レールへの給電 (D.C.フィーダー) 位置と走らせる列車の関係を理解する

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電気の流れを把握する

どのコントローラでどう列車を走らせるか?
思い通りにコントロールするにはフィーダーを適当な箇所に取り付けて
適切にレールに電気が流れるようにする必要があります。

どのコントローラでどのレールを走る列車をコントロールするか?
列車を走らせるには D.C.フィーダーを適切な位置に取り付けて、レールに電気が流れるようにする必要があります。
ポイントによる分岐が増えてレイアウトが複雑になっていくのにつれて電気の流れも把握が難しくなっていきます。
本記事では応用が効くようにするために、ポイントをどう電気が流れるのかという基本を紹介します。
なお、本記事ではトミックスのような完全選択式のポイントを対象に記載しています。

概要的な説明は以下の記事も参考にしてみてください。

給電(フィーダー)位置の決め方

電気の流れと進行方向

鉄道模型では、レールに流れる電気の方向によって列車の進行方向が決まります。
コントローラーからレールに供給された電気は列車の車輪から取り込まれ、モーターに流れることで列車は動きます。
進行方向に向かって右側のレールが+になります。これは全世界共通ルールです。

電気の流れと列車の進行方向

一本のレールを行ったり来たり、あるいはエンドレスなレイアウトであれば、これだけで十分ですが、実際にはポイントによる分岐やさらに複線であったり、別路線であったりと複雑なレイアウトになっていることが多いと思います。
ポイントを用意することで進路は増えていきますので、ポイントを含むレイアウトでの電気の流れを理解することが鍵となります。

電気の流れるレール上に複数の列車(それぞれにモーターがある)が存在すると、同時に動きます。モーターの特性により動き出しや走る速度は異なることがあります。コントローラーの性能によって、給電量が不足することがありますので、気をつけます。

完全選択式ポイントは開通側のみに通電する

ここではトミックスの完全選択式のポイントを前提として記載します。メーカーによってポイントの通電の仕方は異なりますので、お気をつけください。

完全選択式ポイントでは開通方向のみに電気が流れるようになっています。

完全選択式ポイントにおける開通方向と通電

フィーダーを分岐の根っこ側に取り付けることで、上図のようにポイントが曲線側に開通している場合は曲線側に電気は流れます。つまり、ポイントの開通方向と走行する列車は一致します。
直線側に開通していれば、直線側の列車が走行します。開通してない側に列車があったとしても、電気が流れないため走行しません。

通常はポイントの根っこ側にフィーダーは取り付けます。駅の待避線を考えると良いですが、一台のコントローラで通過線と待避線両方の列車をポイントの開通方向に合わせてコントロールできます。
図では2線に分岐している場合ですが、もちろんさらにポイントを増やして3線、4線・・・10線にしたとしても同様です。

フィーダーを分岐側に取り付けた場合

フィーダーをポイントの分岐側に取り付けた場合にどうなるかみていきます。

下図のように分岐直線側にフィーダーを取り付けた場合、ポイントを曲線側に開通したとしても曲線側には電気が流れないため曲線側の列車は動かすことができません。直線側にはポイントの開通方向に関係なく電気を流せるため、直線側の列車を走らせることは可能です。

分岐側にフィーダーを取り付けた場合

上図や以降の図中の+レール/ーレールは列車の位置によって電気が流れる可能性があるという意味で示しています。正確には列車を通じて+レールとーレールが繋がることで電気が流れます。

このようなフィーダーの取り付け方を活用する場合もあります。以降で紹介します。

フィーダーを分岐側に取り付けて列車を別々にコントロールする

あえて分岐側にフィーダを取り付けることで、分岐の直線側と曲線側の列車を異なるコントローラーで別々に制御することができます。例えば、本線から分岐する支線を作った場合に、本線と支線に別々に列車を走らせたい場合があると思います。
こういった場合は分岐側にフィーダーを取り付けます。

分岐側にフィーダーを取り付けることで列車を別々にコントロールする

2列車を別々に走らせるにはコントローラも2台必要になります。

電気の流れを断ち切るギャップ

上図のケースで直線側がエンドレスレイアウトの場合に、ポイントを曲線側に開通させた状態で2台のコントローラで反対方向に電気を供給してしまうと問題です。そういったトラブルを防止するために、図のようにギャップを入れておくこともできます。ギャップは意図的に電気の流れをそこで断ち切るために利用します。
トミックスレールではレールを接続するためのジョイナーをギャップ仕様のものに交換することでギャップを設けます。

ギャップを設けるとその部分を超えて列車を走らせるには2台のコントローラが必要になります。もしくは少し給電方法を工夫する必要があります。自信が作成中のレイアウトでもそのケースが出てきますので、追って取り上げたいと思います。

複数のコントローラから電気を供給する場合、同時に同じ列車に対して給電することがないよう気をつけましょう。なお、コントローラーが電気的な異常を検出するとブレーカーが作動するようになっています。ブレーカーが作動すると一度コントローラの電源を落として電気の流れを確認します。ブレーカーはショート(レール間に金属が挟まってしまった等)の場合にも作動します。安全のための仕組みです。

トミックスの D.C.フィーダー

最後にトミックスから発売されている D.C.フィーダーをまとめておきます。他社のレールの場合はメーカーに応じた給電方法を確認ください。
レールの種類に応じて適切な D.C.フィーダーを利用する必要があります。

D.C.フィーダーN

単線のストレートレールやカーブレールに給電するためのフィーダーで、レール中央の取り付け箇所に差し込むことで給電します。以前からある最も基本的なタイプのフィーダーです。

ワイドレール・スラブレール用D.C.フィーダーN

ワイドレールやスラブレール、ワイドトラムレールに給電するためのフィーダーです。レール裏面に取り付けるための爪があるのでパチンと取り付けが可能です。
ワイドレールのカーブレールはカントつきということもあって利用される方も多いと思います。ワイドレールにはこちらのフィーダーが必要になりますので、お間違い無いよう。

まとめ

最後にまとめです。

  1. フィーダーはポイントの分岐元(根っこ側)に取り付けるのが基本。
  2. 分岐側で列車を別々に動かしたい(制御したい)場合は、分岐側のレールにフィーダーを取り付ける。
    コントローラーも追加が必要。
  3. ギャップジョイナーを利用することで電気の流れを断ち切ることができる。
  4. フィーダーはレールの種類に応じて適切なものを選択する。

ギャップを使った場合など、複雑な運転をしたい場合の応用はありますので、追って紹介できればと思います。

記事の内容が参考になれば幸いです。皆様の鉄道模型ライフがより楽しくハッピーになりますように!