Neben- und Hilfsbetriebe

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Bei den meisten elektrischen Triebfahrzeugen in der Schweiz wurden Nebenbetriebe eingebaut. In den meisten Fällen handelt es sich dabei um elektrische Verbraucher, die nicht direkt auf dem Fahrzeug zu finden sind. Triebwagen bildeten da jedoch schon immer eine Ausnahme. Das war eine direkte Folge der Kombination von Lokomotive und Wagen. Daher sind auch hier die für Reisezugwagen bestimmten Nebenbetriebe vorhanden.

Die hier benötigte Spannung wurde im Transformator von der Primärwicklung abgenommen. Dazu wurde in dieser Spule eine Anzapfung vorgesehen. Positioniert wurde diese so, dass annähernd eine Spannung von 1000 Volt abgegriffen werden konnte.

Durch den Aufbau der Transformatoren konnte es jedoch Abweichungen davon geben. Bei den hier vorgestellten Triebwagen blieben die Werte jedoch innerhalb der Toleranz.

Vom Transformator gelangte die Spannung zuerst zu einem Schaltelement. Dieses wurde als Heizhüpfer bezeichnet und es sorgte dafür, dass die wei-teren an dieser Leitung angeschlossenen Verbraucher geschaltet werden konnten.

Bei den hier vorhandenen Fahrzeugen war das jedoch nur in der kühleren Jahreszeit der Fall. Im Sommer wurde die Heizleitung nur bei kühlen Tagen eingeschaltet. Daher sprach man hier von einer Zugsheizung.

Nach dem Heizhüpfer verzweigte sich die Leitung und wurde zu den Heiz-körpern in den Abteilen, aber auch zum Stossbalken geführt. Dabei war mit dem Thermostat auf dem Fahrzeug ein weiteres Schaltelement vorhanden.

Viel mehr war auf den Triebwagen eigentlich nicht vorhanden, denn andere Verbraucher gab es schlicht nicht zu versorgen. Wir haben daher eine ein-fache Heizung, wie sie damals üblich war, erhalten.

Speziell war die Heizleitung eigentlich nur bei den Triebwagen BCFZe 4/6. Diese wurde im Gegensatz zum Modell CFZe 2/6 nicht durch den Zug hindurch verbunden.

Jeder Antriebsstrang hatte daher eine Anzapfung für 1000 Volt erhalten und heizte so die benachbarten Abteile. In der Folge wurde auch die Leitung nur zu einem der beiden Stossbalken geführt. Der Vorteil lag dabei bei der Trenn-stelle zwischen den beiden Hälften.

Gerade die Möglichkeit, die Triebwagen BCFZe 4/6 zu trennen, zeigte deut-liche Veränderungen bei den Neben- und Hilfsbetrieben. Am Beispiel der Heizleitung soll der Grund dafür erläutert werden.

Um eine lösbare Verbindung zu erhalten, hätte sowohl ein Heizkabel, als auch eine Steckdose montiert werden müssen. Beim kurzen Abstand der Kasten, wäre dies schlicht nicht möglich gewesen. Gleichzeitig ersparte man sich die Zeit, diese Leitung zu trennen. Durch die in beiden Transformatoren vorhandenen Anzapfungen, wurden diese gleichmässig belastet.

Auch bei der Leitung die zu den Stossbalken geführt wurde, war eine Vereinfachung vorhanden. Um das Gewicht bei den Leichttriebwagen zu reduzieren, verzichtete man auf das damals sonst noch übliche Heizkabel.

Um den Anschluss zu ermöglichen, musste daher das Kabel der Wagen benutzt werden. Dieses konnte dabei in die unter dem rechten Puffer montierte Heizsteckdose gesteckt werden. Ein Hilfsheizkabel wurde jedoch nicht mitgeführt.

Die Rückleitung der Spannung ab der Anzapfung zur Erde hin, erfolgte auf dem Fahrzeug über die nor-male Erdung des Transformators. Bei den angehängten Reisezugwagen war wegen dieser einpoligen Zugsheizung ebenfalls eine Erdung mit der Hilfe von Erdungsbürsten vorhanden.

So war auch bei diesen die sichere Rückleitung der Spannung zum Kraftwerk hin, gewährleistet. Wir haben daher ganz normale Nebenbetriebe erhalten. Daher waren die Fahrzeuge auch hier einfacher, als die Reihe CLe 2/4 der Schweizerischen Bundesbahnen SBB.

Somit können wir zum zweiten Teil, den sogenannten Hilfsbetrieben wechseln. Diese dienten dem Trieb-fahrzeug, waren jedoch nicht direkt für den Antrieb ausgelegt worden. Speziell bei den Hilfsbetrieben war eigentlich nur, dass sie nicht geschaltet werden konnten. War der Triebwagen eingeschaltet, standen die Hilfsbetriebe zur Verfügung. Damit haben wir einen klaren Unterschied zu den vorher behandelten Nebenbetrieben erhalten.

