roman Juřík (předseda), Ing. Jan Káda, Ing. Josef Krejčíř, Ing. Vladimír Rudovský, Ing. Lubomír Štangler, Ing. Petr Žatecký, Ľubica Jáglová (členové), redaktorka: Helena Malá Číslo 3 vychází v prosinci

3 DIAGNOSTICKÝ A MĚŘICÍ SYSTÉM LDS-3 DIAGNOSTICKÝ A MĚŘICÍ SYSTÉM PRO ŽELEZNIČNÍ ZABEZPEČOVACÍ ZAŘÍZENÍ VERZE LDS-3 Ing. Radek P R O K O P E C Efektivní provoz elektronických železničních zabezpečovacích zařízení vyžaduje zavedení výkonných diagnostických nástrojů, které shromažďují stavové a měřené veličiny pro účely preventivní údržby, rychlé obnovy po poruše nebo vyšetření nehod. Velký důraz je přitom kladen na hodnověrnost, pohotovost a účinnou vizualizaci dat. Společnost AŽD Praha s.r.o. vyvinula a pro železniční stanice a tratě v tuzemsku i v zahraničí dodává lokální diagnostický systém LDS-3. Tento modulární provozní diagnostický systém je určen pro sběr, archivaci, klasifikaci a sledování provozních údajů lokálně dostupných diagnostikovaných zařízení jejich stavu, událostí a měřených veličin. Tímto diagnostickým systémem lze diagnostikovat tato jednotlivá zabezpečovací zařízení dodávaná firmou AŽD Praha s.r.o. (není-li uvedeno jinak): y staniční zabezpečovací zařízení typu SZZ-ETB, ESA 11, ESA 33, y panel elektronického rozhraní EIP, y systém kolejových obvodů KOA1, y systém automatického bloku ABE-1, y přejezdová zabezpečovací zařízení typu AŽD 71, PZZ-RE, PZZ-AC, PZZ-EA, PZZ-EPA, y univerzální napájecí zdroje UNZ-1, UNZ-2, UNZ-3 a měniče DAK-2.X (výrobce Elcom a. s.). Požadované měřené hodnoty jsou získávány z: y měřicí ústředny DISTA, DISTA 2 (výrobce Starmon, s. r. o.), y distribuovaného měřicího systému DMS, y komerčních inteligentních senzorů. Výběr diagnostikovaných zařízení lze nadále rozšiřovat o další zařízení, jsou-li vybavena příslušným komunikačním rozhraním. Diagnostický systém může být použit i v jiné oblasti dopravy a v průmyslu, kde je třeba nezávisle monitorovat, archivovat a vizualizovat činnost řídicích systémů. Lokální diagnostický systém LDS-3 Nejdůležitější částí lokálního diagnostického systému LDS-3 (obr. 1 a 2) je diagnostický lokální server (DLS), pracující pod operačním systémem Linux, jehož hlavními úkoly jsou sběr dat, jejich dlouhodobá archivace, generování diagnostických hlášení na základě jejich analýzy a zpřístupnění sebraných dat uživateli prostřednictvím diagnostického lokálního přístupového počítače (DLA). V rozšířené verzi DLS umožňuje zasílat servisní SMS zaměstnancům údržby prostřednictvím modulu GSM. Úkolem počítače DLA s operačním systémem MS Windows XP je vizualizace aktuálních diagnostických dat a zpracování archivovaných dat pro potřeby uživatele. Software DLA umožňuje uživateli určovat krajní meze hodnot sledovaných veličin, na jejichž základě se klasifikuje porucha. Komunikační a měřicí rozhraní k jednotlivým diagnostikovaným zabezpečovacím zařízením musí zajistit, že systém LDS-3 nemůže negativně ovlivnit jejich činnost. Jednotlivá zabezpečovací zařízení mají jednosměrné oddělení od diagnostického lokálního serveru, což umožňuje vybudovat v uživatelské vrstvě diagnostického systému obecný informační systém, který zvyšuje užitnou hodnotu systému přenosem diagnostických dat i do vzdálených dispečinků. Pro přenos diagnostických dat jsou obvykle použity vyhrazené přenosové prostředky běžně využívané při budování datových sítí. Prostředky či uzly systému LDS-3 se převážně připojují rozhraním Ethernet. Vedle toho lze sdílet přenosové prostředky komunikačního systému zabezpečovacích zařízení KSZZ a systému dálkového ovládání DOZ-1, které vyrábí AŽD Praha s.r.o., nebo lze dokonce využít i drážní intranet. Pro pohodlnou práci dispečera s daty archivovanými v uvedené lokální úrovni je určen připravovaný globální diagnostický systém GDS, který poskytne uživateli další, vyšší stupeň centralizace řízení údržby a dohledu nad kvalitou provozu a servisu. 3

4 DIAGNOSTICKÝ A MĚŘICÍ SYSTÉM LDS-3 Obr. 1 Blokové schéma systému LDS-3 Lokální diagnostický systém LDS-3 může svými funkcemi ve spolupráci s měřicí ústřednou DISTA nebo s měřicími jednotkami DMS nahradit některá pravidelná měření vykonávaná ručně zaměstnanci údržby podle předpisů pro údržbu železničního zabezpečovacího zařízení. Mezi měřené veličiny patří: y teplota technologických místností, skříní a počítačů, y napětí AC a DC napájecích soustav a kolejových obvodů, y izolační odpor napájecích soustav a kolejových obvodů, y příkon třífázových asynchronních motorů přestavníků výhybek, y frekvence kódování kolejových obvodů. Obr. 2 Čelní pohled na uspořádání komponent LDS-3 4

5 DIAGNOSTICKÝ A MĚŘICÍ SYSTÉM LDS-3 Obr. 3 Modem NMOD2 a senzor teploty DMS-T/RSX Obr. 4 Zásuvné měřicí jednotky systému DMS Distribuovaný měřicí systém DMS Distribuovaný měřicí systém DMS (obr. 3 a 4) tvoří několik samostatných jednotek, které jsou primárně navrženy jako podpůrný prostředek lokálního diagnostického systému LDS-3. Jednotky mohou být použity i samostatně nebo jako podsystémy jiných zařízení: y jednotky DMS-T/RSX a DMS-T/ETH, určené pro měření teploty vnitřních prostorů, dovolují zvolit komunikační rozhraní RS-485, RS-232 nebo Ethernet, y jednotky DMS-T/TPC a DMS-T/STP s rozhraním RS-485 jsou určeny pro měření dvou teplot a snímání stavů ventilátorů v šasi počítačů, snímání uzavření dveří skříní nebo k načítání stavů kontaktů, např. o funkci klimatizačních jednotek, y jednotky DMS-U a DMS-U2 s rozhraním RS-485 jsou určeny pro měření napětí v rozsahu 6 až 40 V DC na jednom vstupu a efektivních hodnot napětí v rozsahu 0 až 300 V AC, 50 Hz na třech vstupech, y jednotky DMS-HIS a DMS-HIS-120 s rozhraním RS-485 jsou určeny pro měření izolačních odporů až čtyř soustav IT proti zemi a k indikaci jejich snížení pod povolenou mezní hodnotu; jsou určeny k náhradě současných hlídačů izolačního stavu typu HIS 3, jednotky splňují ČSN EN ed. 2, y jednotka DMS-EP s rozhraním RS-485 je určena k zaznamenávání průběhu činného příkonu motoru při změně polohy až čtyř samostatných elektromotorických přestavníků EP 600; zároveň měří izolační odpor napájecích kabelů a přestavníků proti zemi a indikuje jeho snížení pod povolenou mezní hodnotu; obvod měření a indikace snížení izolačního odporu splňují ČSN EN ed. 2, y jednotka NMOD2 je modem s rozhraním RS-232, přenášející data v nadhovorovém kmitočtovém pásmu s přenosovou rychlostí 2,4 kb/s; je určena pro poloduplexní přenos dat po páru metalických vodičů při zachování sběrnicové topologie; vyrábí se v různých verzích, y modul DMS-RU obsahuje upínací a zakončovací rezistory pro zvýšení kvality přenášených signálů diferenciálních komunikačních linek v prostředí stavědlové ústředny, y modul DMS-INJ je určen pro přidání napětí 24 V DC do konektoru RJ 4 5 pro napájení koncového zařízení, které komunikuje po Ethernetu, y modul GOS je určen pro galvanické oddělení ethernetových sítí; jeho základem jsou izolační transformátory s elektrickou pevností 4 kv a šířkou pásma odpovídající normě 10BASE-T, y modul 4xD-SUB 9 je určen pro přechod ze čtyř zástrčkových konektorů D-SUB 9 female na pružné svorky. Záznamové zařízení BDA Záznamové zařízení BDA napomáhá při diagnostice železničních přejezdů. Řídicí jednotka JDA2 zaznamenává do archivu provozní a poruchové stavy reléových typů přejezdů nebo se používá ke stažení archivu z řídicí jednotky elektronických typů přejezdů. K navázání na volné kontakty relé je určena jednotka JV. Data mohou být do nadřazeného lokálního diagnostického systému LDS-3 přenášena prostřednictvím modemů NMOD2 použitím traťového kabelu, připojením k diagnostické lince RS-485, pomocí místního rozhraní RS-232 nebo sběrnice USB, popř. po mobilní síti GSM. 5

