Honzíkovo kolejiště (6)

^[1]V této kapitole myslím bude užitečné upozornit na (včasné) připájení napájecích vodičů. Při této práci jsem se trošku zapotil. Ačkoliv jsem si myslel, že mám všechno nastudované, ukázalo se, že bez další konzultace v hospodě se to neobejde. Ta nejasnost se ale vlastně týká připájení vodičů pro budoucí ovládání úseků, návěstidel atd. Jelikož nejbližší konzultace bude až ve čtvrtek mezi svátky, přiznávám, že v této věci nemám zcela jasno. Proto jsem vše vyřešil tak, že kromě napájecích vodičů jsem pájel k „červené“ koleji ještě další vodiče zelené barvy

Připájení napájecích vodičů

Především připomínám, že všechno o čem budu psát se týká kolejiště připravovaného pro digitální provoz. U analogu by to bylo jiné. Zopakuji jen, že do kolejí se vede střídavé el. napětí cca 16 V ¹⁾, a to od svorek J a K, kterými současně přichází k dekodéru řídící impulzy. Moudří kolegové říkají, že v zásadě je jedno, ke které koleji se ta která svorka připojí, ale to neznamená, že se připojení může „mixovat“ – jednou tak a podruhé obráceně.
Takže platí za druhé, že se připojení vodičů od svorek J a K musí důsledně hlídat! Teorie říká cosi o doporučených barvách vodičů pro napájení (červená a černá), a taky, na kterou kolejnici (vnitřní a vnější) se má ta která barva připojit. Problém je ovšem v tom, že tato teorie není důsledně jednotná. Nemá teď cenu snášet důkazy v podobě dříve publikovaných různých schémat. Ve smyslu uvedeném je mi pro případ mého domácího kolejiště úplně jedno jestli platí teorie o severní a jižní koleji, nebo o postupu podle hodinových ručiček.
Doporučuji následující: Někde na kolejišti (v pravém oblouku!!) si zvolte „výchozí bod měření“ (VBM), tam si udělejte značky na jedné straně koleje (jejíž položení již nebude měněno) červenou a na druhé straně černou fixou. Jestli někdo touží po tom znát, kterou stranu jsem si označil za červenou a černou já, tak na to mám jedno nostalgické zdůvodnění: Když jsem se učil poznávat hodiny, tak jsem měl hračku – budík. Na něm byla velká ručička černá a malá červená. Připadalo mi tedy logické, že ve směru pohybu hodinových ručiček (tedy v pravém oblouku) bude vzdálenější kolejnice napájená černým vodičem a ta bližší červeným.
Když jsem si takto zvolil VBM, tak vždycky, při každém pájení vodičů ke kolejnicím, jsem si porovnal správnou stranu. Ale pozor, tato mnemotechnická pomůcka má dvě omezení. Zaprvé, v levém oblouku se vnější a vnitřní kolejnice mění. (Nezbývá, než si prstem po kolejišti projet od VBM až k místu ukládání koleje a uvědomit si, která je vnější a vnitřní kolej.) Za druhé, jelikož vodiče se pájí ke kolejím zespodu (někdo je pájí z boku), tak při pájení před námi vlastně leží kolej stranově obráceně :-). Zní to složitě, ale při trošce představivosti to je pochopitelné. Podstatné je umět soustředit se na práci a vyloučit rušivé vlivy jako jsou manželky neustále s něčím otravující…
Další pravidlo říká, že není dobré šetřit na napájecích vodičích. Není nutné je instalovat po každém půl metru, přestože i taková místa se na kolejišti jistě najdou, ale je naprosto nedostatečné jediné přípojné místo, jak je to obvyklé u „kobercových kolejišť“. Prozatím jsem na každé asi sedmdesáticentimetrové flexi koleje pájel vždy dva páry přívodních vodičů (přibližně 10 – 15 cm od konců). To proto, že nic není věčné, takže se může stát, že pájený spoj nevydrží. Pak je dobré mít rezervní. A hlavně – nikdy není dobré spoléhat se na dokonalou el. vodivost spojek.

