Elektrické zapojení výhybek a přestavníků

Hned zpočátku musím zmínit skutečnost, že během dalšího bádání, testování, použití, kdy jsem měl k dispozici ještě další typy přestavníků, u mne zcela převládla serva, jak je možno se dočíst např. v článcích Servo a výhybky, Servodekodéry a Serva - odrušení !!!

Našel jsem na toto téma informace od více autorů (Vladimír Soukup, Daniel Martanovič a další). Přiznávám, že jsem asi nic nového nevymyslel. Spíše jsem různé věci vyzkoušel, sepsal dohromady a pro některé dodal trochu vysvětlení. Musím přiznat, že mě poněkud zaskočil fakt, že jsem nikde nenalezl nějaké jedině správné zapojení. Variant je více a ani ty originální od výrobců mě v některých bodech zrovna moc nepřesvědčily. Snažil jsem se dát dohromady něco spolehlivého, jednoduchého, levného, vhodného i pro digitál. Jde to vůbec dohromady? Ostatně posuďte sami.

Názvosloví není zrovna mojí nejsilnější stránkou, už jen ty "výměny" a "výhybky". Byl jsem poučen, že výměna je pohyblivá část výhybky (dokonce snad i s návěstí). V modelové železnici se mluví pouze o výhybkách a u toho také zůstaneme.

Jak bylo řečeno v Testech 1, řeč bude pouze o novém "modelovém" (nebo "profilovém") kolejivu TT fy Tillig. Pokud bude nadále v textu i katalogové číslo, jde o firmu Tillig. (Kdy už to konečně začne vyrábět taky někdo další? Nejlépe tuzemský výrobce, a za málo. Jsem naivní?)

Hned zpočátku jsem dělal chyby. Koupil jsem několik výhybek EW1. Chyba. Včetně elektromagnetických přestavníků. Druhá (větší) chyba (viz Testy 1). Výhybky EW1 časem trochu upravím (aspoň elektrické napájení). Elektromagnetické přestavníky použiji možná na něco jiného. Rozhodně ne na výhybky.

Výhybky modelového kolejiva Tillig lze rozdělit na dvě skupiny. Popis a rozdíly jsou v následující tabulce.

Cenově jsou výhybky skupiny 2 o něco dražší (cca o 10 až 30%). Je to zřejmě "umělá" cena, neboť výrobně jsou určitě jednodušší a tedy by měly být spíš levnější. No, konzumní líh je taky dražší, než denaturovaný.

Na obr.1 je nahoře oblouková výhybka IBW, patřící do skupiny 1, dole pak výhybka EW2, ze skupiny 2. Všimněte si odlišného provedení srdcovky a rozdílné vzdálenosti mezi jazyky a křídlovými kolejnicemi. Rovněž je vidět kloubové dělení jazyků u horní výhybky, které je dole nahrazeno pouze pružností (posílené zúžením jazyku). Kritická místa zkratů jsou A a B.

Takže ve skupině 1 jsou výhybky EW1, IBW (výhybka oblouková), DKW (angličan) a DGV (dvojité kolejové křížení). Ve skupině 2 je to ostatní, tedy EW2, EW3 a ABW (symetrické výhybky 12° a 15°). Rozdíl je v konstrukci srdcovky a jazyků, v možnosti ovládání a v elektrickém zapojení jednotlivých částí. První skupina má srdcovku na straně křídlových kolejnic z plastu a jazyky mají zhruba v polovině otočné spojení. U druhé skupiny tvoří část srdcovky kovové srdcovkové kolejnice a každý jazyk je z jednoho kusu. To jsou zcela zásadní rozdíly, které se pak projeví i v elektrickém zapojení.

Jak je uvedeno v části Testy 1, výhybky EW1 mají poněkud horší jízdní vlastnosti. Jejich výhoda je v tom, že jsou nejkratší a lze je ovládat i elektromagnetickými přestavníky (na obr.1 u obloukové výhybky). V některých situacích výhoda zásadní. Ale tady výhody končí.

Výhybky druhé skupiny mají lepší (EW2, ABW 15°) a mnohem lepší (EW3, ABW 12°) jízdní vlastnosti, ale mnohem lepší i vlastnosti elektrické. Proč? Vlastnosti elektrické nás zajímají ze dvou hledisek.

Konstrukční uspořádání výhybek skupiny 2 má v oblasti srdcovky mnohem kratší úsek, kde kolo lokomotivy nedosedá na kovovou kolejnici. Jsou to asi jen 4 mm, naproti skupině 1, kde je to zhruba 18 mm. To je rozdíl dost podstatný a projevuje se negativně při přejezdu některých lokomotiv s horšími sběrnými vlastnostmi. Jsou to ty lokomotivy kratší, s menším počtem sběrných kol, starší modely, které nemají sběrná kola odpružená atp. (typický příklad je Rosnička T334 nebo motorák M152 a pod.). Dělené provedení jazyků u skupiny 1 také nezaručí naprostou rovinu, jako když je jazyk z jednoho kusu (u skupiny 2). A to vše ovlivňuje kontakt kola s kolejnicí, tedy s napájením. A pak stačí trochu špíny a všechno je ještě horší. Někdy je však nutné výhybky skupiny 1 použít (např. angličan), ale třeba v případě obloukové výhybky je rozhodně lepší použít stavebnici flexibilní výhybky (83420,1 nebo patinované 83426,7), které patří do skupiny 2.

