230V Stromversorgung in Nächternhausen

Artikel aktualisiert am 05.07.2024

Das mit der Stromversorgung in Nächternhausen ist eine lange Geschichte, die wohl jeder, der eine Anlage sein eigen nennt kennt:

Am Anfang probiert man mit wenigen Trafos und vielleicht einer Zentrale. Das belegt dann gerade mal 2-3 Steckdosen, die oftmals an einer Verlängerung hängen, welche nach der Arbeit an der Anlage einfach abgesteckt werden.

Mit der Zeit kamen zusätzliche 230V Anschlüsse dazu: 2 Transformatoren für die Fahr-Booster, 2 Anschlüsse für die Zentralen (Intellibox und Redbox), 3 LED Lichtreihen, 5 USB Ladegeräte für die MobaLEDLib, PC-Anschluss, 3 USB Hubs, 3 Monitore usw. usw.

Irgendwann geht das nicht mehr mit Verlängerungen – und im Übrigen wollen wir unsere aufwändig gestalteten Anlagen ja auch nicht irgendwann in Rauch aufgehen lassen!

Dazu kurzer Exkurs:

Ein Rauchmelder sollte in jedem Moba-Raum Pflicht sein!

Dazu nur ein kleines Beispiel: Ich hatte im Nachbarraum der Moba einen normale 4,6V Akku geladen. Der Nachbarraum ist mit einer Falttür mit dem Moba-Raum verbunden. In der Nacht schrillt der Rauchmelder los, weil sich die Batterie beim Ladevorgang entzündet hatte. Zum Glück ist dabei nichts schlimmeres passiert – aber alleine die Verrauchung hat schon gereicht um viel Reinigungsarbeit auf der Anlage zu produzieren.

Ich habe deshalb schon ganz am Anfang die Anlage über einen eigenen Sicherungskasten von dem Elektriker meines Vertrauens am Hausstrom angeschlossen.

Schließt eure Anlage an eine eigene Hauptsicherung an. Wenn das nicht geht, solltet ihr Verlängerungen mit integrierter Vorsicherung verwenden. Auf keinen Fall dürfen Steckdosenleisten hintereinander gesteckt werden!

Damit alleine ist es aber irgendwann nicht mehr getan. Deshalb musste in Nächternhausen endlich etwas neues her.

Haupt und Vorsicherung

In Nächternhausen gibt es einen Sicherungskasten mit jeweils einer Sicherung für einen PC-Kreis, einen Moba-Kreis, einen Lichstromkreis und einen Dauerstromkreis.

Der Dauerstromkreis ist nur mit 4 Steckdosen bestückt und dient aktuell ausschließlich für einen WLAN Router, der dauerhaft für die Netzversorgung im Keller zuständig ist. Der Lichtstrom für Strahler und Neonlampen wird sowohl lokal als auch über einen Schalter außerhalb des Mobaraums geschaltet.

Zum Test habe ich mal die Leistung gemessen: Am Höchsten ist der Stromverbrauch bei den Transformatoren, also dem Mobastromkreis mit ca. 250W, während PC Stromkreis ca. 100 W zieht.1und nein – ich hab weder ein Heizgerät, noch eine Waschmaschine mit dran hängen

Schaltpult

Seit langem verwende ich schon ein Regal eines bekannten schwedischen Möbelhauses als “Schaltpult” für meine Anlage2zugegeben – die Monitore liegen nicht ganz plan auf – allerdings wird das Bild auch durch die Weitwinkel-Perspektive verzerrt.

Schaltpult Modelleisenbahn
Schaltpult Modelleisenbahn

Auf dem beiden Monitoren läuft die Steuerungssoftware – Traincontroller – ein dritter Monitor hängt an der Wand und zeigt über insgesamt 6 WebCams die Situation der Schattenbahnhöfe im Untergrund.

