THEMA: Kabelquerschnitt bei Digital

Ozapft is! Popcorn?



LG ChristiaN

Moin, den Eimer nicht vergessen, für den Spannungsabfall.

Viele Grüße

Hallo,

könnt ihr nicht mal Ernst bleiben?
Natürlich sollte man fir Hin- und Rückleitung den gleichen Kabelquerschnitt nehmen, da ja auch der gleiche Strom fließt.

Gruß Engelbert

Moin,

Die Frage wäre aus meiner Sicht, was denn eine Rückleitung bei unserer Modellbahn ist?
Der Digitalstrom ist ein Wechselstrom, der in der Regel symmetrisch eingespeist ist.
Es gibt also nicht, wie in der gewöhnlichen Haushaltssteckdose einen blauen Nullleiter.

Und wie Engelbert schon angemerkt hat, die Kabelquerschnitte beider Anschluss-Kabel ist natürlich gleich groß zu wählen.
(Das gilt im Übrigen auch für die oben erwähnte Steckdose).

Viele Grüße von Jens

Mal was Ketzerisches: Mit einer Sternleitung braucht man zwar mehr Kabel, aber kleinere Querschnitte (da reichen 0,25 völlig aus).
Gruß
Gert

Guten Morgen,

Ich habe eine Z12 und Speise die Spannung mit WLAN an den Gleisen ein.

Da ist der Querschnitt des Kabeles uninteressant.

Schönen Tag Allen.

@Pupsi und andere

ich finde es nicht witzig, und originell ist es auch nicht. Ja, es ist alles schon mal diskutiert, und die Meinungen gehen auseinander. Wir haben hier auch viele Mitglieder, die mit der Elektrik auf dem Kriegsfuß stehen, und denen helfen auch keine ewig lange Diskussionen oder Verweise auf die entsprechenden Threads. Vielleicht findet sich ja ein Experte, der eine Aussage formulieren kann, ohne daß die anderen selbsternannten oder tatsächlichen Experten sich genötigt fühlen, das sofort wieder in Frage zu stellen.

Klaus
.

Kaufst Du Dir einen Fallschirm und springst dann aus dem Flugzeug ohne Dich vorher mit den elementarsten Dingen des Fallschirmspringens beschäftigt zu haben????

Wenn der Fallschirm dann nicht aufgeht schreisst Du nach Hilfe...

@Pupsi,

das Modellbahnhobby ist vielfältig und jeder legt seinen Fokus auf spezifische Aspekte. Leute, die sich zum Beispiel nicht mit Einschottern oder Flexgleisen beschäftigen wollen, nehmen dann Kato-Gleise. Würde ich selber nicht machen wollen, aber wo ist das Problem damit? Genauso wollen halt auch Leute sich möglichst wenig mit der Elektrik beschäftigen, wollen sie nicht ihren Fuhrpark per Hand über die Schienen schieben. Es wäre schon schön, wenn nicht jeder sich als Maßstab aller Dinge hinstellt. Und um bei Deinem Beispiel zu bleiben: Manche etnscheiden sich genau aus diesem Grund zu einem Tandemsprung!

Klaus

Danke für sinnvolle Antworten.
Auf den Arm nehmen kann ich mich selber.
Wenn jemannd Popcorn haben will, bitte bei mir melden.
Und einen Abfalleimer für Strom da hätte ich gern einen Lieferantenhinweis.

Schade, dass hier immer solche Klugscheißer unterwegs sind.

Hallo Matthias

da ich gerade auch mit diesem Thema beschäftigt bin: ich nehme diese Litze hier.

https://www.conrad.ch/de/p/donau-elektronik-225...au-50-m-2446431.html

Das ab einer Ringleitung die mit 1.5mm2 ausgelegt ist.

Das wird funktionieren.

Beste Grüsse
Samuel

Hallo, M.N., das passiert hier leider ab und an, aber mein Hinweis #5 war ernst gemeint. Ich messe die Spannung live an der Anlage direkt an der Einspeisung und parallel an der "weitesten" Stelle davon. Ich hatte hier schon mal darauf verwiesen, was auf den Kabeltrommeln (Brawa etc.) draufsteht, und kein Hersteller wird da "was riskieren". Die setzen allerdings darauf, dass die Kabel nicht miteinander nur "verdrillt", sondern dauerhaft verbunden werden / bei mir wird alles verlötet und mit Schrumpfschlauch isoliert, und meine neuen Verteiler haben Klemmstellen, wo man sich "dranhängen" kann.
Jetzt muss ich doch mal was zum Kabelquerschnitt und dem Widerstand nachlesen...später mehr...
Gruß
Gert

Trotz Einiger hier lohnt es sich, "beim Forum" zu bleiben...wegen der Anderen !

Stichwort Sternverteilung / so gelesen und erinnert:
"Die Leitfähigkeit eines Drahtes oder Kabels steht in Relation zu seinem Querschnitt (berechnet in Quadratmillimetern) und seiner Länge. Je kürzer und je dicker das Kabel ist, umso geringer ist sein Widerstand. Andererseits kann ein langes und dickes Kabel denselben Widerstand haben wie ein kurzes und dünnes Kabel."