Zkraty mohou nastat v místech A a B viz obr.1, a to pouze u výhybek skupiny 1. Je to způsobeno právě tím, že jsou všechny kolejnice napájené bez přepínání.

K elektrickému zapojení výhybek skupiny 1 celkem není co říci. Výhybka nemá vývody pro připojení jednotlivých částí a ovládat lze oběma typy přestavníků.

Při elektrickém zapojení výhybek skupiny 2 se zato můžeme "vyřádit" hodně.

čv...červená z...zelená š...šedá r...růžová ž...žlutá b...bílá m...modrá h...hnědá

Schémata obsahují výhybku, elektromotorický přestavník, ovládací prvek (Pr), kterým může být běžný přepínač (tím vlastně ručně přehazujeme výhybku), ale i výstup z dekodéru příslušenství. Dále prvky zpětného hlášení (ohlasu). Zde jsou jako ohlas použity diody LED, ale mohou to být i žárovky nebo vstup do digitálního prvku (např. LR101). Ovšem přestavníku Tillig na obr.3 a 4 chybí jeden přepínací kontakt (přídavný, v červeném rámečku) a jeho přidání může být u tohoto přestavníku trochu problém. Ale lze samozřejmě použít přídavné relé. A také máme k dispozici zapojení III. na obr.5, které je vlastně originálním zapojením fy Tillig.

Na obr.6, 7 a 8 jsou zapojení III. pro přestavníky Conrad, Hoffmann a Fulgurex. U prvních dvou přestavníků chybí výstupy pro ohlas, takže je třeba použít přídavný kontakt nebo ohlas brát např. už z dekodéru příslušenství (LS100) nebo z druhého páru ovládacího přepínače. To je ovšem "slabší" varianta. Fulgurex má naopak volné přídavné kontakty dva a další dva se k němu ještě dají přikoupit a jednoduše namontovat. Síla k jejich přepnutí je někdy ovšem dost značná a přestavník má co dělat, aby to všechno utáhnul.

Běžně používané zapojení Fulgurexu na obr. 8a ukazuje, jak je chybné. Motor je připojen vždy přes dvě diody v sérii, což jednak zbytečně snižuje napětí a navíc vyžaduje dvě vnější diody. Škoda peněz a škoda napětí. Pomoc je jednoduchá. Zapojíme to jako na obr.8b, tedy pouze přerušíme propojení mezi středy koncových přepínačů a sem (tedy na dvě místa místo původního jednoho) přestavník napájíme. Původní zapojení (8a) možná mělo opodstatnění v analogu, neboť ke každému Fulgurexu ušetřilo jeden vodič, v digitálu to nutné není. Ale pozor! Při ovládání signálem ze spínacího dekodéru (místo přepínače Pr) musíme rozlišovat mezi různými typy těchto dekodérů. Některé mají výstupy dva, některé tři, a zapojení je mírně odlišné. Vždy je třeba pečlivě prostudovat přiložený návod a v případě nejasností požádat o informace dodavatele nebo některého zkušenějšího kolegu. (Tento odstavec trochu odbočil, trochu předběhl. Chtěl jsem jen zamezit předčasným a nežádoucím úpravám.)

Ohlas je vůbec velmi zajímavá oblast v elektrickém zapojení modelové železnice. Nejhorší je vynechat ho úplně. Když je použit pro přestavení výhybky přepínač tlačítkový, nemáme o stavu výhybky vůbec žádnou zprávu (kromě toho, že se na ni podíváme). To je stav nejhorší. Naopak nejlepší je mít signalizaci až od samé výhybky. Možná, že by to také šlo provést, ale nikde jsem to zatím neviděl. Nejrozšířenější je hlášení od přestavníku. Pokud jde o přestavník motorický, je mechanické spojení přestavník-výhybka natolik kvalitní, že pokud přestavník hlásí polohu, je velmi pravděpodné, že ve stejné poloze je i výhybka. Rozhodně doporučuji. Takovou mezivariantou je zpětné hlášení od dekodéru příslušenství (LS100). Ten si zachová svůj stav i bez proudu, takže vždy máme zprávu o jeho "poloze", ale jestli dojde k chybě na trase dekodér-přestavník-výhybka, to se už nedozvíme. A navíc je to ve skutečnosti ještě o něco složitější. Takže nedoporučuji.

