Zababov
6.leden 2004

Elektrické zapojení výměn
aneb připojte k výměně před její instalací raději kabel navíc!

Tento příspěvek si klade za cíl přesvědčit stavitele dopraven, že čas, který na začátku věnují úpravám výměn a zejména vyvedení dostatečného množství napájecích vývodů než nezbytně nutné 3 u výhybek a 4 u "angličanů", se jim bohatě vrátí ve spolehlivém provozu a bezproblémovém přechodu mezi různými způsoby jejich ovládání. To i přesto, že na samotném modelu nebudou nuceni nic předělávat i kdyby chtěli vyhodnocovat polohu jazyků výměn a nikoliv polohu přestavníku, jak je běžně zvykem.
Tento text z důvodu lepších provozních vlastností bere do úvahy pouze výměny s napájenou srdcovkou.

Pojmy
Zkuste prosím nepřeskočit, kvůli dalšímu výkladu.

Úmluva o směrech
Z důvodu jedoduššího popisu se směr k horní části monitoru chápe jako sever a směr opačný jako jih.


Ruční přestavování výměn

Rozumí se tím způsob ovládání, kdy poloha jazyků výměny je nastavována ručně obsluhou prostřednictvím mechanický táhel, pák, lanovodů apod., při kterém současně se změnou polohy jazyků dojde i ke změně napájecích poměrů na výměně tak, aby odpovídaly nastavené cestě. Ukázku táhla s touto funkcí naleznete zde.

Motorické přestavování výměn
Rozumí se tím způsob ovládání, kdy poloha jazyků výměny je nastavována motorickým přestavníkem, při kterém současně se změnou polohy jazyků dojde i ke změně napájecích poměrů na výměně tak, aby odpovídaly nastavené cestě. Ukázku funkce motorického přestavníku Fulgurex naleznete zde.

Dvojice koncových spínačů
V obou předchozích případech jde o spínače, které jsou závislé na koncové poloze přestavujíćího zařízení a tedy i na poloze jazyků výměny. Pokud jsme v severní koncové poloze, je sepnut severní spínač a jižní spínač je rozepnut. Pokud jsme v jižní koncové poloze, je to přesně obráceně. Po dobu přestavování musí být oba spínače rozepnuty.

Ochranná žárovka
Rozumí se tím žárovka do koncových světel osobních automobilů. Pro H0 je vhodná 12V/10W a pro užší rozchody 12V/5W. Zapojuje se mezi křídlové kolejnice a příslušný kontakt koncových spínačů za účelem ochránit systém proti zkratu při pokusu o rozříznutí jazyků. Problém signalizuje rozsvícená žárovka a zastavení problémového vozidla bez vlivu na ostatni provoz. Ukázku naleznete zde. To, že křídlové kolejnice jsou nevodivě odděleny od navazujících kolejí je chápáno jako samozřejmost.

Řídící elektronika výměny
Rozumí se tím takové motorické ovládání výměny, které při jejím přestavování odepne jazyky od napájení a je schopno nadřazenému řídícímu systému předat informaci nejen o poloze přestavníku, ale i o skutečné poloze jazyků, ke kterým připne napájecí napětí až po přestavení.

Úmluva o barvách částí výměn
Vše co má různou barvu, není vodivě spojeno.
Vše co má stejnou barvu, je vodivě spojeno (dle situace odděleno nejvýše ochrannou žárovkou).

 

 

Úprava výměn před jejich instalací

V podstatě žádný běžný výrobce kolejiva nedodává výměny tak, aby je bylo možné použít pro spolehlivý provoz bez alespoň minimálních mechanických a elektrický úprav. Úpravy, proveďte až po přečtení a porozumění následujícímu textu. V některých případech je nutné odstranit nadbytečné vodivé spoje, jindy je třeba je naopak doplnit či provést mechanickou úpravu tak, aby nám z elektrického hlediska vznikla jedna z následujících dvou variant. Pokud jste již instalaci výměn provedli, je v řadě případů možná i dodatečná úprava, ale za cenu větší pracnosti.