Genau, Samuel #11, das reicht nämlich bei normalen Längen bis 2...3 m, WENN die Verbindungen nicht leichtfüßig geklemmt werden (zB FM-Verteiler).
Gruß
Gert

Genau Gerd, darum nehme ich diese Komponenten für die Ringleitung und den Abgriff davon für die Schiene.

https://storefront.distrelec.ch/de/reihenklemme...ze=50&track=true

https://storefront.distrelec.ch/de/reihenklemme...ze=50&track=true

Beste Grüsse
Samuel

Hallo Matthias,
zwar wurde dieses Thema hier schon in vielen Threads besprochen, aber ich schreibe trotzdem mal meinen Senf dazu. Frei nach Karl Valentin: Es wurde schon alles gesagt, nur noch nicht von jedem.  
Für die Verkabelung einer digitalen Anlage sollte man von der Zentrale weg (oder Booster, also dort, wo die Schienenspannung für die Anlage zur Verfügung gestellt wird) mit einem möglichst großen Querschnitt (min. 0,5mm²) anschließen. Je nach Anlagengröße macht man dann eine Ringleitung (mit eben diesem Querschnitt) oder man kann von einem zentralen Punkt auch sternförmig verteilen. Bei der Ringleitung ´wird dann jeweils an entsprechender Stelle in Verbraucher / Anschlussnähe eines Gleises angezapft. Diese Leitungen können etwas kleiner im Querschnitt ausfallen (z.B. 0,25). Das kann man auch bei der sternförmigen Topographie so handhaben. Hintergrund dieser Querschnittsorgie ist die sichere Funktion der elektronischen Sicherungen der Zentrale / Booster. Diese lösen meinst erst bei relativ hohen Strömen aus. Und wenn wegen zu geringen Querschnitten der Widerstand der Versorgungsleitungen steigt, kann dieser Strom nicht mehr fließen, bleibt also unterhalb der Auslöseschwelle. Da aber nicht abgeschaltet wird, kann wegen des weiterhin fließenden hohen Stroms an Kabeln, Schienen oder auch Fahrzeugrädern (wenn diese diesen Kurzschluss verursachen) großer Schaden entstehen, weil dieser Strom in Wärme, sprich Hitze umgesetzt wird. Da können schon mal schnell Radsätze, Kabelisolierungen und ähnliches schmelzen oder verbrennen.  Grundsätzlich gilt also: Je länger ein Kabel, desto größer sein Widerstand. Und je kleiner sein Querschnitt, desto größer sein Widerstand. Idealfall ist also kurzes dickes Kabel.
Und nochmal zu deiner Frage: Es handelt sich immer um Stromkreise. Wie der Name schon sagt. Deshalb benötigt man für Hin- und Rück logischerweise auch immer den gleichen Querschnitt. Was nun als Hin und Rück zu definieren ist, ist eigentlich egal. Ebenso, ob Gleich- oder Wechselspannung.
Gruß Holger

Hallo Matthias,



So ist das Forum, so ist das Leben auch im realen.

Das Grundsätzliche Problem bei deiner Frage ist, das das Thema zum was ich wievielten Male schon durchgekaut wurde, daher auch die ein oder andere unqualifizierte oder auch eher humoristische Antwort.


Allerdings habe ich - und das ist jetzt ehrlich gemeint - etwas verwirrendes in deiner Frage gefunden.



Du hast also deine Zentrale mit 2 x 0,5 mm² Litze (im Sprachgebrauch Kabel, aber begriffstechnisch falsch) mit den Gleisen verbunden.
Wo kommt da jetzt die Rückleitung ins Spiel, und wofür ist diese?

Je genauer und klarer die Frage formuliert ist, desto besser kann man auch helfen.

Und was das Popcorn, angeht, danke ich bleibe bei Chips.


ein interessanter Lösungsansatz, funktioniert das auch mit 230V/400V oder höheren Gleichspannungen 400V/800V mit hohen Stromstärken? Oder erhitzt sich das WLAN dann zu stark?

Gruß Detlef

Hallo N-Bahner,

die Betrachtungen zum Querschnitt sind eigentlich keine Frage der Gesinnung,
sondern haben praktischen Hintergrund.

Vorab würde ich mich freuen, wenn sowohl Profis wie auch Laien sich bemühen würden,
Ihren Sprachgebrauch bei physikalischen Größen sorgfältig zu wählen.
Es vermeidet Missverständnisse.

Für den Querschnitt sollte man erst einmal wissen welche Anforderungen an die Stromversorgung gestellt werden.
Ich wundere mich immer wieder, warum bei so einem teuren Hobby, nicht in ein Amperemeter investiert wird.
Für die Laien: damit wird der Strom gemessen.
Dieses Gerät kann man einfach in die Zuleitung zur Digitalsteuerung ( zwischen Trafo und Digital-Gerät ) klemmen. Damit hat man zwar keine hochwissenschaftliche Anzeige, jedoch eine gute Kontrolle über den Gesundheitszustand seiner Bahn und der Lokomotiven.
Hierdurch ergibt sich dann auch die zweite Anforderung für den Querschnitt: Wie groß sind meine Ströme?

