Jens Mohr

Ingenieur  +  Betriebswirt
 

... das (H0) Modellbahnprojekt
St. Margareten 

 



 

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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.