07-08/2025 - Letní prázdniny v KŽM

Jako každé léto po ukončení školního roku, když děti opustí naše kroužky a vyrazí na prázdniny, můžeme po odstavení našeho kolejiště z provozu konečně trochu pohnout s odbornými prácemi na kolejišti. Letos jsme se zaměřili na osazení nových pomocných stavědel pro ovládání výhybek v žst. Světlá a s tím spojené práce. (Proč jsou stavědla "pomocná", vysvětlím dále v textu.)
Prvním cílem této akce je umožnit ovládat skutečně všechny výhybky ve stanici a tím v budoucnu zajistit průjezd po dvoukolejné trati přes stanici Světlá z Brodu do Čáslavi (po zprovoznění žst. Čáslav). Za druhé zprovozníme napájení kolejí dvojité kolejové spojky v žst. Světlá v závilsosti na poloze výhybek (viz vysvětlení dále v textu). Třetím cílem je přípravit budoucí ovládání výhybek a návěstidel z "reléovky" při zachování možnosti ovládání ze stavědel.

V tomto článku uvádím jen práce skutečně provedené během letních prázdnin 2025.

Přečíst celý článek: ----> https://www.kzm-praha4.cz/Kronika_2025_07_08

Pomocná stavědla versus reléovka
Reléovka (tj. reléové zabezpečovací zařízení stanice) ovšem nebude postavená z jednotlivých relé, nýbrž bude emulovaná programovatelným řídicím systémem, ale s ovládacím pultem jako ve skutečné stanici. Než reléovku dobudujeme, naprogramujeme a zprovozníme, potrvá ještě pár let. Jenomže po celou dobu výstavby a programování reléovky bude nutné v dětských kroužcích provozovat kolejiště a ovládat výhybky. Zprvu tedy budou pomocná stavědla jediným ovládacím prostředkem, ale po dobudování reléovky bude možné ovládání přepnout mezi reléovkou a pomocnými stavědly. Naší akci musíme stihnout během prázdnin, protože naše kolejiště musí být v září opět ovladatelné kvůli našim svěřencům v kroužcích.
Co jsme tedy přes léto dělali:

Dokončení povrchu skříní stavědel
O loňských prázdninách jsem vyrobil skříňky pro obě stavědla, vytmelil jsem je průhledným epoxidovým tmelem a chtěl je dokončit epoxydovým lakem Epolex, stejně jako před několika lety stavědlo lokomotivního depa. To však najednou nedávalo dobré výsledky (nechápu proč). Skříňky jsem musel přebrousit a umýt ředidlem. Proto jsem letos v létě dokončil povrch akrylovým lakem ve spreji. To trvalo několik dní, než jsem kabice nastříkal ze všech stran a než nástřik řádně proschnul. Po několika vrstvách nástřiku jsem již výsledek prohlásil za ucházející a dále se tím již nechci a ani nemůžu zabývat. Tlačí mě čas.

Nákupy potřebného materiálu
I když řadu položek materiálu máme v zásobě, bylo pro zdárnou realizaci této akce potřeba z katalogů a na webu vytipovat a nakoupit potřebný materiál, jako např. vhodné kabely, konektory, distanční sloupky, sokly pro integrované obvody, ale také např. průhledný lak na stavědla a další materiál.

Příprava dokumentace elektrických obvodů
K elektrickým pracím na kolejišti bylo třeba shromáždit (případně zhotovit) dokumentaci ke všem elektrickým obvodům, které použijeme ve stanici Světlá. Jsou to tyto obvody: řízení napájení DKS (DKS = dvojitá kolejová spojky s překřížením), obvod předání řízení, různé desky pro zapojení konektorů, diodová sčítačka, desky driverů pro ovládání výhybek, I/O karty multiplexu řidicího systému. Také jsem musel průběžně vytvářet dokumentaci zapojení konektorů a kabelů, protože se velmi rychle zapomínají různé detaily a bylo by úmorné při nějakých změnách nebo nedejbože při poruše zařízení hledat, jak jsem zapojil to nebo ono.

Montáž stavědel
U obou stavědel jsem již dříve osadil ovládací prvky (přepínače a tlačítka) na připravené panely stavědel. Potom následovala montáž obvodu předání řízení do stavědel. Ještě před montáží ovládacích panelů do stavědel jsem propojil společnou zem u všech ovládacích prvků.