Ich habe viele Loks mit Glockenanker - Motor und alle Wagen mit Led - Licht auf einer Fläche von 2qm ,
Mein Sromverbrauch liegt etwa bei 400 -700 mA, da ist der Querschnitt " eigentlich " egal.
Bei größeren Anforderungen braucht es natürlich auch anderes Material.

Und zu guter Letzt kommt das richtig Wichtige, um das Material zu schonen:
Die Anschlüße, nicht der Querschnitt, müßen so ausgeführt sein, daß die Kurzschlusserkennung auslöst.
Ich habe schon Weichen und Achsen ruiniert, da der Strom durch die Gleisverbindungen begrenzt wurde.
Der Kurzschluss wurde nicht erkannt und ein falsch geparkter Wagen schmort dann schon mal vor sich hin.
Auch kann die Verwendung eines Kehrschleifenmodules bei zu kleinen Strömen versagen.

Es gibt zu dem Thema bestimmt noch mehr zu sagen, ich denke jedoch es sollte für Matthias und Interessierte
eine Hilfe sein.

Mit freundlichem Gruß   Stefan

Edit: Rechtschreibung

Ich vergaß bei #12. dass ich die rel. kurzen die Zuleitungen jeweils von der IB und dem Booster zum jeweils ersten Klemmverteiler mit 0,5 ausgelegt habe, nachdem ich hier schon früher diese Empfehlungen bekam... Rest 0,25 (Stern).
Gruß
Gert

Meine Verteiler jetzt (statt vorher FM):
https://www.pollin.de/p/stromverteiler-2x-24-po...i7kOeERoCfMkQAvD_BwE
Die Kabel sitzen "saufest", während man, wenn man an den FM-Verteilern am Draht zieht, den gleich in der Hand hält...

@15

Hallo Holger,

Thema Ringleitungen: bei Gleichstrom kann eine Ringleitung sinnvoll sein; bei hochfrequenten Wechselstrom (dazu gehört der Digitalstrom) führt dies zu deformierten Signalen und damit möglicher Weise zu Problemen. Falls Du nähere Erklärungen möchtest, siehe hier https://www.youtube.com/watch?v=zKD2xUuXiK8 zwischen 19 min 30 sec und 21 min 30 sec.

Ciao, Lutz

Hallo Lutz,

was der Ersteller des Videos aber nicht bedacht hat,

die Modelbahnanlage ich durch das Gleisoval - die wenigsen werden ein einfach Pendelstrecke sein - und durch die Einspeisungen an den Gleisen es egal ist ob Stern* und Ring, das immer ein Maschennetzwerk ist welches eine zentrale Einspeisung hat.
Digital bei Booster: entsprechend mehrere Maschennetzwerken mit jeweils einer Einspeisung
Im analog Betrieb entsprechend jedes/m Trafo/Fahrregler ein Maschennetzwerk mit jeweils einer Einspeisung.

* Strang wie im Video ist auch ein Stern, halt nur mit 2 Abgängen.

Gruß Detlef

Hallo Lutz,

die Moba arbeitet meines Wissens im Kilohertzbereich,
da können die Transistoren einen Kaffee trinken gehen, bis das nächste Signal kommt.

Da der Strom mit annähernd Lichtgeschwindigkeit reist, wirst Du da keinen Laufzeitenfehler messen.

Mit freundlichem Gruß   Stefan

Hallo Detlef,

ich stimme Dir zu. In meinen Augen ist Dein Hinweis jedoch ein Argument dafür, das Gleisoval an einer geeigneten Stelle durch Isolierverbinder komplett zu isolieren. Bei größeren Anlagen werden Segment- oder Modulübergänge ohnehin isoliert sein. Bei kleineren Anlagen dürften mögliche Probleme wegen den kurzen Signallaufzeiten zu vernachlässigen sein (zumindest sind mir Probleme dort nicht bekannt)..

@Matthias

Zurück zu Deiner Frage: bei der Versorgungsleitung für Digitalstrom und Rückleitung sollte man den Durchmesser in Abhängigkeit von der zu erwartenden maximalen Länge ausrechnen, z.B. hier: https://electronicbase.net/de/leitungsquerschnitt-berechnen/
Für Stichleitungen bis von der Versorgungsleitung zum Gleis sind 0,25 mm² vermutlich hinreichend.

Ciao, Lutz

Hallo Stefan,

es geht wohl weniger um Laufzeitfehler als um deformierte Signale durch Signalüberlagerungen.

Ciao, Lutz

So, das erste ist voll. Ich hole mir gleich die nächste Tüte!


@ Lutz, wie hoch dürfte bei Digital, sagen wir mal 16V, der Spannungsabfall sein bevor es zu Problemen kommt (Elektrisch bzw Daten)?

@ Matthias. Eine klare Antwort wirst du hier leider kaum bekommen, dazu gab es schon viele Beiträge, und keine Einigung selbst unter den Elektrikern.
Zudem ist deine Frage sehr generell, was zu noch mehr Zündstoff führt. Wieviele Züge, wie lang sind die Litzen, Alu oder Kupfer, wieviel liefert dein Trafo bei KS, usw.

