Traktionsstromkreis

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Nachdem bei den letzten Entwicklungen der Baureihen Ee 3/3 II und Ee 3/3 IV die Ausrüstung für mehr als ein Stromsystem im Vordergrund stand, verzichtete man hier darauf. Damit wurde die Maschine für eine Fahrleitungsspannung von 15 000 Volt und 16 2/3 Hertz ausgelegt. Damit entsprach dieser Wert durchaus den meisten Baureihen der Schweizerischen Bundesbahnen SBB, da der Bedarf damals für mehrere Systeme nicht gross war.

Da jedoch auch diese Maschinen an den Grenzbahnhöfen eingesetzt werden sollten, erscheint der Verzicht auf mehrere Systeme überraschend. Jedoch muss gesagt werden, dass es hier keine Probleme mit den anderen Spannungen gab, denn in diesem Fall wurde schlicht der Dieselmotor benutzt. Dieser ging auch, wenn die Fahrleitung fehlte. Damit konnten die Eem 6/6 fast überall verkehren, wo die Spurweite von 1 435 mm eingehalten wurde.

Die Spannung aus der Fahrleitung wurde mit einem Stromabnehmer auf das Dach der Lokomotive übertragen. Dabei wurde auch hier ein für Rangier-lokomotiven neues Modell verwendet.

Die neusten Maschinen der Reihe Re 4/4 II hatten gezeigt, dass die neuen Ein-holmpantografen eine Reduktion beim Gewicht erlaubten und trotzdem sehr zuverlässig den Kontakt zum Fahrdraht erstellten. Daher kam dieses Modell auch hier zur Anwendung.

Bei der Ausrüstung des Schleifstückes gab es auch keine Überraschungen. Dabei kam ein Modell zur Anwendung, das keine isolierten Notlaufhörner hatte und so den anderen Ausführungen entsprach.

Dadurch war die für die Schweiz massgebende Breite mit 1 320 mm vorgege-ben. Auch nicht neu war zudem die Bestückung mit zwei Schleifleisten, die mit Einlagen aus Kohle versehen waren. So war ein guter Kontakt kein Pro-blem.

Gehoben wurde der Stromabnehmer mit Hilfe von Druckluft. Diese sorgte in einem Zylinder dafür, dass die Kraft der eingebauten Senkfeder aufgehoben wurde. Durch diese Aufhebung konnte die Hubfeder ihre Kraft entfalten.

Der Bügel wurde gehoben und mit einem leichten Druck an den Fahrdraht gepresst. Eine Höhenbegrenzung verhinderte, dass sich der Bügel durch-strecken konnte, wenn er gehoben wurde und die Fahrleitung fehlte.

Um den Stromabnehmer wieder zu senken, wurde die Druckluft wieder entfernt. Da dies schlagartig erfolgte, wurde der Bügel regelrecht vom Fahrdraht gerissen und anschliessend dank ausgeglichen Kräften sanft abgesenkt. Auflagen sorgten dafür, dass der Bügel nun sauber gelagert wurde und wieder für den nächsten Einsatz zur Verfügung steht. Spezielle Punkte gab es hier nicht, wenn davon abgesehen wurde, dass dies mehrmals erfolgen konnte.

Die mit Hilfe des Stromabnehmers auf das Dach übertragen Spannung wurde anschliessend der kurzen Dachleitung zugeführt. Diese wiederum endete beim Hauptschalter der Lokomotive. Parallel zu diesem Schalter war ein Erdungsschalter montiert worden. Dieser besass zudem den Spannungsableiter. Letzterer sorgte dafür, dass zu hohe Spannung gegen das Dach abgeleitet wurden und so nicht die Ausrüstung beschädigten.

Auch beim Hauptschalter selber setzten die Konstrukteure dieser Baureihe auf bewährte Technik. Daher wurde auf dem Dach bei der hinteren Verlängerung zum Vorbau hin ein Hauptschalter aus dem Hause BBC montiert.

Dieser Schalter war vom Typ DBTF und er wurde mit Hilfe von Druckluft betrieben. Somit konnte auch er mit den Modellen von anderen Baureihen aus-gewechselt werden. Das verringerte die Vorhaltung dieser teuren Bauteile.

Beim Drucklufthauptschalter DBTF wurde mit Hilfe von zwei elektropneuma-tischen Ventilen das Trennmesser geschlossen und so die Verbindung herge-stellt. Damit konnte die Spannung aus der Fahrleitung weiter in die Lokomo-tive geleitet werden.

Doch bevor wir diesem Weg folgen, muss der Vorgang beim Ausschalten er-läutert werden, denn dieser benötigte beim hier verwendeten Modell zwei Stritte, die dafür sorgten, dass auch Kurzschlüsse sicher abgeschaltet werden konnten.

Dabei war das Geheimnis einfach, denn der Lichtbogen wurde mit Hilfe von Druckluft ausgeblasen. Anschliessend erfolgte die sichere Trennung mit dem Trennmesser.