I. varianta
Vodivé oddělení křídlových kolejnic


Jak vidno na obrázku, jsou všechny kolejnice vyvedeny šesti samostanými vodiči. Severní kolejnice bílým, jižní červeným, severní jazyk s příslušnou částí srdcovky modrým, jižní jazyk s příslušnou částí srdcovky zeleným, severní křídlová kolejnice hnědým a jižní křídlová kolejnice žlutým vodičem. Vodivé oddělení křídlových kolejnic se provede mírným povytažením (desetiny mm) té kolejnice, která vede do odbočky a jejím fixováním vteřinovým lepidlem. Do mezery mezi nimi opět kápneme vteřinové lepidlo pro vytvoření nevodivého "filmu".
Výhody
Nenarušení modelového vzhledu řezáním kolejnic výměny.
Relativně snadná mechanícká úprava.
Nevýhody
Ve směru do odbočky je úsek bez nápajení delší o šikmý řez křídlovou kolejnicí vedoucí přímo a příslušnou mezeru mezi křidlovými kolejnicemi.

 

II.varianta
Vodivé oddělení srdcovky od jazyků


Jak vidno na obrázku, jsou všechny kolejnice vyvedeny pěti samostanými vodiči. Severní kolejnice bílým, jižní červeným, severní jazyk modrým, jižní jazyk zeleným a křídlové kolejnice jsou spolu se srdcovkou, která je vodivě odělena řezáním od jazyků, vyvedeny společným hnědým vodičem.
Výhody
Úsek bez napájení v okolí srdcovky je v kterémkoliv směru dán pouze konstrukcí výměny.
Nevýhody
Narušení modelového vzhledu odříznutím srdcovky od jazyků.
Relativně komplikovanější mechanícká úprava.

 

Varianty elektrického zapojení výměn po jejich instalaci

Pokud jste výměny upravili dle jedné z výše uvedených variant, tak dle situace můžete kdykoliv využít jednu z následujících možností bez ohledu na to, zda v danou chvíli používáte ruční či motorové přestavování výměn.
Výchozí stav obrázků představuje výměnu v MEZIPOLOZE!!!
Stiskem příslušných tlačítek dostanete výměnu do krajních poloh respektive zpět do mezipolohy.


Optimální zapojení


Popis zapojení
Jak vidno na mezipoloze, je provedeno vodivé spojení severního jazyku včetně odpovídající části srdcovky s jižní křídlovou kolejnicí (modrá) a obdobně jižního jazyku a severní křídlové kolejnice (zelená). Každý z těchto dvou celků je prostřednictvím příslušného koncového spínače spojen se severní respektive jižní kolejnicí. Pokud jsou křídlové kolejnice "protaženy" až k námezníkům, není jako v jediné ze všech variant nutno použít ochranou žárovku (křídlové kolejnice musí být delší než vzdálenost mezi nejvzdálenejšími sběrači proudu nejdelšího vozidla). Pokud tak neučíníme, je třeba začlenit do okruhu napájení každé křídlové kolejnice jednu ochrannou žárovku, tedy dvě celkem.
Funkce
V poloze "na přímo" je jižní koncový spínač sepnut, a tak vodivě spojí jižní jazyk a severní křídlovou kolejnici se stejnou fází napájecího napětí jakou má jižní kolejnice (červená). Protože severní koncový spínač je v této situaci rozepnut, je severní jazyk a jižní křídlová kolejnice (modrá) bez jakéhokoliv napájecího napětí.
V "mezipoloze" jsou oba koncové spínače rozepnuty, a tak jsou všechny jazyky i křídlové kolejnice (modrá a zelená) bez jakéhokoliv napájecího napětí.
V poloze "do odbočky" je jižní koncový spínač rozepnut, a tak jižní jazyk a severní křídlová kolejnice jsou bez jakéhokoliv napájecího napětí (zelená). Protože severní koncový spínač je v této situaci sepnut, je severní jazyk a jižní křídlová kolejnice vodivě spojena se stejnou fází napájecího napětí jakou má severní kolejnice (bílá).
Výhody
Umožňuje vyhodnocovat skutečnou polohu jazyků.
Potřebuje pouze jeden pár koncových spínačů.
Výšší modelová věrnost.
Při vhodně zvolené délce křídlových kolejnic nepotřebuje ochranou žárovku.
Nevýhody
Pokud "neprodloužíme" křídlové kolejnice, musíme každou z nich chránit samostatnou žárovkou.
Vhodnost použití
Zejména pro ty, kdo vsází na modelovou věrnost a provozní spolehlivost.
Stejně vhodné jak pro ruční, tak i motorické přestavování, tak i pro přechod mezi oběma systémy.