Für die Versorgung wurde bei jedem Transformator eine Anzapfung in der sekundären Spule eingebaut. Somit gab es auch hier bei den Triebwagen BCFZe 4/6 keine Verbindung der beiden Hälften. Jeder Transformator erzeugte die benötigte Energie für die eigenen Hilfsbetriebe. Dabei gab es jedoch ein paar Ausnahmen, die erwähnten werden. Dazu gehörte zum Beispiel auch der Triebwagen CFZe 2/6, der nur eine Traktionsausrüstung hatte.

Die Spannung für die Hilfsbetriebe betrug dabei die üblichen 220 Volt. Dabei wurde auch die Frequenz nicht verändert und blieb bei 16 2/3 Hertz. Es mag Sie vermutlich überraschen, dass hier keine anderen Lösungen gesucht wurden. Jedoch muss erwähnt werden, dass bei den Hilfsbetrieben schon sehr früh eine einheitliche Spannung vorgesehen wurde und das galt sowohl für die BLS-Gruppe, als auch für die Schweizerischen Bundesbahnen SBB.

Der Grund für die Massnahme fand man auf dem Fahrzeug gar nicht, sondern man musste ihn in den Depots suchen. Jedes Depot verfügte über einen elektrischen Anschluss, der Depotstrom genannt wurde. An diesem konnte jedes Triebfahrzeug mit Hilfe der seitlich am Kasten angebrachten Steckdosen angeschlossen werden. Daher mussten diese über die gleichen Spannungen verfügen, denn der Depotstrom war eine wichtige Einrichtung.

Im Unterhalt konnten mit Hilfe des Depotstromes die Funktion der Hilfsbetriebe geprüft werden. Jedoch konnte ab der externen Versorgung auch der Kompressor betrieben werden. Es war daher mit Hilfe des Depotstromes leicht möglich, die Druckluft vor der Inbetriebnahme des Triebwagens zu ergänzen. Die Aktion mit der Handluftpumpe musste daher in diesem Fall nicht angewendet werden, was natürlich dem Personal gefiel.

Damit bei Anwendung des Depotstromes die Hochspannung nicht mit Energie versorgt wurde, war ein Schalter vor-handen. Mit diesem Depotumschalter konnten die Hilfsbetriebe komplett vom Transformator und der dort eingebauten Sicherung getrennt werden. Es war so leichter möglich, die Ursachen für Probleme bei den Hilfsbetrieben zu suchen. Für diese stellte es nun kein Unterschied dar, ob die vom Transformator, oder vom Depotstrom gespeist wurden.

Wenn wir schon beim Kompressor sind, betrachten wir dessen Anschluss. Hier wurde als Schaltelement für die Lufterzeugung war ein elektromagnetischer Schütz vorgesehen. Dieser Kompressorschütz musste verwendet werden, da bekanntlich Druckluft benötigt wurde, um den Stromabnehmer zu heben. Speziell war eigentlich nur die Tatsache, dass es auf den BCFZe 4/6 nur ein Kompressor gab und dieser somit an einer Hälfte angeschlossen wurde.

Die weiteren Verbraucher der Hilfsbetriebe wurden so angeschlossen, wie es für sie richtig war. Daher gab es in den Zuleitungen Schaltelemente, aber auch Sicherung-en. Bei diesen kamen Schmelzsicherungen zur Anwend-ung.

Dabei wurden in gewissen Bereichen Elemente verwen-det, die auch bei den Hauhalten Anwendung fanden. Lediglich die Sicherungen für die hohen Ströme waren so ausgelegt worden, dass sie repariert werden konn-ten.

Die weiteren an den Hilfsbetrieben angeschlossenen Verbraucher waren bei den Triebwagen BCFZe 4/6 dop-pelt vorhanden. Somit war es diesen Fahrzeugen auch möglich, bei einem Defekt mit halber Kraft ein Bahnhof anzufahren.

Konnte der Kompressor noch betrieben werden, war auch die Fahrt mit eigener Kraft in das nächstgelegene Depot kein Problem. Diesen Luxus gab es beim CFZe 2/6 für die BSB jedoch nicht.

Damit kommen wir zur Kühlung der elektrischen Bauteile und dabei beginnen wir beim Transformator. Dieser war speziell, denn er benötigte zur Kühlung schlicht keine Hilfsbetriebe. Sie haben richtig gelesen, der Transformator benötigte keine Hilfsbetriebe. Die Kühlung wird jedoch wegen der einheitlichen Reihenfolge zu anderen Baureihen hier bei den Hilfsbetrieben erwähnt. Doch beginnen wir doch gleich damit.

Zur Kühlung und Isolation des Transformators verwendete man Transformatoröl. Dieses spezielle Öl wirkte isolierend und führte die entstehende Wärme gut von den Wicklungen ab. Das so erwärmte Kühlmittel geriet durch die natürliche Zirkulation mit den unterschiedlichen Dichten von unterschiedlich warmen Flüssigkeiten in Bewegung. So wurde die Wärme in den Wicklungen ohne Ölpumpe abgeführt und das Öl erwärmt.

