Kurzschluss Probleme mit Power 3

[Arno]

Guten Tag allerseits

Unsere Anlage die wir im Moment aufbauen hat eine ungefähre Grösse von 9.5m mal 3.5m mit einer totalen Glerislänge von über 220m. Wir verwenden Märklin K-Gleis. Die Elektroversorgung ist wie folgt aufgebaut:
 
3Stk Uhlenbrock Trafos 70VA
1Stk Intellibox
2Stk Booster Power3
 
Alle Geräte haben wir zur Zeit auf die Spur N eingestellt (18V Begrenzung)
 
Die Einspeisungen erfolgen sternförnmig vom jeweiligen Booster wobei wir für den Fahrstrom die Booster verwenden und für die Magnetartikel den Intelliboxstrom. Kabelquerschnitt 0.75mm2, ca alle 2m eine Einspeisung am Gleis. Alle Massen sind bereits nach den Boostern zusammengeschaltet und die Mittelleiter je nach Stromkreis verteilt (Nachweislich, das heisst nachgemessen haben die roten Leitungen keine Verbindung zwischen den Boostern). Alle Trafos sind phasenrichtig ans Netz angeschlossen. Nachgemessen!
 
Problem:
Verursacht man absichtlich auf der Gleisanlage einen Kurzschluss, so schaltet der betroffene Booster leider nicht aus sondern surrt hörbar vor sich hin und der Kühlkörper wird warm (Ist natürlich klar). Selbst wenn der Kurzschluss über eine halbe Minute anhält schaltet der Booster nicht aus. Macht man den Kurzschlussversuch aber direkt bei den Ausgangsklemmen des Boosters, so löst dessen Überlastsicherung schon nach einigen Sekunden aus. Zusätzlich noch der Hinweis, dass zu diesem Zeitpunkt kein Fahrêug auf der Anlage stand und dass beide Booster das gleiche Verhalten habe.
 
Stellt sich die Frage, wo das Problem liegt. Ich bin der Meinung, dass unsere Einspeisungen nicht zu knapp gewählt sind. Nicht in der Verteilung und nicht im Querschnitt. Als Anhang ist ein Bild unserer Elektroverteilung zu sehen
 
LEIDER besitzen die Booster Klemmen die es NICHT erlauben, grössere Kabelquerschnitte als 0.75mm2 für die Einspeisungen zu verwenden. Die Übergangswiderstände bei den Schieneneinspeisungen sollten auch nicht zu gross sein, da wir alle Einspeisungen löten!.
 
Wo liegt das Problem? Könnt Ihr uns da weiterhelfen.
 
Ich bin der Meinung, dass es nicht sein darf, dass die Überlastsicherung nie anspricht.. Stellt man die Spannungsbegrenzung nicht ein so funktioniert die Überlastsicherung nicht einmal dann, wenn man direkt die Klemmen an den Boostern kurzschliesst.
 
Ich gehe davon aus, dass die Booster nicht defekt sind, weil beide das genau gleiche Verhalten haben. Und Ladenneu sind.
 
Mit freundlichen Grüssen
 
 Die Churer Modellbahner
 

[Gian Bott]

Hallo Arno,

Genau Dein Problem hatte auch Fredy Waser auf seiner Anlage. Er war dann am letzten Montag mit seinem Booster bei mir, da mein Booster einen Kurzschluss sofort meldet. Sein Booster an meiner Anlage angeschlossen ergab ebenfalls eine schnelle Auslösung des Kurzschlusses. Wir kamen zum Schluss dass es am Kabelquerschnitt an seiner Anlage liegen könnte, da er dünnere Kabel wie ich verwendet. Wenn ich aber Deine Angaben lese (Kabel-Querschnitt 0,75) können auch andere Sachen noch mitspielen. Da wären Erfahrungen anderer User sehr interessant. Wir haben jedenfalls ein Thema an unserem heutigen "Mini-Usertreffen". Also bis heute Nachmittag (Mitternacht ist ja schon vorbei aber heute war ja was los im Forum  )    

[Ulrich Stark]

Hallo Arno,
hatte das selbe Problem wie Du.Meine Anlage entspricht in der Größe ungefähr der euren.Leitungsquerschnitt 0,75².Die IB nutzte ich nur als Interface.Als ich dann die IB, auch mit Masse und Bahnstrom an das Gleisnetz an schloss ( nur ein kurzes Stück ), zeigt sie jetzt jeden Kurzschluss an.Ich denke Power 3 und IB sind unterschiedlich in der Empfindlichkeit eingestellt.Für mich war es die Lösung.Du kannst es auf meiner Hompage Nordlandexpress unter Elektrik sehen.
Einen schönen Moba-Samstag wünscht allen
Ulrich Stark    

