Neben- und Hilfsbetriebe |
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Es würde wie eine Wiederholung klingen, wenn ich erwähnen würde,
dass wir auch hier die Baureihe
Ae 4/4
vorfinden. Daher lasse ich es, denn auch bei den
Hilfsbetrieben
wurde nicht viel verändert und das war nicht nur auf diese Baureihe
beschränkt. Vielmehr versucht man hier einheitliche Baugruppen zu
verwenden, denn nur so können die im
Lager
vorgehaltenen Ersatzteile möglichst gering gehalten werden.
Beginnen wir auch hier die Betrachtung mit den Nebenbetrieben der
Lokomotive.
Wobei sich das hier gegenüber der Baureihe
Ae 4/4
einfach darstellen sollte. Der Grund war, dass alle Bereiche, die nicht
direkt mit der Traktion zu tun hatten, bei dieser Baureihe als
Nebenbetriebe bezeichnet wurden. Wir hier verwendet jedoch die
Unterscheidung in Neben- und Hilfsbetriebe. Damit bleibt für Sie alles
gleich und Sie werden nicht durch unterschiedliche Begriffe verwirrt.
Wie bei den meisten Maschinen in der Schweiz bestanden diese
Nebenbetriebe lediglich aus der eingebauten
Zugsheizung.
Benötigt wurde diese nur um
Reisezugwagen
zu heizen. Diese Zugsheizung war jedoch anders aufgebaut, als das heute
der Fall ist. Den Grund finden wir in dem Bereich, der die
Lokomotive
besonders machte, denn bei einer Doppellokomotive bieten sich immer zwei
Lösungen an.
Es wurde für die
Zugsheizung
an der
Primärwicklung
des Transformators
jeder Hälfte eine entsprechende
Anzapfung
vorgesehen. So stand die
Spannung
von 1000
Volt
zur Verfügung. Die Spannungen von der Regulierwicklung wurden vom
Transformator je einem eigenen Heizhüpfer zugeführt. Dabei waren diese
beiden
Hüpfer
nicht durch die Steuerung verriegelt worden, dass sie gleichzeitig
geschlossen werden konnten.
Bei Doppellokomotiven bieten sich zwei Lösungen an. Eine Lösung
ist, dass die Heizleitung durch die
Lokomotive
hindurch verbunden wird. Bei der Baureihe Ae 8/8 unterliess man jedoch
diese
Verbindung.
Daher war immer nur die hintere Hälfte für die Versorgung der Heizleitung
verantwortlich. Eine Verbindung durch die Maschine bestand jedoch nicht,
so dass bei einer Störung die Lokomotive ausgewechselt werden musste.
Die
Spannung
vom Heizhüpfte wurde daher nur noch an den entsprechenden
Stossbalken
geführt. Dort montierte man schliesslich unter dem rechten
Puffer
eine Heizsteckdose. Auf die Anbringung von
Heizkabel
bei den
Lokomotiven
wurde mittlerweile verzichtet, daher war bei der Baureihe Ae 8/8 nur noch
die normale Heizsteckdose vorhanden. Gegenüber den letzten Maschinen der
Reihe
Ae 4/4
gab es hier nur eine geringe Vereinfachung.
Der Verzicht auf das
Heizkabel
war 1950 mit der Einführung von
Hilfsheizkabeln
ermöglicht worden und betraf sämtliche
Lokomotiven
in der Schweiz. Man wollte damit verhindern, dass man bei der Verwendung
von mehreren Lokomotiven an einem Zug, fehlerhafte Schaltungen zwischen
den Fahrzeugen erstellen konnte. Das Hilfsheizkabel musste zuerst abgeholt
werden und das ist genug Zeit, sich zu überlegen, was man macht.
