Strombelastbarkeit der Gleisversorgung

claus · Anmeldungsdatum: 10.08.2008 Beiträge: 219

Hallo,
für viele Verkabelungs und Steuerungsteile (Schaltpulte, Schleusengleise, Gleisbelegtmelder usw.) ist endscheidend für welche maximale Strrombelastbarkeit die Fahrstromführenden Bauteile (Booster, Schalter, Relais, Dioden usw. ) ausgelegt werden sollen.

Um hier die Überlastung von einzelnen Bauteilen zu verhindern muß eine maximale Obergrenze festgelegt werden. D.H. die Booster dürfen nicht mehr als diese Strommenge lievern und die nachfolgenden Teile müssen diesen Laststrom aushalten.

Je höher dieser Wert angesetzt wird, desto teuerer werden die Bauteile auuserdem steigt mit höher werdendem Strom die Gefahr, daß Bauteile, Gleis oder Fahrzeuge im Fehlerfall beschädigt werden, weil die Auftretenden Wärmeleistungen grösser werden.

Die Meißtens Bauteile sind in den Stromgrössen Gruppen
1 A, 2 A, 3 A, 5 A, 8 A und höher gestaffelt.
Normalerweise ist die Grenze bei HO bei ca. 3 A pro Stromkreis.
Das würde ich auch Vorschlagen.

Bitte macht bei der Abstimmung mit, weil danach die weiteren gebauten Schaltungen dimensioniert werden müssen.

Unter 2 A ist meiner Meinung nach zu wenig für einen Sinnvollen Betrieb und ab 6 A zu viel.

Peter Müller · Anmeldungsdatum: 10.08.2008 Beiträge: 870 Wohnort: Bottrop

Die alte Central Station von Märklin (nach Update durch ESU) und die ECoS selbst haben 4 Ampere, was meines Wissens unter den gängigen Zentralen und Boostern das Maximum ist. Die großen Hersteller geben ihren Zentralen auf Grund der Spielzeugverordnung nicht mehr als 3 Ampere.

Meine Meinung: bis zur ECoS alles zulassen, Geräte mit größerer Stromstärke müssten dann gesondert behandelt werden.

H0-Holger · Anmeldungsdatum: 30.10.2008 Beiträge: 112

Moin,

es ist doch immer nur ein Zug pro Stromkreis zu versorgen, und welcher Zug braucht mehr als 2A in der Ebene, selbst mit beleuchteten Wagen?
Bei einer Steigungsstrecke sieht das wahrscheinlich anders aus, eine Doppeltraktion aus Stromfresserloks mit 15 beleuchteten Reisezugwagen wird die 2A-Grenze zumindest beim Anfahren in der Steigung locker knacken, so daß die Versorgung solcher Strecken lieber etwas kräftiger dimensioniert sein sollte, z.B. durch Nachschalten von Leistungsrelais (z.B. 2xUM mit 10A kosten bei Reichelt etwa 80 bis 90 Cent).
Für die Bahnhöfe dürften 2A völlig ausreichen, solch ein bistabiles Doppelspulenrelais 2xUM mit 2A kostet bei Conrad ca. 5 EUR. Eine Sicherung 2A träge sollte als Absicherung ausreichen für den Fall, daß der Stromlieferant (Digitalzentrale bzw. Analogtrafo) mehr als 2A Ausgangsleistung bereitstellt.

Gruß
Holger

*Edit: ich habe für 2A gestimmt.

claus · Anmeldungsdatum: 10.08.2008 Beiträge: 219

Die 2A sind meiner Meinung nach zu wenig und die Preise bei Conrad sind kein Maßstab. Bistabile Relais mit 2 A gibt es z.B: bei ebay ab 1,60 € ich hab mir 10 Stck. inkl. Porto für 15,99 gekauft.

Die Bistabilen Relais sollten soweit möglich nur als Steuerrelais dienen und Lastrelais dann den Fahrstrom schalten.

Das größte Problem ist die Dinensionierung bei Rückmeldern. Da kann bei Überstrom PRobleme geben. Ich möchte auch nicht an zig Stellen Sicherungen einbauen.

Relais sind auch eher unkritisch. Das Problem bei Relaiskontakten ist das Schalten unter Last, die haben aber ein bischen Toleranz. Halbleiter sind da kritischer.

Schreibt bitte mit dazu wer alles Abgestimmt hat und am besten auch wie, damit man sieht wann die wichtigsten LEute abgestimmt haben.