Hier mal ein Detailbild des Schaltschrankes – wenn ihr mit der Maus über den jeweiligen Bereich drüber fahrt, erhaltet Ihr einige Detailinfos zum jeweiligen Gerät3ganz nebenbei dient mir selbst dieser Beitrag übrigens auch als Dokumentation – wesentlich einfacher als alles mühsam in einer Exceltabelle zu verwalten um nach Jahren zu überlegen, wofür denn eigentlich diese oder jene Stromversorgung eigentlich war.

T4 ~ 16V Versorgung der meisten  MBTronic WeichenservosT2 = geregelt. Analoge Steuerung der H0e Strecke am Tonbergwerk ~ für ein Lenz FunktionsdecoderT3 und T7 (dahinter) ~ versorgt Booster 1 und 2 von TamsT1 ~ Spannungsversorgung der Intellibox BasicT6 ~ Lichtstrom (oben), weitere Servos (unten)Tams Zentrale mit Boostern (dahinter ein Sniffer)Lüfter, Licht, Programmiergleis ein/aus, AnzeigenHerausgeführt Spannungsversorgungen für Tests
Übersicht Schaltschrank

Transformatoren und Schalter sind getrennt untergebracht im oberen Bereich seht ihr die Schalter für Niederspannung, im unteren die für die 230 V Stromversorgung.

Der Schaltschrank ist normalerweise mit einer Tür geschlossen. Um dauerhaft auch für gute Belüftung zu sorgen, sind in diesem “Versorgungsschrank” (PC-)Ventilatoren in jedem “Stockwerk” verbaut – in der Mitte sieht man einen dieser Ventilatoren.

Die Kästen in der Mitte sind Zentrale und Booster der Tams-Zentrale, die Intellibox (nicht im Bild) steht oben drauf. Oben rechts sieht man noch die Roco Multimaus zur manuellen Steuerung.

Die Niederspannungsschalter dienen für die Schaltung der Ventilatoren, der Moba-Beleuchtung4 Altlasten heraus ist nicht die gesamte Beleuchtung über die MobaLEDLib gesteuert, sowie dem Schalten des Programmiergleises. Zwei Anzeigen für Luftraumfeuchtigkeit und Temperatur komplettieren diesen oberen Bereich.

Anmerkung: Ich wollte ursprünglich hier Amperemeter für jeden Digitalstromkreis einbauen – habe es aber dann doch nicht gemacht, da nur noch wenige Komponenten hinzu kommen und bisher alles funktioniert. Für eine neue Anlage würde ich immer empfehlen auch einen Amperemeter mit einzubauen. Gibt es z.B. bei Hübsch

Unter dem Niederspannungsbereich finden sich die Schalter für PC und Moba. Wie oben beschrieben hängen die auch an unterschiedlichen Vorsicherungen5Der Schalter oben links ist noch ein Mobaschalter für den Not-Aus der Anlage. Innerhalb des Schranks sind 230V und Niederspannung klar getrennt. Mit diesen Schaltern wird die Anlage eingeschaltet. Wenn ich nicht an der Anlage bin, nehme ich auch die Sicherungen raus6Das ist eigentlich nicht erforderlich, da PC und Mobastrom über den Schalter am Stellpult getrennt sind, aber “Vorsicht ist die Mutter der Porzellankiste”.

Ganz wichtig:

Arbeiten an der elektrischen 230V Anlage können lebensgefährlich sein und dürfen nur von ausgebildeten Elektrikern durchgeführt werden. Wenn ihr einen Teil selbst macht, dann müsst ihr es vor Inbetriebnahme von einem Elektriker abnehmen lassen!

Der Extra-Sicherungskasten wurde bei mir schon beim Hausbau mit berücksichtigt – die Kabelkanäle und das Stellpult habe ich dann von einem befreundeten Elektriker abnehmen lassen.