Jaký vodič použít na napájení kolejiště

  Dilema je, jaký vodič – zda lanko (též se říká licna), nebo drát – používat, a také jakého průřezu, resp. průměru. Tuto volbu by si měl každý stavitel kolejiště vyřešit dávno před zahájením stavby. Pokud jde o zásobu vodičů, rozhodně doporučuji nešetřit s metráží a variabilitou průřezů (průměrů), jakož i s barvami.
Po mnohých dotazech, diskuzích a úvahách jsem dospěl k závěru, že (z hlediska elektrikářského) je úplně jedno, jestli se používá lanko nebo drát. Navíc se mi zdá, že v praxi se příslušné fyzikální zákony aplikované do „zadrátování“ kolejiště dosti významně nadhodnocují ve smyslu čím silnější vodič, tím lépe. I my právníci víme, že silnější vodič přenese vyšší proud, ale na druhou stranu –   kolejiště není vysokonapěťová rozvodna pro středočeský kraj. Takže proč instalovat silné neohebné vodiče tam, kde tečou miliampéry? Stačí se podívat na profesionální výrobky – třeba napájení elektromagnetických přestavníků TRIX je zajištěno třemi lanky o průřezu (odhaduji) 0,14 mm2. Proč to tedy přehánět s průřezy vodičů pro jejich napájení? Něco jiného ale jistě bude při připojování přestavníků PECO, kde teče proud více jak 1 ampér. Takže, určitě budeme volit rozdílné vodiče, jestli jimi bude protékat maličký proud krátkou dobu, anebo když bude nějaký spotřebič pod trvalým napětí s velkým odběrem proudu. Ale tohle téma raději elegantně přeskočím, abych se moc nezamotal.
A pokud jde o dráty? Jejich nepopsatelnou výhodou je, že drží tvar. Toho lze výborně využít při jejich instalaci v tvarově velmi složitém „podpalubí“ kolejiště. Naopak, snadněji se lámou, zvláště pod šroubky svorkovnice. A to je pak horror takovou poruchu najít. Jako vždy, kombinace je možná, ale s rozumem…
Nikomu nic nevnucuji. Pro páteřní rozvod napájení kolejiště se mi zdá jako ideální a dostatečná tzv. dvojlinka pro repro-bedny, kterou prodávají v každé „Elektře“. Má černou bužírku, jedna žíla je označena červenou linkou, průřez je udáván 0,5 mm2. Především je na ní sympatické, že je velmi flexibilní. Páteřní rozvod budu mít natažený pod kolejištěm a dvojlinka povede od jedné svorky ke druhé. Do nich se budou připojovat páry vodičů od kolejí. Ale to jsem maličko přeskočil postup stavby.

Postup pájení vodičů ke kolejím

  Viděl jsem na YouTube řadu postupů pájení vodičů ke kolejnicím. Obvykle, když už byly koleje položené, nezřídka už i zaštěrkované. Třesoucí se ruka přikládala hrot pájky k boku kolejnice, druhá přidržovala vodič. Třetí ruka k donesení cínu chyběla… Upatlání okolí pájeného spoje pájecí kapalinou se nezdůrazňovalo, ale bylo vidět… Tak takhle ne, řekl jsem si, i když v žádném případě nemohu vyloučit, že mne v budoucnu nečeká dodatečné připájení vodiče ke kolejnici. V mém případě to bude o to složitější, že styrodur se teplem taví…
Proto jsem zvolil pájení vodičů ke kolejnicím mimo kolejiště. Na rubu kolejí jsem v místě pájení vodičů obě kolejnice očistil – odlamovacím nožem jsem odřízl propojení pražců a špičatými kleštičkami odstranil odříznutý plast (obr. 1 a 2).

^[2]

^[3]

Obr. 1 a 2 – Očištění kolejnic před pájením vodičů

  Přiměřil a odstřihl jsem si asi 15 cm dlouhý červený a černý vodič. Nakonec jsem se rozhodl pro používání lanka o průřezu cca 0,25 mm2. Očistil jsem oba konce od izolace, jeden asi 5 a druhý asi 8 mm (používám na to spec. kleště) a nanesl na ně cín. Kratší stranu jsem ohnul do pravého úhlu.

^[4]

Obr. 3 – K očištění izolace používám vcelku levné a funkční kleště

  Při pájení používám pájecí pastu (Lötfett), kterou jsem nanesl párátkem na obě očištěné kolejnice. Po nanesení kapky cínu na kolejnici jsem přiložil „fajfku“ z vodiče a připájel ji.

