Traktionsstromkreis |
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Wie so oft, beginnt dieser Teil ausserhalb der
Lokomotive. Genauer über derselben mit der
Fahrleitung.
Diese war durch die Strecke vorgegeben. Das galt sowohl für die
Spannung
von 15 000
Volt,
die
Frequenz
von 16 2/3
Hertz,
als auch für der Aufbau. Erwähnt wurden diese Angaben im
Pflichtenheft.
Jedoch war mittlerweile klar, dass mit diesem System grundsätzlich
gearbeitet werden würde. Normalspurige Strecken mit abweichendem System
waren selten.
Auch wenn grossartig der Simplon bei den Anschriften erwähnt
wurde, gehörte dieser den
Staatsbahnen
und die fuhren dort immer noch mit
Drehstrom.
Die
Lokomotive wurde nur für den Betrieb unter
Wechselstrom
ausgelegt und konnte auch nicht mit
Gleichstrom
betrieben werden. Neu war hingegen, dass durchaus auch Strecken der
Schweizerischen Bundesbahnen SBB befahren werden sollten. Deren
Fahrleitung,
passte jedoch zu jener der BLS-Gruppe. Um die Fahrleitungsspannung auf das Dach zu übertragen wurden auch hier Stromabnehmer benötigt. Das hier verbaute Modell war jedoch eine Ent-wicklung der SAAS. Die Erfahrung mit der Reihe Be 4/6 zeigte, dass die Mon-tage über den Drehzapfen erfolgen musste.
Diese Bügel wurden für die
Lokomotiven der Schweizerischen Bundesbahnen SBB
entwickelt und sie bewährten sich dort sehr gut. Daher kam auch hier
dieser
Scherenstromabnehmer
zur Anwendung. Die BLS-Gruppe
profitierte so direkt von den gemachten Fortschritten. Gegenüber den auf der Baureihe Be 5/7 verbauten Modellen der MFO, war der neue Stromabnehmer aus dem Hause Sécheron einfacher aufgebaut worden. So fehlten beim Bügel die zahlreichen Abspannungen und auch die Querstange zur Stabilisierung wurde weggelassen.
Neue diagonale Stangen im oberen Teil ergaben den gleichen Effekt.
Positiv für das Fahrzeug war, dass dieser
Pantograph
deutlich leichter war, als das alte Modell.
Um diese
Stromabnehmer
zu heben, musste die Kraft einer
Senkfeder
mit Hilfe von
Druckluft
aufgehoben werden. So konnte die ebenfalls vorhandene
Hubfeder
den Bügel heben. Dieser Vorgang dauerte so lange, bis ein
Widerstand
vorhanden war. Durch die Kraft der
Feder
wurde ein einstellbarer
Anpressdruck
erzeugt. Wurde die
Druckluft
hingegen wieder entfernt, senkte sich der Stromabnehmer durch die Kraft
der Senkfeder und mit Hilfe der Schwerkraft.
Bei den älteren Modellen wurde festgestellt, dass bei starkem
Schneefall die Funktion der Senk- und
Hubfeder
nicht mehr optimal war. Durch den Flugschnee legte sich dieser in den
Federn
ab. In der Folge konnten diese ihre Kraft nicht mehr ausüben. Um hier eine
Verbesserung zu erzielen, wurden die beiden Federn neu unter einer Haube
angeordnet. Eine Lösung, die später auch bei anderen Bügeln verwendet
werden sollte.
Bis jetzt hatten alle acht
Lokomotiven die gleichen Bauteile. Das ändert sich, wenn
wir uns den
Schleifleisten zuwenden. Bei den Modellen der Baureihe
Be 6/8 kamen die damals üblichen einfachen Schleifleisten aus Aluminium zu
Anwendung. Daher mussten diese Maschinen zur sicheren Kontaktaufnahme
beide
Stromabnehmer
heben. Ein Umstand, der jedoch während der Bauzeit verändert wurde und
daher bekamen die Ae 6/8 andere Schleifleisten. Die Reihe Ae 6/8 wurde mit einer Wippe und zwei Schleifleisten mit gemein-samem Notlaufhorn ausgerüstet. Diese Wippe sorgte dafür, dass beide Schleifstücke den Fahrdraht berührten. Dank der Beweglichkeit, war ge-sichert, dass in diesem Fall immer ein sicherer Kontakt vorhanden war.