Wobei wir hier bemerken müssen, dass bei einem Defekt an einer
Lokomotive
der Baureihe Ae 8/8 das
Hilfsheizkabel
schlicht nichts brachte, denn die Leitung konnte bekanntlich nicht durch
die Maschinen geschlauft werden. Das war ein Punkt, der nur bei dieser
Baureihe zu beachten war, denn bei allen anderen Modellen wurde die
Leitung durch die Lokomotive gezogen, das galt namentlich für die drei
grossen Maschinen der
Staatsbahn.
Kommen wir zu den eigentlichen
Hilfsbetrieben.
Diese wurden ab einer eigenen
Spule
im
Transformator
mit
Spannung
versorgt. Dank der eigenen Spule waren die Hilfsbetriebe gegenüber dem
Rest der
Lokomotive
galvanisch getrennt worden. Dadurch waren die angeschlossenen Baugruppen
gut vor der hohen Spannung aus der
Fahrleitung
geschützt. Eine spezielle Schutzschaltung überwachte die Trennung
gegenüber der Erde.
Wie bei den vorhandenen Baureihen legte man die
Spannung
der
Hilfsbetriebe
und somit der
Spule
auch bei dieser
Lokomotive
auf 220
Volt
fest. Das erlaubte es, dass gewisse Bauteile so ausgeführt werden konnten,
dass sie überall verwendet wurden. Dazu gehörten zum Beispiel Motoren und
Widerstände.
Zudem konnten nicht an die
Frequenz
gebundene Geräte sogar aus dem Bereich des mit 50
Hertz
betriebenen Netzes der Hauselektrik bezogen werden.
Alternativ
zur Versorgung ab dem
Transformator,
war auch eine Speisung der
Hilfsbetriebe
über eine aussen montierte Steckdose möglich. Diese Steckdosen für den
Depotstrom
waren auf beiden Seiten der
Lokomotive
vorhanden und sie waren in der Regel spannungslos. Wollte man die
Hilfsbetriebe ab Depotstrom versorgen, musste auf der Lokomotive ein
spezieller Schalter umgelegt werden. Erst jetzt konnte der Depotstrom
genutzt werden.
Dadurch war der
Transformator
von den
Hilfsbetrieben
getrennt. Das war wichtig, weil man mit dem
Depotstrom
auch den Transformtor hätte speisen können. Wäre das erfolgt, hätten sich
die hohen
Spannungen
der
Fahrleitung
in der
Lokomotive
aufbauen können. Im Unterhalt, wo dieser Depotstrom genutzt wurde, war
aber dieser Effekt nicht erwünscht, daher löste man dieses gefährliche
Problem mit einem umschaltbaren Anschluss.
Abgesichert wurden die
Hilfsbetriebe
der
Lokomotive
mit einer einfachen
Sicherung.
Diese Sicherung war für hohe
Ströme
ausgelegt worden und sollte eigentlich nur auslösen, wenn es
grundsätzliche Probleme gab. Der Grund lag in der Tatsache, dass die
angeschlossenen Baugruppen mit
Schaltautomaten
oder ebenfalls mit einfachen Sicherungen geschützt wurden. Die
Hauptsicherung war einfach zum Schutz der Hilfsbetriebe.
Hauptverbraucher der
Hilfsbetriebe
waren die Motoren der
Ventilationen.
Diese war so ausgelegt worden, dass sie in zwei Stufen arbeiten konnte.
Bei tiefer Geschwindigkeit wurde die Ventilation nur mit einer reduzierten
Spannung
versorgt. Dadurch sank die
Leistung
der Ventilation. Erst wenn schneller gefahren wurde, musste die volle
Leistung abgerufen werden. Diese Lösung erlaubte eine relativ leise
Lokomotive
im
Bahnhof. Die Ventilatoren bezogen die zur Kühlung benötigte Luft über die seitlichen Düsenlüftungsgitter. Sie waren jedoch nicht unmittelbar dahinter montiert worden, so dass der Maschinenraum zur Beruhigung der angesaugten Luft benutzt werden konnte.
