Elektrická zapojení, ovládání kolejiště, el.součástky...
aktualizováno - listopad 2016
Dodána série obrázků pro začátečníky, provedeny úpravy textu.

Rychle najdi:
napájení přerušených kolejí ve stanici
stůj na návěstidle po průjezdu vlaku
elektrické soustavy na kolejišti a jejich součinnost
přehazování výhybek, přestavníky, napájení vodivých srdcovek
zapojení kolejové smyčky, signalizace
modul smyčky za 12,-? i pro digitál!
relé a relátka - není se čeho bát
úpravy světelných návěstidel
pár slov o digitálu

To, že je jednou z největších tragédií v ovládání kolejišť půl metru dlouhá klávesnice s méně či více nesmyslnými zkratkami asi raději nebudu rozpatlávat!
   Takže raději rovnou k věci. Chtěl bych vás seznámit se způsoby ovládání a systémy elektrických obvodů, které mi připadají optimální a používám je na svých kolejištích. Nejpřehlednější, nejjednodušší, logický a i naprostým laikem zvládnutelný způsob ovládání kolejiště je systém s ovládacími prvky umístěnými přímo v reliéfu nebo chcete-li nákresu stanice (kolejiště). Tak pojďme na to!

Úplnej start s drátama pod kolejištěm

Následující obrázky jsou určeny těm, kteří jsou na začátku zapojování elektrických obvodů kolejiště. Najdete na nich, jak v analogovém provozu mít na kolejišti víc vlaků tak, aby jel ten, kterej chcete a jak zapojit návěstidlo, aby se po průjezdu vlaku vrátilo do polohy stůj.

Šup na začátek

 

Tak už něco trochu víme, tak pojďme znova od začátku
elektrické soustavy na kolejišti a jejich součinnost

 Na kolejišti budeme mít určitě více elekrických "soustav" o různém napětí. Pokud "pojedeme na klasiku", tak máme trafo FZ1, které má sekci 0-12V stejnosměrných pro jízdu vlaku, kde změna polarity otočí směr jízdy lokomotivy a sekci 16V střídavých, která je určena pro napájení standardního (továrního) příslušenství. Na předešlých obrázcích viz 4)

  Samozřejmě existuje mnoho zařízení, která nás donutí mít na kolejišti ještě více elektrických "soustav" - telefonní relé (24V), která nám uleví na peněžence a poslouží jako přestavníky (a na 16V střídavých většinou nespínají) nebo třeba elektronická čidla napájená nižším napětím (např.3V).

Přehazování výhybek

Výrobně nejsnadnější a cenově bezkonkurenčně nejlevnější přehazování (promiňte to slovo, ale jsme na modelu) výhybek zhotovíme z jakýchkoliv šroubků nebo vrutů v kolejovém schématu na ovládacím pultě, k nimž vede zespodu vodič od přestavníku. Takto zhotovené "spínací prvky" pak ovládáme dotekem banánku s vodičem, který máme u ovládacího pultíku. Tento způsob jsem na svém kolejišti před rekonstrukcí ovládacích pultů s úspěchem používal. Použití přepinačů (pro serva) nebo  tlačítek (pro elektromagnetické přestavníky) nás ovšem nijak nezruinuje.

Napájení kolejí ve stanicích

Dále se dostáváme k přívodu napětí do koleje, na které má jet lokomotiva. Zároveň s tím je žádoucí, aby výhybky byly postaveny právě na tuto kolej. Tyto dva požadavky nyní sjednotíme a vytvoříme v i těch největších stanicích geniálně jednoduchý a velmi snadno ovladatelný systém napájení staničních kolejí. Ukazují to obrázky na začátku.
Nebudeme nyní uvažovat napájení kolejí způsobem, kde je systém založen na tom, že kolej kde lokomotivy stojí (kam nejsou výhybky postaveny) dostává buď do obou kolejnic  " + "  nebo do obou kolejnic " - " . Tímto způsobem musíme u některých výhybek napájet srdcovky. Lze takto napájet i koleje, ale raději to dělejme jen u kolejí kusých, aby nedocházelo ke zkratu pod lokomotivami zastavenými přes izolovaný styk v následném úseku koleje.


