Verkabelung DCC-Signal - Ringleitung

[hannah]

Guten Tag in die Runde,

während meiner Recherche zu Spur-Null-Gleisbau/Verkabelung bei DCC-Betrieb fand ich mehrheitlich folgenden Rat:

Alle Gleisstücke und Weichen nebst Zungen und Herzstücken einzeln an eine Ringleitung anschliessen:



Grund hierfür sei, die Gleisverbinder als Schwachstellen dauerhaft auszuschliessen und Spannungsverlust auf der Strecke zu vermeiden. Bei meiner Anlage hätte dies bedeutet, ein 18 m langes Erdkabel NYY-J 3x1,5 mm² zu verlegen.

Beim Betrachten der PECO-Schienenprofile (H x B) kam ich dann in's Grübeln. Die sind allemal größeren Querschnitts als die Leitungen des Erdkabels. Ergebnis meiner Grübelei: "Doppelt gemoppelt" und Kabelverschwendung. Meine Lösung:



Das Schienenprofil wird an den Enden des ersten Gleisstücks mit den Enden des folgenden verbunden. (1,5 mm²) Signaleinspeisung erfolgt jeweils am Anfang und Ende der gesamten Gleisstrecke. Auf Schienenverbinder verzichtete ich, weil bei akkuratem Gleisbau überflüssig. Gilt auch für die Isolierverbinder an den Weichen.

Als Gleisspannung sind in meiner Zentrale 16 Volt DCC festgelegt. Ein normales Multimeter misst im AC-Modus 15 bis 15,5 Volt an allen Gleisstücken auf der gesamten Strecke. Also kein Spannungsverlust.

Inzwischen halte ich auch die empfohlenen Kabelquerschnitte für überdimensioniert, sind sie doch nach
VDE 0276-603 für eine Nennspannung von 600/1000 Volt ausgelegt.

Im Sinne von "Verhältnismäßgkeit der Mittel" freundliche Grüße aus Tornesch

Hannah


Hier noch zwei Bilder zum Thema Weichen:

 

[plusplus]

Hallo Hannah

Die Variante mit den Brücken über die Schienenstösse ist sicher auch zielführend. Gegebenenfalls könntest du - sofern notwendig - zwischen Einspeisungsort und der davon entferntesten Stelle eine Brücke mit 1,5 mm² - 2 mm² Kupferkabel verlegen. Meines Wissens ist nicht nur der Spannungsabfall der Speisespannung zu beachten, sondern auch ein möglicher Verlust des vollständigen Digitalsignals. Wir hatten ein solches Problem vor Jahren bei einer grösseren 0m-(Innen)anlage, eine Brücke zwischen den beiden Endkehrschlaufen war die Lösung (damals noch mit ZIMO-Format).

Nur nebenbei: Kabelquerschnitte sind massgebend für die zuverlässig abzusichernden Maximalströme; massgebend für die Nennspannung hingegen ist vor allem die Isolation. Zudem: Der spezifische Widerstand beträgt für Kupfer ca. 0.0175, für Neusilber hingegen ca. 0.415 bis 0.167.

Probieren geht über studieren.

René

 

[Bastler]

Hoi zaeme

Kann das nur bestätigen; das bezahlbare Null Gleis (Peco und frueher noch Atlas-Roco) ist bezeuglich Kontakt bereits bei Analogbetrieb ungenuegend. Als früherer Maerklinist musste ich mich an solche Probleme erst gewoehnen. Es gibt nichts anderes als was ihr vorschlagt, Ringleitung oder Kontaktbruecken. Damit ich nicht zuviel loeten musste, habe ich v.a. Meterware verwendet.

Gruss Barni

ps: erstaunlicherweise ist da das Gleis von Lima fast und v.a. Rivarossi zuverlässiger. Wegen des zu kleinen Profils und der beschränkten Verfügbarkeit (Rivarossi) und der spielzeughaften Geometrie (Lima) aber auch keine Alternative

 

[hannah]

Probieren geht über studieren.

Guten Morgen René,

genau - was ich beschrieb beruht auf den Ergebnissen meiner funktionierenden Anlagensegmente.

