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THEMA: Strombelastbarkeit und Absicherung

THEMA: Strombelastbarkeit und Absicherung
Startbeitrag
Nblau - 02.06.09 11:22
Hallo,

bezüglich der Strombelastbarkeit von Kabel habe ich das gefunden:

http://www.helukabel.de/pdf/german/technik/X_02...t_fuer_Leitungen.pdf
http://www.helukabel.de/pdf/german/technik/X_02...keit_(allgemein).pdf

Unter http://www.mec-arnsdorf.de/index.php?option=co...;id=46&Itemid=91

gibt es da noch ein paar genauere Werte. Danach sind die Werte bei Moba-Litze (im Gegensatz zu Draht) etwas höher. Warum eingentlich ?  Dort wird empfohlen, vom GBM ans Gleis mit 0,75 mm² zu gehen. Nun lötet sich das aber bei Peco Code 55 in der Größe schlecht an. Können nicht für die kurzen Stücken vom GBM auch 0,25 oder 0,14 mm² genommen werden, ohne dass gleich was durchbrennt ?

Ab 1 mm² Querschnitt sind in der 2. Tabelle von Helu Absicherungen vorgesehen. Sollte man das auch auf den Niederspannungsbereich bei der Moba übertragen ? Fangen das die normalen Trafos nicht automatisch ab (z.B. Titan) ?

Wenn ich meine 0,14 mm² oder 0,25 mm²-Litze absichern wollte, könnte ich folgendes nehmen ?

Sicherung: http://www.conrad.de/goto.php?artikel=533521

Sicherungshalter: http://www.conrad.de/goto.php?artikel=530127

Was bedeutet bei der Sicherung Auslöse-Charakteristik eigentlich "träge" ?  

Gruß

Rainer



Steht da nicht in der zweiten Tabelle deutlich " für flexible Leitungen"  drüber ?
Um Genaues zur Absicherung sagen zu können, ist es nötig, dass du einen Stromlaufplan deiner  Anlage erstellst. Dann kann man weitersehen. Wichtig : Die jeweilige Leiterlänge in den Plan aufnehmen !

Bei Wikipedia gibt es Auskunft über Sicherungen (wer hätts gedacht?)

http://de.wikipedia.org/wiki/Schmelzsicherung

Jürgen H.
@Jürgen H.

Zitat

Steht da nicht in der zweiten Tabelle deutlich " für flexible Leitungen"  drüber ?



Du hast recht. Aber eine Draht kann ich doch auch flexibel biegen. Zwar nicht so leicht wie Litze, aber grundsätzlich geht das.

Zitat

Die jeweilige Leiterlänge in den Plan aufnehmen !



In den Tabellen spielt die Länge des jeweiligen Kabels keine Rolle. Nun sind die Abschnitte vom GBM zum Gleis bei mir max. 20 bis 30 cm lang und meist mit 0,14 mm² Litze verlegt.  Laut Tabelle vom MEC wären das max. 1,5 A. Das reicht somit für 3 Loks (400 mA pro Lok). Aber kann man nicht aufgrund der kurzen Verbindung mehr dranhängen ?


Gruß

Rainer
Hallo,

wozu mit Glasrohrsicherungen herum fummeln wenn es Polyswitches (PTC-Sicherungselemente) gibt?

Grüße, Peter W.
Hallo Nblau.

Man kann mehr dran hängen, dann allerdings wird das Kabel aber auch wärmer.
Aber warum sind bei Dir mehr als 3 Loks in einem Gleisabschnitt ?
Und dann auch noch aktiv am fahren  ( 3 Loks je 400mA)

2 Loks für Doppeltraktion kann ich mir vorstellen  (800mA) .
Oder  eine zusätzliche Rangierlok zum erweitern /verändern eines stehenden  Zuges (mit Lok).
Dann benötigt die Lok des stehenden Zuges aber vielleicht einen
Strom von 100mA (Lampe/Geräusch)
und die Rangierlok 400mA .


Anschlußlitze an Peco

Zum Anschluß an die Gleise habe ich bisher die Decoderlitze von mdvr genommen.
ca 6 cm lang um unter die Platte zu kommen.
Danach nehme ich  0,14 oder  0,32 mm²

Bisher ist nichts abgebrannt, es ind aber maximal 2 Loks in einem Abschnitt.
Kurzschlüsse gab es auch (z.B durch die Weichenzungen).

Gruß Frank

@PeterW.

Zitat

wozu mit Glasrohrsicherungen herum fummeln wenn es Polyswitches (PTC-Sicherungselemente) gibt?



Meinst Du z.B. solche hier: http://www.conrad.de/goto.php?artikel=525047  ?

@Frank,

Zitat

Man kann mehr dran hängen, dann allerdings wird das Kabel aber auch wärmer.



Gibt es auch einen physikalischen Zusammenhang zwischen Kabelquerschnitt/ Kabellänge und max. Strombelastbarkeit ?

Zitat

Bisher ist nichts abgebrannt, es ind aber maximal 2 Loks in einem Abschnitt.
Kurzschlüsse gab es auch (z.B durch die Weichenzungen).