O přestavnících byla řeč už v Testech 1. Teď nás ještě zajímají vlastnosti elektrické, které vidíme v tabulce:

	Tillig	Fulgurex	Hoffmann	Conrad
volné kontakty	1	2 + 2 (za příplatek)	1 + 1 (za příplatek)	1 + 1 (za příplatek)
zpětné hlášení	ano	ne	ne	ne

Počty kontaktů jsou důležité pro posouzení vhodného elektrického zapojení. K zapojení, ovládajícímu výhybku a dávajícímu zpětný ohlas, musíme ještě počítat s dalšími elektrickými prvky, např. návěstí, ovládání jízdní cesty (např. pomocí modulů BM1) a pod. V podstatě, čím více, tím lépe. Ale např. dva přidané kontakty k Fulgurexu sníží jeho ochotu se přestavovat dost výrazně. Tam, kde máme k dispozici kontaktů málo, musíme přidávat relé. Záleží jen na tom, zda celou situaci řešíme manuálně nebo pomocí digitálu, případně i počítače.

Ještě bych zdůraznil, že počty přídavných kontaktů v tabulce jsou maximální. Ale stojí za úvahu, zda by třeba ke Conradu nebo Hoffmanu nešly přidat nějakým mechanickým spojením ještě další kontakty. Možná, že ano a asi by to bylo levnější, než relé, ale nic takového jsem zatím nezkoušel. Relé cca 200Kč, čtyři kontakty (typ Hoffmann) taky cca 200Kč. Spíš by to bylo vytloukání klínu klínem. Nebo by se musely kontakty použít jiné. Takový mikrospínač B172C s páčkou stojí u EZK 10Kč. Síla na jeho ovládání je minimální. Spřáhnout ho třeba s Conradem nemůže být problém, prostě ho vedle přidělat, aby se o páčku opřela volná strana jezdce. Když to vyzkoušíte dřív, než já, napište.

Zapojení I. - Na obr.3 je zapojení I., které je nejkomfortnější, vyžaduje však dva přídavné kontakty. Ty má např. Fulgurex nebo je nutno použít přídavné relé. Kontakt na srdcovkové kolejnice je už připraven a na jazyky je přiletujeme (Tillig je k výhybce dodává). Vynecháme-li červeně orámovanou část, dostaneme zapojení III.

Zapojení II. - Dá se říci, že identické, jako zapojení I., je zapojení II. (obr.4), které "ušetří" jeden drát do výhybky, ale vyžaduje úpravu křídlových kolejnic (musíme je elektricky oddělit), propojit s jazyky (uvnitř nebo mimo výhybku) a přidat nejméně jeden vývod. Použil bych je pouze v tom případě, že by výhybka už byla takto upravená.

Zapojení III. - Je na obr.5 a je rozhodně nejjednodušší, výhybka (např. EW2) je zcela bez úprav a vyžaduje pouze jeden vodič ke křídlovým kolejnicím (pájecí očko je už ve výhybce připraveno). Největší výhodou je ovšem potřeba pouze jednoho přídavného kontaktu (a ten mají všechny přestavníky). Jediná nevýhoda je, že jazyky jsou napájeny pouze přitlačením k opornicím.Ve schématu, které Tillig dodává s výhybkou, jsou jazyky spojeny vždy s bližší opornicí (naznačeno zeleně). Mé dosavadní testy prokázaly ale značnou nespolehlivost spojení jazyk-opornice pouze přitlačením a naopak obavy ze zkratů v bodě B se při použití propojek nepotvrdily. To je rozhodně příjemné zjištění.

Závěr - Pokud nechceme použít další relé, lze použít pro zapojení I. a II. pouze Fulgurex. K zapojení III. je možno použít Tillig nebo po přidání dalšího kontaktu i Hoffmann nebo Conrad. Nepotřebujeme-li ohlas přímo z přestavníku, potřeba volného kontaktu se o jeden sníží.

Možná, že článek vypadá spíš na návod, než na testy, ale abych ho mohl napsat, musel jsem koupit všechny typy výhybek, všechny typy přestavníků a testovat, testovat.....a toho chci ušetřit všechny další začínající kolegy. Bohužel mohu jen seznámit s výsledky, a to ještě bez dlouhé provozní doby. Variant přichází v úvahu více a rozhodně nemohu dát k lepšímu nějaký jediný a zaručeně správný návod.

Podotýkám, že jsem se snažil pohybovat většinou v oblasti originálních výrobků, bez nějakých dalších úprav. Ale upravit lze, samozřejmě, všechno. Takže i např. výhybky EW1 je možno předělat na EW2, tzn. vyměnit srdcovku a nahradit plastovou část, oddělit elektricky jednotlivé kolejnice a připojit je lepším způsobem atd. Opět je možno použít např. článek pana Daniela Martanoviče. Budu se tomu snažit vyhnout, protože upravit jednu výhybku jde docela dobře, ale dvacet?

Skupina	Název	ovládání (přestavník)	srdcovka ¹⁾	jazyky	el. zapojení
1	EW1, IBW, DKW,DGV	elektromagnetický elektromotorický	plast	dělené	Všechny kolejnice jsou pevně připojené na levou nebo pravou stranu, bez ohledu na zvolený směr výhybky. Žádné dílčí vývody.
2	EW2, EW3, ABW	elektromotorický	kov	v kuse	Srdcovkové kolejnice jsou spojené a mají pájecí očko pro vývod. Jazyky jsou elektricky oddělené a pro jejich připojení jsou přiložena pájecí očka.