6 DIAGNOSTICKÝ A MĚŘICÍ SYSTÉM LDS-3 Závěr Článek uvádí možnosti diagnostického systému LDS-3 a jeho doplňkové a podpůrné subsystémy a prostředky. Použití tohoto systému v provozu železničních zabezpečovacích zařízení vede k výraznému zkvalitnění servisu a údržby, ke zvýšení efektivity práce drážních pracovníků a k centralizaci řídicích a dohledových činností útvarů údržby zabezpečovacích zařízení (obr. 5). Systém LDS-3 je dalším krokem k rozšíření funkcí osvědčeného systému LDS verze HW 2.1, čímž vytváří ještě lepší podmínky k lokalizaci příčin poruch, ke zkracování doby obnovy po poruše a k předcházení závažných poruch, negativně ovlivňujících provozní pohotovost zabezpečovacích zařízení. Obr. 5 Vizualizace stanovené diagnostiky SZZ ESA 11 v LDS-3 (Praha - Masarykovo nádraží) 6

7 ŘECKO - ZEMĚ NÁM AŽ NEČEKANĚ BLÍZKÁ ŘECKO ZEMĚ NÁM AŽ NEČEKANĚ BLÍZKÁ Ing. Ivan T U H Á Č E K, Ph.D. Země starobylé helénské kultury, země stovek malebných ostrůvků, kde řada z nás ráda tráví své dovolené, země oliv a ouza, země, pro spoustu jejíž obyvatel představovalo tehdejší Československo druhý domov a se kterou možná řadu z nás pojí spousta historických a mnohdy i osobních pout, ale také země, která v nedávné minulosti rozšířila seznam zahraničních destinací a trhů, kam AŽD proniká se svými výrobky to vše představuje dnešní Helénská republika Řecko. Veškerá železniční infrastruktura i poskytování přepravních služeb v Řecku je plně ve vlastnictví státu a spravuje je státem řízená veřejná společnost OSE S. A. (Hellenic Railways Organization), která se dále člení na několik dceřiných organizací. Jelikož OSE v minulých letech trvale vykazovala značné finanční ztráty, přistoupila řecká vláda k nastartování radikální restrukturalizace a výrazného zeštíhlení celé organi- Obr. 1 Řecká železniční síť 7

8 ŘECKO - ZEMĚ NÁM AŽ NEČEKANĚ BLÍZKÁ zace, jejímž dlouhodobým cílem je přetransformovat OSE v moderní, efektivní a hlavně profitabilní železniční společnost. Železniční doprava je v Řecku zatím poměrně málo rozvinutá (obr. 1). Hlavní trať vede z Athén do Thessaloniki (Soluně), kde se rozvětvuje do západní Evropy přes bývalou Jugoslávskou republiku Makedonie (FYROM) a na Blízký východ (Istanbul). Délka železniční sítě je cca 2571 km (z toho méně než polovina elektrifikovaných). Z evropských fondů rozšířených o národní prostředky se realizuje rozsáhlý program modernizace řeckých železnic, který však neustále pokulhává za stanovenými cíli. V současnosti probíhá celá řada projektů modernizace, mezi něž patří například zavádění systému ETCS na hlavní trati nebo stavba obřích logistických center, z nichž největší vzniká na athénském předměstí v oblasti Thriasio Pedio. Přejezdová zabezpečovací zařízení v Řecku Výstavba přejezdových zabezpečovacích zařízení v Řecku se řídí požadavky zavedeného katalogu typizovaných variant traťových přejezdů. V současnosti existuje celkem šest takových variant, přičemž každá z nich se dále dělí na variantu se závorami a bez závor. Nejčastější variantou je uspořádání dle obrázku č. 2. Průjezd vlaku spouštěcím bodem vyvolá světelné a zvukové výstražné znamení na výstražníku a zároveň také dochází k rozkmitání jednosvětlového hlavního přejezdníku (pozn.: základní stav přejezdníku je zhasnutý, rozkmitání má význam povolující návěsti), bez ohledu na dokončené sklopení závor. Není-li zajištěna viditelnost přejezdníku, je na zábrzdnou vzdálenost před přejezdem instalován opakovací dvousvětlový přejezdník. K uvolnění přejezdu dochází bezprostředně po průjezdu konce vlaku prostorem přejezdu a anulačním bodem. Výše uvedená koncepce byla doposud realizována různými technickými způsoby. Některá z dříve instalovaných přejezdových zařízení využívají bodového způsobu řízení přejezdu s využitím mechanických kolejových senzorů, novější systémy pak pracují buďto s bodovým ovládáním pomocí elektromagnetických senzorů v kombinaci s krátkými kolejovými obvody, nebo se systémem počítače náprav, nebo s klasickými kolejovými obvody. Jelikož byla odpovědnými úřady výše uvedená koncepce zabezpečení přejezdů vyhodnocena jako zastaralá a nadále nevyhovující, byl zahájen proces aktualizace a inovace této koncepce. AŽD má v tomto případě velmi zajímavou příležitost podílet se na aktualizaci této koncepce, a to nejen díky tomu, že se podařilo navázat kontakt se zainteresovanými odborníky řeckých drah, kteří o takovou spolupráci projevili zájem, ale také díky právě probíhajícímu pionýrskému projektu výstavby staničních přejezdových zařízení pro logistické centrum Thriasio Pedio (viz dále), který bude pro všechny zainteresované zdrojem řady nových zkušeností, jež pak budou do nové koncepce zapracovány. Projekty AŽD v Řecku Dodávka 12 ks PZS typu PZZ-EA pro logistické centrum Thriasio Pedio Smlouva na dodávku původního počtu 11 ks PZS (přejezdové zařízení světelné), která byla v průběhu doby rozšířena o jedno přejezdové zařízení na počet 12 PZS, byla podepsána v březnu letošního roku. Tento projekt se vyznačuje řadou Obr. 2 Uspořádání železničního přejezdu OSE 8