Ich frage mich nur, warum die Anforderungen laut MEC dann bei 0,75 mm² (GBM bis Gleis) bis sogar 1,5 mm² (Ader rot) so hoch sind.


Gruß

Rainer
Hallo E-Techniker,

Stromfluß durch einen Leiter bedeutet Wärme und die muß abgeführt werden, damit nichts passiert. Ein massiver Leiter hat eine bestimmte Oberfläche bei einer festgelegten Länge. Eine Litze mit gleichem Querschnitt des festen Leiters hat durch seine Aufteilung in viele dünne Einzeldrähte eine wesentlich größere Oberfläche. Deshalb sind Litzen höher belastbar als feste Einzelleiter.

Grüße, Gerd
@Gerd,

Zitat

Ein massiver Leiter hat eine bestimmte Oberfläche bei einer festgelegten Länge.



Ich kann den Tabellen keine Längenangabe entnehmen. Bezieht sich das z.B. auf 1 m ?


Gruß

Rainer
Hallo Nlau,

ja solche - vielleicht nicht unbedingt diese Bauart, ich denke die bedrahteten Typen sind praktischer, z.B.:
http://www.conrad.de/goto.php?artikel=551244

Die Länge der Leister ist für die Strombelastbarkeit unerheblich! Die für Moba empfohlenen Querschnitte sind wegen der geringen Spannungen überhöht, um den Spannungsabfall zu verringern.

Grüße, Peter W.
@PeterW.,

Zitat

ich denke die bedrahteten Typen sind praktischer,



Danke für den Tipp. Gibt es dafür eventuell noch spezielle Sicherungshalter ? Ich möchte das nicht auf Platinen setzen, sondern direkt mit den Zuleitungen verbinden.


Gruß

Rainer
Zitat

Danke für den Tipp. Gibt es dafür eventuell noch spezielle Sicherungshalter ? Ich möchte das nicht auf Platinen setzen, sondern direkt mit den Zuleitungen verbinden.



Wie wäre es mit sowas?

http://www.eshop.phoenixcontact.com/phoenix/tre...amp;reloadFrame=true
@2
Zitat

In den Tabellen spielt die Länge des jeweiligen Kabels keine Rolle. Nun sind die Abschnitte vom GBM zum Gleis bei mir max. 20 bis 30 cm lang und meist mit 0,14 mm² Litze verlegt.  Laut Tabelle vom MEC wären das max. 1,5 A. Das reicht somit für 3 Loks (400 mA pro Lok). Aber kann man nicht aufgrund der kurzen Verbindung mehr dranhängen ?



Die Belastbarkeit des Kabels wird nicht grösser, wenn das Kabel kurz ist! Für die Belastbarkeit des *Kabels* spielt die Länge keine Rolle. Die Belastbarkeit hängt vom Querschnitt ab.

Die Länge hat aber einen Einfluss auf den Leitungswiderstand: Doppelte Länge = doppelter Widerstand. Ebenso: doppelter Querschnitt = halber Widerstand.

Die 30cm mit 0.14mm2 sind aus meiner Sicht in Ordnung; ich persönlich würde jedoch nicht länger gehen und/oder 0.25mm2 verwenden (Zusammenhang siehe oben).

Die massiv grösseren Querschnitte, die teilweise empfohlen werden, minimieren die Leitungsverluste, wie Nr.8 erklärt hat. Damit wird erreicht, dass im Kurzschlussfall ein genügend grosser Kurzschlussstrom entsteht, so dass der Booster auch wirklich abschaltet.

@5
Zitat

Gibt es auch einen physikalischen Zusammenhang zwischen Kabelquerschnitt/ Kabellänge und max. Strombelastbarkeit ?



Es ist ähnlich wie bei einer Wasserröhre: Eine dicke Röhre erlaubt mehr Durchfluss. Bei den Kabeln kannst du aus den Vorschriften für die Hausinstallation folgende Daumenregel ableiten:
1.5mm2 erlauben 15A -> 0.15mm2 erlaubt 1.5A

@4
Zitat

Anschlußlitze an Peco
Zum Anschluß an die Gleise habe ich bisher die Decoderlitze von mdvr genommen.
ca 6 cm lang um unter die Platte zu kommen.
Danach nehme ich  0,14 oder  0,32 mm²
Bisher ist nichts abgebrannt



Decoderlitze 0.05mm2 hat in der Fahrstromverdrahtung der *Anlage* ganz sicher nichts zu suchen. "Bisher nichts abgebrannt" -> Glück gehabt. Und was sagst du, wenn dann doch mal was zerschmilzt?

Ich verwende wie du kurze dünne Drähte / Litzen für den Anschluss direkt an die Schienenprofile und anschliessend geht es unter der Anlage mit dickeren Drähten weiter. Nur verwende ich 0.25mm2 für die letzten 10cm und sonst generell 0.75mm2.

Felix
Hallo,
Zitat

Danke für den Tipp. Gibt es dafür eventuell noch spezielle Sicherungshalter ? Ich möchte das nicht auf Platinen setzen, sondern direkt mit den Zuleitungen verbinden.



