Kortsluitbeveiliging Intellibox

[Andre64]

Hallo Allemaal,

Afgelopen weekend ben ik tegen een interessant probleempje aangelopen.

Het gebeurde op mijn in aanbouw zijnde treinbaan (http://forum.beneluxspoor.net/index.php/topic,40590.0.html).
Centrale      :Intellibox
Rails Peco    :H0m
Rijdend spul :Bemo
Ben ik lekker aan het rijden stopt er opeens onverwachts een lok midden op een wissel. En toen begon het.
Er kwam een licht knetterend geluid uit het lokje, snel de stopknop van de Intellibox ingedrukt.
Lokje opgepakt en ik rook al een brandluchtje. Valt er opeens een van de wieltjes ( de buitenkant ) van de lok.

Dit is het slachtoffer


Het gesmolten wieltje ( kunststof spaakjes ) met het achtpuntige kroontje wat de spanning overbrengt van het loopvlak
naar de as. Het kunststof is dus redelijk warm geworden en gesmolten.

 
De andere kant van de lok ( zo hoort ie te zijn )


Dit is de ashouder. Zo te zien is zelfs het asje lekker warm geworden.


De stroomopnemer vertoond ook een paar ingebrande plekjes


Verder is er geen schade, lokje rijdt nog als een trein . Zelfs zonder deze wieltjes dus de stroomopname van de andere wieltjes is nog OK.
Moet alleen even een nieuw asje bestellen.

Nu zit ik dus nog met 2 vraagjes.

1) Waarom maakte het lokje een sluiting op de wissel?

De wissel stond afbuigend. Spanningstoevoer loopt nog via de wisseltongen naar het hartstuk (wissels zijn nog niet omgebouwd). De voorste wielen hadden de wissel nog niet verlaten.
Hier ben ik nog niet helemaal uit.

2) Waarom greep de kortsluitbeveiliging van de Intellibox niet in?

Hier ben ik vandaag nog even mee aan het stoeien geweest.
De IB kan volgens de specs max 3 amp leveren.
Bij een kortsluitng schakelt de IB uit en verschijnt de tekst "kortsluiting" in het display.

Als ik (ongeacht waar) de rails kortsluit blijft de IB vrolijk aan staan.
Dacht eigenlijk eerst dat de bezetmelders de boosdoeners waren dus even een paar testjes gedaan.
Dus niet, toen maar de hele IB afgekoppeld van de rails. De rails-uitgang van de IB kortgesloten met een kort stukje draad en de IB schakelde uit en kwam met de melding "kortsluiting" zoals het hoort.
Toen ging er bij mij een lampje branden, alle rails en bezetmelders zijn bedraad met 0,5mm2 aders.
Het probleem zit dus in de lengte en diameter van de bedrading.
De IB kortgesloten met 2 meter draad van 0,5 mm2 (OK)
Met 4 meter draad (OK)
Met 6 meter draad ( NIET OK ). Hier gaat het dus al fout. De IB blijft gewoon "aan".
De weerstand van het draad wordt gewoon te hoog.
Dus maar heel rap een glaszekering plaatsen tussen de IB en de rails.
De bedrading is volgens mij voor normaal bedrijf voldoende dik. Er rijden max 2 treinen tegelijkertijd.

Als ik een ouderwetse analoge multimeter gebruik, kan ik dan de exacte stroom meten?
Nu meet ik een stroom van +/- 200 mA als er 1 lok voluit rijdt.

Nu heb ik dus wel een verklaring waarom wieltje gesmolten is (deze is natuurlijk niet gemaakt om 3 amp te geleiden).
Maar nu heb ik nog steeds geen verklaring waarom het lokje sluiting maakte op de wissel.

Ik ga deze week nog wel een paar dingetjes uitproberen.

Groeten,

André

[Karst Drenth]

Kan je trafo wel voldoende ( = 3.2 Amp ) leveren

Grtzz,

Karst

[zuylen]

Ai dat is een vervelend probleem, hopenlijk kun je dat asje nog bijbestellen?
(andere) Andre

[Klaas Zondervan]

Als ik een ouderwetse analoge multimeter gebruik, kan ik dan de exacte stroom meten?
Nu meet ik een stroom van +/- 200 mA als er 1 lok voluit rijdt.

Wat voor meter? Welk meetbereik?
Zelfs als je op het goede meetbereik zit is het nog maar de vraag of je de juiste waarde meet. Een analoge multimeter is meestal niet geschikt om de hoge frequentie van de digitale stroom te volgen.
Je zou de meter kunnen inlussen met een bruggelijkrichter. Dan zet je de meter op gelijkstroombereik. Kost je alleen wel wat spanningsverlies.

Een andere methode is meten tussen de trafo en de centrale. Dan meet je op 50Hz, en als je meter echte wisselstroom kan meten heb je ook een goede indicatie. Wel even corrigeren voor het eigen gebruik van de IB.

De opmerking van Karst zou het ook kunnen verklaren. Als je trafo te licht is gaat er bij kortsluiting geen 3A of iets meer lopen, en zal de IB niet afschakelen.

