Ab– oder umschaltbare Gleisabschnitte

Auf analog betriebenen Modellbahn–Anlagen werden Triebfahrzeuge und beleuchtete Wagen (meist) stromlos abgestellt, indem bei einem isolierten Gleisstück die Fahrspannung abgeschaltet wird. Im einfachsten Fall genügt dazu ein Schalter.

Hier werden einige mögliche Verbesserungen gegenüber Schaltern vorgestellt.

Auch bei digital betriebenen Anlagen können ab– oder umschaltbare Gleise gute Dienste leisten. Beispielsweise können dort zu Schauzwecken analog betriebene Fahrzeuge abgestellt werden, oder eine Gleisgruppe kann zwischen von analoger und digitaler Versorgung umgeschaltet werden. Letzteres wird beispielsweise bei größeren Schauanlagen auf Veranstaltungen zuweilen nötig sein.

Abschnitte dieser Seite:

• Gleisabschnitte über Relais schalten
• Fahrbetrieb mit Zusatzspannung
• Rückmeldung

Gleisabschnitte über Relais schalten

Solange Sie eine kleine Anlage in einer der kleinen Baugrößen betreiben, sind die zu schaltenden Ströme bei abschaltbaren Gleisabschnitten noch kein Problem. Dennoch ist es wenig elegant, zum Abschalten des Fahrstroms einfach einen Schalter zu verwenden.

Zum einen ist ein (mechanischer) Schalter nur von Hand zu bedienen. Automatiken können ihn nicht ansteuern. Zum anderen können Sie den Schaltvorgang nur vor Ort, also entweder am Stellpult oder mit einem lokal untergebrachten Schalter am Anlagenrand vornehmen.

Bei größeren Anlagen und Strom–hungrigeren Fahrzeugen gibt es noch ein sehr gutes Argument gegen Schalter: der nötige Leitungsquerschnitt der Kabel. Warum sollten Sie auf einer Gartenbahn auch nur 10 Meter 2,5 mm²–Kabel verlegen, wenn es auch mit 0,2 mm² geht? Das genügt nämlich, wenn Sie die Last vor Ort über ein waschdichtes Relais schalten.

Solche Relais müssen hinreichend große Ströme schalten können. Bei Gartenbahnen sollten das mindestens 8 Ampère bei 30 Volt sein.

Ein weiterer Fortschritt wird erzielt, wenn zur Ansteuerung des Relais ein Flipflop verwendet wird. Das können Sie dann über Impulse sowohl vom Stellpult als auch lokal oder über Sicherheits– beziehungsweise Automatikschaltungen ansteuern.

Grundsätzlich sollten Sie die Fahrstrom–Leitungen parallel zu den Gleisen in ausreichend dimensionierten Kabeln mitführen und regelmäßig einspeisen. Ein Gleisabschnitt wird dann über das Relais mit diesen Leitungen verbunden oder von ihnen getrennt.

Heutige Relais - sofern es sich nicht um Billigst–Produkte handelt - sind wesentlich zuverlässiger als ihre Vorfahren von vor 15 Jahren. Damals kam es nach längerem Betrieb (mehrere Jahre) zuweilen zu Ausfällen, die es heute kaum noch gibt. Es ist daher wenig sinnvoll, kontaktlose (elektronische) Relais zu bauen oder zu kaufen (die recht teuer sind).

Fahrbetrieb mit Zusatzspannung

Bei der Fahrtregelung wurde ein Konzept für eine analoge Konstantbeleuchtung über eine Teilspannung der Fahr–Nennspannung besprochen. Dabei wird eine Spannung von zum Beispiel 6 Volt (wahlweise) ständig an das Gleis gelegt. Umgebaute Triebfahrzeuge werden damit noch nicht fahren, aber leuchten (und bei Bedarf rauchen).

Daher liegt es nahe, Gleisabschnitte nicht nur aus–, sondern umschaltbar auszuführen - Aus, 6 V, Fahrspannung - und die auf „6V” geschalteten Gleise über eine eigene Strom– und Spannungsquelle zu versorgen. Um Potenzial–Ausgleiche zu vermeiden, müssen dafür beide Schienen isoliert werden, und der 6 V–Stromkreis muss gleichzeitig mit dem Fahrstromkreis umgepolt werden.

Für die Fahrstrom–Abschaltung werden nun Relais mit zwei Schaltkontakten benötigt. Um auf die 6 V–Schiene umschalten zu können, braucht es ein zweites Relais. Diese Relais werden über ein Doppel–Flipflop mit drei Eingängen und Zuständen angesteuert (siehe Schaltbild).

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Rückmeldung

Dem Gleis ist nicht anzusehen, in welchen Zustand es geschaltet ist. Daher wird eine optische Rückmeldung benötigt. Hierfür sind Link zum Glossar Duo–LED geeignet, die über zwei Anoden und deren Ansteuerung rot, gelb oder grün leuchten können. Dabei sollte rot „aus”, gelb „6 V” (= „Licht an”) und grün „Fahrspannung an” symbolisieren.

Hierfür wird ein weiteres DoppelFlipflop (oder zwei: lokal und am Stellpult) benötigt, das wie hier gezeigt beschaltet wird.

Ein Impuls auf dem roten Eingang setzt das linke Flipflop und setzt das rechte zurück; einer bei gelb setzt beide, und einer bei grün das rechte, während das linke abfällt.

Die Eingänge sind identisch mit denen der Relais–Flipflops, sodass die zugehörigen Paare einfach zusammen geschaltet werden können.

Es scheint zunächst, als seien nun sehr viele Kabel nötig, wo es im Grunde vorher eines getan hätte (für das Relais). Auf der nächsten Seite wird jedoch erklärt, dass das nicht stimmen muss. Der Witz dabei ist, dass sich die Steuerimpulse gegenseitig ausschließen, sodass sie (theroretisch) über eine Leitung und eine gemeinsame Rückleitung geschickt werden könnten.