Traktionsstromkreis

Letzte

Navigation durch das Thema

Nächste

Bei der Verteilung der elektrischen Ausrüstung achtete der Hersteller SAAS auf mehrere wichtige Punkte. So wurden die schweren Bauteile möglichst nahe bei den Triebdrehgestellen montiert. Man konnte damit lange Leitungen vermeiden und erreichte die höchsten Achslasten auf den Triebachsen. Daneben wurden Schaltelemente so angeordnet, dass die Reisenden möglichst nicht davon belästigt wurden.

Ausgelegt wurde die elektrische Ausrüstung des Fahrzeuges für eine Spannung von 15 000 Volt und eine Frequenz von 16 2/3 Hertz. Natürlich waren diese Werte zu erwarten, aber gerade in jener Zeit begann man auch damit, internationale Fahrzeuge zu bauen. Ein Punkt, der hier jedoch nicht vorgesehen war und der beim Bau auch nicht umgesetzt wurde. Wir haben damit eine einfache Ausrüstung für einphasigen Wechselstrom erhalten.

Die Spannung aus der Fahrleitung wurde mit der Hilfe von zwei Stromabnehmern auf das Dach des Triebwagens übertragen.

Die beiden Stromabnehmer wurden so montiert, dass auf jedem Teil einer davon vorhanden war. Die Ausführung dieser Scherenstromabnehmer ent-sprach den anderen Triebwagen und der Loko-motive Ae 4/4.

Damit musste man auch hier nicht auf neue Modelle Rücksicht nehmen, was gerade bei einem Strom-abnehmer wichtig war.

Da die Stromabnehmer mit einfachen Schleifleisten aus Aluminium ausgerüstet wurden, mussten immer beide Stromabnehmer gehoben werden. Nur so war eine sichere Abnahme der Spannung möglich.

Das war vielleicht etwas überraschend, denn die neuen doppelten Schleifleisten waren bereits in Versuchen im Einsatz und sie zeigten gute Ergebnisse. Bei den hier vorgestellten Triebwagen setzte man jedoch noch auf die alten Modelle.

Um die Stromabnehmer zu heben, wurde mit Hilfe von Druckluft die Kraft der Senkfeder aufgehoben. Dadurch konnte die Hubfeder ihre Kraft entfalten und den Stromabnehmer heben. Das erfolgte mit gleichbleibender Kraft, bis das Schleifstück den Fahrdraht berührte. Die Schleifleiste wurde daher mit leichtem Druck gegen den Fahrdraht gedrückt. Fehlte der Fahrdraht, streckte sich der Stromabnehmer durch und konnte anschliessend nur noch von Hand gesenkt werden.

Wollte man den Stromabnehmer wieder senken, musste die Druckluft schlagartig aus dem Zylinder abgelassen werden. Dadurch entstand im Zylinder für einen kurzen Moment ein Unterdruck, der dafür sorgte, dass die Schleifleiste schnell vom Fahrdraht abgezogen wurde. Der Stromabnehmer senkte sich danach mit Hilfe der Kraft in der Senkfeder langsam auf die vorgesehenen Auflagen. Dank der Feder blieb er auch in dieser Position.

Die so auf das Fahrzeug übertragene Spannung wurde vom Stromabnehmer in eine kurze Dachleitung geführt. Damit die beiden Stromabnehmer miteinander verbunden werden konnten, musste die Dachleitung jedoch über das Gelenk der beiden Hälften geführt werden. Damit die Beweglichkeit nicht durch eine massive Stromschiene behindert wurde, verwendete man in diesem Bereich für die Dachleitung einfache Litzen aus Kupfer.

Verbunden wurde diese Dachleitung mit dem Hauptschalter, der auf der Hälfte eins montiert wurde. Parallel zum Hauptschalter wurde zudem noch der Erdungsschalter montiert. Dieser konnte vom Maschinenraum her bedient werden und er verband die Dachleitung und die Zuleitung zum Transformator mit der Erde. Integriert in diesen Erdungsschalter war auch der Überspannungsableiter, der Blitzschläge von der elektrischen Ausrüstung fernhalten sollte.

Mit Hilfe des Hauptschalters konnte die hohe Spannung gefahrlos geschaltet werden. Es wurde dazu ein mit Druckluft betriebenes Modell verwendet. Der Vorteil dieser neuen Drucklufthauptschalter war die Tatsache, dass auch Kurzschlüsse sicher geschaltet werden konnten. Zudem waren sie leichter als die alten mit Öl gefüllten Modelle. Zusätzlich konnte bei diesen Hauptschaltern auf das bisher verwendete Blockierrelais verzichtet werden.