Deska předání řízení reléovka - stavědla
Obvod předání řízení je umístěn v obou stavědlech (na straně reléovky se to vyřeší programem). Tuto DPS (desku plošných spojů) jsme vytvořili již dříve, nyní jsem ji ve stavědle zapojil. Byla již oživena na stole, oživení v reálném provozu nás teprve čeká.

Vnitřní zapojení stavědel až na výstupní konektory
Pro drátovačku stavědel jsem použil plochý kabel vyvedený na řezový konektor Centronics s 50 piny. Jako protikus jsem použil konektor zapájený do desky plošných spojů s pájecími pin-pady pro připojení párů z vykuchaného telefonního kabelu SYKFY ze strany kolejiště. Začal jsem zapojováním stavědla ST2 na Čáslavském (a Ledečském) zhlaví. Žíly plochého kabelu nejsou pro drátovačku stavědla ideální (jsou příliš tenké), ale když si dáte pozor, lze to s nimi provést.

Zapojení propojovacího kabelu ze stavědla
Ze stavědla je potřeba přenést signály na diodový sčítací člen, napájení a další směry. Pro toto propojení jsem vykuchal telefonní kabel SYKFY 2x50x0,5mm. Je to překvapivě nejlevnější zdroj izolovaných vodičů Cu 0,20 mm². Kabel je sice docela drahý, ale jeden metr takového (vykuchaného) vodiče vyjde jen na 1,10 Kč. Navíc jsou vodiče v kroucených párech barevně odlišené. Než jsem začal zapojovat jednotlivé dráty, vzpomněl jsem si, že jsme kdysi v ZPA (Závody průmyslové automatizace - velký koncern za socializmu) používali tzv. barevný stereotyp pro zapojování kabelů SYKFY 2x15x0,5mm na konektory URS. Jenže tady máme kabel se stovkou žil a poněkud odlišnými barevnými kombinacemi žil. Skupiny se opakují tkato: 40 + 40 + 20 žil a každá má svoji barvu převazující pásky. Proto jsem si musel vytvořit vlastní barevný stereotyp pro zapojování na padesátipinové konektory Centronics. Polsední 20-ti žilovou skupinu jsem rozdělil, takže nyní máme dvě skupiny po padesáti žilách (jedna má 40+10 žil). To velmi pomůže při zapojování na diodový sčítací člen, na I/O karty i na výhybky. Odpadne nám mnoho práce s hledáním a prozváněním žil kabelu. Samozřejmě musím propojení žil zkontrolovat (kabel prozvonit), ale to se děje až po zapojení a není nutné každou žílu zdlouhavě v kabelu hledat. Pochopitelně jsem musel i tuto dokumentaci vytvořit a vytisknout, viz připojené obrázky.

Příprava kolejiště pro instalaci stavědel a dalších zařízení
Především musím říci, že jsem začal stavědlem ST2 a provizorní stavědlo ST1 jsem zatím nechal na místě, abych minimalizoval riziko, že nestihnu práce doknčit před zahájením školního roku a nebude možné kolejiště provozovat.
Vytáhnul jsem díl čáslavského zhlaví stanice Světlá z kolejiště ven a postavil ho na nohy spodkem nahoru. To mi umožní upravit kabeláž kolejiště, ale některé práce jsem musel provádět na díle sklopeném svisle připevněném svěrkami ke stolu. Takže jsem musel tento díl kolejiště několkrát obracet z vodorovné do svislé polohy a zpět.
Jako první bylo potřeba demontovat staré provizorní stavědlo a vytrhat (odštípat a vytahat) kabely na ovládání výhybek. Na obrázku je to ten bílý svazek. Potom bylo nutné rozmyslet, kde budou obvody detekce obsazení kolejových úseků a připravit kabeláž pro ně. Obvody detekce v tomto kroku zatím neinstaluji, ale některé úpravy je nutné udělat již nyní. Například, když jsem instaloval obvod napájení srdcovek křížení ve dvojité kolejové spojce, bylo nutné udělat potřebné úpravy (tj. rozdělit kolejové obvody pro napájení přes obvody detekce). Také vodiče napájení koleje K6 jsem musel přemístit více ke kraji kolejiště. Další změny až při instalaci obvodů detekce.