Unterverteilung

Am Stellpult wird die Anlage über die beiden Hauptschalter eingeschaltet – jeweils erst der PC und dann die Moba-Einheiten, also Transformatoren, Ventilatoren, Licht-USB-Anschlüsse. Über das BIOS des PC ist eingestellt, dass dieser automatisch einschaltet, wenn Netzspannung vorhanden ist7wen es interessiert – die Funktion nennt sich “Boot on Power” oder auch mal “AC Recovery”, “Always on” oder ähnlich und man findet diese wenn man den PC beim Start in den BIOS Modus setzt. Ist leider bei jedem PC ein klein wenig anders, aber schaut einfach mal in das Powermanagement eures PCs. Die beiden Schalter oben im Bild (“PC Ein” und “Bahn Ein”) verbinden zwei Steckdosen auf der Rückseite, an die jeweils maximal eine 12-fach Steckdosenleiste angeschaltet wird. Die Steckdosen seht ihr auf diesem Bild oben angebracht:

PC - Detailansicht siehe weiter utntenLinker PC MonitorUSB Hub #1Rechter PC MonitorOberer PC MonitorLautsprecher Bassbox Dolby Surround SystemUntergrundbeleuchtung Bahnhofsbereich WestVerteilerschiene PC SchalterVerteilerschiene MOBA SchalterT1 TransformatorT6 TransformatorT2 TransformatorT13 - MobaLEDLib LED Versorgung (USB Ladegerät)T7 TransformatorT5 - MobaLEDLib LED Versorgung (USB Ladegerät)T12 - MobaLEDLib LED Versorgung (USB Ladegerät)T4 TransformatorTams Redbox StromversorgungT10 TransformatorZum Verteiler Westteil - USB Hub#3 und Ladegerät MobaLEDLib WestT8 TransformatorZur 12-fach Steckerleiste MOBAAnschlussstecker Eingangsspannung MOBA SchalterUSB Hub #1PC StromanschlußZur 12-fach Steckerleiste PCUSB Hub #3
Rückseite Schaltschrank (für Detailinformation auf den Anschluss zeigen)

Die schwarzen 12-fach Steckdosenleisten sind jeweils noch einmal mit Schalter und Überspannungsschutz ausgestattet. Wenn ihr die Möglichkeit habt, nehmt aber eine Leiste mit integriertem FI Schutz-Schalter. Durch diese Anordnung wird jeder 230V Anschluss maximal über eine Steckdosenleiste verlängert.

Auch wenn ich es an anderer Stelle schon geschrieben hatte: Denkt daran, dass bei Arbeiten an der Spannungsversorgung die Sicherung raus genommen wird und keine Spannung vorhanden ist!

Phasensynchrone Transformatoren

Das ist ein ganz eigenes Thema. Wer die Bilder oben genauer anschaut, wird vielleicht bei dem Anschluss der Transformatoren einen kleinen roten oder gelben Punkt an der Seite des Steckers sehen. Damit hat es eine besondere Bewandtnis. Der Punkt dient dazu sicherzustellen, dass jeder Stecker immer gleich herum eingesteckt wird – also immer der gleiche Pol der Steckdosenleiste auf den jeweils gleichen Pol des Steckers geführt wird.

Sehr gut hat das Rainer Lüssi auf seiner Webseite beschrieben – daher von mir hier nur die Kurzfassung:

Wenn mehrere Trafos im Einsatz sind, kann es vorkommen, dass die Sekundärspannung eines Trafos zu einem gegebenen Zeitpunkt negativ ist, während bei einem anderen Trafo zum selben Zeitpunkt die Halbwelle positiv ist. Dies ist dann der Fall, wenn die Netzstecker der Trafos umgekehrt zueinander eingesteckt sind. Bei digitalen Anlagen ist das vor allem relevant, wenn zwei Booster in dem Moment miteinander verbunden sind, in welchem die Lok (oder ein Wagen) mittels ihrer Achse eine Verbindung zwischen beiden herstellt.

Wer mehr als einen Booster verwendet, sollte dringend auf Phasengleichheit achten – andernfalls können elektronische Baugruppen zerstört werden!