9 ŘECKO - ZEMĚ NÁM AŽ NEČEKANĚ BLÍZKÁ specifických atributů a mnohdy i skrytých nástrah, a to jak pro AŽD, tak i pro koncového zákazníka ERGOSE, dceřinou společnost OSE. Ve své podstatě se jedná o první projekt na výstavbu staničních PZS v Řecku, pro které, na rozdíl od traťových PZS, zde neexistují žádné přesné technické ani funkční specifikace, a na jeho základě a ve spolupráci s koncovým zákazníkem příslušné specifikace teprve vznikají za pochodu, což má mnohdy za následek požadavek na komplikované funkční chování zařízení. Celý projekt je koncovým zákazníkem chápán jako pilotní a pionýrský projekt staničních PZS, který do budoucna stanoví základ pro standardizaci tohoto druhu přejezdů v Řecku. V této souvislosti je velmi důležité, že v průběhu dlouhých a náročných technických jednání se podařilo do tohoto projektu zapracovat nejen technické řešení z velké části odpovídající současným českým normám pro PZS, ale také řadu standardních řešení a produktů AŽD, jako například výstražník AŽD 97 PV nebo závoru AŽD 99 s hliníkovým břevnem srbského vzoru. Další, poněkud nelogickou záludností celého projektu je skutečnost, že v právě probíhající fázi výstavby logistického centra se kromě PZS neinstaluje žádné staniční zabezpečovací zařízení a dodávaná PZS musí být tudíž navržena tak, aby byla schopna správně pracovat jak v autonomním režimu, tak posléze i být integrována s budoucím staničním zabezpečovacím zařízením. S tím souvisí i skutečnost, že návrh topologie kolejiště centra byl proveden odděleně od ideového návrhu zabezpečovacího zařízení, což také působí v řadě ohledů značné technické obtíže i pro návrh přejezdových zařízení, jako například nedostatek místa pro instalaci závor, velmi ostré úhly křížení vozovky a kolejí apod. PZS pro logistické centrum jsou založena na známé koncepci plně traťových PZS, tj. využívají přejezdníků, které se nacházejí v těsné blízkosti přejezdu. Na rozdíl od traťových přejezdů, jejichž aktivační bod se obvykle nachází ve vzdálenosti >1000 m před přejezdem, je však kvůli komplikovanému tvaru kolejiště mnohdy nutné umístit spouštěcí body přejezdů do vzdálenosti mnohem kratší, a to v mezních případech až na vzdálenost 30 m před přejezdem. Právě tyto okolnosti spolu s velmi specifickými požadavky na chování a v některých případech až čtyřkolejných přejezdů, vedou k nestandardnímu a komplikovanému technickému řešení celého zařízení. V současné době je projekt ve fázi dokončování předběžné projektové dokumentace a výroby prototypu jednoho z dodávaných PZS. Dokončení projektu je předpokládáno v průběhu 1. čtvrtletí Dodávka 3 PZS typu PZZ-EA pro obnovu tratě Thessaloniki Alexandroupoli Tento projekt se právě nachází ve fázi finalizace smluvních vztahů. Předmětem projektu je dodávka tří plně autonomních traťových PZS dle příslušných specifikací, tj. opět s využitím přejezdníků. I tento projekt se vyznačuje řadou zvláštností: y Zákazník si výslovně přeje implementovat bodový způsob ovládání přejezdů, přičemž striktně stanovil, že ovládací prvky přejezdu musí být kolejové obvody. Tento požadavek však ve spojení s tím, že y dvě ze tří PZS mají být instalována na úseku trati s ocelovými pražci, předpokládá, že v potřebných úsecích trati dojde buďto k výměně ocelových pražců za betonové či dřevěné, nebo dojde k odizolování kolejnic od těchto ocelových pražců. Výše uvedené specifické požadavky vedou spolu s obecně požadovaným funkčním chováním ke zcela atypickému řešení ovládání PZS pomocí systému ASE 5 nebo EON. Kvůli nepříznivým provozně-technickým vlastnostem takového technického řešení se AŽD v tomto ohledu nadále intenzivně snaží přesvědčit zákazníka ke změně jeho požadavků směrem k použití standardního řešení ovládání přejezdu pomocí počítače náprav. Dodávka 40 ks přestavníků pro obnovu výhybek na trati Domokos Larisa V červnu letošního roku byla společnost AŽD vyzvána jednou z největších řeckých stavebních firem v oboru obnovy a výstavby železničních prací ke spolupráci na projektu obnovy výhybek na železniční trati Domokos Larisa. AŽD by v tomto projektu měla být odpovědná za dodávku, montáž a oživení systému zabezpečení nových výhybek jakožto náhrady za současně používané přestavníky Nippon, které s novými výhybkami nejsou kompatibilní. Součástí projektu je také instalace detektorů koncové polohy jazyků výměny SPA a integrace těchto zařízení s původním zabezpečovacím zařízením. Zvláštností tohoto projektu je požadavek na doložení vhodnosti nabízených přestavníků pro použití na tratích s rychlostí alespoň 200 km/h. Tento požadavek splňuje přestavník AŽD EP 600. V současnosti je nabídka AŽD přezkoumávána koncovým zákazníkem. 9

10 SYMETRIZAČNÍ TLUMIVKA SYT SYMETRIZAČNÍ TLUMIVKA SYT Ing. Milan Š E S T Á K Úvod Na elektrifikovaných železničních tratích v ČR se v současnosti vodič vedený od svodiče přepětí trakčního vedení, např. růžkové bleskojistky, ventilové bleskojistky apod., připojuje přímo na jednu z kolejnic dvoupásových kolejových obvodů. Toto uspořádání se používá v místech, kde není možné připojení svodového vodiče na střed blízké dvojice stykových transformátorů. I když je nesymetrické připojení vedení od svodiče přepětí na jednu kolejnici v souladu s platnou ČSN Předpisy pro elektrická trakční zařízení, z hlediska bezporuchové činnosti dvoupásových kolejových obvodů není vhodné. Nadproudy způsobené atmosférickým nebo provozním přepětím, které jsou vedeny nesymetricky jednou kolejnicí, způsobují poškození výstroje kolejových obvodů, např. stykových transformátorů, kondenzátorových jednotek, přepínačů dodatečného kódování apod. U kolejových obvodů typu KOA1 hrozí navíc nebezpečí poškození vnitřních elektronických jednotek. Při komplexních rekonstrukcích tratí se zlepšují podmínky pro činnost kolejových obvodů zejména snížením měrné svodové admitance železničního svršku. V důsledku toho je proud unikající do země menší, veškerý nadproud protéká kolejnicí a ještě více se tak zvyšuje pravděpodobnost poruchy nebo poškození výstroje kolejových obvodů. V důsledku výše uvedených skutečností vznikla nutnost navrhnout a zavést do provozu symetrizační tlumivku, která bude splňovat následující základní požadavky: y neovlivní funkci kolejového obvodu, y zajistí symetrické rozvedení trakčního zkratového proudu a nadproudu do obou kolejnic při zapůsobení přepěťové ochrany, y vydrží atmosférické impulsní napětí, y vydrží trakční zkratový proud do vypnutí příslušného rychlovypínače. Na základě těchto požadavků bylo formulováno zadání úkolu technického rozvoje číslo 2515 s původním názvem Stykový transformátor 075F a svodový transformátor DT-SVOD a řešení tohoto úkolu bylo zařazeno do plánu technického rozvoje od hospodářského roku 2006/2007. Výsledkem řešení podúkolu číslo Symetrizační tlumivka SYT, na kterém se podíleli pracovníci vývojového pracoviště VPR 12 ZTE a útvaru vývoje VZ Brno, je nový venkovní prvek výstroje kolejových obvodů symetrizační tlumivka SYT č.v Popis konstrukčního řešení Jedním z upřesňujících požadavků zadání bylo, aby konstrukce symetrizační tlumivky SYT vycházela z konstrukčního řešení stykového transformátoru DT 075 E aby byl použit stejný magnetický obvod a výlisek plastové transformátorové skříně a aby byla použita technologie zalití do polyuretanové zalévací hmoty. Vlastní tlumivkový systém se skládá z vinutí, které je vloženo do magnetického obvodu tvořeného dvěma vinutými C jádry s nastavenou vzduchovou mezerou (plášťové provedení). Tento magnetický obvod je shodný s magnetickým obvodem, kterým jsou vybaveny všechny stykové transformátory řady DT 075 vyráběné společností AŽD. Magnetický obvod je stažen stahovací armaturou. Válcové i pásové vývody vinutí jsou upevněny na deskách z elektroizolačního materiálu. Tento celek je uložen v plastové skříni a zalit polyuretanovou zalévací hmotou se zvýšenou tepelnou vodivostí, která vyplňuje celý objem skříně. Skříň tlumivky je vyrobena technologií reaktivního vstřikování z konstrukčního plastu. Vinutí tlumivky je tvořeno dvěma cívkami o 40 závitech, jejichž vodiče typu CSA 25 jsou na válcové kostře tlumivky navinuty společně jako jedna dvojice vodičů (bifilárně), takže vodiče obou cívek bezprostředně sousedí. Smyslem tohoto uspořádání je maximální možné omezení rozptylové impedance tlumivky, symetrické rozdělení impulsního proudu bez nebezpečí předmagnetizace magnetického obvodu a současné omezení silových účinků vyvolaných průchodem velkého proudového impulsu. V levé části víka skříně tlumivky jsou směrem nahoru vyvedeny čtyři válcové vývody jednotlivých cívek vinutí tlumivky označené Z1 (začátek první cívky), Z2 (začátek druhé cívky), K1 (konec první cívky) a K2 (konec druhé cívky). Každý z těchto vývodů je nahoře opatřen šroubem M12 pro připojení kabelového oka. Tyto vývody slouží pro připojení svodu od svodiče přepětí 10