[Martin Lutz]

Hallo Ulrich

Die IB ist bei uns nicht das Problem. Diese löst immer schon nach einigen Sekunden aus. Was sollte das bringen, wenn ich ein kurzes Gleisstück mit der IB versorge? Löst dann die Power 3 sauber wie erwartet aus? Oder habe ich dich da etwas fasch verstanden? Was du aber niemals machen darfst ist die Parallelschaltung der IB und des Boosters. Nur die Masseleitungen dürfen miteinander verbunden sein. Wenn ich deinen Beitrag so lese, wenn du schreibst, dass die Einbindung der IB selber in die Gleisversorgung das Problem Power 3 löst schliesse ich daraus, dass du nicht nur die Masseleitungen zusammengeschaltet hast sondern auch die andere Leitungen. Somit hättest du eine Parallelschaltung der IB mit den Boostern realisiert. Das geht so nicht. Die IB muss auch in diesem Falle isoliert sein vom Booster. Deshalb kann ich mir nicht vorstellen, dass das das Probblem löst.

Leider habe ich auch auf deiner Homepage keinen Hinweis gesehen, der auf dieses Problem weiter eingeht.

Wir benutzen die IB ausschliesslich für die Digitalversorgung der Weichen- und Signaldecoder.

Gruss  

[Gian Bott]

Hallo Martin,

Danke für Dein Schema im Anhang. Wichtig ist die eingezeichnete Verbindung bei den Boostern (braunes Kabel). Diese Verbindung wird von Uhlenbrock etwas versteckt in der Anleitung zu den UB GBM erwähnt. Ich verwende das gleiche Anschlussschema wie Du, nur dass ich 2 Leiter Gleise fahre. Trotzdem funktioniert bei mir die Kurzschlussanzeige an der IB innerhalb einer Sekunde.
Die IB benutze ich auch nur für einen Weichendecoder und das Programmiergleis. Die Anlage wird vorerst nur über einen Booster gespeist, die Weichendecoder über einen 2. Booster.
Über die Ursache dass es bei Euch (und Fredy Waser) nicht funktioniert fehlt mir das nötige "Latein". Am System, 3-Leiter oder 2-Leiter Gleis, kann es nicht liegen da Fredy Waser 2-Leiter Spur N fährt.
Vielleicht hat hier der Elektroniker und Betatester Gerd Boll eine Idee oder Lösung.    

[Martin Lutz]

Hallo Gian

Ja, das habe ich falsch gezeichnet. Bei uns ist die Ib auch nur für die Weichendecoder und Rückmelder zuständig. Das ist ein kleiner Flüchtigkeitsfehler bei Skizzieren vor dem Mittag. Die braune Leitung habe ich über alles hinweggezogen und damit alle Massenausgänge der Booster (inkl. IB) verbunden.

Vielleicht sollte ich erwähnen, dass ich beim Anschliessen der Trafos auch geprüft habe ob alle Trafos phasenrichtig angeschlossen sind. Das ist generell wichtig, dass es stimmt. Damit das ein für allemal stimmt habe ich alle Trafos direkt an Klemmen angeschlossen. Die Stecker habe ich gleich weggeschnitten. Auf dem Foto das Arno eingestellt hat ist dies nicht ersichtlich weil die Netzanschlüsse auf der Rückseite des Bretts sind.

Auch bei uns ist es so, dass die Intellibox wie erwartet jeden Kurzschluss binnen einiger weniger Sekunden auslöst. Nicht so bei den Boostern.

Es kann durchaus sein, dass das von Uhlenbrock so ausgelegt ist und kein Problem ist. Immerhin fliesst sicher kein zu hoher Kurzschlussstrom. Ansonsten hätten Arno und ich schon Verbrennungen an den Händen. Gemessen habe ich den Kurzschlusstrom allerdings (noch) nicht.

Den Beitrag, den Arno als Einstieg zu diesem Thread gemacht hat, habe ich natürlich auch an Uhlenbrock direkt geschickt. Bin mal gespannt was da kommt. Leider bis jetzt noch nichts.

