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BLOCK SYSTEME

PRINCIPE DU BLOCK-SYSTEME

Tout comme les réseaux ferroviaires réels, les réseaux de modélistes sont protégés par block-systeme.

Le réseau est divisé en secteurs appelés " cantons ", ces cantons sont isolés électriquement les uns des autres.

La présence d’un convoi (ou un seul wagon), provoque dans le canton qu’il vient de quitter l’allumage d’un feu rouge qui interdit au train suiveur de pénétrer dans le canton occupé. Le canton précédant ce train suiveur présentera un feux jaune indiquant au second train suiveur de ralentir.

 

Exemple : Dès que le premier essieu de la loco pénètre dans le canton 1 :

Le canton 2 se trouve verrouillé en présentant un feu rouge interdisant la pénétration sur le canton 1 , à un éventuel train suivant.

Le canton 3 n'empêchera pas un éventuel train de rouler, mais présentera un feu jaune, lui signalant de ralentir car le canton suivant lui présentera un feu rouge d'arrêt.

Le canton 4 n'empêchera pas un éventuel train de rouler, mais présentera un feu vert lui indiquant que la voie est libre.

 

IMPLANTATION DES ZONES

Par définition il est nécessaire d'avoir au moins un canton de plus que de convoi en circulation. Théoriquement 8 cantons permettent la circulation maximale de 7 convois. Mais pour obtenir des circulations fluides, sans arrêts ni ralentissements répétés, il est vivement conseillé de laisser au moins trois cantons ou plus de libre.

La longueur de chaque canton devra être impérativement supérieure à celle du plus long convoi, afin qu'il n'occupe qu'un seul canton à l'arrêt devant un feu rouge.

En Ho J'ai adopté une longueur de 80cm pour la zone de ralentissement et 40cm pour la zone d'arrêt.

Il est évident que l'emplacement des cantons devront être définis par le profil du terrain et des équipements (gares, aiguillages, tunnels...) de manière à obtenir des circulations réalistes. Pas de queue de train à l'arrêt qui dépasse d'un quai ou d'un tunnel par exemple.

 

PRINCIPE DU SYSTEME 3 FEUX

 

Pour obtenir une signalisation dite 3 feux (vert, jaune, rouge), il est nécessaire que les feux des cantons soient imbriqués.

Reprenons l'exemple ci-dessus :

Lorsque le canton 1 est occupé, le relais C2 est appelé : Un premier contact allumera le feu rouge d'entrée du canton 2, tandis qu'un second contact solidaire allumera le feu jaune du canton 3.

Le canton 2 n'étant pas occupé, le relais C3 n'est pas appelé, le premier contact de C3 réalimente le feu jaune du canton 3 en passant par le second contact de C2, et le second contact de C3 allume le feu vert du canton 4.

Cela est un peu rébarbatif, mais le schéma ci-dessus vaut mieux qu'un long discours.

 

ALIMENTATION

Voici un block-systeme que j’ai développé dans les années 1980 et qui est spécifiquement adapté à mon alimentation " HORNBY ZERO1 ", qui malgré son âge, me donne toute satisfaction et pour laquelle je trouve encore des récepteurs, lesquels peuvent débiter 4 ampères, donc commander éventuellement du LGB.

Il s’agit d’une alimentation à commande digitale 32bits qui dispose de 16 canaux traction et 99 canaux accessoires, sa puissance permet de commander simultanément jusqu'à 5 convois. Elle est dotée de simulation d’inertie au démarrage et au freinage, permet la commande en UM et surtout est très bien protégée électroniquement.

Bref rien à voir avec les centrale DCC d’aujourd’hui, mais il y a plus de 20 ans c’était très honorable.

 

COMPATIBILITE - INCOMPATIBILITE

Ce système à été conçu à l'origine pour du courant fixe de 17V alternatif.

Il peut également fonctionner en courant continu, variable en tension; Par contre il faut veiller à bien raccorder l'entrée positive du 741 aux positifs communs des alimentations "traction" & "détection" le positif traction étant comme il se doit raccordé au rail droit. En cas d'inversion de marche, la détection ne s'effectuerait pas au dessous de 5,2V

En digital DCC seule la détection fonctionnera correctement. Le ralentissement ne sera pas géré quant à l'arrêt et redémarrage ils seront brutaux. Il est nécessaire dans ce cas de renvoyer des ordres aux décodeurs, ce qui complique singulièrement le montage.

CAHIER DES CHARGES

Pour répondre au cahier des charges il fallait réunir les conditions suivantes :

 

PRINCIPE DE LA DETECTION

 

Pour son fonctionnement, l’électronique du block fait appel à une alimentation séparée de 15V continu.

