Auswirkung der EMV-Anforderungen auf den Netzteilentwurf für Modellbahnsysteme

Abstract

Klassische Modellbahnsysteme werden mittels eines Streufeldtransformators zur Netztrennung versorgt. Für Systeme mit Gleichspannung wird ein Gleichrichter zwischen dem regelbaren Trafoausgang geschaltet, für Wechselspannungssysteme entfällt dieser. Der Transformator dient gleichzeitig zur Stellung der Ausgangsspannung und damit der Fahrgeschwindigkeit sowie zur Versorgung von weiteren Lasten (Weichenantrieb, Beleuchtung). An den entsprechenden Ausgängen wird die Gleisanlage angeschlossen, auf der eine oder mehrere Lokomotiven durch Kleinmaschinen mit Bürsten angetrieben werden. Die auftretenden EMV-Störungen werden hierbei vom Strom über die Bürsten des Motors, dem Stromfluss innerhalb der Lokomotive über sich drehende Teile des Getriebes oder des Gestänges sowie dem Stromfluss über den Rad-Schiene-Kontakt erzeugt. Der Transformator selbst erzeugt, den Einfluss des Gleichrichters ausgenommen, keine EMV-Störungen. Er dient vielmehr als Filterelement zum Netz hin. Diese Rundfunkstörungen sorgen seit der Existenz des Modellbahnsystems zu Komplikationen mit dem Rundfunk im Frequenzbereich der Mittelwelle, der in Deutschland jedoch an Bedeutung verloren hat. Aus diesem Grund wurde im letzten Jahrhundert eine Messung der Funkstörspannungen am Gleis gegenüber PE mit einem Tastkopf in den EMV-Normen aufgenommen, die immer noch Bestand hat (1). In der Norm ist nicht spezifiziert, an welcher Stelle am Gleis oder auf welchem Leitungsabschnitt die Störspannung erfasst werden muss. Der Messpunkt wird vom jeweiligen Prüfer bestimmt.