 

Takže pokud použijeme přestavníky - (elektromagnetické tovární)

starší (kapkovité nízké) a staré (hranaté vyšší) jsou v principu shodné a hlavně mají tzv."ohlasy" (funkci bistabilního relé - viz níže). Pro spolehlivou funkci jak přehazování výhybek, tak napájení kolejí můžeme provést jednoduchou úpravu  - "natvrdo uzemnit" cívky přestavníku. (dokud pak budeme držet tlačítkový spínač, bude cívka přestavníku pod napětím).
Reléová část přestavníku bude pak ve stanicích použita výhradně po napájení úseku koleje nebo napájení následného přestavníku (viz el. schéma). Jedinou drobnou nevýhodou tohoto systému je, že musíme dodržet posloupnost stavění cesty postupně směrem z tratě do stanice.
Podmínkou je samozřejmě propojení obvodů ovládání výhybek a řízení vlaků společným vodičem-vypinatelná kolejnice - viz náčrtky (zde červeně "16V")

Šup na začátek

 

Kolejové smyčky, jejich zapojení a signalizace skrytých smyček.

Nejjednodušší systém je uspořádání smyček tak, aby byly pojížděny jednosměrně. To přináší celou řadu zjednodušení a výhod:
Zastavování vlaku na stejném místě
Jednoduché zapojení spínání relé signalizace obsazení a volnosti koleje
Ušetření přestavníků na odjezdovém zhlaví (jízda řezáním výměn)

Jízda vlaku, signalizace

Jízda do smyčky:
1) postav cestu na vjezd a na požadovanou (volnou) kolej do smyčky
2) vlak jede do smyčky a sepne obsazení koleje (žlutý vodič)
3) s vlakem jeď tak dlouho, dokud sám nezastaví

Jízda ze smyčky:
1) vyber požadovaný vlak, stiskni tlačítko odjezdu a vyjížděj s vlakem (regulátor obráceně než při vjezdu)
2) lokomotiva sepne volnost koleje (zelený vodič)
3) lokomotiva sepne kontrolu odjezdu (fialový vodič) - LED zabliká - tlačítko odjezdu možno uvolnit

Stavění cesty ve smyčce, signalizace postavení cesty

Vjezdovou (hlavní) výhybku můžeme stavět ručně - tlačítkem nebo automaticky - kontakty spínanými jízdou vlaku. Kontakt pro vjezd musí být v dostatečné vzdálenosti před smyčkou (je-li to prostorově proveditelné), minimálně o délku nejdelší vlakové soupravy před vjezdovou výhybkou, aby nedocházelo při jízdě ze smyčky k přehození vjezdové výhybky pod vlakem (na náčrtu je zakresleno ovládání tlačítkem). Pro odjezd může být kontakt (je zakreslen na náčrtu) těsně před výhybkou.
Polohu všech výhybek na vjezdové straně je dobré mít kontrolovanou v reliéfu ovládacího pultu. Je-i tedy skrytá stanice pojížděna pouze jednosměrně můžeme vyhybky na odjezdovém zhlaví ponechat zcela bez přestavníků (např.vyhybky TILLIG) a vlak si sám "nařeže" cestu. Hlavní vyhybka ve smyčce může být samovratná, jak dokládá snímek.


  

Samovratný mechanismus vyhybky ve skryté smyčce. Do základního směru vrací vyhybku závažíčko.

Tip nakonec - modul smyčky za pouhých dvanáct korun??

Šup na začátek

 

Relé a relátka, není se čeho bát !