Pour alimenter la locomotive, le courant traction de 17V alternatif traversera deux diodes 1N4001 montées tête-bêche, on exploitera alors la DDP qui va alors être induite à leurs bornes. Un AOP (ampli opérationnel) monté en comparateur mesurera cette DDP et fournira un faible courant de sortie qui amplifié par le transistor T1 attaquera la bobine du relais.

La bonne sensibilité de ce montage, (>300 Kilohms) permet donc d’utiliser des essieux graphités.

Pour info, un simple doigt humide posé en travers des voies suffit pour activer le block. Très pratique si vous êtes loin du poste de commande et qu’une catastrophe est imminente…

 

DESCRIPTION DES COMPOSANTS

Valeur/Référence

Fonction

2200 ohms

Résistance : Limite le courant de T1
1500 ohms

Résistance : Limite le courant de la LED de signalisation d'occupation de canton

50 ohms >5W

Résistance variable : Assure le ralentissement avant le signal d’arrêt

10mF 25V

Condensateur : Polarise T1

100mF 25V

Condensateur : Favorise le maintien du relais et évite son éventuel battement que causeraient des mauvais contacts

2 x 1N4001

DiodesD1/D2: Permettent de générer la DDP

1N4001
Diode : Protection anti-retour
LED
LED : Signalisation d'occupation de canton

2N 1711

Transistor T1: Amplifie le signal de sortie de l’AOP pour commander le relais

LM 741

Ampli Opérationnel : Permet de capter la DDP aux bornes de D1/D2

722

Relais européen (4RT) : Permet le ralentissement, l’arrêt et la signalisation trois feux

 

IMPLANTATION DU BLOCK-SYSTEME

Voici le montage implanté sur un canton, il ne reste plus qu'à interconnecter les feux entre les différents modules comme nous l'avons vu ci-dessus au chapitre "Principe du système 3 feux"

La diode "d" permet une éventuelle marche arrière devant un signal fermé.

La résistance variable doit être au moins égale voire supérieure à 5W, bobinée si possible, on trouve également des potentiomètres bobinés >5W .

L'alimentation traction "T" sera en 17V alternatif ou 12V continu.

L'alimentation Détection "D" sera en 15V continu.

L'alimentation Signaux "S" sera en 12/15V. La résistance " r " limite le courant de la LED en service.

 

MODIFICATION DE LA DETECTION POUR DU LGB EN EXTERIEUR

Voici une modification réalisée par José CASOL qui permet d'utiliser mon block système en extérieur avec du matériel LGB

 

_ Remplacement des diodes de détection par des MD 6499 ou BY255 plus puissantes (6A).

_ Mise en série d'une résistance de 22Kohm avec une résistance variable de 22Kohm à l'entrée du LM741 afin de permettre l'abaissement de la sensibilité du block pour qu'il puisse être utilisé en extérieur.

ESSIEUX GRAPHITES

Avantages :

Le graphitage des essieux est à mon avis un des meilleurs systèmes de protection.

Il est très discret, peu coûteux, et surtout très facile et rapide à mettre en oeuvre.

Principal avantage, il permet la protection de tout le matériel roulant, ce qui est appréciable quand le dernier wagon se détache et n’est pas muni d'éclairage.

 

Voici ma méthode pour graphiter un essieu en Ho :

Il faut se procurer du graphite liquide. J’utilise du " Blindotub " de la marque KF. Ce produit est utilisé pour blinder le fond des tubes cathodiques. Il se présente sous forme de bombe aérosol et s’achète dans les magasins d’électronique, (Conrad, Radiospsare…).

Il faut donc extraire une petite quantité de produit de la bombe en pulvérisant le produit dans un petit récipient, (capsule de bouteille par exemple), attention au doigts. Ne pas tenter de vaporiser directement sur l’essieu.

Prendre ensuite un petit pinceau et déposer une FAIBLE quantité de produit sur le manchon isolant au dos de la roue, en débordant sur l'essieu et la roue, de manière à le court-circuiter.

J’insiste bien sur le fait que la quantité doit être minimale, car plus la couche sera épaisse et plus la résistance sera faible, on pourrait alors assister à un échauffement pouvant déformer voir fondre le manchon.

Un essai préalable est nécessaire au départ. J’en ai graphité des centaines sans problème.

Laisser sécher une bonne heure minimum, avant utilisation.

Il est possible de vérifier la résistance d’un essieu ou bogie en le plaçant sur un coupon de rail volant, relié à un contrôleur commuté en ohmmètre, on doit obtenir une valeur >10Kilohm.

Pour les possesseurs de matériel en N ou Z il faut tester, je n’ai jamais essayé, mais cela devrait fonctionner, il faut simplement être plus minutieux.

 

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