Genau genommen reicht es also die beiden Boostertrafos auf Phasengleichheit zu prüfen. Wie das geht hat Rainer auf seiner Webseite dargestellt.8 die Kurzfassung, da ich nicht weiß, ob Rainers Anlage dauerhaft Bestand hat: Zuerst besorgt man sich eine Steckerleiste mit eingebautem Schalter.Steckerleiste einstecken und Schalter ausschalten.Der erste Trafo wird eingesteckt. Dieser ist unser „Referenz-Trafo“Der zweite wird auch Trafo eingesteckt.Die beiden braunen Sekundär-Anschlüsse (Masse) der Trafos werden miteinander verbunden.Jetzt wird eine normale, auf Funktion geprüfte Modellbahn-Glühlampe mit den beiden gelben Anschlüssen der Trafos verbunden.Erst jetzt wird der Schalter der Steckerleiste eingeschaltet.Wenn die Lampe leuchtet, muss der Netzstecker des zweiten Trafos gedreht werden. Wenn die Lampe nicht leuchtet, sind beide Trafos phasengleich.Bei mehreren Trafos wird dieser Test mit jedem Trafo und unserem ersten Trafo wiederholt.

PC Anschlüsse

Eigentlich hat es nichts mit dem Thema zu tun, aber da ich diese Seite hier auch für meine eigene Dokumentation verwende, interessiert es euch vielleicht auch, wie ich meine diversen USB Anschlüsse verkabelt habe.

Bei Verwendung von Geräten, welche USB Anschlüsse als COM Anschlüsse im Windows Gerätemanager darstellen, kommt es nach Windows Updates häufig zu Problemen. Deshalb vor solchen Updates die jeweiligen USB Anschlüsse abziehen

Ich habe es mir einfach gemacht und alle diese “Problem”anschlüsse auf einen eigenen USB Hub #1 gelegt (oben im Bild ganz unten links zu erkennen). Die Problemkandidaten sind jeweils (v.l.n.r.) HSI 11, Intellibox Basic, Tams Redbox. So muss ich nur diesen einen Anschluss bei einem Update abziehen und kann ihn danach wieder zurückstecken.

Aber auch wenn ich die USB Anschlüsse abziehe – um z.B. den PC zu erweitern oder ab zu klemmen – kann es zu Änderungen der Ports kommen – was dann, gerade bei den WebCams – wieder intensive Neukonfiguration der Software nach sich zieht.

Aus diesem Grunde ist es wichtig, dass die Anschlüsse immer wieder an der richtigen Stelle im PC kommen. Das folgende Bild zeigt die PC Rückseite – alle Anschlüsse sind auch am Stecker entsprechend bezeichnet:

Zu den Monitoren geführter freier AnschlussWeb Cam #2Web Cam #3USB Hub #3Web Cam (USB Cam) Externer USB Nottaster (aka Oracle Taster)Monitor Links (DVI)Monitor Rechts (VGA)Monitor Oben (HDMI)EthernetkabelDolby Surround Audio AnschlüsseTastaturMaus
Rückseite PC (für Detailinformation auf den Anschluss zeigen)

An der PC Front sind ebenfalls zwei USB Anschlüsse – ein Bild erspare ich mich hier: Links ist der oben erwähnte USB Hub #1 angeschlossen, welchen ich dann einfach von vorne abziehen kann. Rechts ist noch ein Anschluss für einen anderen Hub.

Bitte auch nicht wundern, dass ihr auf den Bildern nicht alle Anschlüsse der USB WebCams seht, da diese grösstenteils an den externen HUBs angeschaltet sind – und die sind oftmals in der Nähe der WebCams an der Anlage verkabelt.

Ich hoffe diese Darstellung hilft auch ein wenig bei der Verkabelung der eigenen Anlage – ist doch gerade dieser Teil leider oftmals ein Stiefkind. Falls ihr noch Ideen und Verbesserungen oder Fragen habt – nutzt bitte die Kommentarfunktion.

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