11 SYMETRIZAČNÍ TLUMIVKA SYT (na spojené vývody Z2, K1) nebo ke vzájemnému propojení sériově řazených tlumivek (viz obr. 4). Vývody Z1 a K2 jsou také vyvedeny plochými vývody v přední části tlumivky. Jsou tvořeny plochými měděnými pocínovanými pásy (40 x 4 mm) umístěnými na horní straně zpevňovací desky z elektroizolačního materiálu. Každý vývod je opatřen profilovou podložkou a dvěma mosaznými šrouby M12 x 50 s příslušnými maticemi a podložkami pro připojení lanových propojení ke kolejnicím. Na horní ploše skříně tlumivky je nalepena trvanlivá samolepicí PVC fólie, která plní funkci bezpečnostního nátěru. Hlavní technické parametry y Tlumivka je určena do provozního prostředí AB8/AD4/ AE6/AF2/AG2/AH2 ve smyslu ČSN , což je venkovní prostředí s rozsahem teplot okolního vzduchu od 50 o C do +40 o C, s rozsahem relativní vlhkosti vzduchu od 15 % do 100 %, s výskytem stříkající vody, se silnou prašností, se středními rázy a vibracemi. y Izolační odpor mezi vinutím tlumivky a částmi přístupnými dotyku: 20 MΩ y Elektrická pevnost mezi vinutím tlumivky a částmi přístupnými dotyku: 4 kv y Hlavní rozměry (délka x šířka x výška): 540 x 330 x 310 mm Symetrizační tlumivka SYT se zapojuje mezi kolejnice elektrického kolejového úseku dvoupásového kolejového obvodu v případech, kdy je nutno symetricky svést přepětí z trakčního vedení do zpětného kolejnicového vedení. Je určena pro tratě elektrifikované trakčními soustavami 3 kv nebo 25 kv, 50 Hz nebo 15 kv, 16,7 Hz. y Celková impedance tlumivky je při: a) signálním napětí 5 V o kmitočtu 275 Hz: 24 Ω ±10 % b) signálním napětí 5 V o kmitočtu 75 Hz: 7,4 Ω ±10 % y Stejnosměrný odpor každé cívky tlumivky: 0,014 Ω ±10 % y Tlumivka odolává atmosférickému impulsu 1,2/50 μs a normalizovanému impulsu 8/20 μs y Dovolené trvalé zatížení vinutí tlumivky stejnosměrným proudem: 100 A y Hmotnost: Obr. 1 Symetrizační tlumivka SYT 45 kg Obr. 2 Rozměrový náčrtník tlumivky SYT Obr. 3 Připojení tlumivky SYT ke KO 275 Hz 11

12 SYMETRIZAČNÍ TLUMIVKA SYT Obr. 4 Sériové zapojení dvojice tlumivek SYT ke KO 75 Hz Zapojení Symetrizační tlumivka SYT je určena pro montáž do kolejiště. Může být montována samostatně nebo způsobem, který umožňuje sériové zapojení odpovídajících cívek tlumivek. Ke kolejovým obvodům s pracovním kmitočtem 275 Hz se připojuje pouze jedna tlumivka, neboť její celková impedance na tomto kmitočtu (podle požadavku zadání větší než 10 Ω) neovlivní funkci kolejového obvodu. Pro kolejové obvody s pracovním kmitočtem 75 Hz je nutné použít nejméně dvě sériově řazené tlumivky SYT. Zkoušky, ověřovací provoz Informativní zkoušky odolnosti tlumivky SYT vůči nadproudovým impulsům byly provedeny v Technické laboratoři ABB Brno a ve Zkušebně HAKEL Hradec Králové. Tlumivka SYT vydržela beze změny elektrických vlastností a bez mechanického poškození namáhání atmosférickým impulsem ve tvaru 1,2/50 μs (50 kv/100 ka) a normalizovaným impulsem ve tvaru 8/20 μs (30 kv/11 ka). To pokrývá více než 95 % vyskytujících se atmosférických bleskových jevů. Během října a listopadu 2009 bude v těchto laboratořích realizována celková laboratorní zkouška na úrovni zkoušky typové, u níž je očekáván rovněž vyhovující výsledek. Obr. 5 První prototyp tlumivky SYT v ověřovacím provozu 12

13 SYMETRIZAČNÍ TLUMIVKA SYT Obr. 6 Průrazka a PBI-3 po zásahu bleskem Ověřovací provoz tří prototypů tlumivky SYT probíhá od května 2009 v žst. Grygov, kde jsou tlumivky zapojeny ve svodech od růžkových bleskojistek na trakční bráně TP1-TP2 a na trakčních podpěrách TP65 a TP66. Při zahájení ověřovacího provozu byla pracovníky Fakulty dopravní ČVUT Praha provedena zkouška kompatibility tlumivky SYT s kolejovými obvody. Funkce žádného z měřených kolejových obvodů nebyla připojením tlumivky SYT ovlivněna. Aby bylo možné zjistit, že ověřovanými tlumivkami prošel nadproudový impuls, byla do svodů namontována počítadla bleskových impulsů HAKEL typu PBI-3. Dosud bylo napočítáno šest událostí, které byly způsobeny atmosférickými bleskovými jevy, přičemž příslušné kolejové obvody pracovaly bez poruchy a jejich výstroj nebyla poškozena. Při nejničivější události (atmosférickém výboji) v průběhu ověřovacího provozu byla upálena růžková bleskojistka na TP65, roztržena průrazka UPO 500 a přepálen průchozí vodič počítadla PBI-3. Přitom příslušný kolejový obvod nebyl obsazen a zabezpečovací zařízení nebylo poškozeno. Závěrečné vyhodnocení ověřovacího provozu je naplánováno na listopad Vzhledem k dosavadnímu bezporuchovému průběhu ověřování lze očekávat kladné vyhodnocení s doporučením vydat souhlas s použitím tlumivky SYT na železniční dopravní cestě ve vlastnictví státu. Závěr Po schválení použití symetrizační tlumivky na ŽDC bude mít AŽD Praha s.r.o. ve svém výrobním programu nový venkovní prvek výstroje kolejových obvodů, který přispěje ke zvýšení ochrany zabezpečovacího zařízení před účinky atmosférických výbojů a nadproudových jevů. 13