Jedoch funktionierte dieser Löschvorgang nur, wenn der Druck dazu ausreichend vorhanden war. Lag der Vorrat unter fünf bar, verhinderte die beim Hauptschalter eingebaute Niederdruckblockierung, dass sich die Kontakte öffnen konnten und so ein Schaden entstehen würde.

Der weitere Weg der Fahrleitungsspannung ist eigentlich schnell erklärt, denn sie wurde mit einem Kabel in den hinteren Vorbau geleitet. Das Kabel war in einem zwischen den beiden Frontscheiben vorhandenen Kanal eingebaut worden und war so gut vor Beschädigungen geschützt. Dieses Hochspannungskabel endete schliesslich bei den Anschlüssen des Transformators. Mit Ausnahme der Strommessung gab es hier jedoch keine weiteren Anschlüsse.

Im Transformator wurde die Spannung aus der Fahrleit-ung der Primärwicklung zugeführt. Diese Spule war auf der anderen Seite mit Hilfe der an allen Achsen ange-brachten Erdungsbürsten mit dem Boden verbunden.

Da der Rückstrom auch über die Hälfte eins erfolgen konnte, waren die beiden Hälften mit einer Litze mit-einander verbunden worden. So war jedoch eine gute Erdung vorhanden, die verhinderte, dass die Maschine unter Hochspannung stehen konnte.

Mit der Verbindung zur Erde hin, haben wir einen ge-schlossenen Stromkreis erhalten. Damit konnte Energie auf die Lokomotive übertragen werden und diese wie-derum sorgte in der Wicklung dafür, dass ein Magnetfeld entstand.

Dadurch wurden schliesslich die Sekundärwicklungen so aktiviert, dass diese wiederum Spannung abgeben konnten. Damit haben wir die bei den neueren Lokomo-tiven erfolgte galvanische Trennung erhalten.

Bei den sekundären Wicklungen gab es keine Anzapf-ungen. Damit war ein einfacher Transformator entstan-den, der ebenfalls nicht neu entwickelt worden war. Man konnte hier das Modell verwenden, das auch bei der Reihe Ee 3/3 IV angewendet wurde. Durch die Ausrüstung nur für eine Frequenz konnte jedoch dessen Leistung gesteigert werden. Daher war hier jedoch kein Austausch möglich, was aber selten erfolgte, da Transformatoren teuer waren.

Die nun im Transformator auf einen tieferen Wert reduzierte Wechselspannung wurde den beiden Gleichrichtern zugeführt. Auch hier verwendete man an Stelle von Siliziumdioden, Quecksilberdampf-Gleichrichter. Diese waren wie bei der Reihe Ee 3/3 IV vom Typ Excitron und sie erzeugten einen Wellenstrom. Daher konnten auch sie gesteuert werden, was unterschiedliche Spannungen an den Ausgängen zur Folge hatte.

Es wurden beim Betrieb mit elektrischer Energie 26 Fahrstufen erzeugt. Die geringere Zahl gegenüber dem Betrieb mit Dieselmotor war eine Folge davon, dass jetzt die Hilfspole bei den Fahrmotoren nicht umgepolt wurden. Trotzdem waren für eine Rangierlokomotive sehr viele Fahrstufen vorhanden, die eine feine Regelung im Betrieb vor Ablaufbergen erlaubte. Damit war auch jetzt die Maschine an den Einsatz angepasst worden.

Damit haben wir einen Wellenstrom mit unterschiedlicher Spannung erhalten, der den Fahrmotoren zugeführt wer-den konnte.

Doch bevor wir zu diesen kommen, muss erwähnt werden, dass beim Betrieb mit Dieselmotor die Spannung von Generator hier mit jener der elektrischen Ausrüstung verbunden wurde.

Ein Umstand, der nicht vergessen werden darf, denn nun spielt die Versorgung nur bei der verfügbaren Leistung eine Rolle.

In jeder Hälfte wurden zwei Fahrmotoren vom Typ F467 eingebaut. Dabei handelte es sich um gemischt erregte sechspolige Gleichstrommotoren für den Betrieb unter Wellenstrom.

Es kamen hier die Modelle zum Einbau, die auch bei der Baureihe Ee 3/3 IV verwendet wurden. Dort hatte sich ge-zeigt, dass diese Motoren sehr gut zu den Belastungen des Rangierdienstes passten. Zudem konnten so Ersatzmo-toren eingespart werden.

Die vier Fahrmotoren waren parallel angeschlossen wor-den. Damit wurde jeder mit der von den beiden Quellen gelieferten Spannung betrieben.

Bei einem Defekt verlor die Maschine somit nur 1/4 der Leistung. Diese betrug während der Dauer einer Stunde beim elektrischen Betrieb 780 kW. Bei Fahrten mit Dieselmotor reduzierte sich diese am Rad verfügbare Leistung auf 390 kW. Wie sich das auf die Daten auswirkte, werden wir schnell erkennen.