Du benötigst keine Sicherungshalter und kannst sie z.B. direkt in Lüsterklemmen einsetzen oder in Lötösenleisten einlöten - letzteres würde ich empfehlen.

Grüße, Peter W.
@Felix,

Zitat

Die massiv grösseren Querschnitte, die teilweise empfohlen werden, minimieren die Leitungsverluste, wie Nr.8 erklärt hat. Damit wird erreicht, dass im Kurzschlussfall ein genügend grosser Kurzschlussstrom entsteht, so dass der Booster auch wirklich abschaltet.



Meine Verdrahtung erfolgt mir 1,5 mm² ab Trafo bis GBM. Dann wie gesagt mit 0,14 mm² oder 0,25 mm² ans Gleis. Beleuchtung sollte mit 1,5 mm² und für den letzten Rest bis zu Lampe/LED 0,14 mm² erfolgen. Brauche ich da noch Zwischensicherungen ? Mal abgesehen für den Fall, dass ich z.B. die Beleuchtung in mehrere unabhängige Abschnitte an einem Trafo  teilen will.


Gruß

Rainer
@13
Gemäss der Daumenregel kannst du 0.14mm2 mit 1.5A belasten, bzw. 0.25mm2 mit 2.5A. Die Absicherung dieses Stromkreises sollte also entsprechend gewählt werden. Wenn der Stromkreis bei der Quelle mit 2A abgesichert ist (ein üblicher Wert, jedoch weiss ich nicht, wie es bei dir konkret aussieht) würde ich sagen, 0.14mm2 ist eher an der unteren Grenze oder gar etwas knapp, während 0.25mm2 gut ok ist. "Kleine" Zwischenabsicherungen braucht es aus meiner Sicht nicht.

Das Gesagte gilt in Bezug auf die Absicherung der Verdrahtung! Anders kann es aussehen, wenn du die Loks absichern willst. Hier kann es sinnvoll sein, jeden GBM-Abschnitt separat mit PTC 0.3A-0.6A abzusichern, guggsch du hier:
http://www.1zu160.net/scripte/forum/forum_show.php?id=381419

Felix
@Felix,

Zitat

Anders kann es aussehen, wenn du die Loks absichern willst. Hier kann es sinnvoll sein, jeden GBM-Abschnitt separat mit PTC 0.3A-0.6A abzusichern, guggsch du hier:



Ich wollte das hier von Firma Stärz nehmen: http://www.firma-staerz.de/produkte/angebote/bmmiba2.htm
Da sind die PTC schon drin.


Gruß

Rainer
zu 11

Hallo Felix

Vielleicht haben wir auch beide unterschiedliche Ziele.
Mit 0,05 mm² (das sind die Decoderlitze bei mdvr Decodern bis 2000 ma wenn ich das richtig verstehe).
Damit komme ich im normalen Betrieb (max 2 Loks /Besetztmeldeabschnitt ) locker hin.
Und im Kurzschlußfall ,den ich öfters Teste als gedacht ( Stichwort Radsatzinnenmaß)
gibt es keine Probleme.
Kein verschmoren der dünnen Leitungen ,keine Räder die an irgendwelchen Weichen verbrennen.
Bei Kurzschluß/Überlastung schaltet das Netzteil oder die CC2000 ab.

Wenn du lieber mit 0,14 mm² arbeitest bist du mehr auf der sicheren Seite im Fall einer Überlastung. Da gebe ich Dir uneingeschränkt Recht.

Ich verlasse mich  auf eine schnell ansprechende Elektronik bei Überlastung.

Das sind aus meiner Sicht aber 2 verschiedene Ansätze

Gruß Frank
@Frank,

Zitat

Damit komme ich im normalen Betrieb (max 2 Loks /Besetztmeldeabschnitt ) locker hin.



Welche GBM sind bei Dir im Einsatz ? Beinhalten die eine PTC-Absicherung ?


Gruß

Rainer
@16
Also, wenn der Decoder in einer konkreten Anwendung tatsächlich 2000mA Ausgangsstrom abgibt, dann sind die Litzen 0.05mm2 um das Vierfache überlastet, die Isolation wird schmelzen. Da ist es dann wurst, ob das Zeug als "Deoderlitze" verkauft wurde oder nicht. Hier wirkt dann auch keine Schnellabschaltung, da es sich ja nicht um einen Kurzschluss, sondern um einen zulässigen Strom handelt.

Im Normalfall (d.h. der Decoder steuert einen einzigen Lokmotor à 250-350mA) sind die 0.05mm2 Litzen natürlich ok als Decoderlitzen.

Ich sage ja nicht, du musst deine Anlage umbauen - das sei ferne! Ich versuchte einfach, die in der Elektrotechnik angewendeten Bauprinzipien, welche auf vielen Jahren Erfahrung beruhen, einigermassen allgemein verständlich darzulegen. Wenn es bei dir mit den Decoderlitzen gut geht, ist alles gut. Wenn es dereinst schmelzen sollte, weisst du ab nun, weshalb...

Felix
@alle,

vielen Dank für die zahlreichen Antworten.