14 ZAVÁDĚNÍ VÝHYBEK S POHYBLIVÝMI HROTY SRDCOVEK ZAVÁDĚNÍ JEDNODUCHÝCH VÝHYBEK S POHYBLIVÝMI HROTY SRDCOVEK V ŽELEZNIČNÍ SÍTI ČR Ing. Josef A D A M E C V poslední době úspěšně pokračuje vkládání jednoduchých výhybek s pohyblivým hrotem srdcovky (PHS) do soustavy svršku UIC 60. Nutno však přiznat, že se to někdy neobejde bez problémů, vzniklých komplikovanou dopravou takovéto výhybkové konstrukce na místo montáže a kvalitou zrekonstruovaného podloží (např. v žst. Poříčany), neodbornou montáží PHS na místě (např. v žst. Stříbro) nebo ještě dodatečnými úpravami PHS na místě (např. v žst. Bystřice nad Olší). Tyto prvotní problémy mohou mít potom vliv na seřízení a funkci venkovních zabezpečovacích prvků a je někdy velmi těžké (a hlavně zdlouhavé) z naší strany prokázat skutečnou příčinu a následně zajistit nápravu, buď u výrobce výhybkových konstrukcí (DT výhybkárna a strojírna a.s. Prostějov), nebo u subjektu, který se na montáži a pokládce PHS podílel (např. Skanska, Chládek&Tintěra, GJW). Zatím jsme se však vždy ze strany AŽD Praha dokázali s nastalými problémy vypořádat a zajistit nápravu. Tyto získané zkušenosti pak uplatňujeme u výrobce PHS již při vlastní prototypové přejímce PHS a požadujeme, aby výrobce PHS zajistil účast svých odborníků při vlastním vkládání výhybkových konstrukcí, což se zatím ve většině případů nestávalo. V minulém a letošním roce byla vložena jedna výhybka s PHS v žst. Bystřice nad Olší, dvě výhybky s PHS v žst. Stříbro, všechny tvaru J60-1: PHS a jedna výhybka s PHS tvaru J60-1: PHS v žst. Čerčany. V tomto roce se ještě připravuje vložení druhé výhybky s PHS tvaru J60-1: PHS v žst. Čerčany. A v příštím roce očekáváme další rozšiřování těchto výhybkových konstrukcí v žst. Dolní Žandov a Pavlovice. Navíc výrobce výhybek DT Prostějov připravuje výhledově výrobu až 60 kusů jednoduchých výhybek s PHS soustavy svršku UIC 60 i dalších tvarů pro trať Brno Přerov, která se bude připravovat na zavedení traťové rychlosti 200 km.h -1. Tím budeme mít v nejbližší budoucnosti odzkoušeno zabezpečení všech základních tvarů jednoduchých výhybek s PHS soustavy svršku UIC 60, protože zatím chybí v provozu ještě výhybky J60-1:9(11)-300 PHS a J60-1:18, PHS, se kterými se na uvedené trati počítá. Reálné využívání výhybek s PHS na železničních tratích České republiky sahá do roku 2002, kdy byla mezi výrobcem výhybek DT výhybkárna a strojírna a. s. Prostějov a AŽD Praha s.r.o. uzavřena smlouva o spolupráci na vývoji a systému zabezpečení výhybky tvaru J60-1: PHS, a spolupráce pokračovala v roce 2004 uzavřením smlouvy na vývoj a zabezpečení výhybky J60-1:26, PHS. Veškeré projekční, vývojové a výrobně-montážní činnosti probíhaly za účinné spolupráce odborných oddělení SŽDC, ČD, SUDOP, TÚDC, VUT Brno a VÚŽ. Uvedené výhybky vybavované PHS jsou určeny pro pojíždění rychlostí až 300 km.h -1 přímým směrem. Rychlost pojíždění výhybek odbočným směrem se určuje ve smyslu ČSN Např. výhybka J60-1:26, PHS umožňuje rychlost jízdy odbočným směrem až 130 km.h -1. Nynější, rozšiřující se využívání PHS je mimo jiné podmíněno i úspěšným vyhodnocením ověřovacího provozu zabezpečovací části a provozního ověření vlastních výhybkových konstrukcí, a to: a) výhybky č. 5 tvaru J60-1:12-50 PHS v žst. Vranovice, v září 2005, b) výhybky č. 3 tvaru J60-1:26, PHS v žst. Poříčany, v dubnu Rozdíl mezi realizací těchto výhybek spočíval v tom, že výhybka č. 5 v žst. Vranovice byla již standardní, dlouhodobě provozovaná výhybka s čelisťovým závěrem ve žlabových přírubových pražcích, ovládaná jedním přestavníkem, u které byla stávající pevná srdcovka vyměněna za srdcovku s PHS. Naproti tomu u výhybky tvaru J60-1:26, PHS šlo o vložení nové výhybky v žst. Poříčany jako náhrady za stávající výhybku č. 3 tvaru J60-1:18, (obr. 1 a 2), což umožnilo průjezd odbočným směrem 2. kolejí rychlostí 120 km.h

15 ZAVÁDĚNÍ VÝHYBEK S POHYBLIVÝMI HROTY SRDCOVEK Obr. 1 Výměnová část Obr. 2 PHS Stávající a připravované výhybkové konstrukce s PHS se vyznačují tím, že: a) mají ve výměnové části čelisťový výměnový závěr ve žlabovém přírubovém provedení s odpovídajícím přírubovým přestavníkem y u tvarů J60-1:9(11)-300, J60-1:12-500, J60-1: a J60-1:18, po jednom přestavníku, y u tvaru J60-1:26, čtyři přestavníky; b) v části PHS mají čelisťový výměnový závěr ve žlabovém přírubovém provedení s odpovídajícím přírubovým přestavníkem y u tvarů J60-1:9(11)-300, J60-1:12-500, J60-1:14-760, po jednom přestavníku, y u tvarů J60-1:18, a J60-1:26, dva přestavníky; c) výměnová část má snímače polohy pro kontrolu koncové polohy přilehlého jazyka (počet dle max. rychlosti pojíždění a zapojení výhybky samostatně nebo sdružené v kolejové spojce dle stávajících projektových zásad TN AŽD 0721); d) PHS má jeden snímač polohy pro kontrolu najetí z nesprávného směru (tzv. rozřez), který tak zároveň zajišťuje tuto kontrolu i pro výměnovou část výhybky. PHS mohou být používány jako součást celé nově vkládané výhybkové konstrukce nebo mohou být u již provozovaných výhybek vyměněny za stávající pevnou srdcovku, samozřejmě při zajištění nutných úprav stávajícího zabezpečovacího zařízení (schéma, napájení, označení) a úprav stavebních. Na obr. č. 3 a 4 je vidět konfigurace výhybek č. 12 a 13 s PHS v žst. Stříbro. Obr. 3 Pohled od výměnové části v. č. 13 k v. č. 12 Obr. 4 Pohled od PHS v. č. 13 k v. č

