Traktionsstromkreis |
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Waren bisher sämtliche Fahrzeuge der Baureihe Fe 4/4
identisch aufgebaut worden, galt das bei der elektrischen Ausrüstung nicht
mehr. Da das Fahrzeug mit der Nummer 18 561 von der Maschinenfabrik
Oerlikon MFO ausgerüstet wurde, gab es Unterschiede. Dieses spezielle
Fahrzeug werde ich in einem eigenen Kapitel genauer vorstellen, hier
sollen die anderen Modelle behandelt werden. Sofern Sie gleich zur Nummer
18 561 wechseln wollen, klicken Sie
hier. Der
Triebwagen
wurde für eine
Spannung
von 15 000
Volt
und eine
Frequenz
von 16 2/3
Hertz
ausgelegt. Die Schweizerischen Bundesbahnen SBB besassen damals zwar noch
zwei unterschiedliche Systeme, jedoch war bereits klar, dass sich diese
Situation ändern wird. Die Zukunft sollte dem einphasigen
Wechselstrom
gehören, denn dieser wurde auf den Strecken der
Staatsbahnen
nun auch im Bereich der Städte montiert. Abgenommen wurde die Fahrleitungsspannung mit den beiden auf dem Dach im Bereich der Drehgestelle montierten Stromabnehmer. Diese Bügel waren mit den bei anderen Baureihen verwendeten Modellen identisch und so konnten diese Teile ausgewechselt werden. Sie sehen, dass auch in diesen Punkten grosser Einfluss
vom Besteller genom-men wurde. Wenn man jedoch bedenkt, dass ein gesenkter
Stromabnehmer
eine grosse Fläche benötigt, war das verständlich. Gehoben wurde dieser Scherenstromabnehmer mit der Hilfe von Federn. Dabei wurde mit Druckluft die Kraft der Senkfeder aufgehoben. So konnte nun die Hubfeder ihre Kraft entfalten. Der Bügel hob sich nun bis er auf einen
Widerstand,
wie zum Beispiel den
Fahrdraht
traf. Fehlte dieser jedoch, wurde der Hebevorgang erst beendet, wenn der
Bügel komplett durchgestreckt war. Somit war keine Begrenzung vorhanden. Ausgenommen wenn der Bügel durchgestreckt war, konnte
er mit der
Druckluft
wieder gesenkt werden. Dazu wurde diese aus dem
Zylinder
entlassen und die
Senkfeder
überwiegte die Kraft der
Hubfeder.
Der Bügel wurde nun vom
Fahrdraht
abgezogen und so auf die
Widerlager
abgesenkt. Dort verblieb er, weil die Senkfeder ihn auf diese Auflagen
drückte. Auch der Fahrtwind reichte nicht aus, um den Bügel zu heben. Den Kontakt mit der
Fahrleitung
stellte ein
Schleifstück
her. Dieses bestand aus Aluminium und bildete gleichzeitig auch die beiden
Notlaufhörner.
Bei der Fahrleitung, die von den Schweizerischen Bundesbahnen SBB verbaut
wurde, war diese
Schleifleiste maximal 1 320 mm breit ausgeführt
worden. Wir haben deshalb zwei damals übliche
Stromabnehmer
auf dem
Triebwagen
erhalten, was auch nicht überraschend war. Um einen sicheren Kontakt mit der Fahrleitung zu erhalten, mussten bei die-sen einfachen Schleifleisten beide Stromabnehmer gehoben werden. Jedoch war es bei einem Defekt auch möglich, kurze Strecken nur mit einem Bügel zu fahren. Dabei musste jedoch vermehrt mit Unterbrüchen gerechnet
werden. Das war aber bei allen Fahrzeugen so, denn noch waren die heute
bekannten dop-pelten
Schleifleisten eine teure
Sonderanfertigung. Verbunden wurden die Stromabnehmer unter sich und mit der weiteren Aus-rüstung über eine Dachleitung. Diese Dachleitung nahm eine Seite des Daches in Anspruch und besass die üblichen Trennmesser. Damit konnte sie unterbrochen werden, was wichtig war,
wenn es zu einem Defekt gekommen war. Speziell war hier jedoch die
Abzweigung, die in der
Dachleitung
eingebaut wurde, weil die weitere Ausrüstung auf der gegenüber liegenden
Seite eingebaut wurde. Dank der einseitig auf dem Dach geführten Leitung, waren die Trennmesser aus dem Innenraum zugänglich und die Abtrennungen konnten leicht ausge-führt werden. Dabei wurde die
Schiene
aus Kupfer auf
Isolatoren
abgestützt und sie konnte im Unterhalt gelöst werden. Zu den