Gruß

Rainer
Hallo Rainer,

kleine Ergänzung: An das Peco-Gleis lässt sich von unten sehr gut versilberter Kupferdraht anlöten. Bei 0,8 mm Durchmesser hat dieser (0,4 x 0,4 x Pi ) etwa 0,5 qmm Querschnitt - also ein "komfortabler" Wert. Selbst bei 0,6 mm Durchmesser sind es noch 0,28 qmm. Da der Draht keine Isolierung hat, ist er nicht so dick. Er lässt sich leicht biegen. Nach wenigen cm kannst du dann auf isolierte Litze deiner Wahl "umsteigen", wenn du möchtest sogar auf 0,75 qmm bis zum GBM.

Gruß Gerhard

P.S. Versilberter Kupferdraht ist bei Reichelt, Conrad usw. erhältlich.
Moin auch,

es gibt in der Elektrotechnik den Begriff der Stromdichte J . Der Wert errechnet sich aus dem
Strom I / durch den Querschnitt eines Leiters A also

J = I / A

Die Werte aus #16 ergeben also eine Stromdichte von

2/0,02 =100

und ist im Vollastfall restlos überhöht.

Bei Kupfer liegt dieser Wert bei einem Querschnitt von 1 qmm bei 6 A und sollte diesen Wert auch nicht überschreiten.

Somit kann also von einem gegebenen Querschnitt auf die Stromdichte zurückgerechnet werden.
Für das Beispiel aus #16 ist dann die max. Stromdichte

6/(1/0,02) =120mA

Jetzt kommt die Leitungslänge und der daraus auftretende Leitungswiderstand ins Spiel:

Nehmen wir wieder das Beispiel mit den 0,02qmm.
Der Widerstand R errechnet sich aus der Gleichung

R = L / (kappa * A)

Wobei kappa die Leitfähigkeit des Leitermaterials beschreibt. Bei Kupfer liegt der Wert bei 56.
Als Länge nehmen wir mal 1 Meter an. Dann ist

R = 1 / (56*0,02)  = 0,89 Ohm

Bei einem max. Strom von 120mA und einer Spannung von 12V ergibt sich dann ein Spannungsabfall auf der Leitung von

U = I * R  =  0,12 * 0,89 = 0,107 V .

Das ist vertretbar, da die Verlustleistung P in diesem Fall nur

Uabfall * I  = 0,12 * 0,107  =  12,8 mW  

beträgt.

Versuche ich aber nun, über solch einen Draht einen Verbraucher seine 2 A zukommen zu lassen, sieht die Sache ganz anders aus:

Der Spannungsabfall beträgt nun 1,78 V und die Verlustleistung des Drahtes steigt auf 3,56 W an.
Dieser Draht wird fühlbar warm, schlimm auch, von meinen 12 Volt kommen nur noch

12 - (2*Uabfall) = 8,44V an wenn der Rückleiter gleich lang und gleich dick ist. Somit beträgt die Gesamtverlustleistung auch insgesamt 7,12 W !!

Das sind 7,12W, die zur Erwärmung des MoBazimmers beitragen ......... .


Gruß,
Günter
Moin Günter,

wo steht in # 16 was von 0,02?
Rechne noch mal neu mit 0,05...

Gruß
Kai
Moin,

und wo liegen 1 Meter Deocderlitze? 2-3cm sind doch wohl typischer...

Grüße, Axel
@Günter,

mit Deinen Watt-Zahlen kann ich persönlich nicht viel anfangen. Wie sind diese Werte einzustufen ?
Bring doch bitte mal Vergleichswerte.

@Gerhard,

Zitat

An das Peco-Gleis lässt sich von unten sehr gut versilberter Kupferdraht anlöten.



Mein Problem ist das nachträgliche Anlöten seitlich ans Gleis. Ich habe zwar so gut ich konnte schon vorher fast an jedes Flexgleis ein Kabel angelötet. Die endgültige Lage der GBM-Abschnitte erfordert aber auch danach noch neue Zuführungen. Mit 0,25 mm² Litze geht es schon fast. Optimal scheinen aber doch 0,14 mm² Litze zu sein.


Gruß

Rainer
zu 17

Hallo Nblau

Ich nutze GBM von Muet den 8 i mit PTC 1,4 Ampere.
Bei weiterem Kauf setzte ich aber nur noch GBM  8 i mit 0,7 Ampere ein.

Das reicht für meine Bedürfnisse locker .


Gruß Frank


@Frank,

Stärz bietet die mit 0,6 A oder 1,3 A PTC`s. Wegen max. fahrenden 2 Loks in einem GBM-Abschnitt werde ich wohl die 1,3 A-Version nehmen.


Gruß

Rainer
An alle die es interessiert

Ich habe jetzt folgenden Aufbau

Schaltnetzteil 16 Volt DC geregelt.
BBC Meßgerät GTM2011  in Reihe zur CC2000 zur Strommessung.
Umgebungstemperatur 23 Grad

1. Test :  Litze 0,05mm² (10 cm + Anschlüsse Silberdraht) an die Gleisanschlußklemmen der CC2000 angeschlossen.

  Ergebnis: Litze bleibt kalt , Meßgerät zeigt 170 mA ,CC2000 schaltet auf Kurzschluß

2. Test :  Litze 0,05mm² (10 cm + Anschlüsse Silberdraht)  und in Reihe eine 20 Watt Halogenlampe an die Gleisanschlußklemmen der CC2000 angeschlossen.

