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Copyright 2022
Jens Mohr
83224 Grassau
(Chiemsee/Achental) |
Anlagen -
Verkabelung
Versorgung und Steuerleitungen
Vorwort
Unter "Projekt - Planung" wurden im Register "Elektr. Aufbau"
Vorgaben erstellt und Lösungsansätze zur Realisierung in
diesem Projekt beschrieben.
Dieses Kapitel ist sehr umfangreich,
deshalb hier ein Überblick über die einzelnen Punkte ...
- Basisverkabelung
der Anlage
- Verdrahtung der
Gleise im "nicht einsehbaren Anlagenbereich"
- Platzierung der
Elektronik / Dekoder im Bereich der Schattenbahnhöfe
- Verdrahtung der
Gleise im sichtbaren Anlagenbereich
- Platzierung der
Elektronik / Dekoder im sichtbaren Anlagenbereich
- Beschriftung
- Dokumentation
Hinweis:
Gerne beantworte ich Ihnen Ihre speziellen Anfragen
zu diesem Themenkreis per eMail.
Basisverkabelung
Primär soll mittels der folgenden Bilder die grundsätzliche
Umsetzung dargestellt werden, d.h. es wird nicht jedes Detail
beschrieben; dies würde den hier - selbst - gesetzten Rahmen
sprengen.
Bild 1:
zeigt die Relais-Steuerung in dem grauen
Schaltkasten (links). Von dort werden die Steckdosenleisten
angeschaltet. An die Steckdosen sind wiederum die Trafos
angeschlossen. Von den Trafos geht jeweils ein Kabel (rechts im
Bild) zu den Boostern bzw. zur Verteilung an die
Elektronik-Einheiten.
Bild 2:
Trafos werden über beschriftete
Steckdosenleisten, die auch an anderen Anlagenplätzen
montiert sind, zugeschaltet.
Bild 3:
Die allgemeine Spannungs- /
Stromzuführung zur Anlage erfolgt über eine Steckdosenleiste
mit integriertem Überspannungsschutz.
Dieser ergänzt den im Haushalt global
eingesetzten Überspannungschutz.
Anmerkung:
Wie hier zu sehen ist, liegen
die Trafos zur Isolierung der von den Trafowicklungen
ausgehenden (50 Hz) Schwingungen [Trafo-Brummen] auf einer
Absorbtionsmatte.
Die Trafos sind dadurch (für mich)
akustisch nicht mehr wahrnehmbar.
ACHTUNG
Die älteren Trafos, wie hier eingesetzt, sind in ihrer
Übersetzung noch auf 220 V AC als Primärspannung ausgelegt.
Mittlerweile wurde die Primärspannung STILLSCHWEIGEND auf 240 V
AC heraufgesetzt.
Dies hat zur Folge, daß sich auch die Sekundärspannung erhöht.
Dies hat zur Folge, daß bei
gleichbleibenden DC Spannungen für die Elektronik mehr Spannung
"vernichtet" werden muß. Die Schaltungen sind zu überprüfen !!
Bild 4:
Die Verteilung der Stromversorgung für
die Beleuchtung innerhalb der Anlagenebenen erfolgt über
weiße Starkstromleitungen (0,75 mm² Querschnitt).
Weiße Kabel wurden deshalb
gewählt, damit schon aufgrund der Farbgebung Starkstromkabel
von Steuerkabeln leicht zu unterscheiden sind.
Die Ein- / Aus- Schaltung wird über am
Anlagenrand plazierte Schalter ausgeführt.
Dort befinden sich auch Steckdosen zum Anschluß von
"Wartungsgeräten".
Bild 5:
Beleuchtung der Ebenen und deren
Verkabelung
Bild 6:
Die Verkabelung der Steuerleitungen,
insbesondere der SX Busse, erfolgt in grauen Kabeln. Zur
Verteilung wurden ebenfalls die grauen, quadratischen
(Starkstrom-) Verteilerdosen verwendet, als auch steckbare
Lüsterklemmen.