Die von dir genannten Widerstandswerte sind alle kleiner 0 Ohm/Meter, somit wird der Widerstand erst ab ca. 50 Meter Gleisstrecke zum Thema. Bedeutet: Alle 50 Meter eine Einspeisestelle. Ich beneide Jeden um seine Anlage, der das berücksichtigen muss. Bei solchen Anlagengrößen würde ich auch die Gleisspannung in der Zentrale und den, dann fälligen Boostern auf 18 bis 20 Volt erhöhen.

Nicht vergessen, ich schreibe hier über Spur-Null-Gleismaterial Regelspur, bei H0- oder gar N-Gleisen sieht das sicher anders aus. Da ist der Schienenprofil-Querschnitt wesentlich kleiner als 1,5 mm².

Meine Teststrecke (5,5 Meter) im Mobazimmer ist übrigens lose, mit Schienenverbindern verlegt. Auch da gibt es keine Auffälligkeiten.

Elektrische Grüße aus Tornesch

Hannah

 

[maenni1]

Guten Tag,
Meine ungefragte Meinung zur Einspeisung: Auf der Aussenanlage verwende ich alle 2 m eine Einspeisung ab Einbetonierter Ringleitung, gespiesen von einem 3 A Booster (Eigenbau) Funktioniert perfekt. System ROCO
Gruss vom Zürisee
Vincenz

 

[hannah]

Guten Morgen in die Runde,

zum Thema Kabelquerschnitte und Strom (A) noch eine nachdenkliche Anmerkung:

Einer LENZ-Zentrale liegt zum Anschluss der Gleise zweiadriges Kabel mit einem Querschnitt weit unter 1,5 mm² bei:


(Quelle LENZ)

Kabel größeren Querschnitts können in den Steckern gar nicht verbaut werden:


(Quelle LENZ)

Offensichtlich reicht ihr Querschnitt für eine Strombelastung von 5 A aus. Wären Querschnitte von 1,5 mm² und mehr erforderlich, müssten andere Stecker beigelegt sein. Oder Andersrum: Als erstes rauchen die Original-Anschlußleitungen ab.

Noch fragwürdiger in dieser Hinsicht sind für mich die Decoderlitzen, mit denen die Motoren in den Lokomotiven angeschlosssen werden. Da möchte man von Querschnitt, im Verhältnes zu Oben, gar nicht mehr schreiben. Trotzdem sind 1 A kein Problem.

Um Digitalsignale störungsfrei zu transportieren spielt der Leitungsquerschnitt im diskutierten Sinne offensichtlich keine Rolle, siehe KAT5/KAT6-Kabel mit denen selbst große IT-Infrastrukturen verkabelt sind.

Mir erschliesst sich somit der Sinn einer Verkabelung nicht, die für Spannungen von 230 Volt AC und 16 A ausgelegt und paralell zu den Schienenprofilen verlegt ist.

Nichts für Ungut, meine Meinung aus meiner Erfahrung mit Mühlenhagen.

Elektrische und freundliche Grüße aus Tornesch

Hannah

 

[plusplus]

Grüss dich Hannah

Nachdem ich deinen Gleisplan nochmals angeguckt habe und - wie du in #1 beschreibst - die Einspeisung jeweils am Anfang und Ende der Strecke erfolgen soll, gibt's sehr wahrscheinlich keine Probleme; denn dank dieser Quasi-Ringleitung halten sich die Spannungsabfälle sicherlich im akzeptablen Bereich.
Die oft beschriebenen Probleme entstehen nicht nur wegen dem (zu geringen) Querschnitt sondern auch wegen der Länge des elektrischen Leiters (ist ebenso massgebend für den Spannungsabfall). Das ist der Grund, dass ich zum Vergleichen die spezifischen Widerstandswerte von Kupfer und Neusilber aufgeführt habe. Und wenn n.m.E. irgendwelche Unzulänglichkeiten aufgetreten sind, dann vorab bei der Qualität des DCC-Signals.

Berichte uns doch im Frühling nach Eröffnung der Sommersaison wie's so läuft - würde mich wundern, wenn nicht ...

Gruss, René

N.B. Falls es dich interessiert: Der Widerstand eines Leiters in Ohm errechnet sich aus dem spezifischen Widerstand (Rho) multipliziert mit der Länge des Leiters in Meter und geteilt durch den Querschnitt des Leiters in mm².