Ergebnis: Litze bleibt kalt , Meßgerät zeigt 170 mA ,CC2000 schaltet auf Kurzschluß


3. Test :  Litze 0,05mm² (10 cm +Anschlüsse Silberdraht) ,und in Reihe eine 20 Watt Halogenlampe und eine Diode, an die Gleisanschlußklemmen der CC2000 angeschlossen.


Ergebnis: Litze bleibt kalt , Meßgerät zeigt 1429 mA ,CC2000 läuft,Lampe leuchtet.


4.. Test :  Litze 0,05mm² (10 cm +Anschlüsse Silberdraht),  und in Reihe eine 20 Watt Halogenlampe und eine Diode, an die Gleisanschlußklemmen der CC2000 angeschlossen.

Jetzt wird die Diode im Betrieb mit Silberdraht überbrückt.

Ergebnis:  Litze scheint wärmer zu werden (subjektiv) , Meßgerät zeigt grösser 2000 mA*, CC2000 läuft,Lampe leuchtet hell .

CC2000 wird deutlich warm.

* Meßbereichsüberschreitung

Gruß Frank

P.S: Ich lasse den Aufbau mal ein paar Stunden laufen um zu sehen ob die Litze doch noch verschmort.

Nblau ,
du hast Recht die PTC sind 1, 3  und 0,6 Ampere
und nicht wie von mir geschrieben 1,4 und 0,7 Ampere.
Habe eben bei Digirail nachgesehen.

Gruß Frank
@Frank,

Zitat

4.. Test :  Litze 0,05mm² (10 cm +Anschlüsse Silberdraht),  und in Reihe eine 20 Watt Halogenlampe und eine Diode, an die Gleisanschlußklemmen der CC2000 angeschlossen.

Jetzt wird die Diode im Betrieb mit Silberdraht überbrückt.

Ergebnis:  Litze scheint wärmer zu werden (subjektiv) , Meßgerät zeigt grösser 2000 mA*, CC2000 läuft,Lampe leuchtet hell .




Warum schaltet die CC2000 nicht auf Kurzschluss ?


Gruß

Rainer
Hallo Nblau

Die Halogenlampe besitzt auch die Eigenschaften wie ein PTC.
1.
Solange der Glühdraht in der Halogenlampe nicht leuchtet ist der Widerstand sehr gering.
Es würde dann  ein hoher Strom  fließen   (Das schaft die  CC2000 bei mir nicht )

2
Die Diode sperrt ein Teil der Digitalspannung, dadurch wird auch der Strom geringer.
(nun schaft die CC2000 den geringeren Strom zu liefern , die Lampe leuchtet)
3
Da jetzt der Glühdraht leuchtet ist er deutlich wärmer  und der PTC Effekt tritt ein.
Der Widerstand der Lampe ist höher, es fließt weniger Strom.
4
Jetzt wird die Diode überbrückt , die Lampe leuchtet bereits.
Nun bekommt die Halogenlampe zwar die volle Digitalspannung da aber der Widerstand  größer als bei Punkt 1 ist (PTC Effekt),  fließt zwar mehr Strom als in 3 aber deutlich weniger als
in Punkt 1 .

Deshalb geht die CC2000 nicht auf Kurzschluß.

Ich hoffe ich konnte es Dir erklären.


Ich breche jetzt den Aufbau ab und bastele an meiner Drehscheibe weiter.
Nach 4 Stunden hat sich nichts wesentliches geändert.


Gruß Frank
Moin Kai,

0,02qmm ? Hatte wohl meine Brille nicht auf oder so. An der Art der Rechnerei ändert sich jedoch nichts, werden eben andere Zahlen eingesetzt.

@#23, Axel:
Wo steht bei mir was von Decoderlitze?

@#24, Rainer:
In dem Beispiel mit den 0,02 qmm ergab sich eine Verlustleistung von 7,12 W. Diese Leistung wird im wahrsten Sinne des Wortes "verbraten" und steht dem eigentlich gewolltem Verbraucher nicht mehr zur Verfügung
Nimm mal als Vergleich einen Querschnitt von handelsüblichen 0,2 qmm an. Dann ergibt sich folgendes Bild:

wie gehabt

R = L / (kappa * A)

also 1/(56 * 0,2) = 0,089 Ohm. Der Widerstand der Litze ist schon mal um den Faktor 10 gesunken.
Jetzt rechnen wir weiter mit dem Strom von 2 Ampere.

U = I * R  = 2*0,089 = 0,178 V. Der Spannungsabfall beträgt auch nur noch 1/10 als bei dem Querschnitt von 0,02 qmm.

Wenn du jetzt die Verlustleistung auf der Leitung errechnest nach

P = U * I, also 0,178 * 2  = 0,357 W, bekommst du somit  nur noch 1/10 der Verlustleistung vom Beispiel mit den
0,02 qmm !! Natürlich muss auch hier die Verlustleistung verdoppelt werden, da es ja auch einen Rückleiter gibt.