Aus diesem Grund konnte mit nur einem
Stromabnehmer
am
Fahrdraht
ge-fahren werden. Da diese Lösung neu war, hoben jedoch auch diese
Maschinen zur sicheren Übertragung beide Bügel. Die von den beiden Stromabnehmern auf das Dach der Lokomotive über-tragene Fahrleitungsspannung wurde der Dachleitung zugeführt. Diese ver-band sowohl die beiden Pantographen miteinander und diese mit dem Hauptschalter in der Mitte der Lokomotive.
Damit ein defekter
Stromabnehmer
abgetrennt werden konnte, waren einfache
Trennmesser
vorhanden. Diese konnten aus dem
Maschinenraum
heraus geöffnet werden, so dass dazu das Dach nicht betreten werden
musste.
Nicht mehr vorhanden war die
Blitzschutzspule. Deren Funktion war nicht optimal, da ein Blitzschlag
trotzdem zu Schäden führen konnte. Zudem waren solche Treffer selten,
daher konnte man auf die
Spule
verzichten. Zum Schutz der Anlagen war ein einfacher
Überspannungsableiter
vorhanden. Dieser erzeugte einen
Kurzschluss,
wenn die
Spannung
deutlich über den üblichen 15 000
Volt
lag. So sollte ein besserer Schutz erzielt werden.
Mit dem
Hauptschalter
wurde die
Lokomotive zum
Fahrdraht
geschaltet, oder davon getrennt. Es kam hier das sich bei den bisherigen
Baureihen bewährte Modell mit einer Löschstrecke in einem Ölbad zur
Anwendung. Es zeigte sich hier, wie gut diese
Ölhauptschalter
waren. Die Funktion war zwar gegeben, aber die Löschstrecke konnte nur
eine bestimmte
Leistung
abschalten. Wurde diese überschritten, konnte die Lokomotive explodieren. Um dieses Problem zu bekämpfen, wurde nicht der Haupt-schalter geändert. Ein bei der Steuerung zum Hauptschal-ter eingebautes Relais sorgte dafür, dass die Kontakte bei zu hohen Strömen nicht mehr geöffnet werden konnten.
Der in diesem Fall vorhandene
Kurzschluss
musste durch den
Speisepunkt
der
Fahrleitung
abgeschaltet werden. So sollte verhindert werden, dass sich Ölgas bilden
konnte und dieses die
Lokomotiven in Brand setzte. Die im Ölhauptschalter geschaltete Spannung aus dem Fahrdraht wurde erneut einer Dachleitung zugeführt. Diese zog man in die Mitte der Lokomotive.
Dort erfolgte schliesslich die Einführung in den
Maschinen-raum
und der Anschluss der Leitung am
Transformator.
So konnte verhindert werden, dass Leitungen mit Hoch-spannung im Innern
der
Lokomotive geführt werden muss-ten. Eine durchaus
übliche Massnahme der damaligen Zeit. Der Anschluss der Leitung erfolgte an der primären Spule des Transformators. Diese Primärwicklung war an ihrem anderen Ende mit dem Kasten verbunden wurden. Die Rückleitung der Spannung zum Kraftwerk erfolgte ab dort mit Litzen auf die Drehgestelle und an den Trieb-achsen mit Erdungsbürsten auf die Schienen.
Die sechs Bürsten in den beiden
Drehgestellen
waren dabei unterschiedlich lange und die Kürzeste war mit einem
Widerstand
versehen worden, der den
Strom
beschränkte. Dadurch konnte ein Strom fliessen und Leistung vom Kraftwerk übertragen werden. Auf den Aufbau des Transformators hatten die unterschiedlichen Datenblätter der acht Lokomotiven keinen Einfluss.
Da jedoch im Lauf der Jahre Verbesserungen umgesetzt wurden,
konnte mit der gleichen Technik eine leicht höhere
Leistung
übertragen werden. Wie sich das auswirkte, werden wir später noch genauer
ansehen, denn noch muss die
Spannung
verringert werden. Die Wicklung enthielt auch die Anzapfungen für die angeschlossenen Verbraucher. Für den Traktionsstromkreis waren zwölf Abgriffe in der Spule vorhanden. Auf die galvanische Trennung wurde jedoch verzichtet.
Der Grund war simpel, denn mit dieser Bauweise konnte sehr viel
Gewicht eingespart werden. Man versuchte das verfügbare Gewicht so gut es
ging in
Leistung
zu investieren. Die Nachteile waren hier nicht so gross, wie man meinen
könnte. Die zwölf Anzapfungen wurden schliesslich zur Regelung der Spannung geführt. Dabei kam bei diesen Lokomotiven die Schaltung zur Anwendung, die man bei der SAAS für die Maschinen der Schweizerischen Bundesbahnen SBB entwickelt hatte.