Von den steckbaren Lüsterklemmen führt
dann eine flexible Verdrahtung (Kabel oder
einzelne, zusammengefaßte Leitungen -- je nach
Querschnittsanforderung) zu den Dekodern.
Eine weitere Art und Weise den SX Bus zu
verteilen kann über diese Adapter erfolgen .....
a) mit Relais - Anschaltung, die eine langsame Ladung der Elkos
auf den Decodern bewirkt
b) eine reine Verteilung über DIN -
Buchsen
Kabelausführung , Verdrahtung
Die 220 (240) V Kabel ist in
möglichst großem Abstand von den anderen Kabeln, zur
Vermeidung von Einstreuung der 50 Hz Frequenz in die
restliche Anlagenverdrahtung, zu verlegen
Wenn möglich wurden auch die Leitungen
von den Trafos (~ 15 V, 50 Hz) noch getrennt von den
Bus und Steuerleitungen der Anlage geführt werden.
Mehrere Kabel wurden teilweise in sog.
Leerrohren geführt oder sie wurden mit sog. Kabelbindern zu
"Paketen" zusammengefaßt.
Jedes Kabel wurde
beschriftet. Zum Einsatz kamen / kommen Kabelbinder mit
Beschriftungsfeld.
Die SX - Bus Verdrahtung
ist in Kabeln bzw. in Form einzelner Leitungen
(zusammengefaßt mit Kabelbindern) mit
Querschnitten von 0,75 mm² und 1,5 mm² für den gemeinsamen
Ground (Rückleiter) ausgeführt
(s. Bild "bunte Adern" -- weiß / schwarze Adern >> DC
Versorgung).
Installationsmaterial (240 V)
Kabel
Für alle 220 (240) V Leitungen kamen
handelsübliche 3 x 0,75 mm² Starkstromkabel zum Einsatz.
Die gleichen Kabel kamen auch zur
Verteilung der Kleinspannungen zur Anwendung, um auf den relativ
langen Strecken möglichst wenig Spannungsabfall zu erhalten.
Für alle Leitungen, die von den Trafos zu
den Boostern oder sonstigen Komponenten verlaufen, wurden
Steuerleitungen von 3 x 1,5 mm² verwendet.
Verteiler
Hier werden im allgemeinen handelsübliche
Steckdosenleisten verwendet. In einigen Fällen kommen auch
handelsübliche Starkstrom-Verteiler (auf den obigen Fotos die
grauen, quadratischen Kästchen) zum Zuge.
Diese Verteiler werden auch zur Verteilung
der Anlagenbusse, etc. (Kleinspannung) eingesetzt.
Relais - Schaltung
Der Schaltkasten als auch die Relais
entsprechen den Vorschriften für den Einsatz / Verwendung im
Starkstrombereich in trockenen Räume und bei "Zimmertemperatur".
Verdrahtung der
Gleise in den "nicht einsehbaren Bereichen"
Vorgehensweise
Als erstes wurden die
Schalldämmmatten auf die Multiplex - Platten gelegt und
darauf die Gleise verlegt.
Danach wurden die Abschnitte für die Gleisversorgung mittels
der Booster markiert.
Darauf folgte die Festlegung der Meldeabschnitte für die
spätere Steuerung der Anlage / Zugbewegungen durch das
Steuerprogramm TC* und die mechanische Trennung zur
elektrischen Bereichsabgrenzung.
Im nächsten Schritt wurden
an die Gleise (Mittelleiter und Außenschienen) kurze Drähte
angelötet und mit Mini-Steckern versehen.
Nach der Platzierung der Dekoder (siehe nächster Punkt)
erfolgte die Verdrahtung Dekoder - Ausgang <> Gleisanschluß
(Stecker).
Die Verdrahtung der Gleise,
hier Mittelleiter und eine Außenschiene als Rückleiter zum
Booster sowie eine Meldeschiene zum Besetztmelder, wurde im
Querschnitt von 1,5 mm² ausgeführt -- in wenigen Fällen mit
0,75 mm².
