Die Besonderheiten der elektrischen Ausrüstung der Lokomotive begannen schon auf dem Dach der Lokomotive. Bei Fahrzeugen, die mit mehreren Stromsystemen ausgerüstet wurden, waren seit jeher immer mehrere Stromabnehmer nötig. Beim RAe TEE II gelang es nur mit speziellen Abkommen und ausreizen der Toleranzen nur vier Stromabnehmer zu montieren. Nur so konnte den geltenden Vorschriften bei der Beschaffenheit der Schleifstücke und der Wippenbreite entsprochen werden.

Diese Lokomotive hier verfügte jedoch nur über einen einzigen Stromabnehmer und damit auch nur über ein Schleifstück. Auf besondere Vorschriften der ausländischen Bahnen musste daher verzichtet werden. Da die Lokomotive jedoch nur auf Bahnhöfen der SBB verkehren sollte, waren damit auch keine Probleme verbunden. In diesem Bereich waren die Fahrleitungen nach Muster der SBB aufgebaut worden und so konnte der gesamte Bahnhof mit einem SBB-Stromabnehmer befahren werden.

Der Stromabnehmer wurde daher mit einer Schleifleiste aus Aluminium, wie das damals bei den SBB noch üblich war, ausgerüstet. Die Breite der Wippe entsprach ebenfalls vollumfänglich den Normen der SBB. Die Lokomotive konnte somit freizügig in der Schweiz eingesetzt werden. Daneben war es jedoch dank den Toleranzen auch möglich Strecken in Italien und im nördlichen Frankreich zu befahren. Wie wichtige diese Normen letztlich waren, erfahren Sie im Betriebseinsatz der Lokomotive.

Dieser Scherenstromabnehmer wurde mit Druckluft gehoben und  musste daher bei allen Stromsystemen und Netzen verwendet werden. Er war mit den üblichen Hub- und Senkfedern ausgerüstet. Das Modell entsprach jenem, das auch auf anderen Lokomotiven verwendet wurde. Die Ee 3/3 IV hatte daher einen ganz normalen SBB-Stromabnehmer erhalten. Womit wir eigentlich schon alle Gemeinsamkeiten aufgeführt hätten.

Bereits nach dem Stromabnehmer wurden die unterschiedlichen Systeme grundsätzlich getrennt. Das führte auch dazu, dass die Dachleitungen der Lokomotive etwas aufwendiger gestaltet werden mussten. Die Folge davon war das gegenüber den anderen Rangierlokomotiven viel längere Dach. Der so gewonnene Platz ermöglichte es, dass der Hauptschalter ebenfalls auf dem Dach montiert werden konnte. Der Stromabnehmer konnte daher nicht in der Mitte der Lokomotive montiert werden und verschob sich leicht nach hinten.

Um nun die unterschiedlichen Pfade genauer betrachten zu können, müssen wir bereits jetzt die Lokomotive elektrisch in zwei Stränge aufteilen. Dabei beginnen wir mit dem einheimischen System. Dabei kam dieses auch unter 25'000 Volt und 50 Hertz zur Anwendung. Erst anschliessend erfolgt dann der Pfad bei Gleichstrom. Daher folgt nun der schon erwähnte Hauptschalter, der ja bekanntlich auf dem Dach montiert wurde.

Bei einer Fahrt unter Wechselstrom wurde der Hauptschalter mit Hilfe von Druckluft eingeschaltet. Es kam daher ein Drucklufthauptschalter zur Anwendung. Dieser Typ bewährte sich schon bei anderen Lokomotiven und er konnte auch Kurzschlüsse sicher abschalten. Da die in der Schweiz verwendeten Modelle nur bis Spannungen von 15'000 Volt zugelassen waren, musste ein spezielles verstärktes Modell, das auch höhere Spannungen vertragen konnte eingebaut werden.

Nach dem Hauptschalter wurde der Strom zum Transformator geführt. Dabei kam es nun zur Teilung der beiden eingehenden Wechselspannungen. Das heisst, der Transformator hatte primär zwei Anzapfungen, die für 15'000 Volt und für 25'000 Volt ausgelegt waren. Daraus folgte auch, dass der Transformator unter beiden Frequenzen betrieben werden konnte. Gerade die unterschiedlichen Frequenzen waren bei Transformatoren immer wieder ein Problem.

Der Transformator der Lokomotive hatte sekundär für die Traktion nur eine einzige Anzapfung erhalten. Diese hatte eine Spannung, die bei ungefähr 1'500 Volt lag. Diese Differenzen, die durchaus mehrere Volt betragen konnten, ergaben sich durch die unterschiedlichen Frequenzen und durch die dadurch unterschiedliche Leistung des Transformators. Man erhielt daher keine genau definierte Spannung, was aber weniger schlimm war.