LG ChristiaN

Mal ein praktisches Beispiel: Zuführung von der Zentrale ("interner" Booster) zur ersten Verteilung der Sternleitung mit 0,5, dann alles zu den Schienen jeder "Strang" mit 0,25, genauso alles vom Booster aus. Ich messe die Einspeisung "live" mit 2 Voltmetern von AVM / beide zum Vergleich zunächst an der Einspeisung geprüft (identisch), jetzt aber der rechte (rot) am entferntesten Punkt des internen Boosters fest angeschlossen: Siehe Bilder blau = zentral rot = peripher / beide 14,5 V (bei Einstellung an den Schaltnetzteilen 16 V. Das ändert sich auch im Fahrbetrieb nicht, es sei denn (dann um minus 0,1 V oder so), ich hole Zuggarnituren mit "alles bleuchtet" vom SD raus...
Gruß
Gert

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Hallo Lutz,
ich bin mir sicher, dass ich davon Kenntnis habe, aber glaube mir, bei 8...19KHz spielen deine Argumente so gut wie gar keine Rolle! Das ist von Hochfrequenz noch Welten weit entfernt!

Gut beschrieben!
Gruß von dem, der auch Geräte für DCC entwickelt....

Hallo,

@27 und @21: Nochmal, es sind keine Laufzeitfehler gemeint, sondern Signalverfäschungen durch Überlagerung.

N-Thusia schießt schon mal mit Kanonen auf Spatzen.  Und doch hat er viele nützliche Tipps parat. Und vieles kostet (fast) nix, wenn man so manches von vornherein berücksichtigt. Ich werde jedenfalls die Versorgungsleitungen für den Digitalstrom nicht zu einem Ring schließen. Ob dies nun übertrieben ist oder nicht, Ist ja auch kein Nachteil.

Ciao, Lutz

Hallo Lutz,
Signalverfälschungen, so denn welche entstehen, muss ein Decoder in weitem Bereich eliminieren können, was eigentlich so gut wie jeder handelsübliche Decoder tut. Nur durch eventuell vorhandene Kondensatoren verursachte Kapazitäten verfälschen dann das Digitalsignal zu stark. Deshalb müssen solche Teile aus der Analogwelt entfernt werden. Bis du aber mittels parallel verlegter Kabel eine nennenswerte Kapazität für dieses Digitalsignal bzw. dessen Verfälschung erreichst, muss du schon einige zig Meter Kabel verlegen. In der Praxis werden solche Leitungen am Ende zusätzlich auch noch terminiert, was diesem Effekt auch entgegenwirkt. Ist aber für Kleinanlagen zu Hause absolut kein Thema.....

Hallo zusammen,

meine Meinung dazu:

also die Geschwindigkeit der "Ladungsträger" des Stromes, so wie man sich es am Wasserschlauchmodell vorstellt, beträgt etwas 10 Sek. je cm. Was mit Lichtgeschwindigkeit übertragen wird ist das elektrische Feld.

Das soll aber nicht das Problem der Modellbahner sein. Ich gehe davon aus, dass es bei der Modellbahn völlig wurscht ist, ob eine Ringleitung offen oder geschlossen ist. Für eine Signalverfälschung sind die kapazitiven und induktiven Widerstände verantwortlich. Das Digitalsignal erfordert einen bestimmten schnellen Anstieg der Flanke, um als Triggerpunkt erkannt zu werden. Danach wird im Allgemeinen nur nach einer bestimmten Zeit geschaut, ob das Signal die Polung gewechselt hat, also als Null oder Eins interprediert wird. Die steile Flanke wird aber oft durch Schaltungen (Beispiel Si-Dioden statt der schnelleren Schottky-Dioden, oder Kapazitäten) in der Form verändert. Bei einer grenzwertigen Leistungsbereitstellung (also Leitungsquerschnitt + Stärke Booster) kann es im Grenzbereich zum Nichterkennen der Flanke führen. Auch sollte immer ein kleiner Lastwiderstand Reflexionen an offenen Kabelenden (oder kein Verbraucher!) unterbinden (ich nehme Werte von ca. 10k).

Der Modellbahner als solcher braucht sich nicht um Skin-Effekte oder sowas kümmern, der sollte es einfach ausprobieren und die Leitungen lieber etwas überdimensioniert auslegen - und zu der Eingangsfrage - symmetrisch ausführen.

Grüße Thomas

Bei der Ringleitung läuft nix rund-rund da das elektrische Feld bei der Einspeisung nicht nur nach links oder rechts abbiegt. Selten so gelacht.

Was ich aber für direkt gefährlich halte ist das Käfignetzteil das bei 3:42 gezeigt wird und das hat auf einer Moba oder sonstwo mit offener Sekundärseite (also wo man die Leiter = Schienen anfassen kann) nix zu suchen weil das garantiert KEINE innere Doppelisolierung und auch wahrscheinlich kein Prüfzeichen für die Verwendung außerhalb eines Gehäuses hat. ALSO BITTE NEIN.

Bedenkt das wenn ihr das Video bewertet.

Grüße,
Harald.

Hi !