Die Verschmutzungen der Baureihe
Ae
4/4
führten dazu, dass diese mit
Filtermatten
versehenen Düsen-lüftungsgitter verwendet wurden. Damit konnte der
Maschinen sauber gehalten werden. Bei der weiteren Verwendung wurde die Kühlung des Transformators und der Triebmotoren getrennt. Das hat automatisch zur Folge, dass wir diese Trennung ebenfalls machen müssen.
Diese Trennung und die Tatsache, dass die
Loko-motiven
im Laufe der Ablieferung angepasst und verbessert wurden, sorgt alleine
schon dafür, dass die Betrachtung der
Ventilation
etwas aufwendiger wird, als das zu erwarten war. Der Transformator und der Stufenschalter wurden nur indirekt mit Luft gekühlt. Vielmehr wurde das Gehäuse mit speziellem Transformatoröl gefüllt.
Dieses verbesserte einerseits die
Isolation,
sorgte aber auch dafür, dass die Leiter gekühlt wurden. Dank diesem Aufbau
konnte schwere Isolationen eingespart werden. Ein Punkt, der bei dieser
Lokomotive besonders wichtig war. Trotzdem sollte der
Transformator
ein schwerer Brocken sein.
Es lohnt sich, wenn wir das Gewicht etwas genauer ansehen. Bei
dieser Baureihe wurde an Stelle des Kupfers, Aluminium für die
Wicklungen
verwendet. Durch die
Kühlung
mit dem
Öl
wurde jedoch gegenüber den vergleichbaren Modellen nicht viel eingespart.
Die
Transformatoren
der Baureihe Ae 8/8 wurden mit einem Gewicht von jeweils knapp zehn Tonnen
sehr leicht. Normalerweise wog ein vergleichbarer Transformator alleine
rund 20 Tonnen.
Das bei den
Wicklungen
erwähnte
Öl
wurde mit einer
Ölpumpe
künstlich in Bewegung versetzt. Dabei wurde der Motor dieser Pumpe ab den
Hilfsbetrieben
mit einer gleichbleibenden
Spannung
versorgt. Die spezielle Schaltung zur Reduktion der
Leistung
betraf daher nur die
Ventilation.
Die Ölpumpe lief immer mit der gleichen Drehzahl. Jedoch war deren
Funktion mit einem Druckwächter ebenfalls überwacht worden.
Bei den
Lokomotiven
dieser Baureihe verbesserte man die
Kühlung
des
Transformators
nicht mehr. Man montierte den
Kühler
im
Maschinenraum
und kühlte in künstlich mit einem
Ventilator.
Dadurch wurde die Wärme des
Öls
jedoch in den Maschinenraum abgegeben und dieser somit erwärmt. Damit beim
Transformtor und damit im Maschinenraum keine zu grosse Hitze entstand,
wurden die Düsenlüftungsgitter der Lokomotiven grundsätzlich gegenüber der
Reihe
Ae 4/4
vergrössert.
Es muss erwähnt werden, dass auch die Baureihe Ae 8/8 im Sommer
einen sehr warmen
Maschinenraum
hatte. Damit man diesem Umstand insbesondere beim Übergang begegnen
konnte, wurden bei den letzten beiden Maschinen mit den Nummern 274 und
275 zusätzliche Düsenlüftungsgitter montiert. Trotzdem blieb die Wärme in
den
Lokomotiven
immer wieder ein Problem, das aber nie restlos gelöst werden konnte.
Kommen wir nun zu den
Triebmotoren.
Jedem
Drehgestell
wurde ein eigener
Ventilator
zugestanden. Auch hier bezog der Ventilator die für die
Kühlung
benötigte Luft im
Maschinenraum.