Zur Kühlung und besseren Isolation des Transformators kam übliches Transformatoröl zur Anwendung. Dieses Öl wurde mit Hilfe der natürlichen thermisch gesteuerten Zirkulation durch Kühler geführt und dort gekühlt. Daher war hier eigentlich ein üblicher Transformator verwendet worden. Speziell dabei war nur, dass er unter unterschiedlichen Spannungen betrieben werden konnte. Das hatte Auswirkungen auf die Isolation, die aber dank dem Öl nicht viel schwerer wurde.

Nach dem Transformator wurde der Wechselstrom zu den Quecksilberdampf-Gleichrichtern geführt. Dort entstand dann aus dieser Wechselspannung die für der Fahrmotoren benötigte Gleichstrom. Der dabei entstandene Wellenstrom hatte eine maximale Spannung, die ungefähr bei 1'500 Volt lag. Gekühlt wurden die Gleichrichter mit Kühlluft, die mit Hilfe eines Ventilators an den Gleichrichtern vorbei geführt wurde.

Zur Regelung der Zugkraft, der beiden im Betrieb unter Wechselstrom parallel geschalteten Fahrmotoren, wurde der Zündzeitpunkt in den Gleichrichtern verschoben. Dabei konnten die Gittersteuersätze der Gleichrichter mit Hilfe eines Potentiometers insgesamt 19 unterschiedliche Gleichspannungen und somit ebenso viele Fahrstufen bereit stellen. Diese Funktionsweise war nur dank den Quecksilberdampf-Gleichrichtern möglich, denn modernere Siliziumdioden konnten nicht angesteuert werden. Man arbeitete also in den ersten Stufen mit einer Phasenanschnittsteuerung, wie man sie bei den ersten Stromrichterlokomotiven verwendete.

Für die restlichen sieben Fahrstufen benutzte man hingegen die Schütze aus der Stufenregelung unter Gleichstrom. Dank diesen konnte der Stromfluss in den Feldwicklungen der Fremderregung so verändert werden, dass die Lokomotive weitere sieben Fahrstufen mit Hilfe der Feldschwächung erhielt. So waren also im Betrieb unter Wechselstrom maximal 26 Fahrstufen schaltbar. Das bedeute, die Lokomotive hatte doppelt so viele Fahrstufen, wie die übrigen Ee 3/3, die mit 13 Fahrstufen auskommen mussten.

Wurde die Lokomotive unter Gleichstrom betrieben, führte die Spannung vom Stromabnehmer über die Dachleitung zum Gleichstromschnellschalter. Es war also bei Gleichstrom bereits ein anderer Hauptschalter vorhanden. Dieser war von der Bauart her mit dem Hauptschalter verwandt, konnte aber dank den schnelleren Schaltungen auch Gleichstrom und die dort folgenschweren Kurzschlüsse sicher schalten.

Nach dem Gleichstromschnellschalter folgte dann der Systemwahlschalter. Dieser wurde nur für den Betrieb unter Gleichspannung benötigt. Dadurch konnte zwischen 1'500 Volt und 3’000 Volt unterschieden werden. Eigentlich wurde mit dem Schalter nur die Schaltung der Fahrmotoren verändert, denn unter 3'000 Volt Gleichstrom waren diese nicht mehr parallel, sondern in Reihe geschaltet.

Diese Umschaltung der Fahrmotoren bedingte aber, dass die Lokomotive zwei Fahrmotoren hatte. Genau hier lag nun der hauptsächliche Grund für die Wahl des Untergestells der Em 3/3, denn diese Diesellokomotive hatte im Gegensatz zu den normalen Ee 3/3 zwei Fahrmotoren eingebaut. Dieser Umstand machte man sich nun bei der Ee 3/3 IV zu nutze, was unweigerlich dazu führte, dass der Schrägstangenantrieb nicht mehr verwendet werden konnte.

Die Regelung der Spannung an den Fahrmotoren erfolgte nun, da die Gleichrichter nicht mehr verwendet wurden, mit klassischen Anfahrwiderständen. Dank einer eingebauten Hüpfersteuerung waren so 16 unterschiedliche Spannungen und somit Fahrstufen möglich. Das bedeutete, dass die Lokomotive in den ersten 16 Fahrstufen nicht wirtschaftlich arbeiten konnte, da ein Teil der Leistung in Widerständen vernichtet werden musste.

