Die elektrischen Eisenbahnen der Spurweite HO von Märklin sind der besseren Übersicht halber mit einigen Kennfarben für verschiedene Funktionen gekennzeichnet. Dabei müssen zwischen Kabelfarben und Steckerfarben unterschieden werden:

• gelb (Stecker und Kabel) sind grundsätzlich die Spannungszuleitungen elektromagnetischer Verbraucher (Weichen, Signale) und die Anlagenbeleuchtung
• braun (Stecker und Kabel) sind (obligatorisch!) alle Masserückführungen
• rot (Kabel und Stecker) ist die Fahrstromversorgung
• grün (Kabel und Stecker) bei alten Anlagen für Weichen- und Signalantriebe.
Zur besseren Funktion der Spulen wird bisweilen wieder (!) eine separate Stromversorgung benutzt.
• blau (Kabel) sind alle über Masse geschaltenen elektromagnetischen Verbraucher. Welche Einstellung damit geschalten wird, hängt von der Steckerfarbe ab:
• grün (Stecker) Signale auf Fahrt, Weichen auf Geradeaus, Drehscheiben in Rechtsrichtung
• rot (Stecker) Signale auf Halt, Weichen auf Abbiegen, Drehscheiben in Linksrichtung, Dreiwegweichen auf links abbiegen.
• orange (Stecker) Signale auf Langsamfahrt, Dreiwegweichen auf rechts abbiegen
• schwarz (Kabel) kommt nur als Zuleitung analoger Beleuchtungen in Wagen vor.
• grau (Kabel) nur intern bei Signalen als Glühlampenzuleitung.

Zur Vermeidung von Kurzschlüssen wird dringend empfohlen, sich an die Farbcodierung zu halten. Um Probleme bei Störungssuche mit einem Wirrwarr von Kabeln zu vermeiden, sollten die Kabel auf der Unterseite der Anlagenplatte geordnet verlegt werden. Ein Beispiel, wie es nicht gemacht werden sollte kann man auf nebenstehendem Bild sehen. Ein erhebliches Gefahrenpotential ist im Vordergrund zu sehen, bei dem ein blaues Kabel mit rotem Stecker mit einem roten Kabel und rotem Stecker verbunden ist. Somit ist eine eindeutige Zuordnung zu Fahrstrom (?) oder Weiche abzweigen (?) oder Signal auf Zughalt (?) nicht mehr ohne Aufwand möglich.

Seit 1935 (Beginn der Märklin HO-Ära) wurde viele verschiedene Transformatoren produziert. Allen Transformatoren (englisch "Transformers") ist gemein, daß sie weniger als 60W Leistung abgeben bei einer Nennspannung von 16V (ACHTUNG! Ältere Trafos können bis 19V Spannung als Fahrspannung abgeben!). Die Leistungsbegrenzung geschieht aus Sicherheitsgründen (60W/16V ergibt einen Strom von fast 4A; genug um Metalle zusammenzuschweißen!).
Folgende Tabelle gibt eine kurze Transformatoren-Übersicht zu deren Betriebswerten (den Typenschildern entnommen)

^*Im Leerlauf sind die erreichbaren Spannungen bis ca. 15% größer als hier angegeben. Transformatoren mit einer Nennspannung von 220V auf der Primärseite (blaues Gehäuse) werden von Märklin nicht zum Analogbetrieb mit mfx-Dekodern empfohlen. Transformatoren der Serien 6177 und 6117 haben eine höhere Umschaltspannung von ca. 32V.

Falls die Leistung eines Transformators nicht ausreicht, müssen die Verbraucher in verschiedene Stromkreise aufgeteilt und weitere Transformatoren verwendet werden. ES IST DRINGEND DAVON ABZURATEN, NETZTEILE MIT EINER LEISTUNG ÜBER 60W BEI 16V ZU VERWENDEN! Eine Abschätzung zum Leistungsbedarf findet sich unter Abschnitt 5.4. Falls ein Transformator defekt ist, oder (vor allem bei älteren Transformatoren) die Kabelisolierung brüchig wird/ist, sollte man den

Eine Reparatur ist zwar möglich, doch sollte sie von einer Fachkraft vorgenommen werden.