Sonstige Verdrahtungen, wie
Zuleitungen zu Weichenmagneten, Servo's, Beleuchtung ist
mehrheitlich in Form von einzelnen Drähten ausgeführt. Die
Querschnitte liegen bei 0,5 mm².
Platzierung der
Elektronik / Dekoder im Bereich der Schattenbahnhöfe
Beispiele für die Platzierung
und Verdrahtung
Zentrale und
SX-Bus-Anschalter sowie Power-Überwachung
Weichendekoder,
Besetztmelder, Trafos auf der untersten Ebene;
darüber die Verdrahtung der Gleise inkl.
IR-Weichen-Belegtmelder
Weichendekoder,
Besetztmelder, Gleisverkabelung auf der mittleren Ebene;
alle Gleisverdrahtung sind an die Dekoder ansteckbar
(leichte Wartung)
Weichendekoder,
Besetztmelder, Gleisverkabelung auf der mittleren Ebene;
alle Gleisverdrahtung sind an die Dekoder ansteckbar
(leichte Wartung);
SX - Busverkabelung ist ebenfalls steckbar ausgeführt --
ebenso die AC power Zuführungen.
Verdrahtung der
Gleise im sichtbaren Anlagenbereich
Vorgehensweise
In diesem Anlagenbereich
ist das Vorgehen wesentlich aufwendiger, denn es gilt ja
weiterhin der Grundsatz, daß keine elektrischen
Steckverbindungen unterhalb der jeweiligen Ebene angeordnet
werden soll.
Hier die Arbeitschritte in
Kurzform ..
- Auslegen aller
Multiplex - Platten auf der Ebene im sichtbaren Bereich
- Verlegung aller
Gleise auf den Multiplex - Platten im sichtbaren Bereich
- Anzeichnen der
Gleisgeometrie (Außenabmessung) inkl. Weichenantriebe
(Servo) und Signalen (Aufstellungsort) auf den Multiplex
- Platten und Beschriftung der Gleise, Weichen, Signale,
Gleisentkuppler, etc.
- Bestimmung der
Gleisversorgung (Boosterbereiche) und Markierung der
Trennstellen am Gleis
- Bestimmung der
Meldeabschnitte und Markierung der Trennstellen am Gleis
- Anlöten von Drähten
an den Gleisen (Mittelleiter, Außenschienen)
- Mechanische Trennung
der unter dem Gleis befindlichen Mittelleiter zur
elektrischen Trennung für die Meldeabschnitte
- Markierung der
Positionen der angelöteten Drähte auf den Multiplex -
Platten
- Montage der für
diesen Anlagenbereich benötigten Dekoder (z.B. an der
Rückwand, s.h, weiter unten)
- Fertigung der Kabel,
die von dem jeweiligen Dekoder zu den Gleisen, Servos,
Signalen, etc. gehen (sollen); Messung der Längen anhand
der verlegten bzw. aufgezeichneten Gleise
- Präparierung der
einzelnen Multiplex - Platten für die Verkabelung /
Verdrahtung (siehe weiter unten)
- Jedes Kabel / Draht)
wird soweit als möglich vom Dekoder unterhalb der Platte
bis zu dem Durchlaß (Bohrung) geführt, der in der Nähe
des zuvor markierten elektrischen Anschlusses liegt.
In Kabelkanälen werden oberhalb der Platte mehrere
Anschlüsse auch miteinander verbunden.
- Kabelkanäle nehmen
die elektrischen Verbindungen Gleis <> Verdrahtung auf.
(Die Abdeckung der Kanäle erfolgt durch den
Landschaftsbau > eigene Kapitel)
- Markierung der
Gleisgeometrie auf den Dämmmatten und Zuschneiden
derselben
- Verlegung der
Dämmatten
- Farbliche Behandlung
der Gleise
- Verlegung der Gleise
auf der Dämmatte
- mechanische Trennung
der Außenschienen zur Erzeugung der elektrischen
Meldeabschnitte
- Ausführung der
elektrischen Verbindung Gleis <> Verdrahtung / Kabel
inkl. der Verbindung der Servos, Signale, etc.
