Minimaler Kabelquerschnitt für sichere Kurzschlusserkennung?

  • Hallo zusammen,

    Mir ist durch einen Kurzschluss die Verkabelung innerhalb eines Wagen abgebrannt. Der Wagen stand auf einer Weiche...

    Die Kurzschlusserkennung an der Zentrale/Booster war offenbar zu langsam.

    Das waren sehr dünne Kabel.

    Nun muss ich das neu verkabeln.

    Meine Frage:

    Kann mir jemand sagen welchen Querschnitt ich nehmen muss damit eine Kurzschlusserkennung und Abschaltung sicher funktioniert bevor wieder die Kabel im Wagen als Schmelzsichung genutzt werden?


    Grüße,

    Schwerlast&Strassenroller

  • Hallo Schwerlast&Strassenroller,

    ich hatte den gleichen Effekt mit einem VT 11.5 von KM-1, da waren allerdings ein paar Picker "ausgefallen" (die Federchen hatten keinen Kontakt mehr zum Rad), sodass nur noch 3 (von 8 ) eine Stromabnahme gewährleisteten und dann rauchte das Kabel ab ... es verbrannte regelrecht.

    Kabel sind das eine, eine sicherere Stromabnahme die 2. Baustelle bei diesem Thema.

    Zu Deiner Frage:

    Keine 0,14er Litzen nehmen, wie man sie von H0 her kennt! Ich verwende 0,25 mm. Damit war ich bislang auf der sicheren Seite ...

    Viele Grüße,

    Kalle

  • Hallo,

    wenn Du an diesem Wagen dickere Kabel montiest, erreichst Du damit nur, dass ausschließlich dieser Wagen bei einem erneuten Kurzschluss die "Meldung" an die Zentrale weiterleitet.

    Alle anderen Loks, Tender, Wagen und Kräne "schmelzen" im Wiederholungsfsll weiter dahin. 😢

    Wir haben mittlerweile schon dutzende solcher Fälle im Verein gehabt, weswegen wir von "Kuzschlusserkennung" auf "Kurzschlussvermeidung" umstellen.

    So leid es mir tut, die Fahrzeuge heutzutage benötigen immer mehr Strom, sind aber anderseits so detailliert, das man keine dickeren Kabel verlegen kann. Jüngstes Beispiel: die märklin 41er meines Sohnes: auch im Tender auf einer Seite die Kabel wg. Kurzschluss am Herzstück durchgebrannt. Auch hier die Idee, gleich dickere Kabel auf beiden Seiten zu montieren.

    Geht aber gar nicht, weil die Kabel von so engen Haltern und durch Durchbrüche geführt werden, dass man sie unmöglich montieren kann. Also doch wieder die gleichen, dünnen Kabel montiert.

    Übrigens: auch bei anderen, modernen Fahrzeugen (z.B. Kran oder V320) keine Chance auf dickere Kabel.

    Außerdem: der Teufel ist'n Eichhörnchen. Bevor Dein optimierter Wagen jetzt nochmal einen Kurzschluss erfährt, kommen vorher erst alle anderen Fahrzeuge dran. 🙈

    Also müsstest Du, wenn Du weiterhin auf Kurzschluß-ERKENNUNG setzen möchtest, prophylaktisch ALLE Deine Fahrzeuge auf dickere Kabel umrüsten. Wünsche viel Spaß. 🤪

    Der einzige Weg ist es also mittlerweile, auf Kurzschluss-VERMEIDUNG umzurüsten.

    Das heißt der Kurzschluss soll nicht mehr ANALOG über Last erkannt und der betroffene Stromabschnitt über die Zentrale abgeschaltet werden (klappt mit den dünnen Drähtchen in unseren Spur1-Fahrzeugen eh nicht, besonders wenn an Boostern gespart, und lieber die Leistung auf Anschlag hochgedreht wird), sondern besser DIGITAL erkannt und beseitigt werden, BEVOR überhaupt erst eine Kurzschluss-Last entstehen kann.