Bei den letzten fünf Fahrstufen griff man auch beim Betrieb unter Gleichstrom auf die Feldschwächung der Fahrmotoren zurück. So konnte die Lokomotive ab der 17ten Fahrstufe wirtschaftlich betrieben werden. Dank dieser Feldschwächung waren bei Gleichstrom maximal 21 Fahrstufen möglich. Was folglich bedeutete, dass die Lokomotive nun fünf Fahrstufen weniger hatte, als unter Wechselstrom. Das war aber im Rangierdienst nicht von Bedeutung.

Nach der Regelung der Fahrstufen wurden die gleichen Bauteile in den gleichen Schaltungen verwendet, so dass jetzt der gleiche Hauptstromkreis verwendet werden konnte. Dieser Stromkreis bestand jedoch nur noch aus dem Wendeschalter und den beiden Fahrmotoren. Entweder floss reiner Gleichstrom oder Wellenstrom. Beide Stromarten, waren aber für die Fahrmotoren kein Problem, die die Flussrichtung nicht änderte.

Der Wendeschalter wurde mittels Elektroventilen gesteuert und durch den Fahrschalter und den Steuerschalter für die Fahrrichtung beeinflusst. Er besass total vier unterschiedliche Stellungen. Darunter befanden sich die zwei üblichen Fahrstellungen für Vorwärts und Rückwärts. Zusätzlich waren noch die beiden Stellungen für die elektrischen Bremse in beiden Fahrrichtungen vorhanden.

Die beiden Fahrmotoren der Lokomotive wurden im Rahmen montiert und befanden sich daher im Gegensatz zu den anderen Ee 3/3 unter den Aufbauten. Es waren Gleichstrommotoren für Wellenstrom, die auch mit reinem Gleichstrom betrieben werden konnten. Die maximal erlaubte Klemmenspannung an einem Fahrmotor betrug 1'500 Volt. jeder Motor konnte so eine maximale Leistung von 195 kW erzeugen.

Diese verhältnismässig hohe Klemmenspannung wurde durch die bei der FS verwendete Spannung von 3'000 Volt Gleichstrom nötig. Da die beiden Fahrmotoren dank der Reihenschaltung nur mit 1'500 Volt betrieben wurden, konnte man die Lokomotive auch unter der Spannung der FS betreiben. Eine weitere Reduktion der Klemmenspannung war jedoch nicht mehr möglich, da dazu mehr Motoren benötigt worden wären.

Diese beiden fremdventilierten Fahrmotoren erzeugten zusammen eine maximale Anfahrzugkraft von 118 kN. Das war deutlich mehr, als bei den üblichen Ee 3/3. Die Lokomotive hatte somit eine sehr gute Anfahrzugkraft, was im Rangierdienst geschätzt wurde. Die Zugkraft über die Dauer einer Stunde betrug noch 59 kN und lag nun im Bereich der anderen Ee 3/3. Bei einer Geschwindigkeit von 24 km/h war zudem die Leistungsgrenze erreicht.

Die Lokomotive der Reihe Ee 3/3 IV war mit einer elektrischen Bremse ausgerüstet worden. Das verwunderte aus zwei Gründen die Fachwelt von damals. Erstens war es die einzige Serie Ee 3/3, die über eine elektrische Bremse verfügte. Zweitens war die Verwirklichung einer elektrischen Bremse bei Mehrsystemfahrzeugen keine übliche Sache. Doch auch hier konnte man auf den Erfahrungen mit den Em 3/3 aufbauen.

Die elektrische Bremse funktionierte unter allen Stromsystemen auf die gleiche Weise. Indem die Fahrmotoren ab einer Umformergruppe fremderregt wurden, begannen sie Energie zu erzeugen. Diese Leistung wurde nun über die Stufenregelung den Bremswiderständen zugeführt und dort in Wärme umgewandelt. Die Lokomotive hatte somit eine übliche Widerstandsbremse, die auf den Rangierdienst ausgelegt wurde.

Obwohl die eigentliche elektrische Bremse keinen Kontakt zum Fahrleitungsnetz hatte und somit eigentlich keine Fahrleitungsspannung benötigte, war der Betrieb nur bei vorhandener Fahrleitungsspannung möglich. Der Grund dafür fand sich nicht in der elektrischen Bremse selber, sondern in der Umformergruppe zur Fremderregung. Diese Umformergruppe wurde an den Hilfsbetrieben der Lokomotive angeschlossen, welche wiederum nur Spannung führten, wenn die Maschine eingeschaltet war.

Mehr Aufwand musste man auch bei der Gestaltung der Hilfsbetriebe betreiben. Diese mussten bei allen vier vorhandenen Stromsystemen korrekt arbeiten und zuverlässig funktionieren. 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.

