Předem se omlouvám, ale cosi mi říká, že by bylo dobré poněkud odbočit a poreferovat, proč se na dráze sděluje a zabezpečuje.

První železniční nehoda se na našem území stala hned při zahájení železničního provozu na první železniční trati z Brna do Břeclavi, a sice ve Vranovicích. Došlo k velkým materiálním škodám a ztrátám na lidských životech. Vlaky mají totiž proti silničním vozidlům dvě nevýhody: jsou velké a těžké, takže k zastavení potřebují ujet dlouhou brzdnou dráhu a jsou otroky kolejí, takže mohou jet jen tam, kam je koleje zavedou.

Ihned po nehodě začalo být jasné, že je nutno zajistit, aby vlaky, jedoucí za sebou, měly mezi sebou dostatečný odstup, aby následný vlak věděl, že vlak před ním nestojí na trati kvůli závadě, nebo pokud ano, tak kde přesně, a aby nebylo možno vypravit dva vlaky na stejné koleji proti sobě.

Zejména poslední úkol byl velmi důležitý; čelní srážka dvou protijedoucích vlaků je to nejhorší, co může železnici i cestující potkat. Ve stanicích pak bylo nutno zajistit, aby vlak, přijíždějící z širé trati nevjel na obsazenou kolej a výhybky, po kterých jede, byly během jízdy zajištěny proti svévolnému přestavení. Navíc bylo také třeba, aby poloha vlaku na trati byla identifikovatelná, kvůli obsluze přejezdů.

Hodně problémů vyřešil vynález pana A. G. Bella, známý jako telefon. Trať se rozsekala na úseky, které byly ohraničeny hláskami, což jsou takové ty malé domečky, v nichž ve dne v noci, (dnes už v noci zřídka), někdo sedí a telefonuje do dalšího domečku, podle směru jízdy, že vlak projel a že je celý, takže pokud se z dalšího domečku obsluhují závory, hláskař ví, že je čas je stáhnout.

Traťové úseky jsou potom zakončeny stanicemi, což je místo, kde jsou na zhlavích, čili okrajích stanice, osazeny výhybky a z jednokolejné trati se stává spleť kolejí. A tady nastává další problém: 1) přijíždějící/odjíždějící vlak je nutno informovat, že výhybky jsou pro něj postaveny a zajištěny a 2) někdo ty výhybky postavit a zajistit musí.

Prvním systémem, (nyní už jsme v oboru zabezpečovací techniky), byl systém čistě mechanický. Výměny (výměna je termín pro pohyblivou část výhybky, čili jazyky) jsou zajištěny dvojicí speciálních zámků. Jeden zamyká výměnu do rovného, čili do plusu, druhý do odbočky, čili do minusu. Důležité také je, že tyto zámky se ovládají pomocí vysoce přesných speciálních čtyřzubých dozických klíčů (celkem je schváleno 96 kombinací ozubení), a klíč lze ze zámku vyjmout pouze v případě, že tento je uzamčen.

Konstrukce zámku je řešena tak, že pokud je výměna v poloze plus, lze zamknout pouze plusový zámek. Tím je dáno, že obsluha po přestavení a zamčení výměn získá sadu klíčů, kterou pak zamkne do tzv. Centrálního zámku. Uzamčením výměnových klíčů se odblokuje klíč pro obsluhu návěstidla, jehož uzamčením a vyjmutím se naopak zablokují klíče výměn.

Návěstidlovým klíčem se pak odemkne stavěcí zařízení návěstidla a toto lze následně postavit do polohy povolující jízdu. Klíč je v zámku opět držen tak dlouho, dokud se návěstidlo po průjezdu vlaku nepostaví opět do polohy stůj. Z čehož plyne, že návěstidlo lze postavit do polohy povolující jízdu pouze v případě, že výměny jsou postaveny do správné polohy a zajištěny proti nežádoucímu přestavení.

Jak prosté, milý Watsone, a jednoduché a levné. Problém je v tom, že obsluha stanice trvá dlouho a personál musí poskakovat v kolejišti, což může být zejména v zimě, nebo bouřce s přívalovým deštěm dost šťavnaté; případů, kdy blesk uhodí přímo do kolejí, není málo.

Dalším problémem je to, aby na trať nevyjely dva vlaky proti sobě. Řešení je rovněž jednoduché a dodnes používané; žezlo. Může to být libovolný artefakt, třeba prostý pruhovaně natřený dřevěný kolík, klíč, kterým se odemkne řídicí skříň, která umožní přestavení výměn a tím změnu jízdní cesty ze směru šturc (slepá kolej), na směr odjezd na trať, plus zapojení napájení do ochranného úseku troleje, (u tramvají), nebo kus papíru, dnes zvaný povolenka.

Princip je jednoduchý: Kdo má žezlo, (klíč, povolenku), jede, kdo ne, čeká, až mu bude žezlo přivezeno. Jezdit se může buď střídavě, (strojvedoucí si vezme žezlo sebou, nebo po skupinách, kdy žezlo zůstává zamčené ve stanici a sebou ho vezme až poslední ze skupiny vlaků. Tímto způsobem dodnes jezdí tramvaje v saské části údolí Křinice a princip se používá i u nejmodernějších zabezpečovacích zařízení dodnes.

Radikální zlom v zabezpečování jízd vlaků nastal v r. 1850, kdy se u nás, v Přerově, postavilo první elektrodynamické stavědlo. Šlo o velmi moderní a nadčasový systém, kdy k přestavování výměn byly použity elektromotorické přestavníky a k signalizaci vlakům světelná návěstidla.