Vyhovující zapojení I

Popis zapojení
Jak vidno na mezipoloze, je provedeno vodivé spojení severní a jižní křídlové kolejnice (hnědá). Ty jsou napájeny společně přes jeden pár koncových spínačů prostřednictvím ochranné žárovky. Každý jazyk je napájen spolu s příslušnou částí srdcovky samostatně přes druhý pár koncových spínačů.
Pokud jsme od začátku rozhodnuti pro tuto variantu, tak nemusíme vodivě oddělovat křídlové kolejnice.
Funkce
V poloze "na přímo" jsou oba jižní koncové spínače sepnuty, a tak jeden z nich vodivě spojí jižní jazyk a druhý z nich prostřednictvím ochranné žárovky obě křídlové kolejnice se stejnou fází napájecího napětí, jakou má jižní kolejnice (červená). Protože severní koncové spínače jsou v této situaci rozepnuty, je severní jazyk (modrá) bez jakéhokoliv napájecího napětí a taktéž napájení křídlových kolejnic jimi není ovlivněno.
V "mezipoloze" jsou všechny čtyři koncové spínače rozepnuty, a tak jsou všechny jazyky i křídlové kolejnice (modrá, zelená, hnědá) bez jakéhokoliv napájecího napětí.
V poloze "do odbočky" jsou jižní koncové spínače rozepnuty, a tak je jižní jazyk bez jakéhokoliv napájecího napětí (zelená) a taktéž napájení křídlových kolejnic jimi není ovlivněno. Protože severní koncové spínače jsou v této situaci sepnuty, tak jeden z nich vodivě spojí severní jazyk a druhý z nich prostřednictvím ochranné žárovky obě křídlové kolejnice se stejnou fází napájecího napětí, jakou má severní kolejnice (bílá).

Výhody
Umožňuje vyhodnocovat skutečnou polohu jazyků.
Výšší modelová věrnost.
Nevýhody
Potřebuje dva páry koncových spínačů.
Křídlové kolejnice nutno napájet jednou společnou ochrannou žárovkou.
Vhodnost použití
Zejména pro ty, kdo rovnou začínají s motorickými přestavníky a řídící elektronikou výměny, nechtějí výměnu mechanicky upravovat a v "ceně" dostanou modelovou věrnost.

 

Vyhovující zapojení II

Popis zapojení
Jak vidno na mezipoloze, je provedeno vodivé spojení severní a jižní křídlové kolejnice jako v předchozím případě, ale navíc je s nimi vodivě spojena srdcovka (hnědá). Tento celek je napájen společně přes jeden pár koncových spínačů prostřednictvím ochranné žárovky. Každý jazyk je napájen samostatně přes druhý pár koncových spínačů.
Pokud jsme od začátku rozhodnuti pro tuto variantu, tak nemusíme např. u výměn Tillig vodivě oddělovat křídlové kolejnice od jazyků se srdcovkou, ale stačí pouhé rozříznutí každého z jazyků na dvě části viz výše.
Funkce
V poloze "na přímo" jsou oba jižní koncové spínače sepnuty, a tak jeden z nich vodivě spojí jižní jazyk a druhý z nich prostřednictvím ochranné žárovky obě křídlové kolejnice a srdcovku se stejnou fází napájecího napětí, jakou má jižní kolejnice (červená). Protože severní koncové spínače jsou v této situaci rozepnuty, je severní jazyk (modrá) bez jakéhokoliv napájecího napětí a taktéž napájení křídlových kolejnic a srdcovky jimi není ovlivněno.
V "mezipoloze" jsou všechny čtyři koncové spínače rozepnuty, a tak jsou všechny jazyky, srdcovka i křídlové kolejnice (modrá, zelená, hnědá) bez jakéhokoliv napájecího napětí.
V poloze "do odbočky" jsou jižní koncové spínače rozepnuty, a tak je jižní jazyk bez jakéhokoliv napájecího napětí (zelená) a taktéž napájení srdcovky a křídlových kolejnic jimi není ovlivněno. Protože severní koncové spínače jsou v této situaci sepnuty, tak jeden z nich vodivě spojí severní jazyk a druhý z nich prostřednictvím ochranné žárovky obě křídlové kolejnice a srdcovku se stejnou fází napájecího napětí, jakou má severní kolejnice (bílá).