AUF KEINEN FALL DÜRFEN OHNE AUSREICHENDE KENNTNISSE MANIPULATIONEN AM NETZTEIL DES TRAFO DURCHGEFÜHRT WERDEN!

Alle Transformatoren sind kurzfristig überlastbar. Schaltet ein Trafo häufig von selbst ab, sollte man alle Verbindungen zur Anlage unterbrechen und nach der Ursache suchen.

• Schalten Trafos selbsttätig ab, ist zu prüfen ob der Trafo defekt ist oder ob er überlastet wurde. Ist der Trafo defekt, so muß er außer Betrieb genommen oder repariert werden.
• Transformatoren dürfen NIE auf der Sekundärseite parallel miteinander verbunden werden; sonst besteht LEBENSGEFAHR! Eine besondere Gefahrenquelle in diesem Zusammenhang ist das Verbinden aller Masseleitungen zu einer "Gesamtmasse". Erläuterung: Solange nur ein Pol des Trafoausganges mit einem anderen Trafo verbunden ist (wie bei der sog. "Gesamtmasse") besteht keinerlei Gefahr. Werden von zwei Trafos jeweils ZWEI Anschlüsse miteinander verbunden, so können folgende Effekte auftreten:
• a) Die Primärseiten der Trafos sind gleich gepolt. Steht ein Trafo unter Spannung, der zweite nicht, so liegt auf der Sekundärseite des zweiten Trafos die Sekundärspannung an, die beim zweiten Trafo wieder auf Netzspannung hochtransformiert wird (230V). Ist nun der Stecker des zweiten Trafos herausgezogen, liegt an diesem Stecker 230V an, daher besteht Lebensgefahr!
• b) Die Primärseiten sind ungleich gepolt. In diesem Falle kann der entstehende, sehr hohe Strom BEIDE Transformatoren zerstören. Günstigstenfalls sprechen die Thermosicherungen in den Transformatoren schneller an als die Haussicherungen. Des weiteren liegt ebenfalls 230V am Stecker an, doch ist die Phasenlage um 180° gedreht. Auch hier besteht Lebensgefahr!
• c) Moderne Transformatoren haben zwar eine RTS ("Rücktransformationssperre") die genau obige Gefahren verhindern soll. Dennoch ist besondere Aufmerksamkeit hier erforderlich. Eine Prozedur zur Polaritätsermittlung findet sich in Abschnitt 3.4.
• In seltenen Fällen können Transformatoren im Digitalbetrieb ohne erkennbaren Grund abschalten. Dies ist möglicherweise auf die bislang verwendeten Impulssteuerungen zurückzuführen. Wer entsprechende Beobachtungen gemacht hat, möge sich bitte mit mit per elektronischer Post in Verbindung setzen.
  
• Kabelsalat kann man vermeiden, indem die Verbindungskabel nicht kreuz und quer zwecks Materialersparnis, sondern stets in der richtigen Farbe (Kurzschlüsse!) und geordnet verlegt werden. Eine Schaltungsskizze der Verkabelung ist hierbei sehr nützlich (auch bei der Störungssuche)!
• Mehrere Trafos (maximal 7) sollten in eine Sammelsteckdose mit Abschaltung zusammengefaßt werden. Auf diese Weise können mit 2 Steckdosen bereits 14 Trafos (entspricht 420W bzw. VA) betrieben werden. Dies dürfte ausreichen um mittlere Anlagen inkl. Beleuchtung zu betreiben. Es ist empfehlenswert, die Beleuchtungen, Weichen/Signale, Fahrstrom und sonstige Verbraucher mit jeweils separaten Transformatoren zur Stromversorgung zu versehen. Eine Übersicht über den Leistungsbedarf findet man in Kapitel 5.4.

In diesem Abschnitt soll eine Anleitung zur Störungssuche und -behebung der elektrischen Stromversorgung gegeben werden.

• Die Sicherung spricht beim Anschluß an ("die Sicherung fliegt raus")
• Es liegt ein Kurzschluß auf der Primärseite des Trafos vor. ALLE Kabel und Anschlüsse auf der Netzsteckerseite auf Schmorstellen überprüfen! Die betroffenen Trafos sind durch funktionsfähige Trafos zu ersetzen. Die defekten Trafos muß man außer Betrieb nehmen oder von einer Fachkraft reparieren lassen.