[Eenerspoor]

Dit komt mij bekend voor, heb dat meegemaakt met mijn TwinCenter (bijna hetzelfde ding als de Intellibox). Ik had maar 1 massa-aansluiting en dat was niet voldoende als op een verderaf gelegen baangedeelte kortsluiting optrad.
(Werd veroorzaakt door een lok en een koploper van Trix, die bredere wielen hebben en op sommige wissels kortsluiting maakten.)
Remedie was: meer massa-aansluitingen gemaakt.

Mvg,

Henk

[Andre64]

Mannen,

Alvast bedankt voor het meedenken.

@ Karst,
Die trafo is zwaar genoeg (150VA). Maar inderdaad, als de trafo te licht zo zijn dan zou de IB nooit zijn max amperage halen.

@ André,
Vind dit soort storingen altijd wel een uitdaging zolang de schade beperkt blijft.
Ik moet morgen toch even in Rijswijk zijn, kan dan gelijk de nieuwe winkel van De Wapstad even bewonderen.
Zij kunnen mij vast wel aan zo'n asje helpen.

@ Klaas,
Heb net nog even een paar stroompjes gemeten.
Heb aan de uitgang van de IB 2 univ meters in serie gezet ( 1x analoog en 1x digitaal ) en ze geven beide dezelfde waarde aan.
Wil natuuurlijk niet zeggen dat dit de juiste waarde is. Als er niets op de rails staat is het 0 mA, met een lok op de rails wordt het 9mA en met de lok vol gas een helling van 3% op en af 220-180 mA.
Ben benieuwd of deze waardes een beetje reëel zijn.

@ Henk,
Mijn gedachte was ook al die kant op gegaan.
Het vreemde is nu alleen dat als ik met een draad van 6 meter de IB kortsluit deze niet uitschakeld.
Met een draad van 4 meter en korter schakelt de IB wel netjes af en verschijnt "kortsluiting" in het display (zoals het hoort).
Dan kan ik wel meer massa-aansluitingen maken maar de afstand van de IB via de bezetmelder naar de rails blijft dan toch te lang.

Vreemd dat er niet meer mensen zijn die hier tegenaan gelopen zijn.
Of zouden de meeste Intellibox gebruikers er blind vanuit gaan (zoals ik) dat de kortsluitbeveiliging gewoon werkt?
Totdat er echt iets fout gaat

Wordt vervolgd,

André

[Eenerspoor]

Als je met meer massa-aansluitingen en -draden werkt, wordt de diameter van je totale massadraden groter en daarmee je weerstand kleiner. Dus zal je kortsluitbeveiliging beter werken.

Je moet het echt zoeken in verkleinen van de weerstand van het hele circuit dat op je IB is aangesloten.

Mvg,

Henk

[Christoph]

Hallo Andre,

voor de kortsluitbeveiliging heb je al genoeg tips.
Nu even, waarom is de kortsluiting ontstaan.
Heeft één van de wielbanden mogelijk los op het wiel gezeten, of was deze van de maat geschoven? Dit is moeilijk te beoordelen zonder naar de NEM normen te kijken maar wel een gegeven dat je in je achterhoofd moet houden en mogelijk even na meten bij de andere assen.

Wat gebeurd er met de afliggende tong van het wissel, dus waar het wiel langs loopt maar als het goed is niet aanraakt (als het wiel op de juiste maat is uitgevoerd loopt het wiel niet tegen de afliggende tong aan).
Je schrijft:

Spanningstoevoer loopt nog via de wisseltongen naar het hartstuk

, dit betekent volgens mij ook dat het spanningsniveau van de niet aanliggende tong gelijk is met de naastliggende spoorstaaf en dus maar een paar millimeter verwijderd is van het andere spanningsniveau, of te wel de terug voerende leiding.
Als het wieltje nu niet op de correcte maat zit, is het dus mogelijk dat de stroom van de ene kant via de eerste tong naar het hartstuk en vervolgens weer de andere tong in loopt. De stroom uit deze niet aanliggende tong hoeft vervolgens alleen nog maar via het wieltje naar het andere been te lopen en de kortsluiting is ontstaan.

Ik hoop dat mijn verhaaltje een beetje duidelijk is.

Succes met het oplossen,

Christoph

[René]

Iets dergelijks heb ik ook al eens meegemaakt met een Bemo locje. Toen was er wel sprake van het "openrijden van een wissel" met als gevolg een "kortsluiting" Dat is een nadeel van de kunststof "velgen". Een stroom van 1 a 2 Amp is ook al genoeg om het wiel plaatselijk op te warmen. De IB merkt daar niet veel van en gaat vrolijk door. Het kan best zijn dat de sluiting niet hard genoeg was en dus eigenlijk een plaatselijke laagohmige weerstand die als verwarmingselement gaat werken.
Vergelijk het maar met een kortsluiting in een huisinstallatie die ook geen harde sluiting is. In de krant staat dan meestal dat de oorzaak van de brand kortsluiting. In werkelijkheid is het dan ook vaak een slecht contact dat plaatselijk voor verhitting zorgt.

