Elektrische Ausrüstung Bem 550

Letzte

Navigation durch das Thema

Nächste

                       

Wenn wir auch hier mit der Versorgung beginnen, dann wurden diese Triebzüge für den Betrieb unter einer Fahrleitung mit Gleichstrom von 1500 Volt ausgelegt. Diese Spannung war nur von der Landesgrenze bei La Plaine bis nach Genève Cornavin vorhanden und die Fahrleitung wurde nach den Normen der SNCF aufgebaut. So musste der Triebzug an diesen Umstand angepasst werden. Was aber kein grosser Aufwand war.

Wesentlich aufwendiger für die elektrische Ausrüstung waren die bei diesen Netzen vorhandenen Toleranzen. Wegen den schweren Schnellzügen in Rich-tung Frankreich, die vom Bahnhof Genève Cornavin fuhren, mussten entlang der Strecke Gleichrichter aufgebaut werden.

Bei diesen war die Einspeisung mit einer höheren Spannung versehen und die erreichte Werte, die bei bis zu 1800 Volt lagen. Für die moderne Technik war das nicht so leicht.

Um die Spannung in der Fahrleitung auf das Fahrzeug zu übertragen, wurde ein Stromabnehmer benötigt. Auf der Baureihe Bem 550 wurde dazu ein Modell verwendet, dass schon bei der Baureihe RBDe 4/4 benutzt wurde.

Nur schon wegen der Tatsache, dass auch viele Lokomotiven für Wechsel-strom diesen Bügel hatten, machte ihn ideal, da nicht so viele neue Ersatzteile benötigt wurden, wie wenn ein Modell der SNCF genommen worden wäre.

Der Einholmstromabnehmer benötigte Druckluft um gehoben zu werden. Den korrekten Anpressdruck konnte mit der Hilfe von Federn eingestellt werden. Speziell war, dass der Bügel mit einer Höhenbegrenzung versehen wurde.

Gegenüber dem Modell für Wechselstrom wurde in diesem Bereich also nichts verändert und das zeigte, dass der Stromabnehmer nicht unbedingt an die Art der Spannung gebunden ist.

Angepasst werden musste nur das Schleifstück. Dieses kam in den direkten Kontakt mit der Fahrleitung und daher mussten hier die Normen der SNCF angewendet werden. Das wirkte sich auf die Breite der Wipp und auf die Schleifleisten aus, denn bei Gleichstrom funktionierten die Typen mit Kohle nicht so gut, da in dem Fall der Widerstand zu hoch war. Mit Schleifleisten aus Aluminium konnte man das Problem umgehen.

Die mit dem Stromabnehmer auf das Fahrzeug übertragene Spannung wurde mit einer einfachen Dachleitung zum Hauptschalter geführt. Dieser Fern-schalter war dazu vorgesehen, das Fahrzeug sicher von der Fahrleitung zu trennen.

Das Problem dabei war aber, dass Gleichstrom mit zunehmender Spannung schlechter zu schalten ist. Es entsteht ein Lichtbogen, der beim öffnen des Schalters nicht so leicht zu löschen ist, wie bei Wechselstrom.

Aus diesem Grund wurden bei Gleichstrom Schnellschalter verwendet. Diese waren speziell für den Einsatz entwickelt worden und funktionierten nach einem ähnlichen Prinzip, wie das bei Wechselstrom der Fall war.

Auch hier wurden die schnellen Schaltungen mit Druckluft ausgeführt und verhindert, dass ein Lichtbogen Schaden anrichten konnte. Das Modell hier, wurde schon bei den alten Triebwagen BDe 4/4 II erfolgreich angewendet.

Eine grosse Gefahr war aber die Fahrleitung für Wechselstrom von 15 000 Volt und 16 2/3 Hertz. Der Triebwagen konnte wegen einer fehlerhaften Bedienung auch unter dieser den Bügel heben.

Der Stromabnehmer stellte den Kontakt her und in der Leitung war eine deutlich höhere Spannung vorhanden. Die Isolationen bis zum Schnellschalter waren sogar für diese Werte ausgelegt worden, aber nicht die weitere Ausrüstung.

Daher wurde in der Leitung ein einfacher Trenner eingebaut. Dieser wurde von der Steuerung geöffnet, wenn sich in der Zuleitung Wechselstrom befand. Dazu war eine automatische Erkennung vorhanden. Ein jetzt geschlossener Hauptschalter führt nicht zu Schäden, da die Spannung nicht weitergeleitet werden konnte. Sie sehen, man nahm hier den Schutz vor der falschen Spannung viel ernster, als bei den alten Triebwagen.

Bei der Spannung aus der Fahrleitung handelte es sich um einen festen Wert. Damit kann kein Fahrmotor betrieben werden, denn dieser benötigt veränderliche Werte um die Drehzahl unterschiedlich zu gestalten.

Bei den alten Triebwagen löste man das Problem, dass Transformatoren nicht funktionieren mit Anfahrwider-ständen. Diese Technik war längst überholt und bei Gleich-strom hatten sich Regelungen mit Halbleitern schon länger durchgesetzt.