    Das heißt bei uns: alle Weichen umbauen. 🤷‍♂️🤦‍♂️🤪

    Gruß basti

    Übrigen: die Litzen, welche in den märklin-Tender gepasst haben, hatten sogar nur 0,08mm² (1mm Außendurchmesser)

  • Hallo Basti,

    damit hast Du aber "nur" den Problembereich falsch gestellte Weichen / falsch polarisiertes Herzstück gelöst. Wenn von einer Lok / Wagen mehrere redundant vorhandene Stromabnahme Lösungen ausfallen, weil entweder die Picker nicht mehr genug Anpressdruck haben, oder eben Federbronzebleche nicht mehr genug Anpressdruck haben oder die Kugellager nicht ordentlich leiten, weil man vergessen hat mit Kontaktspray zu reinigen ... dann fließt halt über "2 Drähte" der gesamte Saft von der Schiene zum Decoder. Und wenn der ein paar A zieht, weil Sound an, Rauch an und die Motoren auch ihre A ziehen, dann sollten die Kabel schon ausreichend dimensioniert sein.

    Litzen mit 0,08 mm gehen gar nicht ... hatte ich auch noch nicht gesehen ... =O

    Viele Grüße,

    Kalle

  • hallo,

    zunächst @ Kalle: musst nach der "8" ein blank lassen, erst dann "Klamme zu" - sonst kommt der smiley.

    meine Frage (als nicht-Elektroniker):

    Gibt es eine elektronische - wie auch immer - Lösung, womit Kurzschlüsse von z.B. der Intellibox und/oder einem angeschlossenen booster erkannt werden, obwohl der Verursacher nur die dünnen Drähtchen hat. also Erkennung vor Durchbrennen der Drähtchen?

    wohl eher leider nicht, wenn ich das richtig verstehe?

    --viele Grüße, Dieter--

  • ...

    Litzen mit 0,08 mm gehen gar nicht ... hatte ich auch noch nicht gesehen ... =O

    ...

    Tja, dann schau einfach mal unter Deinen Kran, falls Du ihn noch haben solltest. 😉

    Da gibt es drei winzige Leiterbahnen. Über zwei von denen geht die Fahrwerksbeleuchtung, was ja auch OK ist und über die Dritte geht (oder ging) die Hauptstromversorgung zum Decoder, bis es zum Kurzschluss kam.🤦🏻‍♂️

    Da kannst Du noch so dicke Kabel anlöten, wenn die Leiterbahn nix kann, dann raucht's halt da. 🤷🏻‍♂️

    Gruß basti

  • Hallo zusammen,

    ich möchte bei dieser Gelegenheit noch einmal auf diese Idee hinweisen: RE: Leitungsquerschnitte

    Zudem ist mir (als Verfechter von Lösungen für Deppen, wie ich einer bin) noch folgende Idee gekommen: wenn man die Polarisierung des Weichenherzens nutzt, um ein angemessen langes Stück (Loklänge?) des entsprechenden (also des jeweils NICHT gelegten) Gleises abzuschalten, ist ein Kurzschluss unmöglich geworden. Das setzt natürlich ein ausreichend langes, vorhandenes Gleisstück voraus, ansonsten wird es anspruchsvoll von der Verdrahtung her (z.B. Hosenträger).

    Dann könnte man z.B. einen Besetztmelder an dem zu kurzen (kürzer als Loklänge / erste bis letzte stromaufnehmende Achse) Gleisstück einsetzen (das funktioniert ja auch bei abschaltbaren Gleisen mittels Widerstand) und den – mit einer Logik, die nur ausführt, wenn die Weiche falsch gelegt wurde – nutzen, um den Stromkreis abzuschalten.

    Ich hoffe, dass ich mich nicht zu kompliziert ausgedrückt habe.


    Beste Grüße


    Jochen


    Beste Grüße


    Jochen (immer noch Azubi in Spur 1)

  • Gibt es eine elektronische - wie auch immer - Lösung, womit Kurzschlüsse von z.B. der Intellibox und/oder einem angeschlossenen booster erkannt werden, obwohl der Verursacher nur die dünnen Drähtchen hat. also Erkennung vor Durchbrennen der Drähtchen?

    wohl eher leider nicht, wenn ich das richtig verstehe?

    Hallo Dieter,

    naja, die Probleme die wir hier schildern, sind kein "Kurzschluss" - sie sind eine Überlastung vorhandener Leiter. Das kann ein zu gering dimensionierter Draht/Litze sein oder wie in Bastis Beispiel, eine Platine mit einem "Kupferbähnchen" welches soviel Ampere nicht transportieren kann. Früher hat man solche Leiterbahnen nachverzinnt. Oder gleich breiter und dicker gemacht.

    Man kann nur vorsorgen, indem man alle Leitungen der Kette ausreichend dimensioniert, von der Zentrale bis zum Decoder und von dort auch weiter zu stromhungrigen Verbrauchern wie Motoren oder Rauchgenerator.

    Auch Lötungen sollten ordentlich ausgeführt sein und Kabel nicht nur "angepappt".

