Smyčky, triangly & spol.

  1. Úvod
  2. Reverz
  3. Smyčka
  4. Triangl
  5. Ostatní
  6. Závěr

Úvod

    Při stavbě jen trochu složitějšího kolejiště se neobejdeme bez spojení kolejí, které mají opačnou polaritu. Je jedno, zda jde o čistý analog a napájení stejnosměrné nebo o připojení na signál digitální, tedy střídavý. Pokud něco takového při stavbě kolejiva uděláme, dojde při zapnutí ke zkratu. Takže je to nutno nějak ošetřit. A rozhodně byste neměli přehlédnout článek "Reverz", který umožňuje ovládání reverzní smyčky programově !!!

Na začátek článku

Reverz

    Reverzní modul je zařízení, které v určitém kolejovém úseku obrátí polaritu. Prakticky prohodí napájecí vodiče. Pokud chceme spojit koleje, které mají polaritu navzájem opačnou, je nutno mezi ně vložit kolejovou část, které se říká přechodový úsek. Tento přechodový úsek je na svých koncích ohraničen styčnými body, ve kterých je kolej přerušená. V obou kolejnicích. Podle potřeby je přechodový úsek střídavě přepínán vždy tak, aby polarita byla v jednom ze styčných bodů souhlasná. Je tedy připojen buď k jedné nebo druhé straně ostatních kolejí. Ostatní koleje, zbytek, základ, taky main, jsou koleje, připojené na hlavní rozvod sběrnice J-K. Bez modulů obracejících polaritu. Polarita je tedy v těchto částech kolejiště, v textu označovaná, jako "z", stále stejná.

    Zdroj a způsob přepínání není hlavním předmětem tohoto článku (na webu popsáno mnohokráte), tak jen stručně o nejpoužívanějších zařízeních. K dispozici je toho dost, počínaje ručně ovládaným páčkovým dvoupólovým přepínačem (zdroj přepnutí je ruční), přes relé (ovládané třeba kolejovým spínačem), až k reverzním modulům, které to udělají automaticky. Ale i to relé nebo přepínač jsou vlastně reverzním modulem. Automatické reverzní moduly nebo také moduly zpětné smyčky vyrábějí více či méně renomovaní výrobci. Za obě kategorie třeba Lenz LK100 (LK200) nebo 023 DCC-Reverz od STE electronic. Tyto automatické moduly jsou spínané prakticky zkratovým proudem, který vznikne při vjetí vozidla s kovovými koly na styčný bod.

    K základním aplikacím, kde je nutno spojit koleje s opačnou polaritou, patří zpětná smyčka a triangl. Ostatní konstrukce jsou vlastně jen různé modifikace těchto typů. Pokud jsme v digi a v softwarovém ovládání, pak jsou některé, na webu viděné konstrukce, zcela chybné, tak asi nebude na škodu, když si to trochu probereme.

Na začátek článku

Smyčka

    Zpětná smyčka slouží k obrácení orientace mašiny (vlaku). Aby vlak mohl jet po stejné koleji jednou tam a jednou zpět, je nutno ho někde otočit. Pokud je na kolejišti pouze jedna zpětná smyčka, povede se nám otočit jen jednou. Pro druhé otočení je třeba smyčku vycouvat. Chceme-li se tomu vyhnout, musí být smyčky dvě. Smyčku ovšem může nahradit nebo doplnit i triangl (viz níže). I v něm lze orientaci vlaku změnit.

Základní konstrukce zpětné smyčky.
 
Uspořádání bloků zpětné kolejové smyčky. Pokud vynecháme blok B3, neprojede mašina plynule, ale zastaví v bloku B2, a pak se znovu rozjede do výchozího bloku B1.