Vielleicht muss ich aber mal etwas schwereres Geschütz auffahren in Sachen Messtechnik. Ich nehme allerdings nicht so gerne das Firmenoszilloskop mit (teure Angelegenheit). Aber mit diesem könnte ich im Digitalbereich die Spannungen messen und auch bewerten.

Gruss    

[ottochen (Thomas)]

Hallo Martin und Co,

wie lang sind den die Zuleitungen zu den jeweiligen Gleisabschnitten? Ein Querschnitt von 0,75mm² sollte auf  jeden Fall ausreichen für einen Gleisabschnitt. Ist die Kehrschleifenautomatik ausgeschalten? Der Booster selbst ein langsameres Ansprechen des Kurschlussschutzes, da ja beim einfahren in einer Kehrschleife ein Kurzschluss entsteht und dieser er beseitigt werden muss (2Leiter Fahrer).

MfG
Thomas  

[Ulrich Stark]

Hallo Martin,
ich benutze die IB an diesem kurzen Stück als seperaten Booster,natürlich getrennt vom Bahnstrom.Alle Booster haben eine gemeinsame Masse.

Gruss
Ulli  

[Fredy Waser]

Hallo Gian, Arno und Martin

Habe mit Interesse eure Beiträge gelesen und finde es gut dass dieses Problem aufgenommen wurde und zeigt mir auch, dass nicht nur ich davon betroffen bin. Meine Power 3, obwohl neu, wurde von der Vertretung in der Schweiz nicht umgetauscht. So musste ich die lange Reparaturzeit bei Uhlenbrock hinnehmen. In der Zwischenzeit wieder im Besitz dieser konnte aber keine wesentliche Änderung feststellen. Darum bin ich ja auch zum Vergleich bei Gian gewesen. Wie in früherem Beitrag erwähnt habe ich mit Herr Herold von Uhlenbrock dieses Problem besprochen. Nach seinen Angaben ist die Abschaltautomatik höher eingestellt als bei der IB aus folgendem Grund: Das Power 3 beinhaltet ein Kehrschleifenmodul das ja die Umpolung steuert. Wenn die Kurzschlusssicherung zu tief eingestellt sei könnte es zur keiner Umpolung der Kehrschleife führen. Er erwähnte aber, dass eine Abschaltung auch bei längerem Kurzschluss und bei auch nur 0,14 mm Kabelquerschnitt erfolgen müsste. In der Zwischenzeit ist bei mir leider eine Weiche verschmort als eine Lok bei Falschstellung stehenblieb und das P3 keine Abschaltung vornahm. Uhlenbrock wird mir sicher den Schaden ersetzen. Nehme ich an?

Freundliche Grüsse


Fredy
     

[Kalle]

Hallo Arno,

wuerde mal einen Versuch machen und haette folgenden Vorschlag. Da es 70 W Trafos sind, einfach mal zwei Trafos phasengetreu an einen Booster parallel betreiben und an dem entsprechenden Gleisstueck einen Kurzschluss machen. Es kann sein, dass ein Trafos so weich ist , dass bei einem Kurzschluss am Gleis die Spannung nur so weit zusammen-bricht und im gesamten Stromkreis ein Strom von angenommen 3 A fliesst (aehnlich einer Leistungsanpassung). Bei den Toleranzen der Kurzsschlusssicherungen kann es sein, dass diese ueberhaupt nicht ausloesen oder evtl. sehr spaet. Bei zwei Trafos parallel ist der Kurzschlussstrom dann hoeher, weil die Spannung weniger zusammenbricht und die Booster muessten abschalten. Bei Spur 1 werden teilweise auch Trafos von ca. 140 W genommen, weil die Spannung zusammenbricht und es funktioniert. "Harte" Trafos duerfen ja offiziell nicht als Spielzeugtransformatoren genommen werden.
 
Mit vielen Gruessen aus Gelsenkirchen

Karl  

[ottochen (Thomas)]

Hallo,

sowas nie machen 2 Trafos an einen Booster damit gefährdest Du dein Leben!!!!!! Dann lieber mal ein Multimeter und miss die Spannung und Strom! Spannung immer parallel und Strom in Reihe. Um das Ergebnis nicht zu verfälschen am besten am Trafoausgang.

MfG
Thomas

[Martin Lutz]

Hallo Thomas,

Die Zuleitungen können durchaus eine Länge von 10m erreichen. Aber wir habern ja mehrere Einspeisungen pro Stromkreis (Gerade deshalb!) so ca. alle 2m Gleis haben wir eine neue Einspeisung.

