Anlagenbau - Modellbahnelektrik - Teil 2 -- hier: Thema: Berechnungsprogramme
     


Modellbahn - Anlagenelektrik

Teil 2



Titelbild Modellbauelektrik

Inhaltsverzeichnis

- stromsparende Verdrahtung einer analogen Anlage

- stromsparende Verdrahtung bei digitalen Anlagen

- Geeigneten Kabelquerschnitte auf Modellbahnanlagen

- Berechnungsprogramme

- Tabellenteil




Stromsparende Verdrahtung einer analogen Anlagen
Die Verdrahtung und Strom- bzw. Spannungseinspeisung bei analogen Anlagen ist abhängig vom Gleissystem. Es gibt drei Arten von Gleissystemen:
    - Zweileiter-Gleichstromgleis
    - Dreileiter-Gleichstromgleis (Trix-Express)
    - Dreileiter-Wechselstromgleis (Märklin)
Verdrahtung und Strom- bzw. Spannungseinspeisung in das Zweileiter-Gleichstromgleis
Um dies zu verdeutlichen wollen wir uns eine kleine analoge Modellbahnanlage ansehen. In dieser Modellbahnanlage haben wir sowohl die primäre Einspeisung von Fahrstrom, als auch die sekundäre Einspeisung dargestellt. Ferner ist eine stromsparende Ringleitung für die Schaltung von Weichen, Signalen etc. vorgesehen. Um die Beleuchtung von Häusern, Bahnhöfen, Straßenlampen etc. zu gewährleisten haben wir ebenfalls eine stromsparende Schaltung dargestellt. Welche Kabeldurchmesser benötigt werden, wird auf weiter unten im Aufsatz hingewiesen.

Verdrahtung analog zweileiter- Bild 1     Verdrahtung analog zweileiter-Bild 2     Verdrahtung analog zweileiter-Bild 3
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Hinweise zu den Bildern:
Bild 1 (links) zeigt die Verkabelung mit einer Ringleitung für den Fahrbetrieb - hier unterteilt in drei Fahrstromkreise. Eine zusätzlichen Fahrstromeinspeisung in den jeweiligen Stromkreisen sollten alle 1,00 bis 1,30 m erfolgen. Wenn die Kapazität des Fahrstromtrafos erschöpft ist, muss ein zweiter Stromkreis bzw. dritter Stromkreis eingerichtet werden, die physikalisch voneinander getrennt sein müssen. Wir haben dies auf dem Bild unmaßstäblich, also lediglich als Systemzeichnung dargestellt. Die erforderlichen Verteiler für die Ringleitungen können unterhalb der Modellbahnplatte angebracht werden.
Bild 2 (mitte) zweigt eine stromsparende Verkabelung für die Magnetartikel (Weichen und Signale). Wir haben die Schaltung nur für die ersten 3 Weichen vollständig dargestellt. Die restlichen Weichen werden entsprechend der Weichen 1 bis 3 angeschlossen.
Bild 3 (rechts) zeigt eine stromsparende Verkabelung für die Beleuchtung und Lichtsignale. Allerdings werden bei dieser Schaltung alle Lichter gleichzeitig eingeschaltet. Sollte eine getrennte Schaltung erfolgen, so muss für jede Beleuchtung ein gesondertes schwarzes Kabel zum Ein-/Aus-Schalter geführt werden. Das rote Kabel verbleibt so wie dargestellt als Ringleitung.

Verdrahtung und Strom- bzw. Spannungseinspeisung in das Dreileiter-Gleichstromgleis
Die Verdrahtung einer Dreileiter-Gleichstromanlage, wie sie bei Trix-Express zu finden ist, ist in etwa gleich dem Gleichstrom-Zweileitersystem. Der Unterschied liegt darin, dass der Mittelleiter den Minuspol darstellt und die beiden Schienen jeweils Plusleiter sind. Das linke nachfolgende Bild zeigt die Fahrstromverkabelung, das Bild in der Mitte die Magnetartikelschaltung und das rechte Bild die Beleuchtungsschaltung.