    Na předchozím obrázku je klasická zpětná smyčka. Mašina do ní vjede zleva doprava, přes výhybku směrem rovně (R), přes bod A, objede oblouk a přes bod B pak výhybkou ve směru odbočkou (O) se vrátí do výchozího místa. Jenže jede opačným směrem. Snadno zjistíme, že jedna kolejnice po průchodu smyčkou skončí na kolejnici druhé. Došlo by tak k elektrickému zkratu. Proto musí být kolejnice ve smyčce někde přerušené. Obě. Pokud by však přerušení bylo jen na jednom místě smyčky, těžko by to šlo elektricky ošetřit. Takže celá smyčka se oddělí od "zbytku" kolejiště (z) na obou koncích, jak je naznačeno v bodech A a B (obě kolejnice). Úsek mezi body A a B se nazývá přechodový (p) a ten se podle potřeby přepíná ke "zbytku" kolejiště (z) tak, aby při přejezdu přes jeden ze styčných bodů (A, B) byla polarita na obou stranách styčného bodu stejná. Jednoduše řečeno, když mašina jede přes bod A , kolejnice zde jsou spojeny, v bodě B odpojeny. A naopak, tedy po přepnutí reverzního modulu jsou kolejnice jakoby  spojeny  v bodě B, v bodě A jsou odpojeny. Prostě jednou je přechodový úsek spojen v bodě A, podruhé v bodě B. Tak, to bychom měli ten základ.

    Z toho ovšem vyplývá podmínka, která je u klasické zpětné smyčky splněna vlastně automaticky. Je jasné, že když vjedeme na přechodový úsek, musí tam vjet celý vlak, než lze přehodit výhybku a vyjet zpět na část z. Když to převedeme i do elektrické polohy, znamená to, že přechodový úsek musí být delší, než nejdelší projíždějící vlak. Je to celkem logické, protože pokud bude již mašina projíždět bodem B, který tedy bude propojen, musí být přechodový úsek odpojen v bodě A (na obou stranách už bude opačná polarita) a kovová kola by způsobila zkrat v bodě A. Jedinou výjimkou by byly vagony s plastovými koly.

    Tento nežádoucí efekt (u vozů s kovovými koly) lze vyloučit i krátkým izolovaným kusem kolejnice (stačí pár mm a u obou kolejnic, ani to nemusí být ve stejném místě). Vozidla, mající z nějakého důvodu propojené nápravy (osvětlení), už ovšem na toto místo nesmí a nebo musí být patřičně elektricky upravena (rozdělení sběru proudu do jednotlivých náprav, diody a můstkové usměrňovače atd.), pokud to vůbec jde.

Na začátek článku

Triangl

    Další běžnou konstrukcí, kde je nutno použít přechodový úsek, je triangl, trojúhelník.

Triangl neboli trojúhelník.

    Zdánlivě jednoduchý, ale opět je nutno dodržet výše zmíněné pravidlo o délce přechodového úseku. Standardní uspořádání projedeme jen mašinou nebo mašinou a vagóny s plastovými koly. Toto je jedna z hlavních chyb a po vybudování jsou s opravou velké problémy. Takže předchozí obrázek má příliš krátký přechodový úsek,...

...a je to třeba udělat nějak takto.
 
Tady je uspořádání bloků dost variabilní. Můžeme přidat další blok do šikmé větve trianglu nebo naopak bloky B2 i B4 vypustit. Funkčně se nic nezmění, jen je třeba počítat s tím, že při menším počtu bloků se poněkud sníží průjezdnost (ale i cena).

    Hned si také ukážeme ještě jednu variantu trianglu. Z toho důvodu, aby byla vidět variabilnost těchto aplikací. Dělení, úseky, bloky, vše má obvykle několik variant. Je třeba přemýšlet, zvážit možnosti i požadavky.

Tady je zřejmě funkčně jedno, zda bude použita varianta s bodem A1, či A2 nebo jen A. Je nutno zvážit všechny aspekty. Prostorové uspořádání kolejí, délku přechodového úseku, požadavky na místo případného zastavení vlaku, návaznost bloků na kolejiště, napájení detektoru obsazení (DO) přes reverzní modul atd.

    Mimochodem, tady se sluší připomenout, že detektor obsazení (dále DO) musí být připojen až za reverzní modul. Tedy hlavní sběrnice J-K, reverzní modul, DO, kolej bloku. Většina DO má výstup společný, tedy bude připojen na jeden reverzní modul. Všechny detekované bloky budou součástí jednoho přechodového úseku. V některých případech to na škodu není, použití více bloků v jednom přechodovém úseku je zcela běžné. Ovšem pokud stačí blok jeden, při použití většiny DO pak obvykle jeden (Lenz LB101) nebo i více vstupů DO zůstane nevyužito. Ovšem DO-4 od Marathonu tuto nectnost nemá. Má výstupy oddělené, takže je lze použít zcela nezávisle.