Hier kam die damals neuste Technik mit den sogenannten GTO zur Anwendung. Diese speziellen löschbaren Thyri-storen erlaubten neue Lösungen bei der Antriebstechnik.

Mit einem so aufgebauten Stromrichter konnte aus dem Gleichstrom der Fahrleitung ein Drehstrom erzeugt wer-den, der sowohl bei der Spannung, als auch bei der Fre-quenz beliebig eingestellt werden konnte. Bezeichnet wurde das Bauteil als Umrichter.

Der so aufgebaute Stromrichter war als Teil eines normalen Umrichters gebaut worden. Die Gleichspannung aus der Fahrleitung wurde einfach für die Speisung des Zwischenkreises genommen. Mit der anfänglich noch geplanten Option für den Einsatz mit Wechselstrom hätte man nur noch einen Transformator und einen einfachen Gleichrichter benötigt. Wegen dem hohen Gewicht und dem geringen Nutzen verzichtete man darauf.

Wurde nun mit dem Dieselmotor gefahren, wurde der im Generator erzeugte Drehstrom mit fester Spannung und Frequenz zuerst gleichgerichtet. Dank diesem Gleichrichter entstand ein Gleichstrom, der nun in den Zwischenkreis geführt wurde. Für den Antrieb konnte also die gleiche Regelung genutzt werden. Abweichend war nur die verfügbare Leistung, denn der Dieselmotor konnte nicht für hohen Tempi benutzt werden.

Mit dem Drehstrom haben wir nun ein Netz erhalten, das für die Fahrmotoren geeignet war. Wer nun eine Redundanz vermisst hatte, der hat nichts über-sehen. Bis hier gab es nur diesen Teil. Wegen dem hohen Gewicht wurde nur ein Stromrichter eingebaut.

Die oft erwähnte Teilung kam erst jetzt, denn die Fahrmotoren wurden parallel angeschlossen. Dabei gab es keinen Wendeschalter mehr, denn auch die Drehrichtung konnte im Umrichter angepasst werden.

Da keine weitere Aufbereitung erfolgte, können wir direkt zu den Fahr-motoren gehen. Wegen der Art der Spannung wurden hier Motoren verbaut, die für Drehstrom geeignet waren.

Als ideal erwiesen hatten sich die sehr einfach aufgebauten und daher sehr robusten Asynchronmotoren. Dank dem hier möglichen Kurzschlussläufer war kein Kollektor mehr erforderlich. Der Fahrmotor konnte im Stillstand die volle Leistung ohne Schaden abrufen.

Wenn wir schon bei der Leistung sind, sehen wir uns die Eckdaten für den Triebzug an. Die beiden Fahrmotoren konnten dabei eine Anfahrzugkraft von 70 kN erzeugen. Das reichte ohne Probleme um auch den voll besetzten Triebzug zu beschleunigen. Sie sehen, es wurde auch hier nicht auf möglichst viel Zugkraft gesetzt, sondern auf die benötigten Werte geachtet. Sie ahnen es vermutlich, es ging auch jetzt um das Gewicht.

Diese Zugkraft konnte jedoch nicht beliebig lange aufgebaut werden, da auf die Erwärmung geachtet werden musste. Dazu wurden hier die Werte für 60 Minuten für das Datenblatt genommen. Das war in der Schweiz üblich und in dieser Zeit konnte noch eine Zugkraft von 45 kN aufbaut werden. Die Leistungsgrenze für diese Zugkraft wurde während einer Stunde bei 70 km/h angegeben. Das war eine ansprechend hohe Geschwindigkeit.

Maximal konnte der Triebzug eine Leistung von 893 kW abrufen. Bei diesem Modell wurde aber die Stunden-leistung genommen und diese betrug 600 kW. Der Antrieb mag mit diesen Werten nicht überzeugen.

Der voll besetzte Zug erreicht auch nur ein Gewicht von rund 62 Tonnen. In diesem Fall war pro Tonne Gewicht eine Leistung von gut 10 kW vorhanden. Für einen Trieb-wagen waren das ansprechende Werte.

Hier machte man sich eine Eigenart der Drehstrommoto-ren zu nutze. Sobald deren Drehzahl höher ist, als das Drehfeld, kippen die Motoren und werden zu Generatoren. Zusätzliche Schaltungen sind nicht nötig und auch eine Beschränkung bei den Werten gab es nicht.

So konnte mit der so aufgebauten elektrischen Bremse eine Bremskraft von 70 kN abgerufen werden. Das waren die Werte bei der Zugkraft und dies zeigt die gute Wir-kung.

Das Problem war hingegen die erzeugte elektrische Ener-gie. Diese konnte im Stromrichter, der nun auch kippte, in Gleichstrom umgewandelt werden. So lange kein Abnehmer vorhanden ist, kann keine Bremskraft aufgebaut werden. Bei Bahnen mit Wechselstrom ist das kein Problem, dort speist man einfach in die Fahrleitung. Bei Gleichstrom ging das jedoch nur in einem beschränkten Masse. War die Aufnahme nicht möglich, fiel die Bremse aus.