   Tento poněkud podivný nadpis jsem použil po poznatcích z rozhovorů s některými kolegy modeláři. Doufám, že elektrikáře následující řádky neotráví a pokud někomu pomohou, tak splnily své poslání.

   Relátek je mnoho druhů. Budeme se bavit o těch použitelných pro běžné obvody na kolejištích. Základním typem je jednocívkové tzv.
monostabilní relé. Není-li napětí na řídící cívce, jsou řízené spínací kontakty v základní poloze, přivedeme-li napětí na cívku, relé sepne a kontakty překlapnou do druhé polohy (některé sepnou, některé rozepnou, dle konstrukce relé).
Bistabilní relé
nebo chcete-li klopné, má obě polohy stabilní (zůstává i bez napětí na kterékoliv ze svých dvou cívek v navolené poloze).

 Modelářské relé PIKO, notoricky známá šedá krabička je bistabilní relé se dvěma nezávislými přepínacími kontakty. Nedoporučuji ovšem tato relátka používat! Jejich spolehlivost je poplatná době jejich vzniku (1960) - tedy opravdu není valná! Pokud už je opravdu chcete použít (nedělejte to), tak je dávejte vždy vodorovně, nikdy ne svisle nebo dokonce vzhůru nohama. To je poukázka na brzké vypálení relé. Na tomto velmi předraženém vehiklu je nespolehlivé jak přestavování relé, tak i spínání řízených kontaktů. Spolehlivost lze trochu vylepšit "zazemněním" obou cívek podobně jako u vyhybek BTTB (původně jsou cívky napájeny přes "ohlasy")

 Naučme normální relé bistabilnímu chování! Pro obvody modelových kolejišť můžeme používat klasická telefonní relé (nejčastěji 24V DC), která lze při troše štěstí stále ještě sehnat "za flašku pytel" nebo jakákoliv jiná (nejčastěji pro napětí 12V DC). Pro napájení telefonních relé můžeme použít jakýkoliv zdroj 24V DC, ten dnes není problém sehnat (napájení pro laptopy ap.) Jeden vodič spojíme s ostatními obvody kolejiště, podobně jako se spojují vývody z trafa FZ1 z důvodu součinnosti kolejí s příslušenstvím. Viz schéma na začátku tohoto pojednání - zde:  elektrické soustavy na kolejišti a jejich součinnost
  Pro relé, které má setrvat i ve své druhé poloze vytvoříme jednoduchý tzv. samodržný obvod, kterým relé přes své spínací kontakty skutečně drží samo sebe. Potřebujeme na to jeden ze spínacích kontaktů relé. Více napoví schéma.

Pro světelná návěstidla lze s výše uvedeným samodržným obvodem použít klasické obyčejné relé. Pro rozpínání samodržného obvodu použijeme druhé, tzv. STOP relé - to nám postačí jedno pro celé zhlaví s návěstidly (kolejový kontakt pro spínání STOP relé umístíme za poslední vyhybku. Více opět napoví schéma.

Úprava obvodu STOP relé. V některých případech nebude stačit doba mžikového sepnutí STOP relé (sepnutí kolejovým kontaktem) k odpadnutí relé návěstidla. Potom bude nutné ke STOP relé připojit kondenzátor, který se bude v základní poloze nabíjet a po impulsu na relé jej podrží sepnuté, aby stačilo odpadnout relé návěstidla. V následném schématu je zakreslena také zhášecí dioda, která zabraňuje jiskření na kolejovém kontaktu ovládajícím STOP relé.

