Modellbahn - Anlagenelektrik

Teil 2

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.         Vergrößern -- Bild anklicken 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.             Vergrößern -- Bild anklicken 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.         Vergrößern -- Bild anklicken 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.         Vergrößern -- Bild anklicken 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-Express 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 Leitung Anschluss Durchmesser [mm] Bemerkungen Masseleitung Anschluss für Trafos, Weichen etc. 2,5 .... Fahrspannung für Stromkreise Loks,Wagenbeleuchtung 1,5 Leitung vom Gleis zum Trafo Beleuchtung Häuser, Motoren, Ampelschaltung 1,5 vom Trafo zu den Verbrauchern Tabelle: Querschnitte für digitale Anlagen Leitung Anschluss Durchmesser [mm] Masseleitung für Booster 2,5 Fahrspannung für Stromkreise für Booster 1,5 Fahrspannung für Stromkreise für Zentralen 1,5 Beleuchtung für Ampelanlagen, Häuser, Baustellenbeleuchtung etc. 1,5 Rückmeldekabel Verbindung zur Zentrale bzw zu Modulen 1,5 Programmiergleis Verbindung von Zentrale zum Programmiergleis 1,5 Magnetartikeldecoder zum Gleis oder Zentrale 1,5

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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 Vergrößern -- Bild anklicken Tabellenteil: Kabelquerschnitte Litzendurchmesser Querschnittt mm² max Strom Ampere 0,03 0,00707 0,0021 0,04 0,00126 0,0033 0,05 0,00196 0,006 0,07 0,00385 0,011 0,08 0,00503 0,015 0,09 0,00636 0,019 0,10 0,00785 0,024 0,12 0,0113 0,034 0,15 0,0177 0,053 0,16 0,0201 0,06 0,18 0,0254 0,076 0,20 0,0314 0,094 0,22 0,038 0,114 0,25 0,0491 0,147 0,27 0,0573 0,171 0,28 0,0616 0,184 0,3 0,0707 0,212 0,32 0,0804 0,241 0,35 0,0962 0,289 0,38 0,113 0,34 0,40 0,124 0,377 0,45 0,159 0,477 0,5 0,196 0,588 0,55 0,237 0,714 0,6 0,283 0,849 Litzendurchmesser Querschnittt mm² max Strom Ampere 0,65 0,332 1 0,7 0,385 1,16 0,75 0,442 1,33 0,8 0,503 1,51 0,85 0,567 1,7 0,9 0,636 1,91 0,95 0,709 2,13 1 0,785 2,36 1,1 0,95 2,85 1,2 1,131 3,39 1,3 1,33 3,98 1,4 1,54 4,62 1,5 1,77 5,3 1,6 2,01 6,03 1,7 2,27 6,81 1,8 2,54 7,64 1,9 2,84 8,5 2,0 3,14 9,42 2,2 3,8 11,4 2,5 4,91 14,73 3,0 7,07 21,2 3,5 9,62 28,68 4 12,6 37,71 Stromstärken von Modellbahnartikel Artikel Stromstärke [mA] Modellbahnlampe (Glühbirne) 50 bis 80 LED ohne Vorwiderstand 20 Beleuchtung einflügeliges Signal 80-90 mA Beleuchtung zweiflügeliges Signal 160 mA Weichenbeleuchtung 90 Weichendecoder 50 bis 75 analoger Weichenantrieb 400 bis 800 16 Magnetartikel mit Beleuchtung 2000 1 Magnetartikel mit Beleuchtung im Schaltvorgang 840 Personenwagen mit Beleuchtung 200 bis 250 Personenzug mit 6 beleuchteten Wagen 1100 bis 1200 Personenzug mit 6 beleuchteten Wagen (LED) 400 bis 600 Güterzug mit 7 Wagen 400 ICE - 8 Wagen 1950 Triebwagen VT11.5 mit 5 Wagen 1200 Fahrende Lok mit 1 Motor 833 3 Loks fahrend 2500 Modellbahnlok ohne Wagen 300 bis 800 Märklinlok fahrend - 1 Motor 1000 Märklinlok fahrend - 2 Motoren 1400 bis 1800 4 beleuchtete Wagen 1000 2 Steuerpulte 50

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