So jetzt noch zur eigentlichen Frage, Matthias wie bei fast allen elektrischen Anschlüssen müssen beide Leitungen ( Kabel gehören unter die Erde   ) den gleichen Querschnitt haben.

Nur mal so logisch erklärt, die Schienen haben ja auch die gleiche Größe bzw Querschnitt

Harald
#31

Volle Zustimmung dieses Teil https://www.youtube.com/watch?v=zKD2xUuXiK8&t=207s  ist nur was für eine Schaltschrankmontage wo es keinen direkten Zugriff, von nicht ausgebildeten Elektrofachkräften gibt.
Kein Berührungsschutz an den Klemmen und man kann mit Werkzeugen die kleiner sind als die Lochrasterbleche an spannungsführende aktive Bauteile rankommen, das geht garnicht.

Gruß Thomas

Ja, das auch noch. Aber das Ding ist nicht Mal sicher genug eine Moba zu betreiben  wenn man es in einen Schrank einbaut, dazu muss die Moba mit in den Schrank.

Grüße
Harald

Moin,
wer weitere Kennzahlen zum Kabelquerschnitt herausfinden möchte:
https://www.1zu160.net/elektrik/kabelquerschnitte.php
gibt es alles in diesem Forum
LG
Günter

Ihr habt aber wieder alles durcheinander gebracht!

Die Ringleitung, auf Deutsch also Klingelleitung, muss natürlich mit Klingeldraht ausgeführt werden.

Es gilt zudem zu beachten, daß Digitalstrom eine Rechteckform hat. Diese sollte auf keinen Fall durch einen Draht mit rundem Querschnitt geführt werden, denn dabei treten unweigerlich Signalverfälschungen auf! Und wie gefährlich es sein kann, wenn aus Hp0 plötzlich Hp3 wird, wird jeder ältere Fahrdienstleiter wissen!

Wichtig ist auch, daß nur Leitungen verwendet werden, die auch mit den Oberwellen des Digitalstroms klar kommen. Dazu muß zwischen Kupfer und Isolierung genug Platz sein, damit diese Oberwellen hier ungehindert transportiert werden können.

Alternativ dazu kann auch ein Hohlleiter verwendet werden. Dabei werden die Oberwellen in Mittelwellen umgewandelt und in der Mitte des Hohlleiters transportiert.

Rückleiter dürfen übrigens niemals fest mit dem Untergrund verbunden werden, dies würde das Rücken des Leiters verhindern und damit wäre die Funktion nicht mehr gegeben.

Hat der Rückleiter einen anderen Querschnitt als der Hinleiter, dann kommt es beim Übergang zu einer Querschnittsverjüngung. Der dann unterschiedlich alte Strom läuft dann im jüngeren Teil schneller, im älteren langsamer, wir zu erwarten ist. Daher kommen die Wellen des Signals zu unterschiedlichen Zeiten an der Lok an. Wird also um 14:13 Uhr der Befehl zur Vorwärtsfahrt abgegeben, kann es sein, daß dieser dann für vorwärts sofort ankommt, die Rückfahrt aber erst um 14:18! Das kommt sehr häufig vor. Wir hatten ja schon mehrere Themen hier, wo Loks die falsche Fahrtrichtung hatten.Das ist die Ursache!

Wird ein zu kleiner Querschnitt verwendet, fährt die Bahn langsamer oder auch gar nicht. Das ist der sogenannte Querschnittslähmungseffekt.

Wichtig ist zudem, daß eine Digitalzentrale nie am Rand der Anlage positioniert wird, wie der Name ja schon klar zu erkennen gibt.

Wird die Ringverdrahtung mit einer Sternverdrahtung kombiniert, spricht man übrigens von einer Speichenradverdrahtung.

Ich hoffe ich konnte ein wenig weiter helfen!

Gruß
Klaus

Wenn man wenigstens darüber lachen könnte, Klaus ! Was meinst Du, wie sehr Du damit dem Themeneröffner (und nicht nur unbedingt NUR DIR SELBST) "geholfen" hast ?
Gert

Hi Gert,

Und täglich grüßt..
Was hast du erwartet. Wie immer wird die Eröffnungsfrage nach paar Antworten vergessen, 2.746 andere Themen angeschnitten, die zu anderen 742.947 führen, und Einigung gab es bei dem Thema erst recht noch nie. Der Beitragseröffner wurde gewarnt..


LG ChristiaN

Wie sehr werden denn die völlig absurden,aber ernst gemeinten, Beiträge geholfen haben?

Nur Mal zum Beispiel:

Da wird behauptet, für eine Signalverfälschung sei man bei 10kHz völlig im grünen Bereich. Wer erkennt den Fehler? Wie hoch ist die hier zu dieser Betrachtung zu Grunde zu legende Frequenz?

Noch lustiger: bei 10kHz können sie Transistoren sich sehr lange schlafen legen. Ja, aber wie schnell müssen sie sein, damit sie ein DCC konformes Signal liefern können? Und wird nicht sogar andersrum ein Schuh draus? Was denn, wenn sie zu schnell sind?

Aber wir müssen uns nicht schon wieder über Slew Rate alias Spannungsanstiegsgeschwindigkeit und die sich daraus geforderte minimale und maximale Frequenz unterhalten. Die liegt keineswegs bei 10kHz!