 

[hannah]

Der Widerstand eines Leiters in Ohm errechnet sich aus dem spezifischen Widerstand (Rho) multipliziert mit der Länge des Leiters in Meter und geteilt durch den Querschnitt des Leiters in mm².

Guten Abend René,

jetzt fürchte ich, dass mir in #4 ein Fehler unterlaufen ist. Ich multipliziete den Wert 0.0175 (Rho Cu) mit Meter (Leitungslänge).

Richtig sein müsste gemäß Oben:

0,0175 (Rho Cu) X 1 (m) : 1,5 (mm²) = 0,011666667 - gerundet = 0,012 Ω/m CU-Draht 1,5 mm².

Danach liegt der Schwellwert 0 Ω bis zu dem es keinen Spannungsabfall gibt bei 83,33 m. Da wir zwei Leiter haben ergibt sich 83,33 / 2 = 41,67 m.

Somit kann ich bei meiner Aussage bleiben: Stromeinspeisung/Booster alle 50 m, da der Querschnitt der Schienenprofile > 1,5 mm² ist, was den abweichenden Rho von Neusilber ausgleicht.

In der Praxis würde ich sagen, hilft Messen. Solange das Multimeter Nachkommastellen-Werte, bzw. 0 anzeigt, je nach Messbereich, besteht kein Handlungsbedarf. Mess-Schaltung:



Elektrisch-freundliche Grüße aus Tornesch

Hannah


P.S.:
Was die Qualität des DCC-Signals angeht, würde ich mir bei großen Gleisstrecken eher Gedanken über Störquellen aus dem Bereich Funkwellen machen. (WLan/Wifi und Mobil-, bzw. kabellose Telefone)

So ein paar Dutzend Meter Neusilberprofil sind auch eine prima Antenne die Alles auffängt, was an elektromagnetischen Schwingungen präsent ist. FM-Empfang mit nur einer FLEX-Länge PECO-Gleis funktioniert ganz gut.

All die kleinen GISMOs im näheren Umfeld generieren Digitalsignalmüll in beachtenswürdiger Größenordnung, weswegen Datenleitungen gut abgeschirmt sind, im Gegensatz zu Schienenprofilen. Nicht zu Verachten sind auch Einschaltströme von Verbrauchern mit hoher Leistung, e.g. E-Herd, Waschmaschine, Trockner, Mikrowelle etc.

Insbesondere Phasenverschiebungen durch Mehrfachsteckerleisten (Netzbrummen im Audio-Bereich) können Ursache für Beeinträchtigungen des DCC-Signals sein. Nicht umsonst finden wir an der DCC-Zentrale von LENZ eine Klemme für "gemeinsame Erde" (Ground).

Dass es bei professionellen Elektroinstallationen einen separaten Stromkreis für IT-Geräte gibt hat seinen Grund.

 

[maenni1]

Guten Abend, bereits darüber berichtet:
Alles halb so wild, fahre seit Jahren über 60m Gartengleise, Neusilber und DCC mit 3A Booster und alle 2m Einspeisung. Ringleitung 1 mm2 oder weniger. Läuft perfekt.
Grüsse
Vincenz

 

[hannah]

Alles halb so wild

....segg i do!

Mich beschleicht seit Monaten der Verdacht, dass all die DCC-Spezialisten in Foren bezahlte PR-writer der Hersteller sind.

Booster für jedes Modul, sei es noch so klein, spülen natürlich ordentlich Stutz in die Kasse. Die Kabelquerschnitt/Ringleitung-Diskussion dient lediglich dem Schüren des Feuers der Anwenderängste.

Gerade dem will ich ja mit meinem Beitrag entgegenwirken. Was zählt ist URI (U = R x I) und seine algebraischen Ableitungen, somit Logik.

Vielen Dank - Vincenz - für deine Unterstützung qua Anwendungsbericht.

Elektrisch freundliche grüße aus Tornesch

Hannah

 

[maenni1]

tinkering cum adhuc gaudium est boni et secura victoria.....

 

[plusplus]

Booster für jedes Modul, sei es noch so klein, spülen natürlich ordentlich Stutz in die Kasse.

Ist ja wirklich nicht neu. Bereits vor 60 Jahren hätte ich gemäss Hersteller-Katalog aus Göppingen meine 3000er Tenderlok und meine RSM800 gemeinsam nur mit dem 30 VA Trafo betreiben dürfen. Das Ganze funktionierte aber auch mit dem 16 VA Trafo, inklusive zusätzlichen Beleuchtungselementen ...