16 ZAVÁDĚNÍ VÝHYBEK S POHYBLIVÝMI HROTY SRDCOVEK Se zaváděním výhybek s PHS však částečně nastává problém s kontrolou přestavných odporů výhybek a s měřením přestavných sil elektromotorických přestavníků. To se dosud provádělo měřicím čepem, který se vkládá do spoje mezi přestavník a ovládanou část výhybky. U výhybkových konstrukcí, kde jsou pohyblivé části ovládány více přestavníky, je toto měření již zdlouhavé a u výhybky např. se čtyřmi přestavníky ve výměně a s dvěma přestavníky na PHS je to prakticky nemožné. Navíc bývají spoje silně znečištěny, někdy je velmi obtížné je rozebrat, vše se odehrává v oblasti průjezdného profilu a frekvence provozu na tratích s výhybkami s PHS je velmi silná. Uvedené skutečnosti vedly k automatickému sledování přestavných odporů na principu měření činného příkonu třífázového asynchronního motoru přestavníku. Činný příkon je přímo úměrný okamžité síle, kterou přestavník působí na výhybku při přestavování, a tím i přímo úměrný okamžité hodnotě přestavného odporu. Práce každého přestavníku je monitorována ve stejném okamžiku. Průběh činného příkonu přestavníku je vizuálně zpracován pro potřeby údržby. Toto automatické měření při přestavování provádí diagnostické zařízení (DMS EP), které v době mimo vlastní přestavování pracuje také permanentně jako hlídač izolačního stavu (HIS). Podrobnější informace o tomto zařízení byly již uvedeny v Technickém zpravodaji č. 1/2009. Důvodem pro zavádění PHS, zajišťujících nepřerušenou pojížděnou hranu, je zvyšování rychlostí, výhled na provozování naklápěcích souprav, vyšší komfort jízdy, konfigurace výhybek ve stísněných poměrech a menší dynamické namáhání výhybkových konstrukcí. Uvedené důvody pak vedou k projektování a k nasazování výhybkových konstrukcí s PHS buď zcela nových, nebo k realizaci na výhybkách provozovaných a patřičně regenerovaných, kde může docházet k výměně pevných srdcovek za srdcovky pohyblivé (s pohyblivým hrotem). Náhled na zavádění PHS je však v různých zemích různý a nelze ho zobecnit. Je to dáno kvalitou vlastních výhybkových konstrukcí (životností pevných srdcovek), kvalitou železničního svršku a jeho údržbou, typem a technickým stavem projíždějících vozidel, smíšeností provozu (nákladní, osobní, vysokorychlostní), požadavky na zvýšený komfort jízdy a hlavně finančními náklady na zabezpečení těchto výhybkových konstrukcí. Nákladná je také jen případná rekonstrukce stávajících výhybek, neboť je potřeba nejen rozšířit zabezpečovací zařízení o napájení, ovládání a kontrolu dalších venkovních prvků (přestavníky, snímače polohy, zámky), ale daleko komplikovanější (a nepoměrně dražší) jsou stavební úpravy na daném úseku vyvolané delší stavební délkou srdcovkové části výhybky s PHS oproti délce srdcovkové části výhybky s pevnou srdcovkou. Například pouze z hlediska rychlosti je nejnižší doporučovaná rychlost 160 km.h -1, která se pak postupně posouvá k hranici 250 km.h -1. Zajímavá je však skutečnost, že Úřední věstník Evropské unie L 77/27 ( ) v kapitole Použití srdcovek s pohyblivými částmi uvádí: Výhybky a výhybkové konstrukce na vysokorychlostních tratích, které mají být vybudovány pro rychlost rovnající se 280 km.h -1 nebo vyšší, musí mít pohyblivé části srdcovek. Na úsecích budoucích vysokorychlostních tratí a na jejich spojovacích tratích určených pro maximální rychlost nižší než 280 km.h -1 je možné použít výhybky a výhybkové konstrukce s pevnou srdcovkou. Tím se hranice rychlosti pro používání PHS posouvá ještě výše, a jak je tedy zřejmé, hledisko rychlosti pro používání PHS není do rychlosti 280 km.h -1 vlastně rozhodující. A v našich geograficko-provozních poměrech převáží hledisko rychlosti pro používání PHS až při budování vysokorychlostních tratí na rychlost 300 km.h

17 NEJEN ŽELEZNICÍ ŽIJE AŽD NEJEN ŽELEZNICÍ ŽIJE AŽD Ing. Petr V E L Í N S K Ý AŽD Praha s.r.o. uskutečňuje celou řadu činností spojených s železniční, případně i silniční dopravou v ČR i v zahraničí. Ale ne všechny činnosti jsou výhradně orientovány na dopravu např. prostřednictvím oddělení speciální techniky (OST) se AŽD zabývá oblastí objektové bezpečnosti zajišťuje řadu služeb dodávaných dle přání a požadavků zákazníků jednotlivě nebo jako komplexní celek a to od poradenské činnosti a zajištění studií týkajících se požadované problematiky přes zpracování projektů až po vlastní dodávku, montáž, uvedení požadované technologie do provozu a záruční i pozáruční servis. OST je schopno splnit požadavky na zabezpečení jakékoliv objektové bezpečnosti nicméně těžiště své činnosti vidí v zabezpečovacích systémech vhodných pro zabezpečení věznic. To je samozřejmě mnohem složitější než v civilním sektoru tam se předpokládá narušení zvenku směrem dovnitř a tomu je celý systém přizpůsoben. Ve vězeňství je směr napadení zvenku dovnitř uvažován také, ale doposud mnohem podstatnější je záležitost směru opačného tedy zevnitř ven. Z toho plynou hlavní úkoly, které musí plnit zabezpečení věznice: y zabránit úniku odsouzených mimo věznici, y vyloučit pohyb vězněných v jiných než jim povolených prostorech, y zajistit bezpečnost vězněných osob (mezi sebou uvnitř kolektivů), y zajistit bezpečnost uniformovaných zaměstnanců věznice při pohybu mezi vězněnými, y zajistit bezpečnost civilních zaměstnanců věznice. Objektová bezpečnost v tomto případě znamená souhrn elektronických systémů a mechanických zařízení, jejichž vzájemná součinnost je ještě provázána s organizačními opatřeními pracovníků věznice. K nejznámějším mechanickým zábranným prostředkům ve vězeňství se počítají zřejmě mříže (katry) a celové dveře. Perimetr věznice, tzn. její hranice se svobodou, je podle typu věznice tvořen kombinací zeď-plot, plot-plot s různými doplňky pro snížení možnosti jejich překonání (hladký povrch bez výstupků, žiletkový drát nebo pletivo apod.). OST se samozřejmě soustřeďuje zejména na elektronickou část zabezpečení výše stručně popsané mechanické prostředky jsou většinou součástí stavební rekonstrukce daného ústavu a organizační opatření jsou vnitřní záležitostí té které věznice. Elektronická část objektové bezpečnosti zahrnuje následující produkty: y Zabezpečovací systémy EZS Elektronické prvky indikují neoprávněné otevření dveří, oken, mříží, vstup do daného prostoru, rozbití okna atd. Tento nežádoucí stav je následně ohlášen lokálně sirénou nebo majákem, resp. poplachové stavy jednotlivých čidel jsou soustředěny do jednoho místa, kde jsou vyhodnoceny (velín, operační středisko, pult centrální ochrany apod.). y Systém obvodové ochrany perimetrii Perimetrické systémy (mikrovlnné bariéry, infračervené závory, plotové systémy) posouvají indikaci neoprávněného vniknutí až na hranici střeženého prostoru, čímž se výrazně zvyšuje ochrana objektů v tomto prostoru. y Kamerové systémy CCTV Individuálně použity umožňují vzdálený dohled nad prostory, které jsou např. bez obsluhy. Záběry je možno zaznamenávat trvale nebo příkazem obsluhy/dozoru. Ve spojení se systémem EZS, perimetrickým systémem, EPS, ACS je možno systém např. naprogramovat tak, aby se příslušná kamera a záznam automaticky zapnuly v okamžiku, kdy některé z čidel vyhlásí alarm pevné nebo otočné kamery. y Systém kontroly vstupů ACS Umožňuje evidenci pohybu osob po objektu nebo prostoru. Zejména ve spojení s ovládáním zámků (tedy povolováním průchodu) je možno vytvářet kategorie přístupových oprávnění. Ve spojení s osobními tísňovými hlásiči umožní systém ACS v případě vyslání signálu tísně přesně určit, kde k napadení došlo (např. ve spojení s CCTV dojde k sepnutí kamery se záznamem prostoru místa napadení). Součástí tohoto systému může být kontrola docházky nebo placení stravného v podnikové jídelně. 17