Beim Betrieb unter Wechselstrom stammte die benötigte Spannung aus dem Transformator. Dazu war eine eigene Wicklung für die Hilfsbetriebe eingebaut worden. Das ermöglichte die galvanische Trennung der Hilfsbetriebe von den hohen Wechselspannungen. Nach dem Transformator wurde die Spannung dem separaten Gleichrichter zugeführt und dort in Gleichstrom mit einer Spannung von 1'500 Volt umgewandelt.

Die nun vorhandene Gleichspannung wurde beim Betrieb unter 1'500 Volt Gleichstrom direkt aber der Fahrleitung eingespeist. Bei Fahrten unter 3'000 Volt Gleichstrom waren jedoch spezielle Schaltungen auch bei den Hilfsbetrieben nötig. Um die Aufwand daher zu vereinfachen, waren hier nur drei Bauteile an den Hilfsbetrieben angeschlossen worden. Daher müssen wir von den Hilfsbetrieben unter hoher Spannung sprechen.

Direkt angeschlossen wurden nur die Motoren des Kompressors und der beiden rotierenden Umformer. Dabei hatte jedes dieser Geräte eigentlich zwei Motoren erhalten. Diese wurden beim Betrieb mit 1'500 Volt parallel geschaltet. Fuhr die Lokomotive unter 3'000 Volt, waren die Motoren in Reihe geschaltet und lagen daher auch jetzt an 1'500 Volt an. Auch diese Schaltungen wurden mit dem Systemwahlschalter eingestellt.

Die beiden Umformergruppen teilten sich in den Umformer für die Erregung der Fahrmotoren und in den Umformer für die weiteren Hilfsbetriebe auf. Der Umformer für die Erregung der Fahrmotoren  erregte diese sowohl beim Fahren, als auch im elektrischen Bremsbetrieb. Weitere Aufgaben gab es für diesen Umformer jedoch nicht mehr. Wir wenden uns somit nun der zweiten Umformergruppe für die Hilfsbetriebe niederer Spannung zu.

Die restlichen Hilfsbetriebe wurden ab dieser Umformergruppe mit einer Spannung von 220 Volt Gleichstrom versorgt. Obwohl man hier eigentlich die Möglichkeit hatte, die Hilfsbetriebe mit dem üblichen Wechselstrom zu betreiben, wählte man Gleichstrom. Dadurch konnte man hier nicht auf Bauteile von anderen Lokomotiven zurückgreifen, was die Vorhaltung von besonderen Ersatzteilen erhöhte. Die Motoren waren jedoch kleiner und leichter, als die für 1'500 Volt gebauten Modelle.

An diesem zweiten Hilfsbetriebenetz waren nun die Motoren der verschiedenen Ventilationen angeschlossen worden. Die Lokomotive hatte nicht weniger als drei Ventilatoren, die der Kühlung des Gleichrichters mit Transformator, der Bremswiderstände und der Fahrmotoren dienten. Die entsprechende Kühlluft bezogen die Ventilatoren am hinteren Vorbau durch grosse seitliche Lüftungsgitter. Die Kühlluft wurde mit Ausnahme der Fahrmotoren auch dort ins Freie entlassen.

Mit Ausnahme des Motors für die Umformergruppe der Batterieladung waren die restlichen Stromverbraucher nicht mit Motoren ausgerüstet. Es handelte sich dabei um die diversen Heizungen der Lokomotive. Diese bestanden aus der Fensterheizung, der Führerstandsheizung und der Fusswärmeplatten. Nicht hier angeschlossen war hingegen die Anzeige der Fahrleitungsspannung, denn die Spannung der Hilfsbetriebe war ja bei allen Stromsystemen gleich hoch. 

Eine Zugsammelschiene war bei diesen Lokomotiven nicht vorhanden. Da diese im Pflichtenheft nicht gefordert worden war, stellte sie auch keinen Mangel dar. Technisch hätte man mit vertretbarem Schaltungsaufwand eine solche Zugsammelschiene problemlos verwirklichen können. Die benötigten Spannungen hätte man direkt ab der Fahrleitung zuführen, oder ab eigens vorhandenen Anzapfungen beim Transformator beziehen können. Es hätten dabei zusätzliche Schutzschaltungen eingebaut werden müssen.

Das Hauptproblem war jedoch technisch nicht zu lösen. Die Lokomotive hätte so problemlos aus Versehen plötzlich schweizerische Einheitswagen mit 3'000 Volt Gleichstrom, statt den üblichen 1'000 Volt Wechselstrom heizen können. Dies hätte keine Schutzschaltung auf der Lokomotive verhindern können. Daher wurde vorsorglicherweise auf den Einbau einer Zugsammelschiene verzichtet.