^[5]

^[6]

^[7]

Obr. 4 až 6 – Ukázka připájení vodičů (v daném případě drátů) ke kolejnicím. Jelikož stále platí dvakrát měř a jednou řež, tak jsem se hlavně soustředil na to, abych nepopletl barvy

  Pro vodiče připájené k jednotlivým dílům kolejí jsem po přiměření vytvořil šídlem otvory ve styrodurové desce, tudy vodiče protáhl, položil kolej a spojil ji (přes spojky) s předešlým dílem.
Až když jsem sestavil celý okruh (vlastně okruhy) a doladil všechny spoje tak, aby jednotlivé kolejové pruty k sobě dosedaly co nejtěsněji (problematické se mi to jeví u plastových spojek), tak jsem s pomocí šablon a přípravků začal od jedné strany kolejiště provizorně fixovat sestavené koleje. Odkoukal jsem od Honzy Merhauta, že k tomu používá vruty s klínovou hlavou, které šroubuje mezi pražce přesně do středu mezi obě kolejnice. Velmi se mi přitom osvědčil elektrický mikrošroubovák od Micro Mark. Kupodivu, šroubky dl. 25 mm lze přiměřeně utáhnout i ve styroduru.
Teprve až když bude všechno odzkoušené, doladěné a event. opravené, a dojde k přilepení kolejnic k povrchu kolejiště, tak přijdou šroubky zlikvidovat.

Elektrické připojení kolejí

  Aby se mohlo o vánocích jezdit, což jsem vnoučkovi slíbil, zbývalo připojit napájecí vodiče k páteřnímu rozvodu. Jak už jsem dříve napsal, významně jsem pro tuto práci v „podpalubí“ spoléhal na válendu zanechanou pod kolejištěm. Ostatně, za tento nápad mne už pochválil i Bohouš Partyk :-). Ano, v leže na zádech, na dosah paží obklopen vším potřebným nářadím a spotřebním materiálem jsem proležel dlouhé hodiny pod kolejiště – a makal. Musím se přiznat, že při prvním pokusu ohnout své staré kosti do úzkého prostoru jsem se dost nadřel, ale pak jsem se nějak naučil vsoukat se tam. Přiznávám i to, že když mi zazvonil mobil odložený na stole, tak jsem se lekl a flákl se hlavou o výztužné žebro tak významně, že mám na čele bouli a šlic, které ovšem všechny kluky bez rozdílu věku krášlí  :-).
Ačkoliv mám všechny konce napájecích vodičů pocínované, přesto jsem je ještě opatřoval kabelovými dutinkami, jež jsem si nakoupil v hojném počtu a velikostech u Conrada. Zdá se mi, že vodičům na konci opatřených dutinkami bude pod šroubky svorkovnice lépe. Kde to šlo a mělo to cenu, tak jsem to jedné dutinky nastrkal více vodičů (když se v určitém místě vyskytly poblíž sebe). Dost to pak urychlilo montáž vodičů do svorek. K fixaci dutinky používám krimpovací kleště. Je to bezvadný nástroj.
Pochopitelně, u drátů kabelové dutinky nepoužívám. Drát na konci odizoluji v délce asi 10 – 15 mm a konec ohnu v délce asi 4 – 5 mm, který přichytím pod šroubek svorkovnice. Jemným popotažením si zkontroluju, jestli pod šroubkem skutečně drží.
Všechny svorky jsem po připevnění vodičů přišrouboval vrutem k příčným žebrům kolejšitě. Některé svorky jsem musel tzv. klemovat, abych mohl pokračovat s instalací páteřní dvojlinky. Když jsem „obešel“ páteřní dvojlinkou všechny buňky v „podpalubí“ kolejiště a dospěl do bodu, odkud jsem vycházel (tam také bude napojeno napájení od systému LENZ – svorky J a K -, tak jsem prostě okruh uzavřel přišroubováním posledního dílu páteřní dvojlinky do první svorkovnice. ²⁾
Na snímcích (obr. 6 a násl.) ještě nejsou vodiče ani páteřní dvojlinka přichycené k žerbům a rámu kolejiště. Na to je čas.