Dabei wurde angesaugte Luft im Ventilator beschleunigt und über die
Kühlkanäle zu den
Fahrmotoren
geschickt. Durch die Fahrmotoren hindurch erreichte die
Kühlluft
schliesslich unter der
Lokomotive
wieder das Freie und hatte dabei ihre Aufgabe bereits wieder erledigt.
Diese
Ventilation
besorgte in erster Linie die
Kühlung
der
Wicklungen
der
Fahrmotoren,
schützte aber die in den
Drehgestellen
eingebauten Motoren auch vor eindringendem Schmutz und Feuchtigkeit. Diese
künstliche Belüftung reinigte daher auch die Fahrmotoren, so dass der vom
Kollektor
kommende feine Abrieb der
Kohlen
ins Freie geblasen wurde. Die Folge waren trockene und immer saubere
Fahrmotoren. Da für die Erregung der elektrischen Bremse eine eigene Spannung benötigt wurde, war eine Umformergruppe an den Hilfsbetrieben angeschlossen worden. Diese Umformergruppe sorgte letztlich für die benötigte Gleichspannung.
Dabei setzte man hier im Gegensatz zu den
roten Pfeilen der
Schweizerischen Bundesbahnen SBB nicht mehr auf die Erregung ab den
Batterien.
Die Folge war, dass die
elektrische
Bremse von der
Fahrleitung
abhängig war. Bevor wir uns den letzten Verbrauchern im Maschinenraum zuwenden, betrachten wir die beiden Führerstände. Dort wurden ab den Hilfsbetrieben die zahlreichen Heizungen, die Anzeige der Spannung in der Fahrleitung und eine Steckdose mit der notwenigen Energie versorgt.
Diese Ausrüstung der
Führerräume
und deren
Heizungen
war durchaus üblich und wurde erst mit den
Lokomotiven
mit
Drehstrommotoren
geändert. Dazu gehörte damals aber auch die
Ölwärmeplatte,
die auf der Lokomotive eigentlich nicht mehr benötigt wurde. Über einen von der Druckluft unabhängigen Schütz wurde der Motor des Kompressors angeschlossen. Hier musste man diese Lösung wegen den häufigen Schaltungen und der Tatsache, dass der Schütz auch funktionieren musste, wenn zuerst die Druckluft hergestellt werden musste, wählen.
Daher war der
Kompressor
immer in der Lage die von der Steuerung benötigte
Druckluft
herzustellen. Ein Umstand, der auch dem Personal dienlich sein konnte. Stand die Lokomotive in einem Depot und hatte man keine Druckluft, konnte der Depotstrom über die vorhandenen Steckdosen angeschlossen werden. Dadurch wurden die Hilfsbetriebe und somit der Kompressor mit Energie versorgt.
Der
Kompressor
erzeugte nun die benötigte
Druckluft,
ohne dass die
Lokomotive
eingeschaltet sein musste. Die unbeliebte und schweisstreibende Arbeit mit
der
Handluftpumpe
konnte daher vermieden werden.
Abschliessen können wir die Betrachtung der
Hilfsbetriebe
mit der
Batterieladung.
Dazu wurde im
Maschinenraum
eine
Umformergruppe
eingebaut. Die Umformergruppe erzeugte den von den
Batterien
benötigten
Gleichstrom.
Dabei reichte die
Leistung
aber aus, zusätzlich noch die Steuerung der
Lokomotive
zu versorgen. Gerade dieser Punkt war wichtig, wollte man eine gut
funktionierende Maschine erhalten. Es bleibt noch zu erwähnen, dass die Teilung der beiden Hälften wirklich in jedem Punkt vollzogen wurde. Das war eine Folge davon, dass diese Baureihe von der Reihe Ae 4/4 abgeleitet wurde. Damit währe zumindest theoretisch eine Hälte alleine funktionsfähig. Jedoch verhinderte das die Steuerung diese Redundanz wurde jedoch erst mit den Bauarten, die mit der Umrichtertechnik versehen wurden, bei den Triebfahrzeugen umgesetzt.
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