Modelspoorwegbouw/Rails

2-rail

Veruit de meeste fabrikanten maken gebruik van een 2-railsysteem, d.w.z. dat de beide spoorstaven van elkaar geïsoleerd op de dwarsliggers zijn, en de stroomtoevoer - doorgaans gelijkstroom - via deze beide plaatsvindt. De polariteit van de spanning is bepalend voor de rijrichting van de trein.
Een bezwaar van dit systeem is dat bij het aanleggen van een keerlus er een kortsluiting ontstaat (+ en - komen tegen elkaar aan). Bij digitale 2-rail systemen is dit eenvoudig te ondervangen met een keerlusschakeling waarmee kortsluiting voorkomen wordt. In een analoog bestuurde baan zal, terwijl de loc in de keerlus rijdt, de polariteit van het aansluitende blok omgekeerd moeten worden.

3-rail

Märklin rails, met middengeleider

Tegenwoordig is Märklin nog de enige fabrikant die een 3-railsysteem hanteert, in de jaren '50 en '60 van de vorige eeuw hanteerde ook Electrotren dit systeem. Het wordt gevoed door een wisselspanning van maximaal 16 volt. Het omschakelen van de rijrichting gebeurt door het kortstondig toevoeren van een z.g. overspanning (24 volt), waardoor een in de locomotief gemonteerd relais aanspreekt en de veldspoelen van de motor ompoolt.
Ook Trix Express reed op een 3-railsysteem, maar de locs werden gevoed met gelijkspanning. Een ander verschil was dat de beide spoorstaven van elkaar geïsoleerd waren, waardoor via de drie beschikbare geleiders, twee locomotieven onafhankelijk van elkaar bestuurd konden worden. Via de bovenleiding kon zelfs een derde trein onafhankelijk gevoed worden, waarbij in alle gevallen de middenleider als stroomterugvoerleinding fungeerde.
De rails zien er wat minder "natuurlijk" uit, door de aanwezigheid van de middenrail of puntkontakten. Kruispunten en wissels moeten zodanig geconstrueerd zijn dat kortsluiting door het sleepkontakt voorkomen wordt.

Hierbij kan opgemerkt worden dat er elektrisch geen verschil is tussen beide railsystemen; beide werken met twee verbindingen. Slechts de positie waar dat gebeurt is verschillend: voor 2-rail zijn dat de linker en rechter railassen en voor 3-rail contacten in het midden van de rail en de beide railassen gezamenlijk. Dit impliceert gelijk dat rijdend materieel niet zomaar uitwisselbaar is: 3-rail materieel zal kortsluiting veroorzaken op een 2-railsysteem en geen mogelijkheid hebben om elektrisch verbinding te krijgen met het besturingssysteem. Dit laatste geldt ook voor 2-rail materieel dat op een 3-railsysteem geplaatst wordt. Wel is er soms de mogelijkheid tot ombouw. Een ander probleem is de maatvoering van wielen en rails: die is ook verschillend voor beide systemen en kunnen tot snel ontsporen leiden. Ombouw zal dus werkzaamheden aan zowel elektrische alsook aan mechanische voorzieningen inhouden.

Voor zowel 2- als 3-railsystemen is ook digitale besturing mogelijk, waarbij continu een (gemoduleerde) spanning op de rails aanwezig is.