Diesen Effekt nutzt man. So arbeitete die elektrische Bremse dieser Triebzüge als Nutzstrombremse und zwar mit der vollen Leistung, wenn das Netz diese Energie aufnehmen konnte. War das nicht möglich und es drohte ein Ausfall, regelte die Steuerung die elektrische Bremse so, dass die Leistung in Bremswiderständen in Wärme umgewandelt wurde. Diese Widerstandsbremse konnte dabei einen Anteil bis zur vollen Bremsleistung aufnehmen.

Für die Neben- und Hilfsbetriebe wurde ein Bordnetz-umrichter verbaut. Dieser BUR lieferte eine Spannung von 400 Volt 50 Hertz Drehstrom. Eine galvanische Trennung von der Fahrleitungsspannung war jedoch nicht vorhanden.

Das war jedoch bei den vielen Kleinverbrauchern, wie Steckdosen, oder die Scheibenheizungen erfor-derlich. Daher wurden diese über einen Trenntrans-formator angeschlossen. Schaltautomaten mit Fehler-stromschützen sorgten für die Sicherheit.

Auch wenn es diese Unterteilung hier nicht mehr gab, ich beginne mit die Vorstellung mit den Nebenbe-trieben. Diese umfasste auch bei diesem Triebzug die Heizung für den Fahrgastraum. Für diese waren ein-fache Heizgebläse montiert worden.

Diese sorgten im Winter für die notwendige Erwär-mung und sie war bei den Reisebussen sehr verbrei-tet. Es zeigte sich erneut, dass das Muster auch für die Strassenbahnen in Bern genommen wurde.

Eine Lüftung, die im Sommer den Raum mit frischer Luft versah, gab es schlicht nicht. Der Austausch der Luft erfolgte durch die grossen Türen und die im oberen Bereich der Fenster angebrachten Klappen. Auch hier war die Herkunft klar zu erkennen. Zu den alten Zügen der Strecke ergab sich daher keine grosse Steigerung beim Komfort. Damals galten Klimaanlagen beim Nahverkehr schon als Luxus und daher kamen sie nicht zum Einbau.

Vielmehr war auch in den beiden Führerständen nicht vorhanden. Dort war das jedoch keine so grosse Einbusse, denn damals waren die Führerkabinen oft noch schlecht isoliert und dank den grossen Fenstern auch recht heiss. Hilfe brachten hier die grossen Seitenfenster, die normal geöffnet werden konnten und so für eine leichte Abkühlung sorgte. Sie sehen, es war also kaum ein Komfort in diesem Zug vorhanden.

Wenn wir nun die eigentlichen Hilfsbetriebe ansehen, dann wurden auch diese stark vereinfacht. Der Kompressor wurde mit einem Schütz angesteuert und er galt auch schon als einer der grössten Verbraucher.

Der Kompressorschütz konnte sowohl von der Steuerung, als auch vom Lokomotivpersonal geschaltet werden. Dabei wirkte die Regelung aber nur, wenn die Steuerung den Luftdruck auto-matisch regelte. Der Lokführer konnte aber nach Bedarf ergän-zen.

Ein weiterer Verbraucher war der Ventilator für den Strom-richter. Dieser war so aufgebaut worden, dass er nur mit Luft gekühlt werden konnte. Das galt auch für die Bremswiderstände, die aber auf dem Dach durch den Fahrtwind gekühlt wurden.

Die Kühlluft des Stromrichters wurde unter dem Fahrzeug be-zogen und dann an den Elementen vorbei geführt. Die aufge-nommene Wärme wurde anschliessend mit der Luft entlassen.

Wenn Sie nun die Kühlung für die Fahrmotoren erwarten, dann können Sie lange darauf warten, denn diese gab es schlicht nicht.

Die Motoren war so aufgebaut worden, dass die Wärme über das Gehäuse abgegeben werden konnte. Der Fahrwind sorgte schliesslich dafür, dass das Metall wieder gekühlt wurde. Ein Ventilator gab es jedoch nicht. Daher können wir auch nicht von einer Eigenventilation sprechen und es gab nichts.

Es bleibt noch die Ladung der Batterien. Am Bordnetz wurde dazu ein Transformator angeschlossen und diesem danach ein normaler Gleichrichter nachgeschaltet. Die so entstandene Spannung reichte für die Steuerung und die Ladung der Batterien. Man verzichtete also auf ein spezielles Batterieladegerät. Der einfache Aufbau wurde somit an jeder Stelle des Fahrzeuges durchgesetzt. Das wird sich mit der Steuerung und der Bedienung kaum ändern.

 

Letzte

Navigation durch das Thema

Nächste
Home SBB - Lokomotiven BLS - Lokomotiven Kontakt

Copyright 2025 by Bruno Lämmli Lupfig: Alle Rechte vorbehalten