mj-guiden / teknik / tekniken som får tågen att rulla /
7
Den principiellt viktiga skillnaden mellan 2R och 3R
Det finns en principiellt viktig skillnad mellan 2R och 3R:
- Med 2R måste man hålla reda på spänningens polaritet när man kopplar ihop sin räls.
- Det behöver man inte tänka på med 3R.
Denna skillnad uppenbarar sig i två sammanhang: vändslingor och växelns hjärtstycke.
Vändslinga 2R
Med 2R är de två rälerna motstående elektriska poler och strömmen leds genom loket från den ena rälen till den andra. Så länge man bygger en s.k. rundbana där loket hela tiden kör åt samma håll är detta inget man behöver fundera på. Däremot, om man har någon form av vändslinga på sin bana så uppstår ett problem: när vändslingan sluts kommer räler med motstående polaritet att möta varandra och orsaka kortslutning.
Vändslinga i 2R: när slingan sluter sig möts motstående poler och orsakar kortslutning.
I teorin är lösningen att göra vändslingan elektriskt isolerad från den övriga rälsen och sätta strömbrytare vid skarvarna (A och B i bilden nedan).
Vändslinga med strömbrytare som förhindrar kortslutning.
Man sluter strömbrytare A (se bild ovan); kör in i vändslingan över A och stannar loket i vändslingan; öppnar strömbrytare A så vändslingan blir strömlös; sluter strömbrytare B så att vändslingan blir strömförande igen men nu med omvänd polaritet; loket kan köra ut ur vändslingan.
Den proceduren är ju ganska omständlig men kan bli avsevärt lättare att hantera om man kör med digital tågstyrning. Då kan man installera s.k. vändslingeautomatik, en elektronisk komponent som sköter detta med strömbrytarna automatiskt och det utan att loket
ens behöver stanna. Vändslingeautomatik är standardförfarande på 2R-anläggningar med digital tågstyrning.
Växelns hjärtstycke 2R
En annan sak att hålla reda på med 2R är växelns s.k. hjärtstycke där rälerna korsar varandra. I hjärtstycket måste rälerna isoleras från varandra för att undvika kortslutning. Det isolerade hjärtstycket måste vara så pass långt att ett hjul inte kan nudda de två rälerna samtidigt. På så vis undviker man kortslutning.
2R-växel med isolerat hjärtstycke (svart).
Men det kan skapa ett nytt problem. När ett lok passerar det isolerade hjärtstycket kommer hjulet för ett kort ögonblick att vara strömlöst och inte leda någon ström till lokets motor. Om lokets övriga hjul, som rullar på strömförande räler, inte har fullgod elektrisk kontakt med rälen av någon anledning, kanske smuts på rälen, riskerar loket att bli strömlöst och stanna i växeln. Stora lok med många hjulpar brukar inte vara något problem, men små lok med bara två eller tre hjulpar kan bli stående.
Om alla lok på anläggningen har god strömupptagningsförmåga kan man lämna hjärtstycket utan ström. Om så inte är fallet behöver man strömsätta hjärtstycket och byta dess polaritet beroende på om loket ska köra rakt fram eller svänga i växeln.
Om loket kommer från vänster i bild (A) och kör rakt fram genom växeln (mot B) rullar det vänstra hjulet över hjärtstycket och hjärtstycket ska då ha grön polaritet enligt bild. När växeln är lagd så att loket svänger åt vänster (mot C) rullar istället det högra hjulet över hjärtstycket och hjärtstycket ska då ha röd polaritet.
2R-växel med polariserat hjärtstycke.
Med ett par extra kablar och en enkel strömbrytare kan man för hand växla polaritet i hjärtstycket när man lägger om växeln.
Men framförallt finns det komponenter, både analoga och digitala, som sköter polariseringen automatiskt. Till exempel en växelmotor eller dekoder som, utöver att lägga om växeltungan, också byter polaritet i hjärtstycket. Även detta är ett standardförfarande på 2R-anläggningar.
Notera att beskrivningen ovan är en principdiskussion; de praktiska lösningarna avseende strömbrytarnas antal och placering i vändslingan, liksom hjärtstyckets utformning, varierar beroende på rälsfabrikat och val av elektronik - alla har de dock syftet att förhindra kortslutning.
Vändslinga och växelns hjärtstycke 3R
Men med 3R behöver man alltså inte hålla reda på rälernas polaritet eftersom de båda rälerna har samma polaritet och vändslingor således inte orsakar kortslutning. Och växelns hjärtstycke utgör heller inget problem eftersom båda rälerna alltid har samma polaritet samt att mittledaren utformas så att den inte kommer i kontakt med rälerna när de korsar varandra i växeln.
Växel och vändslinga i 3R.
3R är alltså lite enklare att hantera rent elektrisk.
2R kräver lite mer kabeldragning och elektronik för vändslingor och växlar.