Auf die Betrachtung von Nebenbetrieben könnten wir verzichten, denn diese gab es schlicht nicht mehr. Bisher wurden elektrische Rangierlokomotiven in der Schweiz mit einer Zugsammelschiene versehen. Diese wurde genutzt um Reisezugwagen vorzuheizen und dabei konnten bei stehender Maschine sogar deutlich höhere Ströme abgegeben werden. Jedoch war hier eine solche Einrichtung bereits im Pflichtenheft nicht vorgesehen worden.

Der Grund für diesen Verzicht waren die vier unterschiedlichen Spannungen. Diese bewirkten auch bei der Zugsheizung unterschiedliche Werte. Gerade bei den Systemen mit Gleichstrom betrug der Wert in der Zugsammelschiene bei den gleichen Werten.

Bei Wechselspannung wurden jedoch deutlich tiefere Werte verwendet. Daher hätte technisch sicherlich gelöst werden können, jedoch gab es aus betrieblicher Sicht unüberwindbare Probleme.

Es war daher schlicht einfacher, wenn auf die Nebenbetriebe verzichtet wurde. Bei den Hilfsbetrieben ging das jedoch nicht mehr, denn diese mussten vorhanden sein und sie mussten zudem bei allen vier Spannungen in der Fahrleitung funktionieren.

Dabei waren hier die Probleme sogar noch grösser als bei den Fahrmotoren, denn man konnte nicht mit speziellen Schaltungen die gleichen Werte bei Gleichstrom erhalten.

Ein Verzicht auf die Hilfsbetriebe unter einer bestimmten Spannung war auch nicht möglich. Daher waren auch hier je nach verwendetem System andere Schaltungen für die eigentlichen Hilfsbetriebe vorgesehen.

Dabei unterteilte man auch jetzt wieder in Gleich- und Wechselstrom und auch jetzt betrachten wir die Lösungen für die Hilfsbetriebe bei Spannungen von 15 000 und 25 000 Volt in der Fahrleitung und somit die Wechselspannung.

Beim Betrieb unter Wechselstrom stammte die für die Hilfsbetriebe benötigte Spannung aus dem Transformator. Wie bei anderen Baureihen wurde hier eine eigene Wicklung dafür vorgesehen. Jedoch war die Spannung, die ab dieser Spule abgegriffen werden konnte, mit 1 500 Volt deutlich höher, als das bei den anderen Baureihen der Schweizerischen Bundesbahnen SBB der Fall war. Zudem gab es immer noch zwei Frequenzen.

Nach dem Transformator wurde die Spannung der Hilfsbetriebe einem separaten Gleichrichter zugeführt und dort in Gleichstrom mit einer Spannung von 1 500 Volt umgewandelt. Hier konnten die billigeren Siliziumdioden verwendet werden, da man die ausgehende Spannung nicht verändern musste und diese Dioden zuverlässig funktionierten. Damit haben wir auch hier wieder den Wechsel in Gleichspannung vorgenommen.

Wir haben bei Fahrten unter Wechselstrom einen Wert erhalten, der zum System mit 1 500 Volt Gleichstrom passte. Damit die Hilfsbetriebe auch bei der Spannung von 3 000 Volt funktionierten, wurden spezielle Schaltungen notwendig. Diese wurden mit speziellen Motoren möglich, die daher an den Klemmen immer mit einer Spannung von 1500 Volt betrieben wurden. Daher müssen wir von den Hilfsbetrieben unter hoher Spannung sprechen.

An diesem Teil der Hilfsbetriebe wurden ausschliesslich Motoren angeschlossen. Die Motoren hatten zwei unabhängige Wicklungen sowohl beim Stator, als auch beim Rotor erhalten. Diese waren je für eine Spannung von 1500 Volt Gleichstrom ausgelegt worden. Wurde die Lokomotive unter einer Fahrleitung mit 3 000 Volt Gleichstrom eingesetzt, wurden die beiden Wicklungen der Motoren in Reihe geschaltet. In den anderen Netzen war jedoch eine parallele Schaltung der Wicklungen vorhanden.

Auch diese Schaltungen wurden mit dem Systemwahlschalter eingestellt und hatten keinen Einfluss auf die Leistung der Hilfsbetriebe. Wir haben so eine Lösung erhalten, die es erlaubte zumindest diese Motoren unter allen vier Stromsystemes zu nutzen. Jedoch hatten diese Motoren einen grossen Nachteil, denn sie waren sehr schwer und andere Verbraucher konnten nicht so gelöst werden, da es wirklich nur mit Motoren möglich war.

Direkt angeschlossen wurden daher nur die Motoren des Kompressors und der beiden rotierenden Umformer. Be-ginnen wir deren Betrachtung mit dem Kompressor.

Dieser wurde wegen den grossen Leistungsbedarf so ange-schlossen und er entsprach damit nicht in jedem Punkt dem Modell von den anderen Lokomotiven.

