Beginnen werde ich die Betrachtung der Neben- und Hilfsbetriebe mit der Zugsammelschiene. Diese stellt eigentlich bei einer Lokomotive schon den gesamten Teil der Nebenbetriebe dar. Sie gehört weder zum Traktionskreis, noch kann sie den Hilfsbetrieben zugeschlagen werden. Sie stellt somit eine eigene Kategorie dar und muss bei Lokomotiven für mehrere Systeme auch entsprechend gelöst werden.

Das ist jedoch eine für Lokomotiven nebensächliche Einrichtung und könnte auch ohne Einschränkungen der Funktion weggelassen werden. Bei Triebwagen und Triebzügen kommen im Gegensatz zu Lokomotiven mehr Funktionen bei den Nebenbetrieben hinzu. Bei der Lokomotive, die in erster Linie im Güterverkehr eingesetzt werden sollte, war aber eine entsprechende Einrichtung nicht unbedingt erforderlich.

Somit gehört die Zugsammelschiene eher zu einer international einsetzbaren Universallokomotive. Warum sollte dann die Lokomotive der BLS Cargo AG über eine solche Einrichtung verfügen? Der Grund ist sehr simpel, denn die Lokomotive sollte natürlich auch vor den Zügen der Rola eingesetzt werden. Damit deren Begleitwagen auf der Fahrt mit Energie versorgt werden konnte, war zwingend eine Zugsammelschiene erforderlich.

Insbesondere die unterschiedlichen Spannungen und Frequenzen sind bei einer Lokomotive mit Zugsammelschiene durch das verwendete System vorgegeben. Damit wir diese einzelnen Systeme, die sich im Lauf der Jahre entwickelten, einfach erkennen können, benutzen wir eine Tabelle zur Auflistung der auf der Lokomotive vorhandenen Systeme der Zugsammelschiene. Für viele werden es jedoch bekannte Angaben sein.

Dabei war die Lösung bei den Bahnen mit Gleichstrom verkehrten, noch einfach. Dort wurde nur die Spannung der Fahrleitung bei der Zuleitung zu den Stromrichtern abgenommen. Über einen Heizschütz und den Stromwandler zur Erkennung von Kurzschlüssen, wurde die Spannung zur am Stossbalken montierten Steckdose geführt. Eine Verriegelung der Schütze verhinderte, dass gleichzeitig auch der Teil für die Wechselspannung geschaltet werden konnte.

Bei den Systemen mit Wechselstrom wurde für die Versorgung der Zugsammelschiene im Transformator eine eigene Sekundärspule eingebaut. Diese wurde mit der Erde verbunden und erlaubte so eine einfach Leitung zu den Wagen.

Eigentlich wäre auch ein Abgriff bei der Primärspule möglich gewesen. Damit man jedoch die Spannung besser abstimmen konnte, war eine zusätzliche Spule gewählt worden.

So konnten ungenaue Anzapfungen in der Primär-spule verhindert werden. Durch zwei gegenseitig verriegelte Schütze zur Zugsammelschiene, wurde entweder die Anzapfung, oder der Endanschluss der Spule über den schon erwähnten Stromwandler, zur Heizsteckdose beim Stossbalken geführt.

So konnte die zum verwendeten System mit Wechselstrom passende Spannung an der Zugsammel-schiene angeboten werden.

War die Lokomotive unter einer Spannung von 15 000 Volt und 16.7 Hertz eingeschaltet worden, wurde beim Einschalten der Zugsammelschiene die Anzapfung mit dem Heizschütz und somit mit der Steckdose verbunden.

Dadurch wurden die 1 000 Volt Wechselstrom an der Steckdose angeboten und die Spannung entsprach den international genormten Werten dieser Bahnen. Unter Fahrleitungen mit 25 000 Volt und 50 Hertz war es der Endanschluss und somit 1 500 Volt Spannung.