Stromabnehmer
wurde sie zu dem mit Litzen verbunden. So war ein guter Kontakt vorhanden,
der dafür sorgte, dass die Verluste in der
Dachleitung
nicht sehr gross waren. An der
Dachleitung
wurden schliesslich der
Hauptschalter
und der
Erdungsschalter
angeschlossen. Dabei konnte der Erdungsschalter vom Innenraum her bedient
werden und er wurde mit einer
Blitzschutzspule ergänzt. Diese sollte einen Blitzschlag über die
Kontakte des Erdungsschalter abführen und so die elektrische Ausrüstung
vor so einem Ereignis schützen. Bei geschlossenem Erdungsschalter war
jedoch die ganze Anlage mit der Erde verbunden. Als Hauptschalter wurde ein damals üblicher Ölhauptschal-ter verwendet. Dieser trennte die restliche Ausrüstung von der Fahrleitung und er hatte sich bei den anderen Bau-reihen bewährt. Die Kontakte bei diesem
Hauptschalter
wurden mit Hilfe von
Druckluft
geschlossen und geöffnet. Der Name für den Hauptschalter kam vom Ölbad,
das den Abreisfunke beim Ausschalten desselben löschte. So wurde ein zu
grosser Abbrand an den Kontakten verhindert. Auch wenn es ein gut funktionierendes Modell war, gab es immer wieder Probleme mit diesen Modellen. So wurde bei zu hohen Strömen das Öl unzulässig erwärmt, was dazu führte, dass der Hauptschalter explodieren konnte. Dieses Problem wurde mit der
Kurzschlussblockierung
ein-gedämmt, konnte jedoch nicht restlos verhindert werden. Zudem leckten
auch die Gehäuse, so dass die Kontakte plötzlich frei lagen, was auch
nicht gut war. Bei einer Explosion wurde das Gehäuse zerrissen und das Öl lief auf den Boden des Triebwagens. Damit es dort nicht zu grosse Probleme gab, wurde es abgeleitet. Dazu war im Boden des Hochspannungsraumes ein Ablaufrohr vorhanden. Darüber sollte das
Öl
von Boden aus dem Fahrzeug geleitet werden. In der Folge gelangte dieses
in das
Schotterbett.
In Sachen Umweltschutz nahm man es damals scheinbar noch nicht so genau,
wie wir soeben bemerkt haben. Schliesslich wurde die nun geschaltete
Spannung aus der
Fahrleitung mit einem Kabel zum unter dem Fahrzeug montierten
Transformator geleitet. Dieses Kabel verlief innerhalb des
Hochspannungsraumes. Damit hier keine Unfälle passieren konnten, war der
Zugang zu diesem Bereich mit einem Verriegelungssystem vorhanden. Dieses
erlaubte das Öffnen der Türen nur, wenn das Fahrzeug mit dem
Erdungsschalter mit dem Boden verbunden war. Im Transformator wurde die Spannung der Primär-wicklung zugeführt. Diese war wiederum mit den an den Achsen angebrachten Erdungsbürsten verbunden. Damit war ein geschlossener Stromkreis entstanden. Es konnte so ein
Strom
zum
Unterwerk fliessen und damit auch
Leistung
übertragen werden. Wir können damit auch den Bereich der Hochspannung
abschlies-sen, denn der weitere Teil der Ausrüstung wurde mit deutlich
geringeren
Spannungen betrieben. Die für die Fahrmotoren bestimmte Spannung wurde hier jedoch nicht mehr direkt der Primärwicklung abgenommen. Man baute eine zweite Spule ein, die dann über die entsprechenden Anzapfungen verfügte. Dank
dieser
Wicklung, die nicht mit der Erde verbun-den war, konnte das höhere
Gewicht des
Transfor-mators mit der Reduktion von
Isolationen kompen-siert
werden. Damit zeigte sich hier, wie sich diese Bauteile bereits verändert
hatten. Bei der sekundären Wicklung waren zwölf Anzapfung-en vorhanden. Diese boten unterschiedliche Spann-ungen an und sie wurden jeweils mit einem Hüpfer verbunden. Eine weitere Veränderung der von
Transformator
ab-geführten
Spannung gab es jedoch nicht mehr und mit den
Hüpfern hatte
man sehr schnelle Schaltelemente eingebaut. Jedoch waren auch diese für
eine Schaltung ohne Unterbruch zu langsam. Durch die Schaltung der einzelnen
Hüpfer zu den nun daran
angeschlossenen Stromteilerspulen konnten so elf