Etwas überascht bin ich über die Angaben der Kehrschleife, dass die Kurzschlüsse verursachen soll. Ich dachte immer (Habe aber keine erfahrung damit da 3Leiter Erfahrung), die seien dazu da um genau solche Kurzschlüsse zu vermeiden?! Meiner Ansicht nach handelt es sich tatsächlich um eine Murksschaltung wenn das stimmen sollte!? Wir haben jedenfalls diese Kehrschleifenautomatik ausgeschaltet.

Gruss  

[ottochen (Thomas)]

Hallo Martin,

die Kehrschleife trifft natürlich nur auf 2-Leiter Fahrer zu. Ja sie sollen den Kurzschluss verhindern aber für ein paar Millisekunden entsteht ein Kurzschluss bis das Gleis umgepolt ist... Die 3Leiter Fahrer haben da einen Vorteil!
Die Schaltungsarten vom Uhlenbrock Booster findest Du im Handbuch zum Power 3. Hast Du mal versucht einfach nur eine Einspeisung (lange Länge) zu nehmen und dann mal zu testen ob er noch auslöst? Im Handbuch steht das der Booster selbst kurzschlussfest ist! Aber sicher nicht umbedingt die Loks :-)

Mfg
Thomas  

[Kalle]

Hallo Thomas,
sie haben natuerlich Recht, dass dies gefaehrlich sein kann. Wie gefaehrlich leben Maerklinisten mit mehr als einem Trafo ueberhaupt? Fehlschaltung an bzw. unter der Anlage und den Stecker vom zweiten Trafo vergessen in die Steckdose zu stecken. Demnach muesste das Wechselstromsystem bei Spielzeugen generell verboten werden.
Nehme an, dass Arno elektrotechnisch vorbelastet ist, wenn er schon mit einem Oszilloskop umgehen kann.

Wenn jemand sich es nicht zutraut oder auch nur im Zweifel ist, sollte er diesen Versuch  auch nicht ausfuehren, sondern evtl. eine Elektrofachkraft zu Rate ziehen, bzw. einen staerkeren Trafo ausprobieren.
Denn was nuetzt es, wenn womoeglich ein laenger andauerender Strom von womoeglich mehr 3 A fliesst, der Booster nicht abschaltet und z. B. duenne Kabel bzw. einzelne Adern bei schlechten Kontaktverbindungen verschmoren und womoeglich "Unfug" anrichten. Eigentlich muesste der Booster bei ca. 3 A und nicht allzu langen Leitungen von 0,75 qmm und einwandfreien Gleisverbindungen evtl. mit nur klein wenig mehr Verzoegerung ansprechen.

Mit vielen Gruessen aus Gelsenkirchen

Karl
 

[Gian Bott]

Hallo Thomas,

Bei mir, bei Arno und bei Fredy sind die DIP-Schalter am Power3 wie folgt eingestellt:
1 = Aus
2 = Aus
3 = Aus
4 = Ein (18V Begrenzung)
Der Unterschied ist, dass bei meiner Installation der Kurzschlussschutz funktioniert und bei den anderen nicht.
Zu erwähnen ist dass die Leitungen vom Booster zum Gleis bei mir relativ kurz sind, bei Fredy länger und bei Arno am längsten sind (Anlagegrösse bez. Baustandabhängig). Der Leitungsquerschnitt bei Arno ist 0,75, bei mir 0,5 und bei Fredy noch etwas dünner. All dies lässt keine Rückschlüsse auf einen Fehler zu.

Ein Kurzschluss ist bei 2-Leiterfahrer vor allem bei polarisierten Herzstücken der Weichen bei Falschfahrt ein Problem. Da kann es dazu führen dass Räder beschädigt werden können ("Brandstellen auf Laufflächen usw.). Um das zu verhindern hilft für diesen Fall ein PTC-Widerstand in der Zuleitung zum Herzstück. Bei Kurzschluss wird dieser heiss und unterbindet die weitere Stromzufuhr bis der Kurzschluss behoben wird, ohne Beschädigung der Weichen und Räder! Der PTC wird dabei sehr heiss und sollte genügend Abstand zu Kunststoff- und Holzteilen haben (also frei in der Luft hängen).  
Trotz dieser Möglichkeit sollte der Kurzschlussschutz beim Booster mit ausgeschalteter Kehrschleifenfunktion gleich schnell ansprechen wie bei der IB.