 

Bistabilní relé RAL-D12WK (nebo obdobné) je velmi užitečnou součástkou pro železniční modelářství a až jej vyzkoušíte, už Vás nikdy v životě ani ve snu nenapadne někam cpát šedivou krabičku PIKO! Tahle sympatická modrá štěnice umí věci přesně na míru obvodům modelových kolejišť a lze jí pořídit zhruba za cenu tří Plzeňských dvanáctek. Jmenovité napětí impulsu pro přestavení má 12V DC, ale naprosto spolehlivě pracuje již při velmi nízkém napětí (cca 2V), takže jej můžeme přestavovat přímo a pouze trakčním napětím (z kolejnic). Pokud jej chceme přestavovat klasickým obvodem pro příslušenství, tedy 16V AC postačí připojit diody k řídícím cívkám. Stoprocentně spolehlivé, tiše klapající bistabilní relé plně nahradí všechny funkce relé PIKO a navíc má jednu velice zajímavou vlastnost - při změně polarity na té samé cívce se přestaví zpět tak jako by jej přestavila druhá cívka. Více o bistabílku RAL-D12WK  prozradí následující náčrtky.


   V případě obvodu pro přejezdové zabezpečovací zařízení přináší toto zapojení hned několik výhod. Ušetříme kolejové kontakty (pro PZZ jsou pouze dva) a navíc při jízdě dlouhého vlaku dojde k uzavření PZZ na délku vlaku a otevření PZZ těsně za posledním vozem (kolejové kontakty umístíme od přejezdu na délku nejdelšího vlaku na kolejišti).


Porovnání velikosti s Pielstickem TT: vlevo známé modelářské relé PIKO a před lokomotivou miniaturní bistabilní relé RAL-D12WK

Kolejové kontakty pro spínání elektrických obvodů dodávají výrobci kolejiva (za tvrdý peníz) většinou v podobě trámce nebo chcete-li přídržnice. Toto zařízení bývá značně nespolehlivé a navíc způsobuje znatelný jízdní odpor, který může způsobit až vykolejení soupravy (např.v oblouku). Poradím vám fintu, jak vyrobit spolehlivý kolejový kontakt zcela zadarmo a bude hotov za minutu. Stačí připevnit na vrut mezi koleje drátek, který bude končit svým holým koncem těsně před kolejnicí cca 0,5mm pod úrovní hlavy kolejnice. Věřte, nevěřte, spolehlivost má stoprocentní.
  Výše uvedený systém vysílání signálu pro obvody od klasického kolejového kontaktu ať již jakékoliv konstrukce má jednu vlastnost, kterou v některých případech lze považovat za nevýhodu, totiž vybavují jej
všechna dvojkolí vlaku (teda doufám, že plastová již na žádném provozním vagónku nemáte). Existuje systém, který používá například kolega Radek Wimr ze Žďáru - jazýčková relé ovládaná magnetem umístěným v každé lokomotivě. Více o tom naleznete na jeho zajímavém webu.

Šup na začátek


A na závěr ještě trocha omáčky "z jiných soudků"

Úpravy světelných návěstidel

   Na kolejišti mám světelná návěstidla typu AŽD řekněme starší modelové řady. Zkrátka dnes jsou již běžně k sehnání poněkud kvalitněji zpracovaná návěstidla, nicméně jsem zatím spokojen s tím, co mám (to by bylo práce a peněz kdybych to měl měnit).

   Mrkněte se na drobnou úpravu, resp doplnění návěstidel o světelné pruhy pro použití v rychlostní návěstní soustavě. Já používám krom návěstění rychlosti 40 km/h, taktéž návěst 80 km/h, která je tvořena zeleným pruhem pod žlutým světlem a předvěstěna POMALU kmitajícím zeleným světlem. Slovo pomalu je zvýrazněno, protože to je právě ten důvod, proč nemám na kolejišti návěsti 60km/h a 100 km/h, takhle mi stačí jeden kmitač na všechno.

   Svítící plochá LED dioda je připájena jednou nožičkou k tělesu návěstidla ke druhé je připojen tenký vodič, který se buď ještě vejde do trubičky k ostatním nebo se zamaskuje na zadní stranu stožáru - kam není moc vidět.

   LED dioda je ještě zespoda zbroušena do tvaru krycího štítu světelného pruhu a ze stran natřena černou barvou.