Noch eine Anmerkung:
Es gilt immer, Messen kommt von "Mist". Alles was ich hier aufgeführt habe, gilt für reine Gleichspannung und sind mit Standard-Multimetern einfach nach zu vollziehen.

Für Impulsförmiger Wechselspannung sieht die Sache anders aus, da die normalen Multimeter dies nicht erfassen können.
Aber diese Problematik wurde hier im Forum schon oft abgehandelt .


Gruß,
Günter
Moin Günther,

an was dachtest Du denn sonst bei 0,05 oder 0,02 quadrat?

Grüße, Axel
Hi Axel,

ich dachte eigentlich nur an ein Stück Kupferdraht mit dem entsprechenden Querschnitt.

es grüsset
Günter
@31.   Hallo Günter , höre ich hier ein Mißtrauen herraus.


Gut.

Test  5.

Von unserm Schaltnetzteil wird nun der Netzstecker in ein Leistungsmeßgerät gesteckt und dann in die Steckdose.
Das Stromeßgerät kommt nicht mehr zum Einsatz .
Begründung : Der Strom beim Einschalten würde die Sicherungen in meinem Meßgerät zerstören.


Messung ohne Last, nur mit dem angeschlossenen Schaltnetzteil .
Das Leistungsmeßgerät zeigt  3 Watt nach dem einschalten und dann 0 Watt (ungenauigkeit des Meßgerätes)


Nun der weiter Aufbau:

Schaltnetzteil 16 VDC

Umgebungstemperatur 19,4 Grad

Und wieder der Aufbau ( Halogenlampe 20 Watt mit der Dekoderlitze 10 cm )

Litze 0,05mm² (10 cm + Anschlüsse Silberdraht) an das Schaltnetzteil angeschlossen.

Die Halogenlampe ist immer in Reihe zu unserer Litze mit Silberdraht , das habe ich in den anderen Test nicht so genau geschrieben.


Ergebnis : Die Litze wird unmittelbar nach dem einschalten warm ,
nach ca 10 Sekunden ist  davon fast nichts mehr zu merken (subjektiv).

Das führe ich auf den erhöhten Einschaltstrom zurück.


Das Leistungsmeßgerät zeigt 43 Watt.Die Halogenlampe leuchtet extrem hell.

(Auch wenn das Leistungsmeßgerät einen Meßfehler Fehler von 15 % hat wären das
43/100*15 = 6,45 Watt

Diese abgezogen von der Meßangabe 43- 6,45 = 36,55 Watt
Jetzt ziehen wir noch pauschal 5 Watt für das Schaltnetzteil ab (Verlustleistung)

Leistung nach Schaltnetzteil 36,55- 5 = 31,55

31,55/ 16 = 1,97 Ampere.

Die Schaltung ist immer noch im Betrieb


Gruß Frank

Editiert , Rechtschreibfehler und Unklarheiten beseitigt.




So , jetzt das Ergebnis :

Litze zeigt immer noch keine grosse Erwärmung (subjektiv).

Allerdings riecht  das Gehäuse der Halogenlampe.
Das Gehäuse ist sehr heiß (Grösser 60 Grad- Fingertest tut nach kurzen berühren bereits weh).

Test wird jetzt abgebrochen.

Gruß Frank

P.S : Ich werde heut oder morgen den selben Test mit der 0,14 mm² Litze von Conrad ausführen.
Frank,
so recht ist mir nicht ganz klar, warum du solchen Aufwand betreibst zumal du nichts bewerten kannst. Lampe brennt hell, Litze wird warm usw. sagt doch eigentlich nichts aus.

Bei deiner Versuchsanordnung gehe ich mal davon aus, das es sich um eine Standard 12V Lampe handelt. Also errechnet sich ein "Warm"strom von

1,6666666.. A, was einen Warmwiderstand von ca. 7,2 Ohm bedeutet.

An 16 Volt ergibt sich also ein Strom von 2,22222.. A

Bei einer Litze von 0,05qmm und einer Länge von 10 cm ergibt das einen Widerstand von 0,036 Ohm.
Das dann mal 2 (Hin- und Rückleiter) sind insgesamt 0,072 Ohm.
Der Spannungsabfall auf der Leitung beträgt dann 0,16 Volt
Somit liegt an der Lampe eine Spannung von 15,84 Volt an.
Die Leistung der Lampe beträgt also 35,12 Watt

Auf der Leitung werden daher 0,355555 Watt verbraten.
Deine "Silberstücke" habe ich jetzt mal außer acht gelassen.

Aber jetzt aufgemerkt: Diese Zahlen gelten für den Betrieb an Gleichspannung .
Streuungen  der Daten der Lampe sind unberücksichtigt. Besser wäre die Verwendung eines definierten Lastwiderstandes.
Aber welcher MoBahner hat den schon ........

Gruß und weiter so,
Günter
Hallo Günter .

Es geht mir nur um den Punkt das die Leitungen/Litze  angeblich abbrennen oder schmoren .

Woher kommt die Information ?
(Nicht auf Dich persönlich bezogen , ich schätze Deine Beiträge hier im Forum).