Daher wurden die einzelnen
Anzapfungen
des
Transformators
mit einem Schaltelement verbun-den. Dieses wurde vom Hersteller als
Schütz
bezeichnet. Es lohnt sich, daher, wenn wir etwas genauer hinsehen. Im Gegensatz zu den üblichen elektropneumatischen Hüpfern, wurden hier andere Bauteile verwendet. Diese wurden nicht mehr elektrisch, sondern nur noch mechanisch angesteuert. Diese Veränderung führte dazu, dass man von einer Schützensteuerung sprach.
Die Funktion für die Übertragung der
Spannung
war jedoch unverändert. Der Grund für den Wechsel war, dass man sich
gegenüber der
Hüpfersteuerung
weniger Störungen erhoffte.
Eine
Nockenwelle
steuerte die einzelnen
Ventile
der
Schütze
und schaltete diese so, dass die gewünschten
Verbindungen
erstellt wurden. Die Nocken auf der Welle verhinderten jedoch, dass
feindliche Schütze geschaltet werden konnten. Eine Lösung die bei
Verbrennungsmotoren angewendet wurde. Nur wurden hier an der Stelle von
Ventilen, die Schütze angesteuert. Jedoch war auch dieser Schütz nicht
schnell genug um die
Spannungen
ohne Unterbruch zu schalten. Die von den Schützen geschaltete Spannung wurde anschliessend Drosselspulen zugeführt. Diese Spulen waren mit ihren Endan-schlüssen immer an einem Schützen angeschlossen worden.
Deren mittlere
Anzapfung wurde einer weiteren
Drosselspule
zugeführt. Das erfolgte so lange, bis letztlich nur noch die Leitung mit
der
Spannung
für die
Fahrmotoren
übrigblieb. Diese
Überschaltdrosselspulen
führten jedoch zu einem Gewicht, so dass die Einsparungen gering waren. Dank den Überschaltdrosselspulen war es möglich, die Fahrstufen ohne Unterbruch der Spannung zu schalten. Zudem konnte die mögliche Anzahl der Fahrstufen angepasst werden.
In der Folge wurde aus den zwölf
Anzapfungen
24
Fahrstufen
mit den entsprechenden
Spannungen
erzeugt. Gerade diese Reduk-tion der Schaltelemente, war eine Besonderheit
der SAAS, denn damit wurden deutlich weniger Anzapfungen benötigt, als bei
einem
Stufenschalter.
Nach der
Schützensteuerung,
beziehungsweise nach den
Drosselspulen,
wurde die
Spannung
mit unterschiedlicher Höhe den
Wendeschaltern
zugeführt. Diese stellten die notwendigen Schaltungen für die
Fahrrichtungen her. Für jede
Triebachse
war ein eigener Wendeschalter vorhanden. Daher konnte mit abheben der
Kontakte bei diesem Schalter eine Triebachse abgetrennt werden. Eine
Reduktion der
Zugkraft
war jedoch die Folge.
Die drei Wendeschalter eines
Drehgestells wurden mechanisch zusammengeschaltet. Dadurch
wurden diese Schalter pro Drehgestell nur mit einer Regelung versehen.
Fiel daher einer der drei
Wendeschalter
wegen einem Defekt aus, hatte die
Lokomotive nur noch die halbe
Leistung
zur Verfügung. In diesem Fall musste diese Regelung durch das Personal
ausgeschaltet und der Wendeschalter in der Mittelstellung blockiert
werden. Jeder Triebachse waren zwei Fahrmotoren zugeordnet worden. Das hatte zur Folge, dass diese Lokomotive effektiv zwölf Motoren hatte. Da jedoch die beiden einer Achse zugeordneten Einheiten in Reihe geschaltet wurden, konnte bei jeder Triebachse nur die Abtrennung beider Motoren erfolgen.
Daher wurde in diesem Fall auch von sechs Zwillings-motoren
gesprochen. Wir befassen uns jedoch vorerst nur mit einem
Fahrmotor,
denn alle waren gleich aufgebaut. Es kamen fremdventilierte, sechspolige Reihenschluss-motoren mit Kompensations- und geshunteten Wende-polwicklungen zum Einbau. Bis zu diesem Punkt, galt die Einheitlichkeit auch für die beiden Baureihen.
Jedoch wurde die
zeitliche Differenz dazu genutzt, den Motoren andere Kennzahlen zu geben.
Daher müssen wir nun zwischen den Be 6/8 und den Ae 6/8 unterscheiden.