  ACHTUNG: Vor allem bei den Trafos mit den Originalkabeln aus den 50'er und frühen 60'er Jahre exisitieren spröde Kabelisolierungen. Die Kabel sind zwar austauschbar, doch sollten diese Transormatoren ebenfalls entweder ersetzt oder von Fachkräften repariert werden.

• Trafo schaltet selbsttätig ab
• Alle Anschlüsse abklemmen und den Trafo im Leerlauf betreiben. Schaltet der Trafo immer noch ab, muß er entweder repariert oder außer Betrieb genommen werden.
• Verbraucher der Reihe nach anschließen:
  • rotes Kabel/Stecker: Kurzschluß im Bahnstrom. Alle Fahrzeuge vom Gleis nehmen
  • Trafo schaltet immer noch aus: überprüfen der Zuleitungen und der Gleise auf unbeabsichtigte Kontakte. Sofern die Zuleitungen unter den Gleisen verlegt sind (vor allem bei Metall-Gleisen), ist besonders auf gequetschte Kabel oder Kontakte durch Befestigungsschrauben zu achten. Ebenfalls ist auf M-Gleisweichen zu achten, bei denen die Weichenfedern zum Kontakt zwischen Mittelleiter und Gleisböschung führen können. Im Bereich der Weichenstraßen können auch die Verbindungslaschen der Mittelleiter ungewollten Kontakt mit der Schienenmasse haben. Es empfiehlt sich, die Anlage in mehrere Versorgungsbereiche zu unterteilen, um etwaige Kurzschlüsse schneller eingrenzen zu können.
  • Trafo schaltet nicht mehr aus: Fahrzeuge der Reihe nach aufgleisen. Das Modell, bei dem der Trafo wieder anspricht muß überprüft werden.
  • Die Kontrolleuchte wird bei größerer Spannung immer dunkler: ein motorisiertes Modell hat möglicherweise einen Defekt im Motor und/oder Dekoder.
  • gelbes Kabel/Stecker: Kurzschluß bei Beleuchtungen. Alle Verbraucher abklemmen.
  • Trafo schaltet immer noch aus: Kurzschluß zwischen den Versorgungsleitungen. Alle Kabel auf Kontakt- oder Klemmstellen überprüfen und Fehler beheben.
    • Weichen- und Signalbeleuchtungen der Reihe nach anschließen: bei Kurzschluß auf Kontakt zwischen Lötpunkten und Masseanschluß (vor allem bei Metallgleisen) der betreffenden Artikel achten und ggf. beheben.
    • Anlagenbeleuchtungen der Reihe nach anschließen: bei Kurzschluß betreffende Beleuchtung einschließlich Anschlüssen überprüfen und ggf. reparieren.
• Kontrolleuchte verdunkelt sich bei Betrieb
• rotes Kabel/Stecker:ein motorisiertes Modell hat möglicherweise einen Defekt im Motor und/oder Dekoder.
• blaues Kabel: Ein stationärer, elektrischer Verbraucher (Weiche, Signal...) hat möglicherweise eine defekte Spule. Betreffenden Verbraucher überprüfen und ggf. reparieren.
• Sind mehrere Trafos betroffen, muß unbedingt überprüft werden, ob Masse (braun) UND Licht (gelb) oder Fahrspannung (rot) von zwei Trafos gleichzeitig Kontakt haben. Ist dies der Fall, muß UNBEDINGT mindestens eine Verbindung UNTERBROCHEN werden! Bei einem Anlagenaufbau ist eine solche Schaltung zu vermeiden.
• Prüfen, ob die Gesamtleistung der Verbraucher die Nennleistung des Trafos übersteigt. Siehe Abschnitt 5.4. Falls mehr Leistung benötigt wird, die Verbraucher auf mehrere Trafos verteilen (mehrere Stromkreise bilden!)
• Polaritätsprüfung angeschlossener Trafos:
• Man verbinde 2 Anschlußgleise mit Mittelleiterisolierung. Der Schienenkörper wird wie üblich an Masse (braune Trafobuchse) angeschlossen, der Mittelleiter an die Lichtleitung (gelbe Trafobuchse). Nun nimmt man einen Beleuchtungssockel mit Glühbirne und Draht und hält die Drahtenden der Anschlüsse an die Mittelleiter des Gleise. Leuchtet die Glühbirne auf, so muß der Stecker EINES Trafos in der Steckdose umgedreht werden, ansonsten ist die Verbindung in Ordnung. In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, daß eine Gesamtmasse (wenn überhaupt) aus  Sicherheitsgründen nur zwischen Trafos an der selben Sammelsteckdose empfehlenswert ist (siehe oben).