Mehr war bei der Zugsammelschiene nicht mehr vorhanden. Bei einem Kurzschluss wurde der hohe Strom am Stromwandler erkannt. Die Heizschütz wurde geöffnet und so der Anschluss spannungslos geschaltet. Die Lokomotive wurde jedoch nicht ausgeschaltet und es wurde nur eine Meldung über die vorhandene Störung der Diagnose mitgeteilt. So war gesichert, dass die elektrische Bremse bei einem Kurzschluss auf der Zugsammelschiene nicht ausfiel und ein allenfalls einzuhaltender Bremsweg verlängert wurde.

Wir können somit zu den Hilfsbetrieben übergehen. Diese waren bei Lokomotiven schon immer sehr umfangreich ausgefallen und bestanden aus einer Vielzahl von Verbrauchern, die dem Betrieb der Lokomotive dienten. Im Gegensatz zur Zugsammelschiene wurden die Hilfsbetriebe auf dem Fahrzeug genutzt und nicht auf andere Fahrzeuge übertragen. Daher haben wir eine komplett andere Nutzungsgruppe erhalten.

Versorgt wurden die Hilfsbetriebe ab einem der beiden Zwischenkreise der Hauptumrichter. Welcher Zwischenkreis genutzt wurde, war durch die Steuerung zu bestimmen. Jeder Anschluss konnte daher die volle Leistung für die Hilfsbetriebe, die nicht zu vernachlässigen war, versorgt werden. Wir haben daher für die Speisung der Hilfsbetriebe eine Spannung von 1 500 Volt Gleichstrom zur Verfügung.

Es kamen auf der Lokomotive zwei Hilfsbetriebeumrichter zur Anwendung. Wobei bei den Hilfsbetrieben kein vollwertiger Umrichter verwendet wurde. Vielmehr war es ein einfacher Wechselrichter. Aus der Gleichspannung der Zwischenkreise wurde dadurch ein Drehstrom von 400 Volt für die Hilfsbetriebe gemacht. Damit haben wir nun aber ein eigenes Netz erhalten, das den im Landesnetz üblichen Werten entsprach.

Die Spannung ab den Hilfsbetriebeumrichter wurde in jeweils zwei Gruppen aufgeteilt. Dabei hatte der HBU eins die Gruppen eins und drei erhalten. Der HBU zwei versorgte die Gruppen zwei und vier. Jeweils eine Gruppe konnte dabei ausfallen, ohne dass beim Betrieb der Lokomotive Einschränkungen vorhanden gewesen wären. Wir müssen uns nun jede einzelne Gruppe und die daran angeschlossenen Verbraucher genauer ansehen. Dabei verwende ich natürlich den normalen Schaltzustand.

Beginnen werden wir, wie könnte es auch anders sein, mit dem Kreis eins, der am Hilfsbetriebeumrichter eins angeschlossen wurde. Daher sprach man bei diesem Bereich auch von HBU 1.1. Dieser arbeitete mit variabler Frequenz. So erlaubte er die Steuerung der Spannung, so dass die Verbraucher bedarfsabhängig arbeiten konnten. Besonders bei der Ventilation war das ein wichtiger Punkt, da so der Lärm durch die Ventilatoren vermindert werden konnte.

Am Stromkreis 1.1 angeschlossen waren die beiden Lüfter der Fahrmotoren eins und zwei. Aber auch der Lüfter für den Umrichter dieses Drehgestells war hier angeschlossen worden.

So war gewährleistet, dass der Ausfall eines Lüfters die den gesamten Antriebs-strang beeinflusste, nur die halbe Lokomotive ausfallen würde. Eine Redundanz, die von den Kunden immer wieder gefordert wurde und so zum Standard bei Lokomotiven wurde.

Die Ventilatoren für die Antriebseinheit 1 bezogen die Luft im Dachbereich unmittelbar hinter den Führerständen. Im Dachraum wurde die Luft beruhigt und anschliessend durch einen Kühlturm zu den Kühlern und den Fahrmotoren gepresst.