Felix · Verfasst am: 26 Nov 2008 17:38 Titel:

Ich habe mal für 4A gestimmt.
Da drüfte man genug Puffer für eine anfahrende Doppeltraktion am Berg haben.
Auch ein beleuchteter Personenzug sollte das nicht sprengen.

Mehr ist nicht sinnvoll und macht uns das Leben nur schwer,

Felix

Hannes · Verfasst am: 26 Nov 2008 23:58 Titel:

Ich habe auch für 4A gestimmt, Gründe sind die Ausgangsleistung der ECoS sowie das, was Felix schon beschrieben hat.

Nopag · Anmeldungsdatum: 16.11.2008 Beiträge: 122 Wohnort: Schnaitheim

Zur Obergrenzenfestlegung für Fahr-Stromwerte

Schulphysik und noch eine Norm, diesmal fremdgefertigt:

VDE sagt zur Strombelastbarkeit von Kupferleitern z.B. folgendes:

0,75²mm Cu in Mehraderleitungen z.B. Mantel oder Schlauchleitugen Dauerstrom bis 30°C: max 12A
Absicherung für Leitungsschutz in Installationen bis 30°C: 6A

Das ohmsche Gesetz sagt zum Spannungsfall nach Ua=I*L/(Kabba*A):

Beispiel Leiterschleife 1m hin+rück 16V 4A Kupfer

Querschnitt am Verbraucher
Yankee______A_____Uv____%Verlust
=AWG23 0,259mm² 15,4V 3,4%
=AWG22 0,322mm² 15,6V 2,8%
------------ 0,50mm² 15,7V 1,8%
------------ 0,75mm² 15,8V 1,2%
------------ 1,00mm² 15,9V 0,9%

wie gesagt: das ist der Verlust PRO METER
hinzu kommen noch Verluste an den Klemm- und Steckstellen
pro Stück in Extremfällen auch mal 100mohm
Das ist heftig im Vergleich zum Widerstand von 48mohm einer 0,75mm² Meterschleife.

Fazit: Das die Bude bei sparsamen Querschnitten anbrennt ist gegen das Betriebsstörungspotential massiv vernachlässigbar

Felix · Moderator Anmeldungsdatum: 09.08.2008 Beiträge: 410 Wohnort: Bochum

Genau deshalb sind bei den Energieversorgern ja auch immer HochSPANNUNGS- und nicht HochSTROMleitungen verlegt!

Ich habe auch nochmal rekapituliert und finde, dass man diferenzieren muss.

Für normale Gleisabschnitte sollte maximal 4A gelten.
Aber für Abschnitte mit verkürzter Länge wo höchstens ein Verbraucher gleichzeitig aktiv ist sollte dieser Wert überdimensioniert sein!
Zu solchen Abschnitten gehören z.B. Schaltabschnitte, die an eine externe Elektronik angebaut werden. Dort sollte man von den 4A abgehen können mit einem niedrigeren Wert rechnen können.

Wenn man es genau nimmt, ist diese generalisierung der Obergrenze wirklich, dass was der Name schon sagt: eine absolute Obergrenze.

Ob man nicht für kleinere, sensibelere Abschnitte etwas tiefer bei der Belastbarkeit gehen könnte, stellt sich mir halt dann als Frage.

Felix

Peter Müller · Anmeldungsdatum: 10.08.2008 Beiträge: 870 Wohnort: Bottrop

Es kann doch jeder machen, wie er es verantworten will.

Soweit käuflich erwerbbar, habe ich bisher Schalter (16A, 250V) und Kabel (0.75 mm²) verwendet, die mit den 4 Ampere zurechtkommen. Wo ich nicht das entsprechende Material beschaffen konnte, habe ich bei sofortigem Bedarf halt kleiner gekauft oder aber ich warte, bis ich entsprechend beschaffen kann.

Es muss sich ja auch unsere Art und Weise erst einmal im Betrieb bewähren. Was ist, wenn nach dem nächsten Teppichbahn-Treffen neue Erkenntnisse neue Schaltpult-Ideen aufkommen lassen? Alles mal langsam gedeien lassen, Rom wurde auch nicht an einem Tag erbaut.