Jede Modellbahnanlage muß mit Spannung versorgt werden. Dabei kommt es je nach Anlagengröße und Materialzustand (vor allem Schienen!) zu recht unterschiedlichen Ergebnissen im Betrieb. Wird eine Modellbahnanlage nur an einem Punkt mit der Betriebsspannung versorgt, ist ein geordneter Betrieb nicht in vollem Umfang gewährleistet. Aufgrund der lastabhängigen Spannungsabfälle kann es zu Ausfällen oder zum Stehenbleiben eines Modelles kommen, was unerwünscht ist. Im Folgenden seien drei Rechenbeispiele besprochen, die die Auswirkungen verschiedener Versorgungsarten erläutert. Die in allen Rechenbeispielen übereinstimmenden Eckdaten sind wie folgt:

• Schienenoval mit 14,4 m Gesamtlänge
• Ohm'scher Widerstand für je 10 Schienen = 2,5 Ohm (gemessen wurde 0,5 Ohm für 2 gerade Schienen)
• Stromversorgungskabel mit einem spezifischen Widerstand von 0,1 Ohm pro 10 m (entspricht ungefähr einer Kabelquerschnittsfläche von 1,5 mm²)
• zusätzliche Einspeisungen wurden alle 10 Schienen ( = 1,8 m) vorgesehen.
• Referenzspannung ist 10V (Trafoausgang)
• Referenzstrom ist 0,5 A (Gesamtstrom durch die Schienen, "SFCM"-Modell 3039 mit 12 D-Zug-Wagen)
• Die Masse wurde überall als konstant angesehen, jedoch gelten hier die selben Überlegungen. Die errechneten Differenzen zur Referenzspannung wären in erster Näherung doppelt so groß.

In den folgenden drei Abbildungen befinden sich die Meßpunkte an der selben Stelle, die Ohm'schen Widerstände sind in die Widerstandssymbole eingezeichnet.

Ein typischer Solokreis ist im Bild schematisch dargestellt. Die Symbole (Ohm'scher Widerstand) werden anstelle jeweils 10 gerader Schienen verwendet, um mit den anderen Bildern vergleichen zu können. Der Spannungsabfall an jedem Meßpunkt läßt sich nach den Formeln für eine Parallelschaltung errechnen: 1/R_ges = 1/R₁ + 1/R₂ + ....

Die erhaltenen Spannungen sind am Ende von Abschnitt 3.5.5 in Tabelle 3.5.5 zusammengefaßt.

Eine Ringleitung ist eine Versorgungsleitung, die parallel zum Gleis verläuft und in Abständen das Gleis mit Spannung versorgt. Der Ohm'sche Widerstand der Versorgungsleitung ist kleiner als der des Gleises womit die Spannung am Meßpunkt (Einspeisungspunkt) merklich erhöht wird. Auch für das Kabel wird das Symbol des Ohm'schen Widerstands mit Wert (m = milli = Wert durch 1000 dividieren) eingezeichnet. Die Formeln zur Errechnung der Spannungsabfälle sind die selben wie bei der Sololeitung, nur muß hier ein größerer Aufwand betrieben werden. Ergebnisse sind in der Tabelle 3.5.5 zusammengefaßt

Eine Sternleitung ist eine zentral vom Transfomator zu allen Einspeispunkten laufende Leitung. Auch hier bewirkt der kleinere Ohm'sche Widerstand der Versorgungsleitung eine Spannungerhöhung an den Meßpunkten. Ansonsten gilt das bereits in 3.5.2 geschriebene. Anzumerken wäre hier noch, daß eine Sternleitung einen erheblichen Materialaufwand bedeutet. Zusammenfassung der Berechnungen in Tabelle 3.5.5

Die "Baumleitung" kann als Mischung von Stern- und Ringleitung aufgefaßt werden. Der Materialaufwand ist theoretisch sehr gering im Vergleich mit den anderen Verkabelungsarten. Praktisch liegen die Werte je nach Anlage bis zu 50% höher als angegeben, weil die Verbindungen nicht mitgezählt wurden. Ergebnisse in Tabelle 3.5.5

Tabelle 3.5.5: Die Spalten verweisen auf die Schaltung, den Spannungsabfall an den Meßpunkten A bis E (in Klammern die absolute Spannung am Maßpunkt) und den Materialaufwand an zusätzlichem Kabel.