Schliesslich wurde die nun erwärmte Luft im Bereich der Fahrmotoren ins Freie und somit in die Umwelt entlassen. Dabei musste jedoch darauf geachtet werden, dass die Luft nicht zu heiss wurde.

Damit kommen wir zum Bereich HBU 2.1 und somit zum Umrichter zwei mit dem Kreis eins. Hier waren die Lüfter der beiden anderen Fahrmotoren und des Umrichters analog der Seite eins angeschlossen worden.

Zudem war hier aber auch der Lüfter zur Kühlung des Bremswiderstandes ange-ordnet worden. Auch hier wurden sämtliche Lüfter mit einer variablen Frequenz und Spannung versorgt und konnten so die Leistung der Kühlung anpassen. Bei den Fahrmotoren und den Umrichtern gab es daher keinen Unterschied zur Gruppe 1.1.

Speziell war jedoch die Kühlung des Bremswiderstandes. Dieser wurde unabhängig der Fahrmotoren in kurzer Zeit sehr heiss, so dass hier die Kühlung forciert werden musste, obwohl für die Fahrmotoren eine geringere Leistung erforderlich gewesen wäre.

Trotzdem konnte man keine andere Lösung verwenden, weil nur die Kreise 1.1 und 2.1 mit einer variablen Frequenz arbeiteten. Fiel die Versorgung wegen einem Defekt aus, stand die elektrische Bremse unter Gleichstrom nur eingeschränkt zur Verfügung.

Die Luft zur Kühlung wurde nun jedoch nicht mehr im Bereich der Perronkante und somit unter der Lokomotive in die Umwelt entlassen. Der Grund waren die sehr hohen Temperaturen, die nun auftreten konnten. Daher wurde die Kühlluft im Gegensatz zu den Fahrmotoren im Bereich des Daches in die Umwelt entlassen. So war gesichert, dass sich niemand an der heissen Luft des Bremswiderstandes ernsthaft verletzen konnte.

Kommen wir, damit es nicht immer logisch zu und her geht, zum Bereich HBU 2.2. Dieser Bereich arbeitete mit einer festen Frequenz und war daher nicht regulierbar. Das war in diesem Bereich jedoch weniger wichtig, denn gerade die Luftkühlung der Fahrmotoren stellte einen grossen Teil der Verbraucher dar und musste angepasst werden. Dazu muss jedoch erwähnt werden, dass die Kühlung der Stromrichter im entsprechen Kühlturm und daher durch den vorhandenen Luftstrom erfolgte.

Der Motor des Kompressors wurde am Kreis 2.2 ange-schlossen. Bei Lokomotiven aus Deutschland sprach man hingegen von einem Luftpresser. Wichtig war jedoch, dass die benötigte Druckluft über diesen Stromkreis erzeugt wurde.

Daher war hier eine Redundanz der Versorgung zwingend erforderlich. Fiel der Kompressor aus, blieb die Loko-motive stehen, weil sie keine Druckluft mehr zur Verfügung hatte und sich so die Bremsen nicht mehr lösten.

Zudem waren hier die dem Drehgestell bei diesem Führerstand zugeordneten Lüfter und Pumpen angschlos-sen worden. Dazu gehörten neben den Lüftern für die Hilfsbetriebe auch die Pumpe des Kühlmittels für den zuge-ordneten Stromrichter.

Fiel diese Gruppe aus, war das Drehgestell ohne ausreichende Kühlung und musste abgetrennt werden. Jedoch verhinderte dies der ebenfalls an diesem Stromkreis angeschlossene Luftpresser. Daher war klar, dass hier sämtliche HBU aushelfen konnten.

Am Bereich HBU 2.2 waren zusätzlich viele Baugruppen angeschlossen, die nicht direkt mit der Funktion der Lokomotive zu tun hatten. Dazu gehörten die Heizungen und die Klimaanlage des benachbarten Führerstandes. Dabei besass die Lokomotive sehr viele unterschiedliche Heizungen. So konnte sich der Lokführer ein angenehmes Klima schaffen. Jedoch waren auch Steckdosen für eine Spannung von 230 Volt bei 50 Hertz vorhanden.