Als ik zo zie welk wieltje het is dan is het niet ondenkbaar dat die niet goed in het spoor stond en dus contact heeft gemaakt op het puntstuk met als gevolg een "sluiting".

[ruudns]

Ik zie het zelf ook eerder als een slecht contact dan als een harde sluiting. Door slecht contact krijg je een hoge weerstand met gevolg dat er op die plaats veel warmte ontstaat en daar heeft plastic moeite mee.

[Andre64]

Heren

Wederom bedankt voor het meedenken.

@ Henk,
Dat zou inderdaad het euvel verhelpen. Zeker mbt de extra massa-aansluitingen.
Alleen voor de blokken wordt het een beetje lastig, deze bedrading loopt naar 1 centrale plek waar alle bezetmelders zitten.
Om al deze blokken nou te gaan voorzien van dikkere aders (bv 1mm2) gaat mij een beetje te ver.

@ Christoph, René en Ruud
De Peco H0m code 75 wissels welke ik gebruik zijn de standaard "elektrofrogs".
Beide wisseltongen en het hartstuk zijn dus altijd met elkaar verbonden.




Wissel stond dus afbuigend en de lok rijdt van links naar rechts.
Of het loopwieltje aan de achterkant is uit de rails gelopen en heeft contact gemaakt met de (rode) wisseltong ipv de (groene) rail.
Of het lokje heeft inderdaad slecht contact gemaakt op de wissel.

We zullen het nooit weten.
Jammer dat ik niet eerst goed gekeken heb maar gelijk het lokje van de wissel heb afgehaald.

Ben vanmiddag nog even wezen rommelen met de IB "ter leering ende vermaeck".
Nog even een paar kortsluitingen gemaakt direct op de rail-uitgang van de IB met het 0,5mm2 draad.
Tot 4,5 meter draad schakelt ie netjes uit met de melding "kortsluiting" in het display.
Vanaf 5 meter draad blijft de IB vrolijk doordraaien.
Volgens de tabel heeft koperdraad van 0,5mm2 een weerstand van 0,089 ohm per meter.
4,5 mtr = 0,4005 ohm
5 mtr = 0,445 ohm
Dit is dan volgens mij net de drempel tussen een normale belasting en een overbelasting (of kortsluiting).
Blijf ik het toch vreemd vinden dat er niet meer mensen zijn die hier last van hebben.
Ik lees af en toe ook dat sommige draad van 0,34 mm2 gebruiken.

Heb nu het "probleem" als volgt opgelost.
Nou ja, opgelost. Zeg maar omzeild.
Een glaszekering geplaatst in een van de draden van de IB naar de rails en laat de kortsluitbeveiliging voor wat ie is.
In mijn geval is 1 amp ruim voldoende, er zullen toch nooit meer dan 2 treinen tegelijk rijden.
Betekent wel dat ik een doosje zekeringetjes paraat heb liggen want ben nog druk aan het bouwen en er zullen nog wel de nodige sluitinkjes komen .

De Intellibox had ik al eerder op een plankje geschroefd en voorzien van klemmenstroken.
Werkt veel makkelijker dan die kleine connector aan de achterzijde.
1 van de klemmen vervangen door een klem met glaszekeringhouder (die zwarte).
Nu zijn mijn Bemo'tjes in ieder geval beter beschermd.





Tot spoedig,

André

[RMA]

Hallo

 Ik rijd al jaren met Peco rails code 75 en wissels en de baan draait onder Koploper met een Twincenter.
Eenmaal is de Twincenter opgeblazen door een kortsluiting op de wissels.
Ik heb dat verholpen door een autolamp van 55 watt er tussen te plaatsen en deze licht regelmatig op.
Sindsdien is mijn Twincenter gelukkig wel heel gebleven.
Hopelijk heb je er wat aan.

Grt
Roy

[Andre64]

Hallo Roy,

Ook bedankt voor je reactie.

Die autolamp tussen de centrale en rails is inderdaad een manier van beveiligen.
Is ook een hele oude methode, mijn opa gebruikte dit al 40 jaar geleden op zijn treinbaantje.
Was eigenlijk meer bedoelt als beveiliging tegen mij .
Ik was toen 8 jaar en als ik met opa's treintjes speelde heb ik vele malen het lampje doen oplichten .

Maar deze methode is ook eigenlijk meer om de uitgang van de voeding/centrale te beschermen tegen overbelasting of kortsluiting.
Er kan immers nooit meer vermogen worden afgenomen dan het vermogen van de lamp.
Alles wat "achter" de lamp zit wordt hier niet door beveiligd.
Bij een kortsluiting op bv een wissel loopt dezelfde stroom (een paar ampere) die door de lamp gaat ook door de sluiting.
Is in het slechste geval toch voldoende om iets aan elkaar te bakken of door te branden.

Ik houdt het toch liever bij een methode die de spanning afschakelt (zekering) in geval van een storing.

Groeten,

André