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Sep 08, 2023

Bus à chenilles pour modèle ferroviaire à commande numérique

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Découvrez l'importance des bus de piste pour le contrôle de commande numérique

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Bus de piste pour le contrôle de commande numérique : les réseaux câblés pour le contrôle de bloc en courant continu comportent plusieurs sections de piste isolées appelées blocs. Chaque bloc est doté d'un interrupteur électrique qui contrôle quel papillon CC alimente cette section de voie. En théorie, une configuration de contrôle de commande numérique (DCC) pourrait être câblée comme un grand bloc avec deux fils alimentant l'alimentation directement du booster DCC à la piste. Cependant, sur tout chemin de fer miniature plus grand qu'une piste d'essai, davantage de câblage est nécessaire si vous souhaitez que vos trains fonctionnent bien.

Étant donné que le DCC peut alimenter plus d'une locomotive à la fois, plus de courant est nécessaire pour traverser les rails qu'avec le contrôle DC. Les petits systèmes DCC sont généralement équipés de boosters pouvant fournir au moins 3 ampères. Les systèmes plus gros peuvent fournir 5 ampères, et les chemins de fer miniatures à grande échelle utilisent des boosters pouvant fournir 10 ampères. En DCC, la tension reste constante et chaque locomotive consomme autant de courant qu'elle en a besoin à ce moment-là. Un train qui monte une pente consomme plus de courant qu'une locomotive roulant seule sur une voie plane. Les locomotives à plus grande échelle consomment plus de courant que celles à plus petite échelle. La somme de tout le courant circulant dans chaque locomotive correspond à ce que fournit le booster DCC. Un réseau HO de taille moyenne avec seulement quelques trains de trois locomotives chacun peut approcher la capacité d'un seul booster de 5 ampères.

Alors, comment acheminer le courant vers les trains ? Le rail en maillechort est un mauvais conducteur d'électricité et agit comme une résistance. Plus le rail est long, plus il y a de résistance. Selon la loi d'Ohm, plus le courant traversant une résistance est important, plus la chute de tension entre le booster et la locomotive est importante.

J'ai mesuré un morceau de rail en maillechort code 83 et j'ai trouvé que la chute de tension était de 0,057 Ω par pied. Cela ne semble pas grand-chose, mais sur tout sauf la plus petite mise en page, cela s'additionne rapidement. À 5 ampères complets, un morceau de piste flexible de 3 pieds alimenté à une extrémité peut provoquer une chute de tension de 1,7 volts à l'autre. Comment? Parce que le courant doit parcourir trois pieds sur un rail, traverser la locomotive et revenir trois pieds sur l'autre rail. Imaginez ce que ce serait de l’autre côté d’un grand chemin de fer miniature.

Alimenter un réseau avec seulement deux fils peut non seulement affecter les performances de la locomotive, mais cela pourrait également être destructeur. Étant donné que les boosters DCC peuvent fournir plus de courant qu'un papillon DC classique, ils sont équipés de disjoncteurs internes qui se déclenchent et coupent l'alimentation des rails lorsqu'un court-circuit se produit. Si le câblage n'est pas correct, la chute de tension à travers les rails peut être si importante que le booster ne peut pas détecter un court-circuit. La pleine capacité de courant du booster traversant la cause du court-circuit peut être suffisamment destructrice pour faire fondre le châssis d'un camion en laiton.

Heureusement, le fil de cuivre a une résistance bien inférieure à celle du rail en maillechort. La solution au problème de chute de tension consiste à faire passer un bus de voie constitué de fil de cuivre de gros calibre sous le réseau, à peu près parallèlement à la voie, et des lignes d'alimentation de plus petit calibre entre le bus et les rails. La taille du fil requis dépend de la longueur du trajet et de la capacité de votre booster. Il n'y a pas de chute de tension maximale définie qui soit acceptable, mais elle doit être suffisamment faible pour que le disjoncteur booster se déclenche en cas de court-circuit.

Chaque fabricant DCC a des recommandations différentes concernant la taille et la longueur acceptables des câbles. Différents boosters peuvent détecter des courts-circuits à différents niveaux de chute de tension. Il est important que le câblage soit capable de gérer le courant de sortie du booster et que le disjoncteur du booster se déclenche.

Pour les boosters qui fournissent 5 ampères et moins, 14AWG pour des longueurs inférieures à 30 pieds convient. Si vous disposez d'un booster plus long ou plus grand, envisagez d'utiliser 12AWG ou plus. Vous pouvez déterminer la pire chute de tension en multipliant la résistance du fil par la pleine capacité de courant de votre booster. Il existe un calculateur pratique pour cela en ligne sur www.cirris.com/testing/resistance/wire.html. Entrez la longueur du parcours et la taille du fil omnibus pour déterminer la résistance du fil. N'oubliez pas de doubler la valeur pour tenir compte de la tension à la locomotive et au retour.