Aber wenn mir ein spät erkannter Kurzschluss eine mühselig zusammengelötete 2-Ampere-Relaisschaltung himmeln würde, wäre ich sauer. Ist aber nur meine höchst persönliche Meinung. Zentralen mit bis zu 4 Ampere sind "normal", damit muss man rechnen.

Felix · Moderator Anmeldungsdatum: 09.08.2008 Beiträge: 410 Wohnort: Bochum

Das ist schon richtig, Peter.
Aber allerdings ist es so, dass die Zentrale ja nur Maximal an den Ausgang 4A abgibt.
Damit muss ja nicht jeder Gleisabschnitt 4A haben. Anders gesprochen: Es könnte sogar nur ein Abschnitt 4A abgeben. Wegen Leitungsverlusten sogar weniger als 4A.
Real wären also z.b die Konstellation: 3*1A+1*500mA+5*100mA=4A

Dennoch hast du recht, dass man das langsam angehen sollte.
Probiere muss trotzdem noch erlaubt sein.

Felix

Peter Müller · Anmeldungsdatum: 10.08.2008 Beiträge: 870 Wohnort: Bottrop

Wir haben verbundene Leiter am Ende eines Gleisabschnittes gehabt und konnten auf der Strecke zwischen Kurzschluss und Stromversorger sogar mit den Lokomotiven fahren. Erst, wenn sie in die Nähe der Überbrückung kamen, blieben sie stehen. Da flossen nur noch Bruchteile eines Ampere, der Rest ging auf der Strecke verloren. Es wird wahrscheinlich nur jeder 100. länger dauernde Kurzschluss eine 2A-Schaltung himmeln, davon gehe ich aus (wenn das Malheur dicht an der Zentrale passiert, Strom geht möglichst keine Umwege). Vielleicht nur ein einziger Verlust pro Teppichbahn-Treffen. Ob es das Wert ist, muss jeder selber wissen.

Ich werde mir alle automatischen Schaltungen und jegliche denkenden Weichen genau anschauen, die es beim nächsten Mal in Aktion zu erleben gibt. Schließlich sammele ich noch Ideen. Für eventuelle eigene Konstrukte suche ich noch nach günstigen 5-Ampere-Relais. Außerdem gehe ich zur Zeit davon aus, dass nicht die fahrenden Züge selber sondern ein Computer-Programm zukünftig die Steuerung von Systemwechsel-Schaltpulten übernehmen sollte.

claus · Anmeldungsdatum: 10.08.2008 Beiträge: 219

Damit das ein Computer Steuern kann braucht man auch Rückmelder.
Das Problem sind momentan die Dioden der Rückmelder, da habe ich noch nichts günstiges mit mehr als 3A gefunden.
Wobei die Standartrückmelder von Conrad, Tams usw. mit 1A Dioden (1N4004) für den Gleisstrom gebaut sind.

Ich werde wahrscheinlich auch erst mal bei den 3A Typen (1N540x bleiben).

Die Relais sind unkritisch. Die Typen, die ich geplant habe, haben genug Laststrom (Pollin 340 386, 340 417 haben 5 A, die 340 419 10A von Reichelt die HJR3FF 12VDC SZ, HJR3FF 24VDC SZ haben auch 10A Laststrom).

Der einzige momentan Kritische Teil sind die Stromsensoren der GBM.

Peter Müller · Anmeldungsdatum: 10.08.2008 Beiträge: 870 Wohnort: Bottrop

Felix · Moderator Anmeldungsdatum: 09.08.2008 Beiträge: 410 Wohnort: Bochum

Und genau da liegt der Keim des Missverständnisses bzw. der verschiedenen Ansichten der TBler.
Du Peter gehst von einer voll manuellen Steuerung aller Abschnitte aus.
Hingegen Peter, Pierre und ich im gewissen Umfang wollen zumindest die Übergabe teilautomatisieren.
Das bedeutet dann eine Übergabe, wo der Zug sich selber das richtige System zuweist.
Dazu muss es aber eine Rückmeldung geben Wink

Naja..
Zurück zum Thema:
Natürlich hat man auf den langen Strecken einen enormen Widerstand.
Ich würde mir überlegen, ob die 2A Dioden nicht vielleicht für die Rückmelder auch genügen.
Wenn das nicht reicht, kann man ja schnell die Dioden auslöten und größere Einbauen.
Die habe ich nämlich noch in 500er Pack hier rumliegen (müssten die zumindest sein).

Felix

claus · Anmeldungsdatum: 10.08.2008 Beiträge: 219

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