Verdrahtung analog dreileiter- Bild 1     Verdrahtung analog dreileiter- Bild 1     Verdrahtung analog dreileiter-Bild 2     Verdrahtung analog dreileiter-Bild 3
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Bild 1 (links) zeigt die Verkabelung mit einer Ringleitung für den Fahrbetrieb - hier unterteilt in drei Fahrstromkreise. Eine zusätzlichen Fahrstromeinspeisung in den jeweiligen Stromkreisen sollten alle 1,00 bis 1,30 m erfolgen. Wenn die Kapazität des Fahrstromtrafos erschöpft ist, muss ein zweiter Stromkreis bzw. dritter Stromkreis eingerichtet werden, die physikalisch voneinander getrennt sein müssen. Wir haben dies auf dem Bild unmaßstäblich, also lediglich als Systemzeichnung dargestellt. Die erforderlichen Verteiler für die Ringleitungen können unterhalb der Modellbahnplatte angebracht werden.
Bild 1a (zweites Bild von links) zeigt die Verkabelung wie Bild 1, allerdings mit den voll ausgeschöpften Möglichkeiten des Gleichstrom-Dreileitersystems - also zwei Züge unabhängig voneinander fahren.
Bild 2 (drittes Bild von links) zweigt eine stromsparende Verkabelung für die Magnetartikel (Weichen und Signale). Wir haben die Schaltung nur für die ersten 3 Weichen vollständig dargestellt. Die restlichen Weichen werden entsprechend der Weichen 1 bis 3 angeschlossen.
Bild 3 (rechts) zeigt eine stromsparende Verkabelung für die Beleuchtung und Lichtsignale. Allerdings werden bei dieser Schaltung alle Lichter gleichzeitig eingeschaltet. Sollte eine getrennte Schaltung erfolgen, so muss für jede Beleuchtung ein gesondertes schwarzes Kabel zum Ein-/Aus-Schalter geführt werden. Das rote Kabel verbleibt so wie dargestellt als Ringleitung.

Verdrahtung und Strom- bzw. Spannungseinspeisung in das Dreileiter-Wechselstrom
Die Verdrahtung einer Dreileiter-Wechselstromanlage, wie sie bei Märklin zu finden ist, ist in etwa gleich dem Trix -Gleichstrom-Dreileitersystem. Der Unterschied liegt darin, dass der Mittelleiter den Betriebsstrom darstellt und die beiden Schienen jeweils Nullleiter. Das linke nachfolgende Bild zeigt die Fahrstromverkabelung, das Bild in der Mitte die Magnetartikelschaltung und das rechte Bild die Beleuchtungsschaltung.

Verdrahtung analog dreileiter-wechselstrom Bild 1     Verdrahtung analog dreileiter-wechselstrom Bild 2     Verdrahtung analog dreileiter-wechselstrom Bild 3
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Bild 1 (links) zeigt die Verkabelung mit einer Ringleitung für den Fahrbetrieb - hier unterteilt in drei Fahrstromkreise. Eine zusätzlichen Fahrstromeinspeisung in den jeweiligen Stromkreisen sollten alle 1,00 bis 1,30 m erfolgen. Wenn die Kapazität des Fahrstromtrafos erschöpft ist, muss ein zweiter Stromkreis bzw. dritter Stromkreis eingerichtet werden, die physikalisch voneinander getrennt sein müssen. Wir haben dies auf dem Bild unmaßstäblich, also lediglich als Systemzeichnung dargestellt. Die erforderlichen Verteiler für die Ringleitungen können unterhalb der Modellbahnplatte angebracht werden.
Bild 2 (mitte) zweigt eine stromsparende Verkabelung für die Magnetartikel (Weichen und Signale). Wir haben die Schaltung nur für die ersten 3 Weichen vollständig dargestellt. Die restlichen Weichen werden entsprechend der Weichen 1 bis 3 angeschlossen.
Bild 3 (rechts) zeigt eine stromsparende Verkabelung für die Beleuchtung und Lichtsignale. Allerdings werden bei dieser Schaltung alle Lichter gleichzeitig eingeschaltet. Sollte eine getrennte Schaltung erfolgen, so muss für jede Beleuchtung ein gesondertes schwarzes Kabel zum Ein-/Aus-Schalter geführt werden. Das rote Kabel verbleibt so wie dargestellt als Ringleitung.

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Stromsparende Verdrahtung bei Digitalanlagen
Die nachfolgenden Bilder zeigen die Verdrahtung für Digitalanlagen. Wir haben hier nur die Verdrahtung für den Fahrbetrieb und einer Weichenschaltung dargestellt. Die Schaltung für eine digitale Beleuchtung wurde nicht dargestellt.