První zkušební jízda

  Vážený čtenář v tomto okamžiku zajisté očekává, že se zmíním o první zkušební jízdě. No, přiznám se, že první připojení k systému LENZ dopadlo katastrofálně, neb displej ohlásil AUS (error). Tak jsem ho vypnul a šel raději spát, neb platí že ráno moudřejší večera.
Pochopitelně. Jak jsem spěchal a snažil se všechno urychlit, dopustil jsem se fatální chyby. Výhybky PECO jsem připojoval bez izolačních spojek u srdcovky. Demontáž a zpětná montáž ale netrvala dlouho. Přesto jsem „řezání“ srdcovek výhybek zatím odložil a budu to řešit až s instalací ovládacích serv.
Druhý pokus se již vydařil a tak jsem mohl den před vánocemi zvolat: Heuréka!

___________________________________

1) Slůvko „asi“ je na místě, protože střídavé napětí lze u digítálu nastavit v rozsahu 11 – 22 V. Továrně nastavená hodnota bývá 16 V. Změna napětí se provádí prostřednictvím změny hodnot v CV7 (od 22 do 44)

2) VELMI DŮLEŽITÁ POZNÁMKA:

  Tušil jsem, že jakmile zabrousím do hájenství elektrikářů, tak že něco popletu a dostanu za to „pár facek“. Oprávněně. Já si taky nenechám od nikoho kecat do tajů kriminalistiky. Ale k věci.
Bohouš Partyk mne velmi zdvořile upozornil, že jednak je vhodné stáčet všechny napájecí vodiče do „kroucené dvojlinky“, čímž se sníží náchylnost na indukci rušení jak zvenčí do kabeláže, tak i vyzařování z rozvodů ven. Ona se tím fakticky zruší plocha závitu.
A za druhé, což jsem nevěděl, doporučil mi, abych se vyhnul smyčkám. Tzn. že je špatný můj nápad uzavřít okruh přišroubováním posledního dílu páteřní dvojlinky do první svorkovnice. V tomto mne odkázal na stať, kde tuto zásadu zdůvodňuje. Proto si ji dovoluji ocitovat:

  „Kolejivo je dost nespolehlivý vodič, navíc na něm může vznikat rušení od jiskřících kol na nerovnostech.  Z těchto důvodů  pod kolejištěm plánuji rozvést DCC napájení pro jednotlivé sekce dostatečně dimenzovanými  vodiči (1,5 mm2) a propojit rozvody s kolejemi všude, kde to bude možné. Pozor však na jednu důležitou věc – při zapojování je vhodné dbát na to, aby rozvod digitálního signálu netvořil smyčky!!! Do jednoho úseku (bloku) kolejiště by měl být přívod pouze v jednom bodě. U analogu tento problém nebyl, napětí bylo stejnosměrné a proud tekl tudy, kde byl nejmenší odpor. U digitálního signálu, byť se to nezdá, musíme brát do úvahy i časový posun impulzů. Pokud  stejně odeslaný signál do jednoho bodu přijde ze dvou různých cest, můžou být oba příchozí signály fázově posunuté a dekodér tomu neporozumí. Nestává se to vždy, záleží na celkovém řešení (délka vodičů, zpoždění signálu v elektronických obvodech a jiné), ale stát se to může, byť jen občas. A občasné chyby se hledají nejhůře. Proto ne smyčky, ale rozvod napájení by měl mít topologii „stromu“. Tento „strom“ samozřejmě může jít pod kolejemi, ale jeho konce by neměly být spojené. Vzhledem k tomu, že při digitálním řízení se téměř vždy kolejiště dělí na kratší bloky kvůli vyhodnocování polohy vlaků, není uvedená podmínka žádný problém, jen se na to musí myslet při návrhu kabeláže.“ Citace převzata z článku Temelín, kap. Trakce – maximální proud poslední odst. In: http://www.masinky.info/a-jak-to-pokracuje/Hlavni-napajec ^[8]

  Bohouš dodává, že „je možné, že u menších kolejišť se to neprojeví, ale proč si zadělávat na potenciální problémy.“ Zkroutit páteřní dvojlinku nebude problém, rozpojit smyčku ještě menší. Zásadu o stromovém uspořádání napájení půjde také vyřešit v souvislosti se stavbou dalších částí kolejiště.

  Tak taková doporučení beru a moc za ně děkuju.

(rev. 28.12.2011 v 11:45 hod.)

Obrazová příloha – obr. 6 až 14: Ukázky kabeláže v „podpalubí“. Na posledním snímku je svorkovnice napojená na přestavníky výhytek TRIX 

[Show as slideshow] ^[9]

Foto hlav