Osazení a oživení napájení a řízení dvojité kolejové spojky
Obvod napájení DKS (dvojité kolejové spojky) jsme museli vytvořit především kvůli tomu, že každá kolej jdouci do DKS má vlastní napájení. Tak to vychází z trakčního napájení stanice. Pokud bychom přejížděli v DKS z jedné koleje na druhou, na srdcovce křižovatky bychom se dostali do stavu, kdy jedna kolejnice je napájena z jednoho SPAXu a druhá z druhého. Proto je potřeba při cestě šikmo přes DKS přepnout napájení DKS pouze na jeden SPAX. Původní řešení bylo složité a vyžadovalo více relé, ale toto se ukázalo po úpravě napájení DKS jako nejjednodušší.
Obvod napájení DKS (dvojité kolejové spojky) jsem odladil na prkénku, potom ještě jednou již hotovou desku plošných spojů, ale musel jsem odstranit několik chyb, které se výjimečně sešly na této desce. Musel jsem například upravit desku a osadit tranzistor, který neguje ovládání relé. Zdeněk potom pečlivě opravil všechny chyby na desce a nechal vyrobit novou. Abychom se nezdžovali, použiju desku s provizorními úpravami a příležitosně ji vyměním za bezvadnou. Desku jsem nainstaloval do kolejiště a zapojil kabely napájení kolejových úseků.

Instalace driverů výhybek do kolejiště
Driver výhybek je obvod, který umožňuje ovládat americké přestavníky Želva (Tortoise). Tyto přestavníky mají jednu zvláštnost: mají přímo dva piny vyveden motor přestavníku. Když chcete přestavník povelovat, musíte obracet polaritu napájení motoru. Při ovládání výhybek přes přpínače, to není vůbec problém. Existuje několik zapojení, jak toho dosáhnout. Problém nastává, když potřebujete přestavníky Želva ovládat spínáním jednoduchými spínači na zem. Já mám na výstupních kartách řídicího systému tranzistorová pole ULN2804. To jsou vlastně také spínače, které spínají plus proti záporné zemi. Proto jsem hledel způsob, jak elegantně tento problém vyřešit. První generace driverů byla ještě příliš rozměrná, ale Zdeněk mi pomohl upravit obvody na velikost opravdu miniaturní s použitím SMD odporů. Jsou na něm obvody pro 16 výhybek. Rozměry jsou jen 150x45mm. Pro každou výhybku je na driveru můstek ve kterém jsou v horní polovině odpory a dolní polovina je vyvedena na vstupy pro spínání. V našem případě do stavědla nebo na tranzistorové pole ve výstupní kartě ŘS. Na driveru je DC/DC měnič pro napájení 16 obvodů výhybek.

Instalace desky sčítacích členů pro povelování výhybek ze dvou stran
Desku sčítačky jsem navrhnul a požádel Zdeňka, aby navrhnul plošný spoj a nechal ho vyrobit již před časem. Deska diodové sčítačky umožňuje ovládání výhybek a přejezdu z pomocného stavědla a při předání řízení také ovádání z reléovky (emulované programovatelným systémem). Proto se povely z obou směrů musejí sečíst, ale také elektricky oddělit pomocí diod. Sčítačka je zapojená na druhém konci žil vykuchaných z kabelu SYKFY 2x50x0,5mm. Výsledný povel na výhybky jde na desky driverů ovládání výhybek.
Diodová sčítačka je v kolejišti umístěna tak, že se na ní špatně pájí přívody. Proto jsem mimo kolejiště připájel vývody na drivery výhybek a karty ŘS a potom již v kolejišti připájel vývody na stavědlo.

Příprava pro instalaci I/O karet řídicího systému
Pro I/O karty jsem naplánoval prostor, ale karty jsem osadil jen provizorně a pouze karty DO (výstupní). Definitivní osazení I/O karet si necháme až na instalaci hardwereu řídicího systému (sběrnice a driveru sběrnice).

Zapojení napájení výše uvedených obvodů
Vytipoval jsem levný spínanů zdroj 24VDC/2A jako provizorní, ale zapojení na kolejišti jsem už dělal definitivní (v části kolejiště na které jsem pracovaL).

