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Elektrische Ausrüstung Bem 550 |
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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.
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.
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 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.
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.
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.
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.
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.
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