Und nein, im 1452 Faden zum Thema Querschnitt der Modellbahnverdrahtung braucht es keinen wirklich ernsten Beitrag mehr! Und so lange sie klar als Mumpitz zu erkennen sind, tragen die auch nicht zur Verwirrung bei.

Der hier in den angeblich ernsten Beiträgen fabrizierte Blödsinn könnte allerdings den OP  tatsächlich auf die falsche Fährte bringen. Das! finde ich traurig!

Der einzige wirklich brauchbare Hinweis geht folgerichtig hier in die FAQ, sprich zur Querschnittsberechnungsformel! Und da geht es um Spannungsabfall und Absicherung und um keinen anderen hier verzapfen Blödsinn.

So, es darf weiter gelacht werden! Über alle Spaßbeiträge und noch mehr über den Schmarn der ach so ernsten!

Gruß
Klaus

Danke für Eure Antworten

Kurze Frage: Angenommen, man findet das Thema blöd, überflüssig, sinnfrei usw.: Was ZWINGT hier manche regelrecht, sich dennoch unbedingt zu äußern ?!?
Gert

Hej,

mit viel Neugier habe ich die Beiträge hier gelesen und möchte auch meine 2 Öre beisteuern und das Geschriebene gelegentlich mit "Literatur" (1) belegen.


=== Zunächst zur Eingangsfrage

In einem Stromkreis (2) fließt an jeder Stelle zu jeder Zeit gleich viel Strom (3). Daher gelten an jeder Stelle die gleichen Anforderungen an die Leitungsdicke. Die Begriffe Hin- und Rückleitung sind irreführend (vermutlich eine Übersetzung aus dem Englischen, wo das aber auch nicht logischer ist). Das ist einer der Fälle, wo die Wasserleitungsanalogie in den Gatsch greift.

Deswegen braucht noch lange nicht die Leitungsstärke überall gleich sein. Mehr dazu unten (bei #15 Digimoba]).

Stromkreise sind, je nachdem wie genau man hinschaut, eine nichttriviale Angelegenheit und für Arroganz gegenüber Deiner Frage ist schlicht fehl am Platz (4)

=== [#12 Daheim] Misst die Spannung an zwei Stellen

"Daheim" schreibt, daß er die an mehreren Stellen mißt. Da hat er schon recht: DIe Spannung ist keineswegs überall gleich. Sie ändert sich mit der Last durch z.B. fahrende Lokomotiven und das umso mehr, je mehr Kabel und Schienen die Last von der Stromquelle entfernt ist.

Was ich dem hinzufügen möchte, sind die Zahlen: "Digitale Zugförderung Elektrische Kennwerte" NEM 641 4.2 Tabelle der Soll-Spannungen sieht für Spur N 14,4V am Gleis vor, aber genehmigt gleich eine Toleranz von +/- 10% - also zwischen 12,9V - 15,8V ist man im erlaubten Bereich. Kein Grund also, sich bei diesem Thema einen Herzkasperl zu holen oder Gedanken über True-RMS-Messgeräte zu machen.

Zur Obergrenze sagt "Digitales Steuersignal DCC Bitdarstellung" NEM 670 4.2 Spannungsgrenzen: "c) Die Decoder für die Nenngrößen N und kleiner müssen eine Gleichspannungsfestigkeit von wenigstens 24 V, gemessen am Gleis, haben." Darauf würde ich mich aber nicht unbedingt verlassen, es ist damit auch nichts darüber gesagt, wie lange die Motoren mit der resultierenden Maximalgeschwindigkeit glücklich rumdüsen würden.

In der Praxis:
* Im Leerlauf (mit möglichst keinen DCC-Befehlen) sollte max. 16V (das Zehntelvolt ist wurscht) auf den Gleisen liegen
* mit maximal vielen Zügen an der am schwächsten versorgten Stelle sollte die Spannung dort
   * nicht unter 13V sinken, wenn man normgerecht bleiben möchte
   * nicht mehr als 0,5V bis 1v absinken, wenn man bei z.B. Wagonlichtern keine Helligkeitsschwankungen sehen möchte

=== [#15 Digimoba] 0,5mm2 Ringleitung und Stichleitungen 0,25mm2

Die Strategie, die Digimobil vorschlägt: Fette Leitungen als "Backbone" und dünnere, gut handlebare Stichleitungen zu den Schienen. Das ist ein guter Vorschlag, denn auf den Gesamtwiderstand kommt es an und da fallen ein paar Zentimeter dünne Leitung nicht ins Gewicht wenn der Rest gut ausgelegt ist. Auch die empfohlenen 0,5mm2 sind praxistauglich - ich möchte hier noch etwas beisteuern, warum das so ist und was die Randbedingungen sind.

Gehen wir mal anforderungsweise davon aus, daß ein Spannungsabfall (Leitungsverlust) von 0,5V toleriert werden soll (siehe voriger Punkt). Es soll dabei an der versorgten Stelle max. 1A (5) gezogen werden (das sind mind. 2 Loks und ein Haufen LEDs). Dann folgt deraus, daß der Widerstand der Leitungen max. 0,5 Ohm haben darf (Ohmsches Gesetz, wurde oft genannt).