Oživení a vyzkoušení všech výše uvedených obvodů
V této etapě prací oživujeme pouze ovládání z nových pomocných stavědel. Ovládání každé výhybky jsem vyzkoušel co do funkce i směrů. Přejezd se bude oživovat až při instalaci přejezdového zařízení. Na kraji dílu Sve05 jsem musel zapojit konektor Canon 25 pinů pro propojení částí kolejiště Sve-05 a Sve-04. Tím jsem vyřešil ovládání výhybek V18 a V19. K výhybkám V16 a V17 (kolejová spojka K9 a K11), které jsou na dílech kolejiště Sve-0V2 a Sve-03 je ještě potřeba dotáhnout provizorní kabel.

Instalce a zapojení všech obvodů kolem stavědla ST1 - NEPROVEDENO
Všechny kroky popsané výše je potřeba udělat i pro stavědlo ST1. Výše popsané práce na instalaci nového stavědla ST2 včetně driverů na výhybky, včetně sčítacího členu (pro budoucí ovládání výhybek z reléovky), včetně výstupní karty z reléovky, včetně napájecích obvodů (včetně rozjištění) včetně veškerého kabelového propojení těchto obvodů zabrala zhruba 120 hodin. Jelikož se dá očekávat, že práce na stvědle ST1 budou mít podobný rozsah (odhaduji zhruba 90 hodin), rozhodl jsem se je odložit na pozdější období. Nemůžeme si totiž dovolit tyto práce rozdělat a nechat kvůli tomu kolejiště nesjízdné. Proto ještě musíme opravit a upravit stavědlo ST1. Ale to by mělo jít celkem rychle.

Oprava a úpravy provizorního stavědla ST1
Na tomto stavědle bylo potřeba opravit (vyměnit) zlomený ovládací panel a doplnit ovládání celkem pěti pohonů výhybek. Z toho jeden pohon je na výhybku V15 (odbočka do depa), jejíž ovládání se sem přesouvá ze stavědla ST2. Ostatní nové ovladače poslouží ovládání výhybek, které vedou na sudé koleje, po kterých se dosud z provozních důvodů nejezdilo. Nyní, když nám již funguje dvojitá kolejová spojka na opačném zhlaví stanice Světlá, stal se již provoz na kolejích K6, K4, K2 a K1 nutností. Nyní tedy již ovládáme všechny výhybky V1 až V15 z tohototo stavědla.

Zde se patří poděkovat Zdeňku Valterovi za pomoc při návrzích plošných spojů. Já jsem všechny obvody navrhnul elektricky, Zdeněk pro ně navrhnul plošné spoje a nechal je vyrobit v Číně. Všechny plošné spoje jsou vyrobené jako dvouvrstvé. Rád bych podporoval český průmysl, ale Číňani vše vyrobí levně, přitom kvalitně a ještě zajistí dopravu přes půl zeměkoule. A to vše je mnohem levnější než od Českých výrobců.

Další práce prováděné v létě 2025
Jednou takovou prací je doplnění dřevěné stěny u otevřené skříňky. Tuto stěnu opatříme háčky a na ně budeme věšet síťové šňůry, různé kabely a podobně.

Závěr
Měli jsme pochopitelně v plánu více prací, než je zde uvedeno, ale jsme velmi rádi, že jsme stihli zprovoznit nové pomocné stavědlo ST2 a opravit provizorní stavědlo ST1. Velký objem prací potřebných na instalaci nového stavědla ST2 včetně všech obvodů a kabeláží (celkem zhruba 120 hodin) jasně ukázal, že na instalaci nového stavědla ST1 se musíme důkladně připravit a všechny práce, které lze udělat předem, opravdu s předstihem provést (a to dříve než kolejiště na delší dobu odstavíme z provozu). Na druhou stranu práce na stavědle ST1 již budou o něco kratší, protože jsem již udělal práce společné pro obě stavědla (jako např. dokončení povrchu skříní obou stavědel, vykuchání kabelu SYKFY, rozeznání barevného stereotypu kabelu, dokumentace obou stavědel, atd.) a také výhybek je v prvním stavědle o něco méně. Přesto je odhaduji na zhruba 80 hodin.

Během letních prázdnin jsme se bohužel nemohli věnovat jenom pracím na kolejišti, ale také svým rodinám a údrbžbě svých domovů. Proto jsem nemohl na kolejišti pracovat každý den. To jen na vysvětlenou, proč práce neprobíhaly tempem, jaké bych preferoval.

V tomto článku uvádím jen práce skutečně provedené během letních prázdnin 2025.

© A.T. - 02.07.2025, poslední revize textu a fotografií 20.9.2025

...