Platzierung der
Elektronik / Dekoder im sichtbaren Anlagenbereich
Im sichtbaren Bereich werden die
Module an der Anlagenrückwand positioniert bzw. in
"Klappfächern" unter der obersten Anlageplatte.
Hier einige Beispiele ...
Drehscheibensteuerung,
Besetztmelder, Servo's, Lichtdekoder für die oberste Ebene
(Sichtbereich);
alle Verdrahtungen steckbar ausgeführt
(leichte Wartung)
Die einzelnen Module sind
Gruppenweise auf Holzplatten montiert. Die einzelnen
Holzplatten liegen (unten) auf einer Winkelschiene auf und
sind über Magnetstreifen gegen umkippen abgesichert.
Damit können bei Störungen die Modulgruppen sehr leicht zum
Labortisch zur Untersuchung abgenommen werden.
Beschriftungen
Trafos, Verteiler, Booster, Dekoder,
etc. wurden / werden mit Klebeetiketten beschriftet.
Kabel und zusammengefaßte Leitungen
wurden / werden mit beschrifteten Kabel-Binder-Etiketten
markiert.
Die Beschriftungen sind textlich
gleich und durchgängig von der Schaltung über alle Pläne bis
zum Kabel / Komponente, so daß aufgrund des Textes die
Identifikation leicht erfolgen kann.
Auch in der TC* Dokumentation setzt sich die gleiche
textliche Beschriftung der Gleisabschnitte, Signale,
Weichen, etc. fort.
Dokumentation
Alle Dokumentation wurde / wird mittels
EXCEL* ausgeführt.
Für die Schaltungsentwicklung wurde / wird EAGLE*
eingesetzt.
Warnhinweise
Da es sich bei der
Spannung von 220 (240) V um eine Spannung handelt, bei der bei
unsachgemäßer Handhabung Lebensgefahr
besteht, sollten Arbeiten mit / an solchen Spannungen nur von
Fachleuten ausgeführt werden.
Dies gilt auch für den Entwurf und die Realisierung der
Relais-Schaltung.
Trotz aller
Vorsichtsmaßnahmen besteht durchaus die Möglichkeit, daß es beim
Betrieb einer Modellbahnanlage - aus den unterschiedlichsten
Gründen - zu einem Schwelbrand kommen kann.
Aus diesem Grunde wird die Anwesenheit eines Feuerlöschers,
zugelassen für diese Gefahrenklasse, im Anlagenraum dringend
empfohlen.
Auch die Montages eines Rauchsensors (Feuermelders) ist
angeraten.
Bei der Auswahl der Kabel
sollte darauf geachtet werden, daß der Kunststoff (Isolierung)
im Brandfalle möglichst keine oder nur geringe Mengen von Gasen
freisetzt (Vergiftungsgefahr).
HINWEISE
zu mit * markierten Worten
Alle Firmenbezeichnungen /
Firmennamen; Produktbezeichnungen / Produktnamen stellen keine
Werbung oder Empfehlung dar, sondern beschreiben nur die in
diesem Projekt individuell und subjektiv ausgewählten Produkt -
Hersteller bzw. Lieferanten als auch deren verwendeten Produkte
zur Anschauung, Darstellung und Beschreibung des eigentlichen
Projekt - Inhalts.
Analoges gilt auch für die
eingetragenen Links (s. hierzu Distanzierung auf der
Link-Seite).
Der Leser soll selbst auf dem
Markt recherchieren und für seine Bedürfnisse selbst
entscheiden, welches Produkt er einsetzen will und wo er sich
dieses beschaffen möchte.
In dieser Veröffentlichung
verwendete Produktnamen / Produktbezeichnungen sind von / durch
den einzelnen Hersteller(n) geschützt. Ihre Nutzung dient
lediglich zur Kennzeichnung / Beschreibung des Produktes selbst.
Analoges gilt für die erwähnten
Firmenbezeichnungen / Firmennamen.
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