Widerstand von Leitungen kann über einen der vielen Widerstandsrechner bequem ermittelt werden (z.B. https://rechneronline.de/material/spezifischer-widerstand.php). Dann ergibt sich für die von Digimoba empfohlenen 0,5mm2 ein Widerstand von 0,034 Ohm/m und somit eine (nach den obigen Annahmen) maximal überbrückbare Entfernung von etwas über 7m. Also eindeutig praxisgerecht. Ich persönlich möchte für den "Backbone" noch Einziehdraht Ye 1,5mm2 vom Baumarkt ins Spiel bringen. Vorteile, etwas persönlich gefärbt: Noch geringerer Spannungsabfall und ich habe davon einige hundert Meter in Rollen übrig


In Faustformeln:

  Strom [A] = Anzahl von dem Strang versorgter Loks / 2 (mit viel Reserve)

  Max. Länge [m] = 0,0085 / Querschnitt [mm2] / Strom

Max. Länge meint hier die überbrückte Entfernung, die ja zwei Leiter enthält. Da die Annahmen vorsichtig gewählt sind, geht in der Praxis geht da sicher ein Vielfaches an Leitungslänge.


Noch kurz zur Ringtopologie: Daran ist weiters nichts Magisches, aber sie bietet zwei Vorteile:
  * Bei einer Unterbrechung gibts weiterhin Strom.
  * Jede Stelle wird etwa gleich gut versorgt, da der Gesamtwiderstand bis zu jedem Punkt gleich bleibt.

=== Signalverformung - (zu) viele Beiträge von Stefan, Lutz, Klaus u.a.

Kurzfassung: Die DCC-Signale sind von dem, wo der Leiter als Wellenleiter betrachtet werden muss, weit entfernt. Ohne auf die Details eingehen zu wollen, die kleinsten Zeiten, die im "Digitales Steuersignal DCC Bitdarstellung" NEM 670 genannt werden, sind 3µs.

Laufzeiten: Selbst bei einer 300m großen Anlage ist das Signal in 1µs angekommen. Von da her kein Problem, vor allem keines, das mit mehr Querschnitt in den Griff zu bekommen wäre.

Oberwellen: Ja, man kann Signale mit Fourieranalyse betrachten und da bieten Rechtecksignale ein sehr reiches Bouquet an. Wenn man aber anschaut, was der Decoder macht, nämlich aus beliebigem Input ein binäres Signal und wenn man einbezieht, daß ein typisches MOS-Gate seine Ein- Aus-Schwellen bei ca. 1/3 und 2/3 Spannungsversorgung hat, wird klar: Es ist egal, wie akkurat rechteckig das Signal ankommt, ausschlaggebend ist die Flankensteilheit (laut NEM 670 3.1.1 Gleissignal: "Sendesteilheit (Betrag): |SS| >= 2,5 V/µs im Spannungsbereich ± 4 V") und der Jitter. Beides wird durch den Kabelquerschnitt aber nicht beeinflußt.

Transistoren gehen Kaffee trinken: In Schaltnetzteilen müssen diese bei Frequenzen von typisch 125kHz bis zu 1 MHz richtig zackig schalten, denn jede Schräge in der Flanke drückt sich in schlechtem Wirkungsgrad und damit Wärme aus. Da ist DCC gut bewältigbar. Sogar der etwa 30 Jahre alte Treiber / H-Brücke L298 ist dafür schnell genug, der z.B. von OpenDCC verwendete L620x schaltet gar in wenigen hundert ns (6) - der bäckt sich sogar noch eine Pizza zwischen zwei  Schaltvorgängen


=== Fazit

Don't panic. Mit 0,5mm2 kommt man richtig weit (pun intended). Gute Kontakte (z.B. Adernendhülsen bei Litze in Blockklemmen) sind immer wichtig.

Alles, was ich geschrieben habe, war mit bestem Wissen und Gewissen. Wer einen Fehler findet, ist herzlichst eingeladen, mich zu korrigieren.

Hej då, atat

(Das spricht sich übrigens Hej doh aus, nicht irgendein Hej daah bei dem man sich das Unterkiefer ausrenkt)

---

(1) Normen europäischer Modelleisenbahnen (NEM) https://morop.org/index.php/de/nem-normen.html

(2) Damit ist alles gemeint, wo ein Dipol als Stromquelle irgendwelche Verbraucher versorgt. Der im Thread zutreffend angeführte Drehstrom mit seinen um 120 Grad verschobenen Phasen ist in kein einfacher Stromkreis, und die Mätzchen, die sein Nullleiter aufführt, sind abendfüllend - aber hier nicht relevant.

(3) Bei Gleichstrom, wobei in diesem Zusammenhang alles unter ein paar hundert MHz als Gleichstrom gelten darf.

(4). Ich glaube, nur wenige, die hier präpotent den Guru raushängen haben lassen, würden die "einfache" Frage korrekt beantworten, die Derek Muller aka Veritasium in diesem Video gestellt hat:

The Big Misconception About Electricity
https://www.youtube.com/watch?v=bHIhgxav9LY&ab_channel=Veritasium

Damit hat er die Elektroniker-Community reichlich aufgemischt, übrigens bin auch ich mit 50 Jahren Elektronikerfahrung falsch gelegen.