Wie der Tabelle zu entnehmen ist, kann der Spannungsabfall groß sein. Hat man nun ein schwergängiges Modell, das erst ab einer Spannung von 9 V anfährt (bei schlechter Wartung der Modelle keine Seltenheit!), so ist eine gute Versorgung mit elektrischer Leistung notwendig. Es wird empfohlen, mindestens alle 8 geraden Gleise eine Einspeisung vorzunehmen, um diese Effekte klein zu halten; bei altem Schienenmaterial sogar in noch kürzerem Abstand (alle 6 Gleise). Somit erniedrigt sich der Spannungsabfall auf unter 0,5V, womit ein ordnungsgemäßer Betrieb gewährleistet werden kann.

Alle bisher besprochenen Verkabelungen können mit Steckern und Muffen realisiert werden. Digitale Anlagen sollten jedoch nicht mit Steckern versehen sein aus mehreren Gründen:

• bei ungenügendem Kontakt zwischen den Steckern sowie bei Hohlsteckern kann es zu hochfrequenten Pfeiftönen kommen
• Bananenstecker sollten nicht über längere Zeit mit Strömen > 1,5A belastet werden, da sonst der Kunststoff durch die entstehende Wärme erweichen oder gar schmelzen kann.
• Stecker sind nicht so kontaktsicher wie gelötete Verbindungen

2001 wurde das Metallgleis-Sortiment eingestellt. Ein Vergleich dieser Gleise mit C- oder K-Gleisen zeigt eine wesentlich größere Nähe des Mittelleiters zum Böschungskörper, welcher die Rückleitung darstellt. Da nun die Kapazität mit dem Abstand abnimmt, wären erhebliche Kontaktprobleme im Digitalbetrieb die Folge, welche durch die relativ hohen Kapazitäten der Metallgleise mit verursacht werden können.

Entstörgleise erhöhen zusätzlich die Gesamtkapazität: (0,47 oder 0,22 mF bei M-Gleisen). Diese Kapazitäten stellen für hochfrequente Signale (z.B. im Digitalbetrieb) einen Kurzschluß dar und müssen daher beim Umstieg in Digital entfernt werden (der Blindwiderstand von Kondensatoren nimmt mit der Frequenz ab).

M- und K-Gleise haben zur Leistungsversorgung separate Gleise, C-Gleise haben individuelle Gleisanschlüsse. Meistens begnügt man sich mit zwei Kabeln zum Gleisanschluß pro Gleis. Oben angeführte Verkabelungen führen somit jedoch zwangsläufig zu Kabelsalat, da entweder jedes Gleis ein separates Zuleitungkabel benötigt oder die Kabellänge nahezu doppelt so viel ausmacht, wie benötigt. Diese Probleme können stark reduziert werden, indem jedes Gleis mit Anschluß jeweils zwei Kabelpaare (braun bzw. rot) erhält. In diesem Fall kann ein Anschluß dazu benutzt werden, das jeweils nächste Gleis mit Spannung und Strom zu versorgen. Bei M-Gleisen sollten etwa alle 4-5 Gleise einen Anschluß haben. Somit ist die ideale Länge der Anschlußkabel ca. 45 bis 50 cm. Die dann vorhandenen Kabel können leicht unter dem Gleis verlegt werden Vorsicht! Die Kabel nicht mit den Befestigungsschrauben einklemmen oder beschädigen!" mit Ausnahme der Verbindungsstellen, welche idealerweise mit je einem Stecker und einer Muffe ausgestattet sind. Diese Stellen können leicht kaschiert werden, sind jedoch gleichzeitig gut zu markieren bzw. leicht zugänglich zu machen.

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