René

 

[hannah]

.... profecto in aeternum

_________________________________________________________________________

....und nein - ich bin des Latein nicht fähig - aber lernfähig.....

 

[maenni1]

......quia beati simus, et sperabo.....

 

[hannah]

.... quaeso exitus nunc....

Kaffee ist noch genug vorhanden, aber das "fertig" ist ausgegangen.

 

[maenni1]

Bei uns Luz, den Obsttrester gibt es in jedem Großverteiler. Werde dir einen brauen, wenn du den Zürichsee besuchst...
Frohes Fest
Vincenz

 

[hannah]

Guten Morgen in die Runde,

hier noch die Verkabelung meiner Outdoor-Anlage Mühlenhagen:



Separater Anschluß für die Schiebebühne, weil diese entnehmbar ist (Transportbox).
Die Zentrale wird mit 24 V DC aus der kleinen Photovoltaikanlage (100 W) betrieben.

Die Drehscheibe erhält beidseitig Kugelkontakte die beim Gleisanschluß auf MS-Blechstücke treffen. Somit ist immer richtige Polarität gewährleistet. Während des Drehens ist ihr Gleis stromlos.

Ergänzend elektrische Grüße aus Tornesch

Hannah


Nachtrag:
Insgesamt werden auf der Anlage 25 Meter PECO-Gleis verbaut sein, deren Rges <= 0 ist, womit ein Booster entfallen kann.
Mit maximal drei Lokomotiven und zwei Personenwagen, die mit Pufferspeicher ausgerüstet sind, dürfte der Einschaltstrom der Anlage ebenfalls unter den 5 A Belastungsgrenze der Zentrale bleiben.
Die Belechtung der Gebäude und des Bahnsteigs wird separat mit 12 V DC versorgt.

 

[plusplus]

deren Rges <= 0 ist

Liebe Hannah

Sorry, ich möchte mich wirklich nicht als "Schulmeister" aufspielen , aber trotzdem: R < 0 ist in dem hier diskutierten Spektrum eher unwahrscheinlich; ich gehe davon aus, dass du R < 1 meinst. Als Beispiel sei hier der spez. Widerstand von Cu genannt, also 0.0175 Ohm bei 1 mm² Querschnitt und 1 m Länge.

Der Booster-Einsatz ist m.E. (vor allem) von der verlangten Leistung der Verbraucher (z.B. Anzahl gleichzeitig fahrende Loks) abhängig. Die Formel für (ohmsche) Verbraucher im (Gleichstrom)netz lautet P = U x I .
Zusätzlich die Formel U = R x I und die Formel zum Spez. Widerstand - dieses Wissen clever angewendet kann für den alltäglichen Modellbahngebrauch schon ziemlich zielführend sein.

Aus deiner Skizze oben interpretiere ich eine kompakte Ringleitung, also ist das Problem Spannungsabfall so oder so eher obsolet. Es kommt gut! - "Nun ist alles gut und alles gut ist besser"!

René

N.B. Das Problem 'Spannungsabfall' kannte man auch beim Vorbild: So betrug auf einer (bergwärts führenden) und nur von unten eingespeisten Stichstrecke von ca. 40 km Länge bei zwei bergwärts fahrenden Güterzügen (Re 4/4 II und 2x Re 4/4 II) die Fahrleitungsspannung im oberen Teil oft nur < 11 kV. Fazit: der Nullspannungsschutz der Lokomotiven schaltete deren Hauptschalter aus. "Ciao zäme, warten wir mal auf bessere Zeiten", war dann die Devise ...

 

[hannah]

Aus deiner Skizze oben interpretiere ich eine kompakte Ringleitung

Lieber René,

"Schulmeister" ist kein Schimpfwort und ohne sie wären wir alle dumm. Selbst bin ich für jede fachliche Korrektur meiner "freudschen" (Fehl)-Leistungen und insbesondere ihrer Veröffentlichung in meinen Beiträgen dankbar. Natürlich benutze ich im Ergebnis eine Ringleitung, jedoch mit der Betonung auf Eine.

Lernfähige und freundliche Grüße aus Tornesch

Hannah