Bei einem Drucklufthauptschalter wurde der beim Öffnen der Kontakte entstehende Lichtbogen mit Druckluft ausgeblasen. So konnte die Leitung mit einem Trennmesser spannungslos getrennt werden. Da dazu aber genug Druckluft vorhanden sein musste, war der Hauptschalter mit einer Niederdruckblockierung versehen worden. Diese verhinderte in diesem Fall ein Schaltvorgang des Hauptschalters und der Kurzschluss musste durch das Unterwerk geschaltet werden.

Bisher wurde der elektrische Teil für den ganzen Triebwagen ausgelegt. Mit der Leitung ab dem Hauptschalter änderte sich dies jedoch. So verfügte jeder Teil über eine eigene Ausrüstung. Bei einem Defekt an der Anlage, konnte der Triebwagen noch mit einer Hälfte weiter eingesetzt werden. Da jedoch die Zugkraft in diesem Fall bescheiden war, wurde der Triebwagen in einem solchen Fall schnell in die Werkstatt überstellt.

Bei der weiteren Betrachtung können wir und nun auf eine Hälfte beschränken. Dabei wähle ich den Teil zwei, weil wir für die Versorgung des in diesem Teil montierten Transformators erneut den Weg über das Gelenk nehmen mussten. Dazu wurde auf dem Dach eine weitere Dachleitung mit Litzen im Bereich des Gelenkes eingebaut. Schliesslich gelangte die Spannung über eine Durchführung in das Gehäuse des Transformators.

Die Spannung aus der Fahrleitung wurde mit Hilfe der Durchführung in den auf dem Dach montierten Transformator geführt und dort der primären Wicklung zugeleitet. Diese Spule war an ihrer anderen Seite mit dem Kasten und über die Erdungsbürsten an den Achsen mit den Schienen verbunden.

Dadurch entstand ein geschlossener Stromkreis, so dass Leistung übertragen werden konnte. Da-mit der Wagen nie unter Hochspannung stand, waren die Erdungsbürsten unterschiedlich lange ausgeführt worden.

Weitere Anzapfungen, die direkt in dieser Wicklung angeschlossen wurden, erlaubten es, die unterschiedlichen benötigten Spannungen abzunehmen. Diese Spannungen wurden anschliessend den Fahrmotoren, der Heizung, aber auch den Hilfsbetrieben zugeführt.

Dabei gehörte logischerweise der Antrieb zu den grössten Abnehmern der verfügbaren Leistung. Die Leistungsgrenze des Transformators wurde schliesslich bei einer Geschwindigkeit von 78 km/h erreicht.

Um beim Transformator Gewicht zu sparen, wurden die einzelnen Wicklungen im Transformator so ausgelegt, dass sie überlastet wurden. Zudem musste man das Gewicht für die Isolation ebenfalls reduzieren.

Das schaffte Probleme, so dass der Transformator mit speziellem Öl gefüllt wurde. Dieses Transformatoröl verbesserte die Isolation, verhinderte so Kurzschlüsse und führte die in den Wicklungen entstehende Wärme ab.

Das erwärmte Öl wurde leichter und stieg im Transformator hoch, wo es an den kühlen Wänden abkühlte. Diese natürliche Kühlung war bei der vorgesehenen Leistung aber nicht ausreichend, so dass man das Transformatoröl mit einer Ölpumpe künstlich in Bewegung versetzte. Das Öl konnte so schneller von den Wicklungen abgeführt werden. Zudem sorgte die erzeugte Strömung dafür, dass das Öl durch eine Leitung und durch den Ölkühler gepresst wurde.

Die für die Fahrstufen bestimmten Anzapfungen im Transformator, wurden einer Batterie von elektropneumatisch betriebenen Hüpfern zugeführt. Diese Hüpfer arbeiteten sehr schnell und erlaubten so sehr schnelle Schaltfolgen. Diese waren jedoch nicht schnell genug, dass die Schaltung ohne Unterbruch erfolgen konnte. Daher wurden immer mehrere Hüpfer gleichzeitig geschlossen und so theoretisch ein Kurzschluss erzeugt.

Damit die veränderbare Spannung für die Fahrmotoren ohne kurzzeitige Unterbrüche und ohne Kurzschlüsse entstand, wurden die einzelnen Hüpfer mit speziellen ebenfalls im Gehäuse des Transformators untergebrachten Drosselspulen verbunden. Diese Stromteilerspulen waren anschliessend mit den Trennhüpfern verbunden worden. Damit war es nun möglich, die einzelnen Fahrstufen ohne Unterbruch zu schalten.

