Maßgebend für den Aufbau des elektrischen Konzeptes ist die Bauform der Anlage in Segmentform, ihre Abmessungen sowie auch die Steuerung mit einem Digitalsystem. Jeder der genannten Punkte stellt eigene Anforderungen, die bei der Umsetzung berücksichtig werden wollen. Somit macht es Sinn, das Konzept der Anlagenelektrik sorgfältig zu entwickeln, um späteres Flickwerk zu umgehen.
An erster Stelle steht hier natürlich die Wahl des Digitalsystems. Im vorliegenden Fall kommt ein bereits vorhandenes Lenz-System zum Einsatz; dieses wird durch verschiedene Selbstbaukomponenten und Teile weiterer Hersteller ergänzt und an die Gegebenheiten der Anlage angepasst:
Bei den verwendeten Decodern und Boostern handelt es sich überwiegend um im Internet veröffentlichte Selbstbauprojekte oder Bausätze. Hintergrund ist zum einen das Sparpotential bei einigen Elementen, zum anderen die Freude am Selbstbau. Im Folgenden eine kurze Aufstellung der verwendeten Bausteine, durch einen Klick auf den Link geht es zur genaueren Beschreibung.
Abhängig von der Länge eines Kabels und dem Strom, der durch das Kabel fließt, sollte das Kabel einen bestimmten Durchmesser haben, um Erwärmungen und Spannungsabfälle zu vermeiden. Für die Anlage bedeutet dies, dass die Kabel zur Versorgung der Gleise, der Stromversorgung der Schaltdecoder sowie der Lichtstrom einen hohen Querschnitt benötigen. Die Berechnung des benötigen Kabeldurchmessers erfolgt nach der Formel I x R(Ringleitung), wobei sich der Widerstand der Ringleitung mit (2x Länge der Leitung) / (56 x mm²) berechnen lässt (56 ist dabei der spezifische Widerstand von Kupfer). Mit verschiedenen Kabeldurchmessern gerechnet:
Für alle Berechnungen wird eine Kabellänge von 2 x 2,5m (die Einspeisung in die Anlage erfolgt mittig) zugrunde gelegt.
Kabeldurchmesser | 56 x mm² | Widerstand |
---|---|---|
0,14 | 7,84 | 5 / 7,84 = ~0,64 |
0,5 | 28 | 5 / 28 = ~0,18 |
1,0 | 56 | 5 / 56 = ~0,09 |
1,5 | 84 | 5 / 84 = ~0,06 |
Das ganze ergibt für einen Strom von max. 4A in die erste Formel eingesetzt:
Kabeldurchmesser | Widerstand | Spannungsabfall |
---|---|---|
0,14 | 0,64 | ~2,55 |
0,5 | 0,18 | ~0,71 |
1,0 | 0,09 | ~0,36 |
1,5 | 0,06 | ~0,24 |
Durch die Tabelle ist ersichtlich, dass Kabel mit einem Querschnitt von 1,0 mm² oder 1,5 mm² den geringsten Spannungsabfall verursachen. Da der Unterschied nur 0,12V bei maximaler Stromaufnahme beträgt, sollte für den vorliegenden Fall ein Querschnitt von 1,0 mm² völlig ausreichen.
Für die Kabelverbindungen zwischen den Segmenten werden Steckverbindungen für Kabel in mit den Querschnitten 0,14mm² und 1,0mm² benötigt. Für die Steuerleitungen - also die 0,14mm² Leitungen - wird einfach ein 25-poliges, serielles Kabel aus dem Computerzubehör verwendet. Es wird in der Mitte getrennt, und die einzelnen Adern auf eine Lötleiste aufgelegt. Die Lötleiste wird einfach mit Heißkleber auf den Segmenten, auf der Gegenseite ein 25-poliger Sud-D Stecker mit einem L-Profil befestigt.
Die zentralen Elektronikkomponenten wie Trafos, Zentrale und Booster sind in einem separaten Rollwagen montiert und über Steckverbindungen mit der Anlage verbunden. Basis ist ein alter Rollcontainer, auf dessen Oberseite sich neben den oben aufgezählten Komponenten noch ein Programmiergleis befindet. In der Schublade ist Platz für diverses Kleinmaterial welches man immer man wieder benötigt, im unteren Bereich lassen sich Handbücher zu den Diversen Decodern und Digitalkomponenten in Ordnern deponieren.