    Stejné problémy, jako u trianglu, mají i různé krátké kolejové spojky, třeba mezi kolejemi falešné dvoukolejky. Falešná dvoukolejka je to, když polarita dvou souběžně vedených kolejí má zrcadlově otočenou polaritu kolejnic. Tzn., že na násl. obrázku má horní kolejnice horní koleje stejnou polaritu, jako spodní kolejnice spodní koleje. Bez kolejové spojky by bylo vše v pořádku. Spojka ovšem způsobí zkrat a proto musí být kolejnice přerušeny v bodech C a D. Tady ovšem prostě nejde udělat přechodový úsek přímo do spojky (ani samotná mašina by neprojela) a jediným řešením je přepínat mnohem delší část kolejí, jak je to naznačeno na dalším obrázku.

Přechodový úsek je tvořen více částmi, podle toho kudy  vlak jede. Délka přechodového úseku se zde bere, jako vzdálenost mezi A a C a mezi B a D. Tam se tedy opět musí vejít celý vlak.
 
Základní rozmístění bloků u kolejové spojky falešné dvoukolejky.

    Tady je už poněkud důležitější rozmístění bloků. Kolejová spojka a přilehlé přechodové úseky jsou bez bloků, jinak by docházelo k nežádoucímu blokování průjezdu spojkou. Pro plynulý průjezd smyčkou opět musíme místo bloku Blok 1 použít bloky dva. Je to stejné, jako u klasické zpětné smyčky (viz výše).

    Všimněte si, že v předchozích aplikacích neplatí zcela podmínka pro rozmístění bloků. Totiž, že mezi každými dvěma sousedními výhybkami musí být blok. Tady dokonce někde být nesmí!

Na začátek článku

Ostatní

    A nakonec máme různé složité konstrukce, třeba pro skrytá nádraží, kde požadujeme nejen více kolejí na "parkování" vlaků, ale současně i otočení orientace vlaku. Je to snadné. Vše složité, vícekolejná zhlaví, kusé koleje atd. jsou jen na jedné polaritě. A teprve mimo složitou konstrukci kolejiště zabudujeme opět přechodový úsek. V článku Skryté nádraží je výhodné skloubení "skryťáku", včetně dvou zpětných smyček. Další dvě konstrukce jsou zde.

Umístění bloků je zde dost volné. Mohou být vynechány bloky B8, B5, B6, B7.
 
I zde mohou být vynechány bloky 5,6,7,9. Stejně tak blok B8. Nebo může být mimo (vpravo), za přechodovým úsekem. Stejně to platí i pro blok B1. Ale přechodový úsek by měl mít buď žádný nebo nejvíce jeden blok. To proto, aby byla zajištěna nemožnost současného vjezdu z obou stran. Při návrhu je prostě třeba přemýšlet, zvážit požadavky, vyzkoušet jízdu v simulaci, a pak teprve rozhodnout.

    Pochopitelně, i složité konstrukce jdou udělat zcela jinak. Třeba použitím mnoha přechodových úseků. A mnoha reverzních modulů. Otázkou je, jak si s tím poradí naše peněženka a taky třeba složitá automatika softwaru. Udělat jde hodně, ale pak se obvykle výrazně sníží průjezdnost celého komplexu. A to obvykle nechceme.

Na začátek článku

Závěr

    Inspirován opět dotazy i probíráním tématu v konferencích, zase jsem se neudržel a vytvořil tento článek. Doufám, že pomůže kolegům zejména při návrzích a tvorbě kolejišť, neboť úpravy instalovaného kolejiva bývají poměrně náročné, někdy až nemožné. Tak ať vám to jezdí všemi směry.

Na začátek článku
Menu

LokoPin

28.07.2011  
  15.02.2016 poslední editace
     
Spolupracoval: Jan Hlaváček