18 NEJEN ŽELEZNICÍ ŽIJE AŽD y Protipožární systémy EPS Nutná součást všech objektů s pohybem i bez pohybu osob, skladových prostor atd. jako základní prostředek pro eliminaci škod na majetku a lidských životech. Ve spojení s CCTV sepnutí kamery se záznamem prostoru místa vyhlášeného požárního nebezpečí. y Telefony, domácí telefony, videotelefony T, DT, VDT Základní komunikační technologie bez spojení není velení. y Strukturovaná kabeláž, datové sítě IT Základ datové komunikace pro výměnu informací uvnitř i vně organizace. y Ozvučovácí systémy, místní rozhlas Doplněk hlavních zabezpečovacích systémů např. vyhlášení požárního či jiného poplachu v daném prostoru; možnost oslovení všech v jeden okamžik. y Televizní rozvody - STA Komplexní doplněk slaboproudých technologií. y Systémy měření a regulace MAR Buď samostatně, nebo ve spojení s dalšími zabezpečovacími systémy registrují řadu veličin, po jejichž vyhodnocení mohou zpětně řídit vybrané technologické celky např. ve spojení s ACS vyhodnotí, že v určitém prostoru se už nikdo nenachází pak v něm vypnou světla, klimatizaci a ztlumí topení). y Silnoproudé a slaboproudé rozvody (kabeláže, rozvaděče) Revize stávajících i realizace nových v rámci komplexních služeb na klíč nebo individuálně. Jak již bylo řečeno, užívají se zařízení dostupná na trhu nebo zařízení z vlastní produkce. Ano, i oblast objektové bezpečnosti může být zdrojem zadání úkolu technického rozvoje - oddělení OST ve spolupráci s externími vývojovými pracovníky takto vyvinulo systém zabezpečení AREST. Ten byl pak v praxi úspěšně nasazen ve věznici Sabinov. V průběhu zkušebního provozu a následně i ostrého nasazení do běžného provozu věznice se ukázalo, že některé původně teoreticky navržené funkce nesplňují požadavky praxe a zároveň, že některé prvky je třeba doplnit. To byl základ pro následná zadání dalších úkolů TR konkrétně se jednalo o vývoj servisního SW, který uživatelsky usnadní obsluhu celého systému, náhrada funkčně méně spolehlivých desek ICP, ICK (pro vyhodnocení a zpracování poplachových signálů čidel) hardwarově i softwarově novou deskou TC a nově hardwarově vybavené hlásky. Tyto úkoly byly splněny nebo jsou před dokončením jejich výsledky jsou ověřovány jednak na zařízení umístěném v prostorách oddělení speciální techniky v budově AŽD a jednak pak přímo v ostrém praktickém provozu v Sabinově. Zároveň se ukázalo jako vhodné, doplnit elektronické systémy poslední generace vlastní konstrukcí mechanických zábranných prostředků konkrétně kontaktů signalizujících správné uzamčení zámků dveří, mříží atd., a dále pak pevných i otvíracích mříží. I tento úkol byl úspěšně dokončen. Byl završen získáním certifikátu akreditované zkušebny TREZOR TEST a zejména získáním certifikátu Národního bezpečnostního úřadu (bezpečnostní třída 3). Tím bylo rozšířeno portfolio dodávané techniky, umožňující ještě lépe reagovat na požadavky potenciálních zákazníků a upevnit tak pro AŽD Praha s.r.o. místo na trhu v oblasti objektové bezpečnosti. y Rozpoznávání registračních značek vozidel automatický vjezdový systém. Významný doplněk rozšiřující využití systému ACS i pro pohyb vozidel po objektu. O tom jakými zařízeními (buď z vlastní produkce, anebo z komponent na trhu dosažitelných) se dané systémy budou realizovat, závisí na dokonalé znalosti konkrétního prostředí a seznámení se z požadavky budoucích uživatelů pracovníků věznice. Diskuze s nimi jsou velmi důležité, protože oni ve velké většině nemají přehled o posledním stavu techniky v tomto oboru seznámení s technikou a zejména diskuze o jejím nasazení uživateli umožní si uvědomit, co si vlastně od systému zabezpečení může dovolit chtít. Na základě takto stanovených požadavků se zpracuje projektová dokumentace a může se začít realizovat. (Tento postup je velmi zjednodušen, protože neuvažuje procedury veřejné soutěže, která všemu nutně ze zákona musí předcházet.) Záběr ze zkoušek otvíracích mříží v certifikované zkušebně Trezor Test. Na fotografii je zachycena zkouška zátěží 6 tun na zámkovou část. 18

19 AUTOMATIZACE TŘÍDICÍHO PROCESU NA SPÁDOVIŠTÍCH MODERNÍ ZPŮSOBY AUTOMATIZACE TŘÍDICÍHO PROCESU NA SPÁDOVIŠTÍCH Ing. Stanislav Z Á Ř E C K Ý Příspěvek představuje moderní systém řízení automatizace spádovišť jak všeobecně, tak i se zaměřením na konkrétní nejmodernější produkt v této oblasti. Úvod Jedním ze základních kamenů v železniční síti, který umožňuje sestavování nákladních vlaků, jsou seřaďovací stanice. Seřaďovací stanice je většinou složena z vjezdové skupiny kolejí, kam přijíždí vlaky určené k následnému rozřazení, svážného pahrbku, skupiny směrových kolejí a odjezdové skupiny kolejí, ze které následně odjíždí již nově seřazené vlaky. Pokud mluvíme o spádovišti, myslí se většinou oblast seřaďovací stanice zahrnující svážný pahrbek a rozpouštěcí zhlaví směrové skupiny kolejí. Obr. 1 Příklad řešení spádoviště (Čierna nad Tisou) 19

20 AUTOMATIZACE TŘÍDICÍHO PROCESU NA SPÁDOVIŠTÍCH Obr. 2 Pohled na rozpouštěcí zhlaví (České Budějovice) 20

21 AUTOMATIZACE TŘÍDICÍHO PROCESU NA SPÁDOVIŠTÍCH Obr. 3 Příklad blokové struktury systému pro automatické rozřazování y y y Obr. 4 Příklad uspořádání pracoviště obsluhy (Čierna n. T.) 21

22 AUTOMATIZACE TŘÍDICÍHO PROCESU NA SPÁDOVIŠTÍCH Automatické vedení odvěsu na cílovou kolej Obr. 5 Příklad rozmístění kolejových brzd pro plně automatickou regulaci rychlosti odvěsů 22