Ich habe das ganze mal auf die Spitze getrieben und habe noch eine 2. Halogenlampe angeschlossen.

Das Leistungsmeßgerät zeigt 74 Watt .
Allerdings geht die Betriebsspannung des Schaltnetzteil jetzt auf 15,3 Volt herrunter.

Jetzt wird die Litze warm (schätze um 45 Grad- da auf dem Handrücken schon deutlich zu merken)  , aber von verbrennen oder schmoren kann ich nichts entdecken.

Und mehr Leistung (74 Watt) geben die meisten Modellbahntrafo oder Zentralen auch nicht an die Verbraucher .
(Ausgenommen Gartenbahnen oder Vorführanlagen).
Abgesehn davon wird es nicht viele N-Spur Bahner geben die einen 4 oder 6 Ampere Booster
ohne zusätzliche Absicherung am Gleis betreiben.

Warum schmort  die Litze ????

Kann Nblau vielleicht doch eine kurzes Stück ( 5- 6 cm)  von den 0,05 mm² Litzen an seine Gleise gefahrlos anlöten?
(Ohne das die Gefahr besteht das es schmort) ?


Über Leistungsverluste brauchen wir uns nicht Unterhalten, die sind bei solchen Belastung und solch einem geringen Querschnitt erheblich.


Gruß Frank


Zitat

Warum schmort  die Litze ????



eine gute Frage, Frank

ist aber ganz einfach zu erklären:
weil mehr an Verlustleistung auftritt, als abgeführt werden kann.

Zitat

Kann Nblau vielleicht doch eine kurzes Stück ( 5- 6 cm)  von den 0,05 mm² Litzen an seine Gleise gefahrlos anlöten?
(Ohne das die Gefahr besteht das es schmort) ?



Ja, er kann.

Als Beispiel können moderne Microprozessoren herhalten, deren interne Verbindung zur Außenwelt sehr kurz gehalten werden (in der Regel nur wenige Millimeter).
Es gilt:
je kürzer ein Leiter ist, umso gerringer ist sein Widerstand.
Je geringer sein Widerstand, umso kleiner ist die auftretende Verlustleistung.

Zitat

Es geht mir nur um den Punkt das die Leitungen/Litze  angeblich abbrennen oder schmoren .

Woher kommt die Information ?



Die Erfahrung hast du doch ohne mein Zutun selbst gemacht! Du hast nur die Belastung geändert und eine spürbare Erwärmung festgestellt.
Eine Gleichspannungsquelle, die genug Power hat, würde jede weitere Erhöhung der Belastung nachfahren.

Wenn du mal gute Laune hast, nimm mal ein Stück Kupferdraht mit einem Querschnitt von 1,5qmm und gehe zu deinem Kfz.
Wende dich deiner Batterie zu und verbinde mit dem Draht den + und - Pol.
Innerhalb weniger Millisekunden wirst du viele Erkenntnisse sammeln können:

1. wie eine Sicherung funktioniert
2. wie die Isolation eines Stück Kabels stinken kann
3. wie schnell sie verschwunden ist
4. wie hell ein Stück Kupferdraht leuchten kann
5.  und letztlich, welch herrliche ewige Spuren ein innig glühender Draht in deinen beiden Daumen und Zeigefingern hinterlassen kann.

Gruß,
Günter
(der für auftretende Schäden aus dieser Versuchsanordnung und deren Durchführung nicht haftbar gemacht werden kann)
Hallo Günter,

  der ist gut

zu Punkt 5: entweder dicke Handschuhe nehmen oder da ganze mit einen Zange festhalten Da ist der Schaden an den Gliedmaßen wohl ein wenig minimiert

Gruß Detlef

Ich frage mich schon die ganze Zeit, was denn nun Franks Fazit ist aus seiner Versuchsreihe? (Die Versuchsreihe finde ich übrigens hochinteressant)

Abgesehen davon. Die Elektriker werden ihre Gründe haben, weshalb es Querschnittvorgaben für elektrische Leiter gibt. Man sagt dem "Stand der Technik". Natürlich kann man dies auch ignorieren und andere, eigene Lösungen finden. Wenn das System genügend fehlertolerant ist, geht das sogar ganz gut.

Aber wo besteht der Vorteil eines solchen Vorgehens? Das verstehe ich wirklich nicht.

Felix
Den Versuch aus Nr.38 gibts auch in einer ungefährlichen Variante.

Man nehme:
- eine 4.5V Taschenlampenbatterie
- 2m Litzenkabel, 2-polig
- einen Kracher oder Minikracher

Vom Litzenkabel wird ein 10cm langes Stück abgeschnitten. Aus dem Abschnitt wird eine einzelne Litze entfernt und um die Zündschnur des Krachers gewickelt, so dass beidseitig 2cm überstehen. Die überstehenden Enden der Einzellitze werden mit je einer Ader des 2-poligen Kabels verunden.

Nun kann das andere Ende des Kabels an die Batterie angeklemmt werden. "Elektrische Fernzündung" sagt man dem... Hab ich damals als 10-jähriger schon ausprobiert.