    Viele Grüße,

    Kalle

  • Also bei uns sind es definitiv Kurzschlüsse durch falsch gestellte Weichen. Manchmal durch menschliches Versagen und manchmal weil die Antriebe von alleine umschalten. Bis die Ursache dafür gefunden wurde, werden die Herzstücke mit Frogjuicern geschaltet. Also DIGITALE Kurzschlusserkennung, ähnlich, wie bei einer Drehscheibe, nur dass dafür ein Pol reicht. 😉

    Was die ausreichend dimensionierten Kabel/Leiterbahnen angeht, wäre es schön, wenn die direkt vom Hersteller ausgeführt würden und nicht erst vom Kunden nachgerüstet werden müssen.

    Grüße

  • Hallo,

    Die Frage nach dem Leiterquerschnitt geht leider an der eigentlichen Problematik vorbei. Folgende Punkte sind meines Erachtens wichtiger bei der Fehleranalyse:

    1. Wie hoch war denn ungefähr der Strom, der durch diese Kabel floß? Wie lange floß dieser Strom durch diese Leitungen?

    2. Wieviel Strom liefert maximal der Booster? Kann es sein, dass der Strom, der durch die Leitung floß, unter dem Abschaltstrom des Boosters lag?

    3. Gibt es weitere Leistungslieferanten, die eventuell parallel Strom liefern konnten? Wenn ja liegt hier der Hund begraben. Dies darf eben nie passieren, wenn dauerhafte Schäden an den Fahrzeugen vermieden werden sollen.

    Wenn in diesem Fall einfach nur der Leitungsquerschnitt erhöht wird, dann wird beim nächsten Mal etwas anderes in dem Modell kaputt gehen, da die eigentliche kritische Situation nicht beseitigt wurde. Dies ist vergleichbar mit einem Auto, bei dem dauernd eine Sicherung durchtrennt. Die Lösung einfach eine höher belastbare Sicherung zu verwenden löst zwar das Problem des häufigen Ansprechens der Sicherung, führt aber anschließend zum Ausfall einer Komponente, die eigentlich über diese Sicherung geschützt ist.

    Gruß

    Frank

  • Vielen Dank für die bisherigen Antworten.

    Ist hier bei manchen "mm" nicht "mm^2" gemeint?

    Das ist echt verwirrend...

    Der Außendurchmesser einer Litze sagt schließlich nicht über den Leiterquerschnitt in mm^2 aus.

    Klar ist eine Schaltungstechnische Vermeidung besser, aber als Gastfahrer ist die jeweilige Anlage unbekannt. Also wollte ich dafür sorgen das mein Wagen in Zukunf schadlos davon kommt...

    Was mich gerade wundert ist, das ESU ein hochflexibles Kabel, Durchmesser 0,5mm, AWG36 mit einer Belastbarkeit von 2A anbietet. Eine Querschnittsfläche wird nicht genannt.

    Ich kannte bislang nur AWG30 mit 0,6mm Kabeldurchmesser und 1A bei max 48V. Dieses Kabel hat 0,055mm^2.

    Das ESU Kabel müsste ja dann einen größeren Querschnitt haben obwohl eine höheren AWG-Zahl doch auf einen geringeren Querschnitt deutet?


    Zu den Fragen:

    Der betreffene Abschnitt wurde mit einem 8A Booster versorgt. Es war kein weiterer Verbraucher im Abschnitt. Es gibt auch keine weitere Leistungsquelle.

    Ob der Booster nun flink oder träge eingestellt war ist unbekannt. Ich gehe mal vom schlechtesten Fall aus.

    Der Wagen stand so, das die eine Achse +/- und die Andere -/+ bekam (Bildlich beschrieben). Daher Kurzschluss über die intere Verbindung der jeweiligen Wagenseite.

    Heiß geworden sind wohl beide, "abgebrannt" aber nur eine. Der stinkende Wagen wurde Mutig vom Gleis gehoben. Abgeschaltet hatte da nix.

    Es soll eigentlich nur die Verbindung der jeweiligen Achsseiten "verstärkt" werden. Aber wenn ich jetzt mal 1 mm^2 verbauen würde wird die nächste Schwachstelle wohl der Stromabnehmer sein. Der ist aber schwieriger zu ersetzen...

    ...mhm..

    ...Zwickmühle...

    Doch die ESU Kabel verbauen? Sollen ja 2A können. Sind ja auch an den Decodern dran. Und die sollen bis 30V gehen.