Výhody
Umožňuje vyhodnocovat skutečnou polohu jazyků.
Nevýhody
Potřebuje dva páry koncových spínačů.
Křídlové kolejnice se srdcovkou nutno napájet jednou společnou ochrannou žárovkou.
Nižší modelová věrnost.
Vhodnost použití
Zejména pro ty, kteří již oddělení jazyků od srdcovky provedli a chtějí použít motorické přestavníky s řídící elektronikou výměny, případně raději řežou než pájí a na modelové věrnosti až tak nelpí.

 

Zapojení funkčního minima

Popis zapojení
Jak vidno na mezipoloze, je provedeno vodivé spojení severního jazyku se severní kolejnicí (bílá) a jižního jazyku s jižní kolejnicí (červená). Dále je provedeno vodivé spojení severní a jižní křídlové kolejnice v jeden celek se srdcovkou (hnědá). Tento celek je napájen společně přes jeden pár koncových spínačů prostřednictvím ochranné žárovky.
Funkce
V poloze "na přímo" je jižní koncový spínač sepnut, a tak vodivě spojí prostřednictvím ochranné žárovky křídlové kolejnice a srdcovku se stejnou fází napájecího napětí, jakou má jižní kolejnice (červená). Protože severní koncový spínač je v této situaci rozepnut, tak jím není ovlivněno napájení křídlových kolejnic a srdcovky.
V "mezipoloze" jsou oba koncové spínače rozepnuty, a tak jsou srdcovka a křídlové kolejnice (hnědá) bez jakéhokoliv napájecího napětí.
V poloze "do odbočky" je jižní koncový spínač rozepnut, a tak napájení srdcovky a křídlových kolejnic jím není ovlivněno. Protože severní koncový spínače je v této situaci sepnut, tak vodivě spojí prostřednictvím ochranné žárovky obě křídlové kolejnice a srdcovku se stejnou fází napájecího napětí, jakou má severní kolejnice (bílá).

Výhody
Potřebuje pouze jeden pár koncových spínačů.
Nevýhody
Neumožňuje vyhodnocovat skutečnou polohu jazyků !!!
Křídlové kolejnice se srdcovkou nutno napájet jednou společnou ochrannou žárovkou.
Nižší modelová věrnost.
Vhodnost použití
Zejména pro ty, kteří již oddělení jazyků od srdcovky provedli a v danou chvíli používají ruční přestavování, byť i zde může být použita řídící elektronika. Ta však bude schopna sledovat pouze stav přestavníku, nikoliv výměny samotné.
Tuto situaci budeme muset zvolit také ve chvíli, kdy úprava výměny např. "angličana" na jiný standard by byla nad naše síly
. Dále v situaci, kdy již máme výměny zapojeny a zaštěrkovány a nechceme předělávat. Případně jsme zakoupili model výměny, kde pražcová pole jsou z kuprextitu s měděnou fólií a nebudeme tak schopni zabezpečit spolehlivé vodivé oddělení jazyků od sousedních kolejnic apod.



Hlášení stavu výměny případně přestavníku obsluze

Není námětem tohoto příspěvku, nicméně lze konstatovat, že u ručního přestavování stav signalizuje mechanická poloha ovladače, byť je tím dán jen a pouze stav ovladače a nikoliv výměny samotné! U motorického přestavování je opět možné zobrazit jen stav motorického přestavníku způsobem dle úvahy autora (poloha páčkového přepínače, kontrolka apod.). Motorický přestavník s řídící elektronikou výměny umožňuje nadřízenému řídícímu systému získat informace, které svou kvalitou plně odpovídají předloze a na jejich základě je možné přijmout relevantní rozhodnutí.



© Příspěvek připravil Vladimír Soukup