Wobei wirklich nur der Zweispulenmotor die grosse Än-derung bei der Baugruppe war. Auch hier war zur Ab-sicherung eine Schmelzsicherung vorhanden.

Man hatte damit jedoch ein Problem erhalten. Die Erzeug-ung von Druckluft konnte bisher immer auch über den Depotstrom erfolgen.

Das war hier nicht möglich, denn einerseits fehlten die Depotsteckdosen und die Spannung mit 220 Volt Wechsel-strom war für den Kompressor zu gering.

Aus diesen Grund konnte der Stromabnehmer bei fehl-ender Druckluft nur mit der Handluftpumpe gehoben wer-den. Jedoch gab es auch hier eine zweite Lösung.

Da die Lokomotive über eine Speiseleitung verfügte, die zu den beiden Stossbalken geführt wurde, konnte die Druckluft auch über diese Anschlüsse in die Lokomotive übertragen werden. Dazu musste die Leitung lediglich an einem anderen Fahrzeug, beziehungsweise an einem eventuell vorhandenen stationären Anschluss im Depot angeschlossen werden. Die Hauptluftbehälter wurden so gefüllt und die Lokomotive konnte normal eingeschaltet werden.

Die beiden weiteren Motoren, die an dieser Hochspannung angeschlossen wurden, gehörten zu zwei Umformergruppen. Dabei kam bei jedem Umformer auch einer dieser speziellen Motoren zur Anwendung. Es gab für die beiden Baugruppen eigene Sicherungen, jedoch keine Schalter. Wurde die Lokomotive eingeschaltet nahmen diese Umformergruppen den Betrieb auf und erzeugten so eine für die restlichen Hilfsbetriebe benötigte Spannung.

Sehen wir uns zuerst die Umformergruppe für die Erregung der Fahrmotoren an. Diese sorgte bei den Fahr-motoren für die Fremderregung. Dabei wurde diese bei den speziellen hier eingebauten Motoren auch benötigt, wenn gefahren wurde.

Durch Veränderungen bei der Erregung wurde die elektrische Bremse aktiviert und war so auch über diese Umformergruppe möglich. Da diese für den Betrieb wichtig war, wurden keine anderen Verbraucher hier angeschlossen.

Wenden wir uns der zweiten Umformergruppe zu. Diese war für die Hilfsbetriebe mit niederer Spannung vorgesehen. Daher wurde die hohe Gleichspannung in einem Generator in eine deutlich niedere von der Fahrleitung unabhängigen Spannung umgewandelt.

Somit war man hier bei der Wahl des Systems frei. Daher mag es überraschen, dass man sich auf 220 Volt Gleichstrom und nicht auf den erwarteten Wechselstrom festlegte.

Obwohl man hier eigentlich die Möglichkeit hatte, die Hilfsbetriebe mit dem üblichen Wechselstrom von 220 Volt und 16 2/3 Hertz zu betreiben, wählte man für die Hilfsbetriebe jedoch Gleichstrom. Dadurch konnte man hier nicht auf Bauteile von anderen Lokomotiven zurückgreifen.

Wobei das lediglich für die Motoren galt, denn einem Widerstand, oder einer Glühbirne war es egal, ob sie mit Gleich- oder Wechselstrom betrieben wurde.

Sie erwarten nun, dass damit die Anzahl der Ersatzteile erhöht worden wäre. Das war nur bedingt so, denn es war durchaus möglich, einen für Wechselstrom gebauten Motor mit Gleichstrom zu betreiben. Das ergab weniger Probleme, als wenn die Frequenz nicht stimmte.

Jedoch werden wir bei den motorischen Verbrauchern erkennen, dass dort so spezielle Lösungen vorhanden waren, dass sich eine Kombination mit Ersatzteilen anderer Baureihen nicht lohnte.

Doch nun haben wir, wenn wir die Gleichspannung ausblenden, endlich auch normale Hilfsbetriebe erhalten. Diese waren durchaus umfangreich, so dass wir einen etwas genaueren Blick darauf werfen müssen und dabei beginne ich mit den auf dem Fahrzeug benötigen Kühlung. Sie werden überrascht sein, denn hier gab es sogar mehr, das gekühlt werden musste, als das bei einer normalen Lokomotive der Fall gewesen wäre.

Einer der drei vorhandenen Ventilatoren wurde für die Kühlung des Transformators und des Gleichrichters benötigt. Dabei verfügte der Spannungswandler über eine Kühlung mit Flüssigkeiten.

Dazu wurde das Gehäuse mit einem speziellen Öl gefüllt. Dieses auch Transfor-matoröl genannte Öl übernahm dabei auch noch die Funktion der Isolation. Damit konnte das Gewicht dieses schweren Bauteiles leicht reduziert werden.

Das an den Leitern erwärmte Kühlmittel wurde mit einer Ölpumpe in Bewegung versetzt und so die Wärme abgeführt. So gelangte das Transformatoröl in den Öl-kühler und wurde dort am kühlen Metall abgekühlt.