Felix
Moin Felix,

diese Anleitung stammt doch sicherlich aus " Das Handbuch des kleinen Revoluzzer´s" (1968er Ausgabe)
oder täusche ich mich da?

mit donnerndem Gruße,
Günter
Nein, nein! Für "Alt-68er" bin ich noch viel zu jung...

Felix
Moin auch,

ich wollte mal diesen Thread nur noch einmal nach oben schieben, um eine bescheidene Frage zu stellen:
ist der Zusammenhang zwischen fließendem Strom, Querschnitt eines Kupferkabels, Länge des Leiters und die daraus folgende Verlustleistung (incl. Spannungsabfälle)  klar geworden ?

Oder waren meine Ausführungen zu kompliziert erklärt ?

Es grüßet euch
Günter
zu 40 .

Hallo Felix , hallo Günter

entschuldigt das ich noch nicht geantwortet habe, mein Projekt "Drehscheibe  Selbstbau" verlangt eine Menge  Einsatz .

Fazit ist für mich , das an einer Digitalzentrale mit einem Ausgangstrom von 2 - 3 Ampere eine Litze von mdvr von 0,05mm² weder schmort noch durchbrennt.

Ich selber bin überrascht das die Litze selbst bei einem Strom von über 4 Ampere zwar warm wurde aber noch nicht zu schmoren anfing.

Lob an mdvr für die Litze.

Günter , das ich wertvolle (teure) elektrische Leistung über die Litze verbraten habe war mir klar .
Darum ging es mir in der Versuchsanordnung auch nicht .

Es geht mir nur um die Aussage das die Litze angeblich schmort (ich beziehe mich hier auf Digitalzentralen von 2- 3 Ampere Ausgangsstrom) .

Das konnte ich hier hoffentlich wiederlegen.

Gruß Frank

P.S: Ich gehöre zu den Modellbahnern die Versuchen mit möglichst wenig elektrischer  Leistung viel zu erreichen (z. B durch neuere aktuelle Loks siehe FLM Baureihe 76, allerdings H0  oder BR 70 Spur N)
Daraus resultiert, geringere Querschnitte bei Leitern,weniger Leistung, Weniger Trafo. Kleinere
oder gar kein Booster, sondern nur das arbeiten mit einer Zentrale.
Moin Günter,

Frage beantwortet?

@Frank:
Was, wenn
- die Litze ein wenig länger ist
- es Sommer wird
- man eine andere Zentrale verwendet
- höhere Spannung
- Litze nicht gekühlt wird (irgendwo verbaut)
- bei welcher Temperatur entzündet sich die Isolation
etc. pp.

btw. die Kurzschlussabschaltung der Zentrale würde wohl auch nicht ansprechen und die Lok spielt dann im Falle eines Falles die Rolle der Glühlampe.


Gruß, Axel



Hallo Axel

a:  dann wird er Spannungsfall entsprechend  grösser.
b: dann wird die Litze wärmer (getestet wurde bei ca 20 Grad, bei 30 Grad wird diese ca 10 Grad wärmer )
c:  Zentralen über 2-3 Ampere sind für N-Spur eher selten.
Dazu hatten wir aber schon ein Thema das dann die Bereiche unterteilt und abgesichert werden.
Desweiteren gibt es PTC und bedenke auch die Gleisbesetztmelder haben Ihre Grenzen.
( Schätze so bei 2 Ampere je Ausgang).

d : ob 16 oder 22 Volt dürfte der Litze egal sein.
Es gibt keine Angaben bei mdvr gegenüber Spannungsfestigkeit der Kabel, nur der Dekoder nach NEM.
Deshalb dürfte der Einsatz über 22 Volt ungewöhnlich sein
e: Konnte ich mit meinen Aufbau nicht testen, mehr als knapp 5 Ampere kann ich aus dem Schaltnetzteil nicht herrausholen.
Da diese Litze bei den Dekodern eingesetzt wird und da die Litze unter Umständen auch Teile des Motor der Lok berühren gehe ich davon aus das die Litze schon höhere Temperaturen schadlos übersteht.

zum letzten Absatz :
Da hast du vollkommen Recht, das Stück Litze erhöht den Widerstand und somit kann die Kurzschlußabschaltung schlechter anspringen.
Ich habe aber bisher die Erfahrung gemacht das diese bei mir trotz des Einsatzes der Litze schnell anspricht.
Schau doch mal hier im Forum nach Intellibox und verbrannten Rädern... die Personen hatten höhere Querschnitte im Einsatz und die Räder der Loks haben gelitten.

Hier mal ein paar Beispiele wie der Widerstand deutlich höher sein kann als mit der genannten Litze
1. Litze (z.B 0,14mm²) mit einer Lüsterklemme (Schraube)  ohne Aderendhülse geklemmt.
2. Litze schlecht abisoliert und die einzelenen Leitungen beschädigt.
3. Kalte Lötstelle
4. Leitungen mechanisch durch Zug oder überbiegen beschädigt.
5. Zwei Litze schlecht  zusammengedrillt.


Gruß Frank

P.S: Es geht hier nur um den kurzen Anschluß zum Gleis aus optischen Gründen.
Die Litze ist nicht für die Verlegung von grossen Strecken geeignet.


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