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. 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.
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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