Damit kommen wir zum letzten Teil der Hilfsbetriebe und somit zum Kreis HBU 1.2. Hier fehlte gegenüber dem anderen Drehgestell der Kompressor und somit ein Verbraucher. Wollte man jedoch eine ausgeglichene Belastung der einzelnen Kreise erreichen, wurden hier die Baugruppen zugeordnet, die bisher noch nicht erwähnt wurden. Daher lohnt es sich, wenn wir diesen Stromkreis ebenfalls im Detail ansehen.

Natürlich waren die vorher dem zweiten Führerstand zugeordnete Geräte des Führerraumes und der Kühlung auch hier vorhanden. Schliesslich hatte die Lokomotive einen zweiten identischen Führerstand erhalten. Speziell war, dass bei Ausfall einer Klimaanlage nur ein Führerstand der Lokomotive davon betroffen war. Doch sehen wir uns die neuen Baugruppen an, die an diesen Stromkreis angeschlossen worden.

Als Ersatz für den Kompressor wurden hier die Pumpen des Kühlmittels im Transformator angeschlossen. Somit war hier ein, zumindest bei Fahrten im Bereich von Wechselstrom wichtiger Anschluss vorhanden. Auch hier war daher eine doppelte Absicherung der Versorgung vorhanden. Fiel dieser Stromkreis aus, konnte mit der Lokomotive unter Gleichstrom noch gefahren werden. Ein Punkt der beim Anschluss der Kühlung des Bremswiderstandes abgeklärt werden musste.

Wir können somit feststellen, dass die Hilfsbetriebe die Lokomotive in zwei Bereiche teilten. Jeder Umrichter versorgte dabei eine Hälfte der Lokomotive mit Energie. Fiel einer der Umrichter aus, stand die Lokomotive nicht mehr uneingeschränkt zur Verfügung. Ein Punkt, der jedoch bei anderen Lokomotiven ähnlich gelöst wurde. Zudem funktionierten die Hilfsbetriebe von Lokomotiven immer sehr zuverlässig.

Wenn Sie ein aufmerksamer Leser waren, haben Sie vermutlich festgestellt, dass bei der Betrachtung bisher die Ladung der auf der Lokomotive vorhandenen Batterien fehlte. Der Grund dafür ist simpel, denn diese Baugruppen waren am vierten und letzten vorgestellten Hilfsbetriebeumrichter angeschlossen worden. Daher haben Sie bisher nichts verpasst und wir kommen nun zur Betrachtung der Batterieladung.

Die Lokomotive verfügte über ein am HBU 1.2 angeschlossenes Batterieladegerät. Das erlaubte die Versorgung der mit Gleichstrom betriebenen Steuerung. Um die Spannung und den Betrieb des Ladegerätes auch ohne betriebsfähige Lokomotive zu ermöglichen, war das Batterieladegerät mit einer zusätzlichen Versorgung mit Energie versehen worden. Diese Versorgung war daher über eine externe Quelle möglich.

Seitlich an der Lokomotive waren dazu Steckdosen vorhanden, die an das reguläre Netz der Landesversorgung angeschlossen werden konnten. Die erforderliche Spannung betrug dabei 230 Volt und die notwenige Frequenz lag bei 50 Hertz. Dieses System stand nahezu in jedem europäischen Land und dabei in sämtlichen Gebäuden an jeder Steckdose zur Verfügung. Dabei reichte die Leistung üblicher Steckdosen aus.

Da die Ladung der Batterie eine sehr wichtige Angelegenheit war, musste man auch eine Lösung für den Ausfall des Ladegerätes finden. Dabei griff man zu einem einfachen Transformator mit einem Gleichrichter. Dieser konnte im Notfall die reguläre Batterie versorgen. Dabei muss aber erwähnt werden, dass bei Ausfall dieses Bereiches keine ausreichende Batterieladung mehr vorhanden war. Daher war es wichtig, dass die Redundanz sorgfältig geplant wurde.