23 AUTOMATIZACE TŘÍDÍCÍHO PROCESU NA SPÁDOVIŠTÍCH Regulace rychlosti odvěsů v prostoru spádoviště Cílem regulace rychlosti odvěsů u automatizovaných spádovišť je zajistit dojetí odvěsu na již stojící vozy rychlostí, která nepřekračuje maximálně povolenou nájezdovou rychlost. Regulace rychlosti se provádí ve většině případů kolejovými brzdami (hydraulickými nebo pneumatickými). Kolejové brzdy jsou v prostoru spádoviště prostorově rozděleny do několika míst (tzv. sledů). Pro plně automatickou regulaci rychlosti odvěsů jsou používány tři sledy. V prvním sledu (v tzv. srázové brzdě) je zajišťováno pouze tzv. intervalové brzdění. Úkolem intervalového brzdění je zajistit mezi odvěsy intervaly potřebné pro správné prostorové rozdělení jednotlivých odvěsů. Druhý sled (tzv. údolní brzdy) zajišťuje již orientační cílové brzdění. Protože není ale možné v prostoru mezi svážným pahrbkem a cílovou kolejí regulovat rychlost odvěsu přesně, slouží druhý sled pouze ke snížení rychlosti odvěsu tak, aby se výsledná rychlost dala regulovat v méně výkonných brzdách třetího sledu. Výsledná rychlost odvěsu na cílové koleji je pak dosahována pomocí třetího sledu (tzv. cílové brzdy). Cílové brzdy mohou být soustředěny na směrových kolejích ve více sledech (většinou podle délky a spádu směrových kolejí). Obr. 6 Blokové schéma regulace rychlosti v kolejové brzdě Pro vlastní regulaci rychlosti je vždy nutné provést tzv. dynamický výpočet spádoviště. Dynamický výpočet pak určí konkrétní výstupní rychlosti ze všech kolejových brzd v závislosti na charakteru spádoviště (sklonové poměry apod.) i na vlastnostech jednotlivých odvěsů (aby nedocházelo k dobíhání odvěsů apod.). Dynamický výpočet dává také odpověď na otázku volby výkonu jednotlivých kolejových brzd (na základě poměru vypočítané vstupní a požadované výstupní rychlosti v kolejových brzdách). Vlastní regulace kolejových brzd je u moderních systémů prováděna elektronicky pomocí tzv. regulátorů rychlosti. Regulátory rychlosti jsou vždy samostatné pro každou kolejovou brzdu a zajišťují volbu přítlačné síly, kterou kolejová brzda působí na projíždějící nákolek. Pro svou činnost regulátor rychlosti Obr. 7 Rozložení bezpečnosti v systému automatického rozřazování 23

24 AUTOMATIZACE TŘÍDICÍHO PROCESU NA SPÁDOVIŠTÍCH potřebuje informaci o požadované výstupní rychlosti, kterou pak porovnává s aktuální rychlostí odvěsu v kolejové brzdě. Pro volbu optimálního brzdného stupně je nutná i informace o tzv. střední kategorii hmotnosti odvěsu získávaná z měřiče hmotnosti. Informace o požadované výstupní rychlosti je získávána z databáze výstupních rychlostí, která je specifická pro každou kolejovou brzdu a může se lišit i podle cílové koleje (na každou cílovou kolej mohou být různé např. jízdní odpory apod.) a střední kategorie hmotnosti odvěsu (např. těžký odvěs se z kopce rozjede více než lehký apod.). Měření aktuální rychlosti odvěsu v kolejové brzdě je odstartováno až v době průjezdu odvěsu kontrolním místem a je prováděno radarovým měřičem rychlosti. Pro detekci průjezdu je používán buď kolejový obvod kolejové brzdy nebo kolejový dotyk umístěný cca 5 m před začátkem kolejové brzdy. Měření aktuální rychlosti je vyhodnocováno programově v reálném čase, protože rychlost odvěsu se mění při brzdění v kolejové brzdě. Okamžitá rychlost je následně porovnávána s požadovanou rychlostí a podle toho je korigována i přítlačná síla kolejové brzdy na projíždějící nákolky. Zabezpečené jízdy v obvodu spádoviště V obvodu spádoviště se provádí nejen rozpouštění, ale i klasické posunové manipulace, případně i jízdy vlaků. Posunové manipulace se liší od rozpouštění zejména tím, že tady nejde o jízdy samostatných odvěsů, ale celých posunových dílů včetně hnacích vozidel. Aby bylo minimalizováno riziko případných škod vlivem např. vykolejení nebo bočního či čelního střetu, musí být jízdy posunů nebo vlaků povoleny povolujícími návěstmi v souladu s platnými předpisy. Posunové cesty v obvodu spádoviště navíc mohou vést přes kolejové brzdy, je tedy nutné zajistit, aby byly kolejové brzdy před příjezdem a po celou dobu jízdy drážních vozidel přes ně odbrzděny. Jízdy vlaků, kde se dá předpokládat i jízda vozů s nebezpečným nákladem, jsou přes kolejové brzdy i svážný pahrbek většinou zakázány. Pro jízdy v obvodu spádoviště je nutno také zjišťovat volnost. Na spádovišti jsou, ale z důvodu rychlé reakce při detekci obsazení výměn, používány většinou sériové kolejové obvody, které z hlediska svého principu neumožňují bezpečné zjištění volnosti jízdní cesty. Volnost celé jízdní cesty pak musí být zjišťována buď pohledem, nebo jiným, doplňujícím technickým prostředkem (např. počítačem náprav). Protože tedy systém pro automatizaci třídicího procesu na spádovištích musí obsahovat i bezpečnostní funkce, je možné jej rozdělit na část zajišťující bezpečnost (tzv. zabezpečovací část) a část nezajišťující bezpečnost (neboli automatizační část). Bezpečnostní část tedy zajišťuje přímo funkce související s bezpečností (musí vyhovět požadavkům na železniční zabezpečovací zařízení s potřebnou úrovní bezpečnosti, tzv. SIL), a to kumulovaně jak pro část vedení odvěsů, tak i pro část zajišťující zabezpečené jízdy v obvodu spádoviště. Mezi bezpečnostní funkce patří zejména: y nepovolit přestavení obsazené výměny, y nepovolit přestavení výměny závěrované v jízdní cestě, y nepovolit rozsvícení povolující návěsti, pokud nejsou splněny předepsané podmínky, y zajistit bezpečnou vazbu na sousední zabezpečovací zařízení (souhlasové vazby). Z obr. 7 je vidět, že prvky související s bezpečností jsou jak ve vnitřní, tak i ve venkovní části. Ve venkovní části ale není mnohdy možné splnit všechny požadavky na bezpečnost, které jdou často proti požadavkům na rychlé reakce (jako jsou například sériové kolejové obvody). Je tedy nutné tolerovat určitou hranici rizika. Míru tolerovatelného rizika pak určuje provozovatel systému. Části, které přímo nesouvisí s bezpečností (tzn. části, u nichž při poruše nemůže dojít k ohrožení bezpečnosti například vykolejením nebo nadměrným poškozením drážních vozidel), je pak možno konstruovat bez požadavku na bezpečnost, ve většině případů je ale požadována spolehlivost. Je tedy nutno pamatovat při návrhu a provozování na dostatečnou dostupnost náhradních dílů a případně i zálohu jednotlivých systémů. Aplikace Jako příklad aplikace moderního systému automatického rozřazování je uveden systém MODEST-MARSHAL, který byl uveden do provozu v červnu roku 2008 na spádovišti normálního rozchodu železniční stanice Čierna nad Tisou. V oblasti spádoviště se nachází celkem 20 výměn, které umožňují rozřazování na 21 směrových kolejí. Regulace rychlosti je prováděna hydraulickými kolejovými brzdami ve dvou sledech (ve funkci srázové a údolních brzd), cílové brzdy nejsou použity (tzn. dobrzdění odvěsů provádějí zarážkáři). Systém MODEST-MARSHAL je systém, který vychází ze zabezpečovacího zařízení rodiny MODEST. Využívá tedy osvědčenou základnu pro bezpečnostní část, která je doplněna o automatizační nástavbu. V automatizační části je systém složen z tzv. Marshaling Post obsahujícího počítače BOS (Braking Operation Station) a SOS (Shunting Operation Station). Úkolem počítače SOS je vytváření tzv. tříděnky a poskytování informací o cílových kolejích jednotlivých odvěsů systému zabezpečovacího zařízení. Pro optimální tvorbu tříděnky je počítač SOS připojen na podnikový informační systém provozovatele (ŽSR), který poskytuje již předpřipravené informace 24