Das erwärmte Transformatoröl wurde an das kühle Gehäuse des Transformators geführt. Dort kühlte das Öl schliesslich wieder ab, wurde schwerer und sank auf den Boden des Transformators. Von dort konnte das Öl in den Wicklungen erneut Wärme aufnehmen und es entstand ein geschlos-sener Kühlkreislauf. Das Gehäuse des Transformators wurde schliesslich durch die Umgebungsluft, oder während der Fahrt durch den Fahrtwind, gekühlt.

Bei den geringen Leistungen, die man hier verbaute, konnte man auf eine künstliche Zirkulation des Öls verzichten. Daher wurde weder eine Ölpumpe noch ein Ölkühler verwendet. Ohne Pumpe, die einen Motor benötigte, gab es keinen Anschluss an den Hilfsbetrieben. Rückkühlungen ohne Ventilation waren bei Transformatoren immer wieder angewendet worden. Hier ging das gut, weil dieser auf dem Dach eingebaut wurde.

Bei den Fahrmotoren ging die Lösung des Transformators nicht. Zwar wurde auch hier dafür ge-sorgt, dass die Leistung verringert werden konnte, jedoch reichte die vorhandene Eigenven-tilation nicht aus. Daher waren hier Ventilatoren vorhanden. Doch betrachten wir auch hier die Kühlung und dabei kamen zwei unterschiedliche Bereiche zur Anwendung. Einfach gesagt, die Fahrmotoren kühlten sich in erster Linie selber.

Über ein von der Rotorwelle des Fahrmotors angetriebenes Ventilatorrad war eine grundsätzliche Kühlung der Fahrmotoren vorhanden. Diese reichte jedoch nicht aus, um die Motoren in allen Be-reichen ausreichend zu kühlen. Zudem hatte diese Lösung noch ein weiteres Problem, das nur mit der künstlichen Ventilation gelöst werden konnte. Jedoch ermöglichte dieser Lüfter, dass deutlich weniger Leistung benötigt wurde.

Daher wurde diese Eigenventilation der Motoren mit einer zusätzlichen Ventilation ab den Hilfsbetrieben ergänzt. Der auf dem Dach montierte Ventilator bezog die benötigte Luft im Dachbereich und presste sie anschliessend durch Kanäle zu den im Triebdrehgestell eingebauten Fahrmotoren. In den Motoren wurde die erzeugte Wärme aufgenommen und Schmutz mitgerissen. Anschliessend gelangte die Kühlluft unter dem Fahrzeug wieder ins Freie.

Die Ventilation wurde mit einfachen Sicherungen geschützt. Dabei war trotz der reduzierten Leistung die Ventilation der grösste Verbraucher an den Hilfsbetrieben. Eine Umschaltung der Leistung erfolgte nicht. Es muss jedoch gesagt werden, dass durch die deutlich reduzierte Leistung der Lärm nicht so gross, wie sonst üblich war. Daher konnten die Ventilatoren problemlos bei tiefen Geschwindigkeiten, oder im Stillstand mitlaufen.

Neben diesen grossen Verbrauchern waren auch geringere Leistungen an den Hilfsbetrieben angeschlossen. Dazu gehörten zum Beispiel auch die Heizungen. Sie haben richtig gelesen, denn die Führerstände und die Frontfenster wurden ab den Hilfsbetrieben beheizt. Eine Lösung, die unabhängig von den Schaltzeiten der Zugsheizung arbeitete und daher vom Lokomotivpersonal genutzt werden konnte. Eine durchaus übliche Lösung.

Auch die Anzeige der Fahrleitungsspannung erfolgte ab den Hilfsbetrieben. Dabei zeigte das Instrument bei den Triebwagen BCFZe 4/6 immer nur die bediente Hälfte an. Dabei waren Rückschlüsse auf die zweite Hälfte ein Problem, da die Einspeisung auf dem Dach miteinander verbunden wurde. Da kein Hauptschalter vorhanden war, mussten beide Hälften korrekt arbeiten. Es sei denn, die Dachsicherung hätte ausgelöst.

Der letzte Punkt, war die an den Hilfsbetrieben angeschlossene Umformergruppe. Diese war für die Batterieladung vorgesehen und auch hier wurde jede Hälfte damit ausgerüstet. Beim Triebwagen CFZe 2/6 erfolgte die Verbindung auf die Hälfte zwei, wie bei den anderen Bereichen der Hilfsbetriebe. Es war dort also nur ein Umformer vorhanden. Das reichte jedoch problemlos aus, um die eingebauten Batterien ausreichend zu laden.

Da die Batterieladung sehr wichtig war, wurden die beiden Umformergruppen der BCFZe 4/6 miteinander verbunden. So war gesichert, dass bei Ausfall eines Antriebsstranges die Ladung der Batterien auf dem ganzen Fahrzeug funktionierte. Ein wichtiger Punkt, der insbesondere für die Steuerung des Fahrzeuges besonders wichtig war, denn ohne ausreichende Spannung in den Batterien konnte das Fahrzeug schlicht nicht bedient werden.

 

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