Es konnte anschliessend wieder dem Transformator zugeführt werden. Ein Kreis-lauf, der jedoch so stark belastet wurde, dass der Kühler alleine nicht ausreichend war. Daher musste auch der Ölkühler abgekühlt werden und dazu benutzte man Luft.

Von einem Ventilator wurde die Luft über seitlich am Vorbau vorhandene Gitter angesaugt. Diese Kühlluft wurde schliesslich beschleunigt und vorbei am Kühler dem Gleichrichter zugeführt.

So nahm sie die Wärme auf und konnte anschliessend wieder ins Freie entlassen werden. Eine Aufbereitung der Luft war jedoch nicht vorhanden, jedoch sorgte der stete Luftstrom auch dafür, dass die zu kühlenden Elemente vom Schmutz befreit wurden.

Der zweite Ventilator diente lediglich den Bremswiderständen. Diese wurden bei der Bremsung sehr stark belastet, wurden anschliessend bei Fahrten unter Gleich-strom auch wieder als Anfahrwiderstände benötigt und mussten daher zusätzlich belüftet werden.

Dazu war ein eigener Lüfter vorhanden, der die Luft ähnlich, wie vorher beim Transformator bezog und diese an den Widerständen vorbeiführte. Auch diese Luft gelangte anschliessend wieder ins Freie.

Wie wichtig die Kühlung in diesem Bereich war, zeigt nur schon die Tatsache, dass die Widerstände alleine durch den Fahrtwind gekühlt werden konnten. Daher wurden sie in der Regel auf dem Dach montiert, was hier schlicht unmöglich war. Durch die künstliche Kühlung wurden auch die Widerstände regelmässig von Schmutz befreit. Was wirksam verhinderte, dass sich darauf abgelagerter Schmutz an den heissen Widerständen entzünden konnte.

Es fehlt damit nur noch der dritte Ventilator. Dieser besorgte die Kühlung der beiden Fahrmotoren. Dabei wurde auch jetzt die Luft an den Vorbauten bezogen und anschliessend mit dem Lüfter beschleunigt. Dadurch wurde die Kühlluft durch die Fahrmotoren gepresst und nahm die dort entstandene Wärme auf. Durch Reibung entstandene Schmutzpartikel wurden, wie Feuchtigkeit ebenfalls mitgerissen. So blieben auch die Motoren sauber.

Anschliessend wurde die Kühlluft im Gegensatz zu den anderen Ventilationen wo sie bei den Vorbauten entlassen wurde, unter der Lokomotive ins Freie entlassen. Gerade die Kühlung der Fahrmotoren erfolgte immer so. Bei einer Lokomotive für den Rangierdienst war jedoch wichtig, dass diese Luft neben der Maschine aufstieg und so auch Passagiere belästigen konnte. Daher war es auch möglich ohne Ventilation zu fahren.

Damit haben wir die wichtigsten Verbraucher an den Hilfsbetrieben kennen gelernt. Es waren jedoch auch hier Heizungen für das Führerhaus, die Fenster und die Bodenplatte vorhanden. Hier wurden die Bauteile der anderen Lokomotiven im Bestand der Schweizerischen Bundesbahnen SBB verwendet. Das war leicht möglich, da es einem Widerstand egal ist, ob er mit Wechsel- oder Gleichstrom belastet wird. Er wird einfach warm, was man hier auch wollte.

Nicht an den Hilfsbetrieben angeschlossen war hingegen die sonst hier vorhandene Anzeige der Fahrleitungsspann-ung. Der Grund dafür ist simpel, denn unabhängig von der Spannung in der Fahrleitung betrug der Wert in diesem Teil 220 Volt Gleichstrom.

So konnten keine vernünftigen Anzeigen für die Spannung in der Fahrleitung verwirklicht werden. Daher wurde die-se anders gelöst, wie wir später noch erfahren werden.

Damit bleibt nur noch die Batterieladung. Diese wurde wie bei anderen Baureihen der Schweiz mit einer Umformer-gruppe verwirklicht.

Man musste diese Lösung hier anwenden, weil die Spann-ung der Hilfsbetriebe zwar Gleichstrom war, aber die Spannung für die Batterien viel zu hoch eingestellt wurde.

Damit haben wir einen der selten umgesetzten Umformer von Gleich- auf Gleichstrom mit anderer Spannung erhal-ten.

Da nun auch der elektrische Teil mit Ausnahme von eini-gen für die Steuerung benötigten Baugruppen fertig aufge-baut wurde, können wir die Lokomotive erneut auf die Waage stellen.

Diese hatte nun ein Gewicht von 48 Tonnen erhalten und war damit eine Tonne leichter als die als Muster verwendete Reihe Em 3/3. Für den elektrischen Teil der Lokomotive Ee 3/3 IV kann damit ein Gewicht von 17 Tonnen berechnet werden.