Fahrstufen erzeugt
werden. Dabei erfolgte die Erhöhung der
Spannung wegen den zusätzlichen
Spulen ohne Unterbruch derselben. Eine durchaus bekannte Lösung, die hier
angewendet wurde. Zudem konnte hier auch die Handschrift des Herstellers
erkannt werden. Bemerken werden wir das beim Sonderling mit der Nummer
18 561. Die Stufenhüpfer wurden in zwei Batterien zusammengefasst und im mittleren Maschinenraum montiert. Sie befanden sich daher im Bereich der Hochspannung. Eine Lösung, die so gewählt werden musste, weil kurze Leitungen zur Reduktion des Gewichtes vorhanden waren. Das nun jedoch
einseitige Gewicht wurde mit dem
Transfor-mator unter dem Boden
kompensiert. Der
Triebwagen stand so-mit senkrecht auf seinen
Drehgestellen. Gerade die geringe Anzahl der Fahrstufen war eine Anpassung an die vorhandenen Triebwagen der Baureihe Ce 4/6. Diese musste erfolgen, weil im Pflichtenheft die Fernsteuerung der beiden Baureihen gefordert wurde. Daher mussten hier auch anhand der Erfahrungen des erwähnten
Modells die
Spannungen der einzelnen
Anzapfungen sorgfältig gewählt
werden. Schliesslich sollte man bekanntlich aus ge-machten Fehlern lernen. Wir haben damit eine veränderliche
Spannung erhalten, die nun
den
Fahrmotoren zugeführt werden konnte. Damit diese jedoch die
Drehrichtung ändern konnten, musste ein
Wendeschalter verwendet werden.
Dabei wurde jedem
Drehgestell ein eigener Schalter zugeteilt. Bei einem
Defekt in diesem Bereich verlor das Fahrzeug somit die halbe
Leistung.
Jedoch konnte sich der
Triebwagen so noch in einen
Bahnhof retten. Die
Wendeschalter konnten lediglich die Drehrichtung ändern.
Auf die Kontakte zur Umgruppierung der
Fahrmotoren war verzichtet worden.
Dadurch konnte zwar Gewicht eingespart werden, jedoch musste auch auf den
Einbau einer
elektrischen
Bremse verzichtet werden. Das war eine
Konzession, die dem
Triebwagen Ce 4/6 geschuldet war und damit auch dazu
führte, dass bei den nachfolgenden Baureihen eine solche
Bremse vorhanden
war. Mit den Wendeschaltern sind wir auch bei den vier Fahr-motoren angelangt. Da das Fahrzeug mit normalem Wechselstrom betrieben wurde, kamen hier die robusten und bewährten Seriemotoren zum Einbau. Diese waren
zudem kompakt genug, dass sie in den beiden
Drehgestellen eingebaut werden
konnten. Dabei sind aber deren Kenndaten wichtig, denn sie führten zur
Bestimm-ung der
Leistung, die auf dem Fahrzeug verfügbar war. Jeder Fahrmotor konnte eine Leistung von 210 kW er-zeugen. Hochgerechnet führte das dazu, dass die vier Fahrmotoren mit 840 kW mehr Leistung besassen, als der Transformator. Das war durchaus so üblich und
führte dazu, dass beim Fahrzeug eine
Leistungsgrenze angegeben werden
muss-te. Hier war diese bei einer Geschwindigkeit von 50 km/h erreicht und
sie konnte während einer Stunde vom Fahr-zeug erbracht werden. Mit den vier Fahrmotoren konnte eine Anfahrzugkraft von 102 kN erzeugt werden. Diese konnte vom Fahrzeug je-doch nur im unteren Bereich der Geschwindigkeit er-bracht werden. Bei der
Leistungsgrenze sank der Wert
der
Zugkraft auf 69 kN und damit war die
Stundenleistung deutlich tiefer.
Bei
Höchstgeschwindigkeit war dann noch eine bescheidene Restzugkraft
vorhanden. Jedoch konnte das Fahrzeug diese so nicht überall erreichen. Auch wenn die Hersteller in diesem Bereich durchaus
Fortschritte gemacht hatten, konnten diese nicht umgesetzt werden. Wie der
Verzicht auf die
elektrische
Bremse, war das ein Problem des
Pflichtenheftes. Die Schweizerischen Bundesbahnen SBB verlangten die
Kombination mit den bereits vorhandenen
Triebwagen und daher war nur deren
elektrische Ausrüstung möglich. Das änderte sich überhaupt nicht, wenn wir
uns die
Hilfsbetriebe
ansehen.
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