Es konnte mit der Lokomotive eine Anfahrzugkraft von 235 kN erzeugt werden. Bei Fahrten unter Fahrleitung konnte diese bis zu einer Geschwindigkeit von 18 km/h abgegeben werden. Beim Betrieb mit Dieselmotor konnte sogar eine leicht höhere Zugkraft von 239 kN erzeugt werden. Jedoch sank die Geschwindigkeit jetzt auf 9 km/h. Die massgebende Zeitdauer für die Entwicklung der Anfahrzugkraft wurde jedoch nicht angegeben.

Die Zugkraft während der Dauer einer Stunde wurde mit 118 kN angegeben. Dabei wurden mit der elektrischen Versorgung eine Geschwindigkeit von 25 km/h erreicht, beim thermischen Betrieb halbierte sich die Geschwindigkeit auf 12 km/h.

Jedoch konnte die gleiche Zugkraft erzeugt werden. Damit waren diese Werte, die für die Daten-blätter verwendet wurden, auf den Einsatz der Lokomotive im Rangierdienst ausgelegt worden. Dort wurde kaum eine Stunde die gleiche Zugkraft benötigt.

Auch wenn es in der Schweiz betrieblich kaum möglich war, den Wert zu erreichen, muss auch die Dauerzugkraft erwähnt werden. Dies wurde mit 98 kN angegeben und dabei galten die gleichen Geschwindigkeiten, wie während der Zeit einer Stunde.

Wobei beide Werte in Rangierdienst kaum erreicht wurden, und eher für den Einsatz auf Strecken wichtig waren. Die Baureihe Eem 6/6 sollte dort jedoch nicht eingesetzt werden.

Auch auf die Angabe der Restzugkraft will ich nicht verzichten. Diese konnte bei maximaler Geschwindigkeit noch abgerufen werden. Daher konnte die Maschine bei 65 km/h mit Betrieb ab Fahrleitung noch eine Zugkraft von 31 kN erzeugen.

Beim Einsatz des Dieselmotors wurde noch ein Wert von 22 kN erreicht. Wobei ich hier klar erwähnen muss, dass diese Werte den Diagrammen entnommen werden konnten, aber selten wirklich erreicht wurden.

Wie die Diesellokomotiven Em 3/3 und Bm 4/4, sowie die Baureihe Ee 3/3 IV verfügte auch diese Maschine über eine elektrische Bremse. Dabei stellte sich hier im Gegensatz zu den anderen erwähnten Baureihen die Frage nach der Art. Wegen den Wellenstrommotoren konnte aber auch hier keine Nutzstrombremse verwendet werden. Zudem hätte diese auch nicht funktioniert, wenn mit dem Dieselmotor gefahren wurde.

Für die Umschaltung vom Fahrbetrieb auf den elektrischen Bremsbetrieb war ein Wendeschalter eingebaut worden. Dieser besorgte die umfangreichen Schaltungen in diesem Fall. Zudem wurde er, wie es der Name schon sagt, für die Bestimmung der Fahrrichtung genutzt. Auch jetzt war diese Lösung so ausgelegt worden, dass der Wendeschalter von der Versorgung unabhängig war. Um Motoren abzutrennen mussten deren Trennmesser geöffnet werden.

Es kam daher eine Widerstandsbremse zum Einbau, die mit Gleichstrom arbeitete. Dazu mussten jedoch die Fahrmotoren fremderreget werden und das er-folgte ab den Hilfsbetrieben mit einem Umformer.

Da diese auch beim Betrieb mit Dieselmotor unter Spannung standen, konnte die elektrische Bremse immer genutzt werden. Sie war so von der Betriebs-form unabhängig, hatte jedoch eine keine Ein-schränkung, die erwähnt werden muss.

Wie alle Widerstandsbremsen mit Fremderregung ab den Hilfsbetrieben konnte sie nur genutzt werden, wenn die Fahrleitung Spannung führte. Daher fiel die elektrische Bremse aus, wenn keine Fahrleitungs-spannung vorhanden war.

Jedoch fand dies nur statt, wenn der Dieselmotor nicht angelassen war. Ansonsten konnte sie auch beim elektrischen Betrieb genutzt werden. Wobei dieser Fall so selten war, dass sich der Diesel für diese Aktion nicht lohnte.

Die fremderregten Fahrmotoren gaben einen Gleichstrom ab, der zu den im hinteren Vorbau eingebauten Bremswiderständen geführt wurde. In diesen Widerständen wurde die elektrische Energie der Fahrmotoren in Wärme umgewandelt. Durch die Belastung der Motoren mit sechs Bremsstufen wurde schliesslich die Lokomotive verzögert. Dabei war eine Bremskraft von 152 kN bis zu einer Geschwindigkeit von 20 km/h vorhanden.

Mit diesen Werten war eine sehr gute elektrische Bremse vorhanden. Sie erlaubte es, auch schwere Züge nur mit der Bremskraft der Lokomotive zu verzögern. Das war gerade bei dieser Maschine sehr wichtig, denn im Verschub stand nur diese Möglichkeit zur Verfügung. Das war mitunter auch ein Grund, warum für diesen Einsatz sechs Triebachsen erforderlich wurden. Doch damit mussten die stark belasteten Widerstände gekühlt werden.

 

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