 

  Ještě je potřeba zamaskovat černou barvou cín a prosvítavost LED diod na zadní straně.

    Omlouvám se za pavučiny - věřte nevěřte, objevil jsem je až na fotce :-)))

 

 

 

 

Šup na začátek

 

 

Pár slov k "DIGITÁLU"

  V této oblasti se považuji pouze za laického pozorovatele (a uživatele), ale možná vás moje úvaha neotráví...

Digitální řízení modelů již mnoho let žije svým životem a za tu dobu si našlo své příznivce. Následující řádky berte jako pár rad pro uvažovaný skok do tohoto světa.

  Digitál je třeba rozlišit na řízení jízdy lokomotivy a řízení kolejiště. Drtivá většina digitálních modelářů zůstává pouze u řízení lokomotiv, kolejiště ovládají klasicky (analogově). Z toho plyne i tolikrát přetřásaná (zdánlivá) výhoda digitálu - "nemusím přerušovat koleje". Tím se ovšem dostáváme před problém schopnosti uřídit provoz na kolejišti. Na malých kolejištích to není určitě problém, stačí si uhlídat, aby do sebe vlaky nenarazily a můžeme se vesele kochat chrochtáním motorů, odfukováním parovek, houkáním, svícením při stání a je nám fajn. Že to stojí o trochu víc peněz - zase je za to víc muziky!

 Problém začíná na větších kolejištích. A nemusí to být ani tak velká kolejiště - stačí nějakej ten skryťák kam nevidíme a už máme starosti. Kolejišť která jsou opravdu digitálně řízena je pramálo. Pokud uvažujete o vstupu do digitálu, snažte se získat co nejvíc informací o této "disciplíně", ať nejste pak nemile překvapeni. Prosté přehazování výhybek myší nebo tabletem vůbec nic neřeší a absolutně nedává kolejišti žádný řád nebo chcete-li zabezpečovací systém. K digitálnímu řízení provozu kolejiště je třeba do systému získávat vstupní informace z kolejiště (a nejen pokyny z myšáka). Tím se dostáváme kupříkladu k tomu, že pro detekci polohy vlaku budete muset koleje stejně přerušovat, řezat, izolovat. Pak už je nějaká "úspora práce a drátů" naprosto mimo realitu! A to opět nechci zmiňovat finanční stránku.

  Dalším globálním náhledem na digitál si můžeme "posvítit" na tendence a marketingové tahy výrobců modelové železnice. Z uživatelského hlediska nás zajímá kupříkladu ergonomie ovládání jízdy vlaku. Jinými slovy řečeno - není příliš praktické hledat ovládací prvky na displeji tabletu nebo mobilu, i na velké lokomotivě je TO, čím se lokomotiva rozjíždí, tím největším na pultě, TO, čím se brzdí taktéž. Toho na nějakém dotykovém displeji přece nikdy není možné dosáhnout! Dalším aspektem je taktická (zdánlivě nelogická) snaha výrobců v NEkompatibilitě komponent digitálu. Na to je třeba určitě myslet od začátku pořizování čehokoliv digitálního.

  Nechci nikoho zrazovat od vstupu do digitálu! Je třeba si ale promyslet všechny argumenty pro a proti a snažit se získat co nejvíce informací. Určitě vám rádi poradí tam, kde PROVOZ na kolejišti řídí opravdu digitálně. Napadá mne kupříkladu kolejiště v kulturním domě ve Žďáru nad Sázavou nebo kolejiště H0 v Domě Vláčků v Praze na Petřinách. Možná i mezi soukromými modeláři se najde pár takových, kteří řídí kolejiště počítačem a budou ochotni se podělit o poznatky.

  PS: já osobně řídím digitálně pouze lokomotivy a to na svém H0/H0e kolejišti "MariazellerBahn" - viz tento web.

Tak mnoho zdaru s drátkama (popřípadě nulama a jedničkama)!!

 

Šup na začátek