    Wobei bei Max 1,5 A Motorstrom und 200mA je Funktionsausgang und davon deren 10 auch 3,5 A zusammenkommen können. Über einen maximalen Summenstrom hab ich nichts gefunden.

    Aber darum geht es hier ja nicht.

    Am besten hilft wohl nur besser Aufpassen...


    Grüße,


    Schwerlast&Strassenroller

  • Hallo Kollegen

    Habe hier mitgelesen,und das Problem sind nicht die Kabel in den Loks oder Wagen das Problem ist der Kurzschluss und der dann fließende Strom. Wie in einem Beitrag schon geschrieben sind das in der Regel falsch gestellte Weichen. Oder wie in unserer Anlage in Bergkamen die Selbstbauweichen wo das Herzstück nur in einer Richtung isoliert ist und die Versorgung durch die Weichenzungen erfolgt. Es wurde zur Sicherheit noch ein stromanschlus am Herzstück über ein Relais gemacht. Diese beiden erwähnten Punkte führen oder führten zu Kurzschluss, der nicht sofort erkannt wurde. Der booster versucht immer wieder einzuschalten,was zum takten führte. Das wurde nicht rechtzeitig erkannt so das bei uns von den 4 Boostern 3 durchgebrannt sind,keine Schäden an Loks und Wagen, Gott sei Dank. Der Kollege konnte die Booster wieder in seiner Firma reparieren. Darauf hin haben wir,für jeden Anlagenteil,das sind noch 4 sollen aber noch mehr werden ,Spannungsmesser Voltmeter und Ampermeter eingebaut sowie Schalter die allpolig abschalten. Das hat uns schon paarmal den Ar... gerettet,denn beim Kurzschluss geht das Ampermeter auf voll Ausschlag und die Spannung bricht zusammen sodas der Abschnitt sofort abgeschaltet werden kann. Jetzt überlegen wir eine Kurzschluss Abschaltung einzubauen die abschaltet bei Kurzschluss und nur manuell wieder über einen Schalter an stellpult den Booster einzuschalten. Um ein ständiges einschalten des Booster in den Kurzschluss (takten)zu verhindern. Fahren mit 4 Booster 5A. Das gleiche habe ich in meine Anlage zuhause eingebaut. Wenn ich lese das da zum Teil mit 8Ampere Booster gefahren wird dann ist doch klar das sich bei einem Kurzschluss die Dünnen Leitungen in Rauch auflösen. Unsere devise lautet lieber weniger Amper aber dafür mehr Booster Abschnitte. Hat den Vorteil bei vielen Abschnitten schnelle Erkennung wo gerade der Kurzschluss ist gezieltes abschalten des Abschnitt. Und nicht so ein hoher Kurzschluss Strom.

    Schönen Abend

    RAG 1957


    G

  • Moin,

    grundsätzlich ist mit Durchmesser D (in mm) immer der Aussendurchmesser incl Isolierung gemeint.
    Und mit Querschnitt A (von Area, nicht verwechseln mit Ampère), in mm²) ist immer die stromführende Fläche gemeint, also z.B. Kupfer (wobei Litze natürlich eine geringere stromführende Leitungsfläche anbietet als massive Drähte, dafür aber wesentlich flexibler ist).

    Wenn man die Dicke der Isolierung vernachlässigt, kommt man mit A = pi * (D/2)² ganz gut zurecht.
    Beispiele:
    D=0.5mm ==> A=0.196mm²
    D=0.6mm ==> A=0.283mm²
    D=1mm ==> A=0.785mm²
    Ein doppelter Durchmesser führt also zu einer 4-fachen Fläche.

    Es mag sein, dass ein zwar "dünneres" Kabel trotzdem einen höheren Strom führen kann, nämlich wenn man z.B. Silber statt Kupfer verwendet.

    Der Booster liefert nun stur seine z.B. max 7A bevor er einen "Kurzschluss" erkennt und abschaltet, egal ob auf der Anlage ein Kabel damit überlastet ist.

    Wenn man nun auf der Anlage (oder in einem Modell) ein Kabel (oder eine Leiterbahn) verwendet, das diesen Strom (z.B. bei einem "Kurzschluss") nicht transportieren kann, dann wird es halt warm und immer wärmer, bis es evtl "durchbrennt".

    In der Haustechnik sollte immer die 16A-Sicherung das schwächste Glied in der Kette sein - d.h. alle dahinter verlegten Kabel sollten mindestens dafür ausgelegt sein...

    Nachdenkliche Grüsse,
    Thomas

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