Verdrahtung digital dreileiter Bild 1     Verdrahtung digital zweileiter Bild 2     Verdrahtung digital dreileiter-gleichstrom Bild 3
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Bild1 (linkes Bild) stellt die digitale Verdrahtung für das Märklin Dreileitersystem vor.
Bild 2 (mittleres Bild) stellt die digitale Verdrahtung für das Zweileitersystem vor.
Bild 3 (rechtes Bild) stellt die digitale Verdrahtung für das Trix-Expres Dreileitersystem vor.

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Geeignete Kabelquerschnitte für Modellbahnen
Die nachfolgenden Tabellen zeigen euch Beispiele für Kabelstärken von analogen und digitalen Anlagen.
Tabelle: Querschnitte für analoge Anlagen
LeitungAnschlussDurchmesser
[mm]
Bemerkungen
MasseleitungAnschluss für Trafos, Weichen etc.2,5....
Fahrspannung für StromkreiseLoks,Wagenbeleuchtung1,5Leitung vom Gleis zum Trafo
BeleuchtungHäuser, Motoren, Ampelschaltung1,5vom Trafo zu den Verbrauchern
Tabelle: Querschnitte für digitale Anlagen
LeitungAnschlussDurchmesser
[mm]
Masseleitungfür Booster2,5
Fahrspannung für Stromkreisefür Booster1,5
Fahrspannung für Stromkreisefür Zentralen1,5
Beleuchtungfür Ampelanlagen, Häuser, Baustellenbeleuchtung etc.1,5
RückmeldekabelVerbindung zur Zentrale bzw zu Modulen1,5
ProgrammiergleisVerbindung von Zentrale zum Programmiergleis1,5
Magnetartikeldecoderzum Gleis oder Zentrale1,5


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Berechnungsprogramme zur elektrischen Themen

Berechnungsprogramm: Spannungsabfall an Kabeln, Leitungen und Gleisen

Berechnungsprogramm: Kabelquerschnitt, Stromstärke, Leistung Leitungswiderstand


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Tabellenteil
Die nachfolgenden Tabellen dienen zur Ermittlung von Parametern für Berechnungen im Elektronikbereich

Tabellenteil: Leitfähigkeit

Gamma-Tabelle- elektrische Leitfähigkeit von Kabeln


S-Wert-Tabelle

Tabelle Widerstand
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Tabellenteil: Kabelquerschnitte

Litzendurchmesser Querschnittt
mm²
max Strom
Ampere
0,030,007070,0021
0,040,001260,0033
0,050,001960,006
0,070,003850,011
0,080,005030,015
0,090,006360,019
0,100,007850,024
0,120,01130,034
0,150,01770,053
0,160,02010,06
0,180,02540,076
0,200,03140,094
0,220,0380,114
0,250,04910,147
0,270,05730,171
0,280,06160,184
0,30,07070,212
0,320,08040,241
0,350,09620,289
0,380,1130,34
0,400,1240,377
0,450,1590,477
0,50,1960,588
0,550,2370,714
0,60,2830,849
Litzendurchmesser Querschnittt
mm²
max Strom
Ampere
0,650,3321
0,70,3851,16
0,750,4421,33
0,80,5031,51
0,850,5671,7
0,90,6361,91
0,950,7092,13
10,7852,36
1,10,952,85
1,21,1313,39
1,31,333,98
1,41,544,62
1,51,775,3
1,62,016,03
1,72,276,81
1,82,547,64
1,92,848,5
2,03,149,42
2,23,811,4
2,54,9114,73
3,07,0721,2
3,59,6228,68
412,637,71
Stromstärken von Modellbahnartikel
Artikel Stromstärke [mA]
Modellbahnlampe
(Glühbirne)
50 bis 80
LED ohne Vorwiderstand20
Beleuchtung einflügeliges Signal80-90 mA
Beleuchtung zweiflügeliges Signal160 mA
Weichenbeleuchtung90
Weichendecoder50 bis 75
analoger Weichenantrieb500
Modellbahnlok ohne Wagen 300 bis 800
Personenwagen mit Beleuchtung 200 bis 250
Personenzug mit 6 beleuchteten Wagen1100 bis 1200
Personenzug mit 6 beleuchteten Wagen (LED)400 bis 600
Güterzug mit 7 Wagen400
ICE - 8 Wagen1950
Triebwagen VT11.5 mit 5 Wagen1200


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