Strojvedoucí tak mohl zjistit, zda do stanice bude vjíždět do rovného, čili maximální možnou rychlostí, nebo do odbočky, (max. 40 km/h) a zda má postaven skrz stanici průjezd, nebo zda bude muset ve stanici zastavit a čekat např. na protivlak. Celé, byť sebevětší nádraží, bylo možno komfortně obsluhovat z jediného místa a postavení i velmi složité jízdní cesty bylo otázkou několika sekund.

Elektromotorický přestavník byl vyvinut u firmy Siemens a jeho konstrukce byla natolik zdařilá, že se, s nepatrnými úpravami, používá dodnes. Jde o speciální servomotor v silovém, (tah na přestavné tyči může dosáhnout až 500 kg, ale třecí spojky se nastavují na 250 kg) provedení, čili litinová vana, v níž je osazen velmi robustní mechanismus, vybavený zpomalovacími převody, a poháněný nejprve stejnosměrným, později střídavým komutátorovým a nyní třífázovým asynchronním elektromotorem.

Výstupem je sada vodičů sloužících pro pohon motoru, (stavěcí část) a kontrolu polohy výměny, (dohlédací část). Pro přestavování slouží mohutný hranol s otvorem na konci, který se jmenuje přestavná tyč a při přestavování se vysouvá, nebo zasouvá do utěsněného otvoru v odlitku.

U elektrodynamiky je stavěcí i dohlédací část částečně provázána, u releových a elektronických stavědel jsou stavěcí a dohlédací obvody striktně odděleny. V koncových polohách je mechanismus zajištěn pomocí speciálních opěrných kladek, které zároveň ovládají i kontakty, umožňující reverzaci motoru a sepnutím hlásící obsluze, že výměna je v koncové poloze.

Systém potřebuje k ovládání poměrně složité zařízení, zvané výměnový řadič, (z jeho polohy se zjišťuje, zda výměna je přestavena do plusu, nebo do minusu), napětí 136 V DC pro napájení motoru a napětí 36 V DC pro kontrolní obvody, které, pokud je výměna v koncové poloze, způsobí přítah kontrolního magnetu a umožní pohyb tzv. pravítka, kterým se při stavění návěstidla, výměna zablokuje.

Mezi řadičem a přestavníkem vedou celkem čtyři vodiče a každý přestavník má svůj řadič a svoje drátové spojení. Systém byl řešen tak, že byl osazen do plechové skříně s nástavcem. Dole byla pomocná relé a svorkovnice, skříň byla v horní části osazena výměnovými a návěstními řadiči, pravítkovým mechanickým registrem, který zprostředkovával patřičné závislosti a následoval nástavec s kontrolními magnety a clonkovou, později žárovkovou optickou signalizací.

Napájení řešily dvě trvale dobíjené akumulátorové baterie, (136 a 36 V DC) 220 V/50 Hz pro žárovky návěstidel se bralo ze sítě, v případě výpadku se automaticky rozběhl rotační měnič ze 136 V DC na 220 V/ 50 Hz. Žárovky v návěstních svítilnách byly na 16 V se speciálně tvarovanými vlákny, (používají se dodnes) a 220 V ze stavědla se sráželo na 12 V pomocí transformátorů, umístěných v patě návěstidla; i toto řešení, které umožňuje snadné napájení návěstidel i na velké vzdálenosti je dodnes používáno.

Noční můrou všech zabezpečovacích zařízení je situace, zvaná rozřez. K rozřezu dojde tehdy, když vozidlo, jedoucí po hrotu, výměnu násilně přestaví. U tramvají jde o běžnou situaci, v železniční dopravě o průšvih, protože to znamená, že jde o vozidlo, které se vymklo kontrole a svým pohybem ohrožuje všechna ostatní. Může jít např. o vagony, ujeté při posunu. Může to dojít i tak daleko, že vagony ujedou na trať a srazí se s přijíždějícím vlakem. (viz Železný dědek – Ouklice).

Na tuto situaci reaguje nejhůř právě to nejjednodušší zabezpečení – mechanické. Výměnový zámek se rozřezem zničí a musí být vyměněn, ale nic dalšího se neděje. Elektromotorický přestavník reaguje tím, že se protočí pomocí rozřezné spojky do opačné polohy, čili nepoškodí se a pomocí signálních kontaktů způsobí zkrat dohlédacího obvodu a vypálení tzv. policejní pojistky, která je pod plombou.

Následuje přechod všech návěstidel na postiženém zhlaví do polohy Stůj. Výměnu je pak nutno vrátit zpět ručně, provést kontrolu stavu pohyblivých částí, vyzkoušet, zda se nepřípustně nezměnily tolerance a teprve potom lze pojistku vyměnit a zařízení nadále provozovat.

Elektrodynamika byla na svou dobu vysoce progresivní zařízení a její jedinou achillovou patou bylo to, že potřebovala elektrickou přípojku, což byl v padesátých letech 19. století obrovský problém. V okolních zemích, (Maďarsko, Rumusko, Bulharsko), kde se jezdilo ,,per huba“ mnohem déle, než u nás, došlo paradoxně k tomu, že elektrodynamiky se tam stavěly masově, zatímco u ČSD se po r. 1870 začalo používat mnohem nekomfortnější, ale na dodávkách elektřiny naprosto nezávislé elektromechanické zabezpečovací zařízení.

Elektrodynamika v Přerově dosloužila poměrně nedávno, stejně, jako v Mladé Boleslavi. Byla také ve Veselí nad Moravou a v Děčíně, kde bylo velké řadové stavědlo na severním zhlaví, (poblíž je nádherně stavebně řešený portál tunelu pod Pastýřskou stěnou), které je dnes přístupné jako technická památka. Návštěvu vřele doporučuji, i techničtí analfabeti to určitě ocení.