(5) Zufällig ist das auch die Zahl, die als Beispiel in "Leitungen - Querschnitte, Leiterlängen" NEM 604 2.4 Ausgewählte Beispiele herangezogen wird.

(6) https://www.st.com/en/motor-drivers/l298.html, https://www.opendcc.de/elektronik/booster/datenblatt_L6203.pdf

Hi !

#41


Wow das ist doch mal eine Antwort klasse, das meiste versteht allerdings nur eine Elektrofachkraft. Aber denn noch Danke für Deine ausführliche Erklärung.

Gruß Thomas

VORSICHT:
Ist die dünnere Stichleitung zu dünn, so kann es bei einem Kurzschluss auf den Gleisen zu einem Brand führen, oder bestenfalls fungiert die dünnere Leitung als Sicherung und brennt durch.

Meint klarstellend
Günter

#41: WOW !
#43: Also im Ernst (und bei  N): Wenn da nicht eine "wirklich dünne" ´Stichleitung" (Sternleitung) für "5 m Schiene und x Züge" gemeint ist, dann reicht da 0,25 und da brennt nichts, es sei denn, die Zentrale bzw. deren Abschaltwert ist mutwillig hochgenommen oder sie ist eigentlich technisch völlig veraltet !?
Gruß
Gert

#44:
Nun, du schränkst es ja bereits ein: KEIN Kurzschluss und 0,25mm2.

Ich gehe von einem Kurzschluss auf den Gleisen aus, das bedeutet, der Strom wird nur noch durch die Überstromabschaltung von Zentrale oder Booster begrenzt. Bei einer Zentrale sind es in der Regel 3A bei einem Booster könnten es auch 5A sein.
Ich gehe von einer „dünnen“ Stichleitung von 0,14mm2 aus (das ist, so glaube ich, nicht ungewöhnlich in Spur N)
Bei einer Betriebsspannung von 14 Volt und 1m Kabellänge ergibt sich ein Leistungsverlust von 2,3VA (3A) oder 6,38VA (5A)
In deinem Beispiel sind es immerhin noch 3,57VA (bei 5A) und 1,3VA (bei 3A)
Nun mag jeder für sich entscheiden, ob eine Sicherung Sinn macht.
Meint
Günter

Hej,

#45, #43 gosswald bringt einen wichtigen Punkt auf. Wenn Booster/Zentrale im Kurzschlussfall tatsächlich ihre 3-5A liefern, dann kommt eine 0,14mm2-Leitung (Du hast Doppellitze gerechnet, gell? Das ist auch praxisgerecht so) schon ins Schwitzen.

Im reinen Kurzschlussfall mache ich mir weniger Sorgen, und wenn, dann nicht um das Kabel sondern um Zentrale / Booster: Wenn die tatsächlich dann wie ein Konstantstromgenerator (das ist die Betriebsart, wo Labornetzgeräte richtig laut und teuer werden können) mit vollen 3A bzw. 5A in die Leitung blasen, haben sie ein Problem: Da sie nur - im Beispiel einer 1m langen Leitung - weniger als 1V auf das Netz bringen können, müssen sie die verbleibenden etwa 15V + Regelreserve selbst verheizen. Das sind dann etwa 45W / 75W im Gerät. Dieses hat entweder so einen Turbo-Orkan-Lüfter eingebaut, daß die Modellbahn auf Segelbetrieb umstellen kann und die Modellkühe von der Modellweide geblasen werden -- oder es schaltet bis auf einen kleinen Sensorstrom ab. Die dritte Variante, nämlich dass sie mit Rauchwölkchen das Zeitliche segnet, halte ich für unwahrscheinlich - probiert habe ich das alles aber noch nie.

Im Betriebsfall, wo die 3A/5A über ein 0,14mm2-Kabel eingespeist und regulär verbraucht werden (weil ein ein Dutzend Loks an der armen kleinen Strippe hängt), da ist dann wirklich Feuer am Dach (pun intended) weil ja die Zentrale / der Booster keinen Grund zum Abschalten hat.

Fazit: Besser keine Querschnitte kleiner als 0,25mm2.
Nicht probiert, sollte aber funktionieren: Leitungen mit 0,14mm2, die an eine Stromquelle ab 2A angeschlossen sind, mit einer selbstrückstellenden Sicherung (Multifuse) absichern.

Danke für's Aufbringen dieses wichtigen Punkts.

Fun fact am Schluß: "Leitungen Querschnitte, Leiterlängen" NEM 604 2.4 Ausgewählte Beispiele erwähnt die 0,13mm2-Leitung und berechnet eine Maximallänge von3,6m bei 1A., zieht sich aber in 4. Strombelastbarkeit aus der Affaire: "Diese Norm regelt nicht die allein vom Aderquerschnitt abhängige höchstzulässige Leitungsbelastung.".

Hej då, atat

Hi Alexander #41,

Danke. Hier gab es nach vielen Versuchen in der Vergangenheit endlich mal was nützliches zu dem Thema.


LG ChristiaN