Begonnen wird natürlich mit den älteren Modellen. Jeder Motor hatte bei der Baureihe Be 6/8 eine Leistung von 386 PS erhalten. Bei einer maximalen Spannung von 398.5 Volt betrug der maximale Strom 890 Ampère.
Die Tourenzahl lag bei 1 180 Umdrehungen pro Minute. Wichtiger war
jedoch bei einer
Lokomotive die
Anfahrzugkraft.
Diese wurde für jeden Motor mit 27 kN angegeben. Während der Dauer einer
Stunde konnte jedoch noch eine
Zugkraft
von 19.9 kN abgerufen werden.
Da die vier
Lokomotiven der Baureihe Ae 6/8 einige Jahre später
ausgeliefert wurden, gab es Veränderungen. In der Folge sollten diese
Maschinen die gleichen Motoren bekommen. Das galt jedoch nur für deren
Aufbau, das Gewicht und die Abmessungen. Wegen den neuen
Fertigungsmethoden konnte nun aber eine höhere
Leistung
abgerufen werden. Daher müssen wir uns deren Leistungsdaten etwas genauer
ansehen.
Die Motoren waren in der Lage etwas höhere
Ströme
zu verkraften. Dadurch stieg die maximale
Anfahrzugkraft
auf 29 kN pro
Fahrmotor.
Bei einem einzelnen
Triebmotor
mag der Anstieg gering sein, aber auf die
Lokomotive hochgerechnet, bedeutete das eine Steigerung
um 24 kN. Mit einer Anfahrzugkraft von 348 kN war die Maschine sehr gut
bestückt worden. Mit Ausnahme der Doppellokomotiven und der Reihe
Re 6/6, sollte der Wert
nicht mehr so schnell erreicht werden.
Wenn wir uns aber die
Leistungsgrenze
ansehen, erkennen wir, dass es bei der dort verfügbaren
Zugkraft
kaum mehr Unterschiede gab. Hier konnte jeder
Fahrmotor
20.4 kN abgeben. Zur Reihe Be 6/8 war das eine Steigerung um 0.5 kN, oder
total um 6 kN. Dabei lag die massgebende Geschwindigkeit bei 54 km/h und
somit leicht über den älteren Modellen. Sie sehen, dass sich die höheren
Ströme
nur bei der
Anfahrzugkraft
auswirken konnten. Damit mit der Lokomotive die starken Gefälle der Bergstrecke in alleiniger Fahrt absolviert werden konnten, musste eine verschleisslose Bremse vor-handen sein. Aus diesem Grund wurden die Wendeschalter so aufgebaut, dass die Umschaltung der Fahrmotoren auf den elektrischen Bremsbetrieb möglich wurde.
Die nun umgeschalteten
Triebmotoren
wurden so gruppiert, dass sie durch eine Fremderregung be-gannen
elektrische Energie zu erzeugen. Daher wurden die Fahrmotoren ab dem Transfor-mator mit Wechselstrom aus der Fahrleitung fremd-erregt. Damit begannen die zwölf Motoren elek-trische Energie zu erzeugen.
Diese Energie wurde dann den im
Maschinenraum
montierten gusseisernen
Widerständen
zugeführt und dort in Wärme umgewandelt.
Diese
Widerstands-bremse
ermöglichte eine alleinige Talfahrt der
Lokomotive auf der
Bergstrecke
mit bis zu 27 ‰
Gefälle.
Die
Leistung
dieser elektrischen
Widerstandsbremse
konnte während der Fahrt mit Hilfe der
Schützensteuerung
geregelt werden. Dabei wurde mit den Schützen die Erregung der
Fahrmotoren
und so deren Leistung verändert. So konnte die
elektrische
Bremse in 13
Bremsstufen
reguliert werden. Es war also möglich, den
Bremsstrom
dem Gefälle der Strecke anzupassen und so die Geschwindigkeit zu
regulieren. Ein Punkt, der bei der Fahrt wichtig war.
Da die
elektrische
Bremse eine Fremderregung hatte, die ab dem
Transformator
erfolgte, konnte sie nur genutzt werden, wenn die
Spannung
in der
Fahrleitung
vorhanden war. Kam es jedoch zum Ausfall derselben, konnte mit der
Lokomotive nicht mehr elektrisch gebremst
werden. Auf der Talfahrt musste daher nach den Vorschriften auf dem
nächsten
Bahnhof
angehalten werden. Ein Punkt, der aber bei den meisten
Triebfahrzeugen
galt.
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