Mit den vorhandenen Hüpfern und den Überschaltdrosselspulen wurden insgesamt 15 Fahrstufen erzeugt. Es entstanden so mehr Stufen, als das anhand der Anzapfungen zu erwarten gewesen wäre. Diese Stufen ergaben eine veränderliche Spannung, die nun den Wendeschaltern zugeführt werden konnte. Spezielle Trennhüpfer waren jedoch nicht mehr vorhanden, weil die schnelle Abschaltung der Spannung mit der Hüpfersteuerung erfolgen konnte.

Die Aufgabe der Wendeschalter bestand darin, die Fahrmotoren so zu gruppieren, dass die Drehrichtung und somit die Fahrrichtung bestimmt werden konnte. Aber auch die Umstellung auf den elektrischen Bremsbetrieb wurde in diesen Schaltern vorgenommen. Hier befanden sich zudem die Trennmesser um die Fahrmotoren elektrisch abzutrennen. Daher waren die jeweiligen Wendeschalter, wie die Hüpfer, im Apparateschrank zugänglich.

Bei den eingebauten Fahrmotoren handelte es sich um einfache und bewährte Seriemotoren aus dem Hause SAAS. Diese Motoren waren gut für den Bahnverkehr geeignet und zeigten sich gegenüber von Kurzschluss-strömen sehr stabil.

Die Motoren konnten von der Grösse her so weit verkleinert werden, dass sie trotz einer Leistung von 240 PS zu zweit in einem Drehgestell Platz fanden. Das ergab für den Triebwagen eine Stundenleistung von 960 PS oder 700 kW.

Die vier Fahrmotoren konnten eine Stundenzugkraft von 3 100 kg erzeugen. Damals wurden die Werte noch in Kilogramm angegeben. Heute würde in diesem Bereich von einer Zugkraft von 31 kN gesprochen.

Die dabei massgebende Geschwindigkeit war von den Transformatoren vorgegeben und lag bei 78 km/h. Damit war der Triebwagen in der Lage auf den steilsten Ab-schnitten der Lötschbergstrecke 60 Tonnen Anhängelast mitzuführen.

Auch die Fahrmotoren mussten zusätzlich gekühlt wer-den. Dazu wurde eine spezielle kombinierte Ventilation verwendet.

So besorgte ein an der Welle des Fahrmotors angebauter Ventilator die grundsätzliche Ventilation. Diese arbeitete erst bei ca. 80 km/h optimal, so dass bei tieferen Geschwindigkeiten zusätzlich die eingebaute Fremdventilation die fehlende Kühlleistung ersetzte. So wurde neben der Reduktion des Lärmes auch Energie gespart.

Die Fahrmotoren konnten auf den elektrischen Bremsbetrieb umgeschaltet werden. Mit Hilfe der Wendeschalter wurden die Felder neu gruppiert. Dadurch konnten die Motoren ab einem Hilfsumformer mit Gleichstrom fremderregt werden. Durch die Drehung und diese Erregung, begannen die Fahrmotoren Energie zu erzeugen. Diese Energie stand jedoch in Form von Gleichstrom zur Verfügung und konnte daher nicht an die Fahrleitung abgegeben werden.

Damit die elektrische Bremse funktionierte, musste man den Gleichstrom der Fahrmotoren den auf dem Dach unter Abdeckungen montierten Widerständen zuführen. Diese gleichstromerregte elektrische Widerstandsbremse wandelte die elektrische Energie somit in Wärme um. Diese Lösung war sehr leistungsfähig und hatte sich bei vielen Fahrzeugen der BLS-Gruppe bereits bewährt. Daher nutzte man diese Bremse auch hier.

Durch die Veränderung der Erregung, wurde die Leistung der elektrischen Bremse reguliert. Dabei konnte diese von den Stufenhüpfern unabhängig arbeitende elektrische Bremse in zwölf Stufen geschaltet werden. Das reichte aus, um den Triebwagen auch auf den steilsten Abschnitten zu verzögern. Angehalten werden konnte mit der elektrischen Bremse jedoch nicht, da dort die Erregung zu schwach wurde und die Bremse nutzlos wurde.

 

Letzte

Navigation durch das Thema

Nächste
Home SBB - Lokomotiven BLS - Lokomotiven Kontakt

Copyright 2018 by Bruno Lämmli Lupfig: Alle Rechte vorbehalten