Neben- und Hilfsbetriebe

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Auch wenn ich im Titel von Neben- und Hilfsbetrieben gesprochen habe, war der Neigezug etwas anders aufgebaut worden, denn es gab schlicht keine klare Trennung zwischen diesen Bereichen. So fehlte die klassische Zugsammelschiene und auch sonst, war es nicht so, wie man erwarten würde. Doch beginnen wir die Betrachtung beim Abgriff der Spannung.

Beginnen werden wir bei der Versorgung dieser beiden Bereiche nicht, wie gewohnt beim Transformator, sondern beim Zwischenkreis des Umrichters in Wagen zwei oder, da auch hier alles doppelt vorhanden war, im Wagen sechs. Zwischen diesen beiden Wagen gab es auch hier keinen Unterschied. Man kann wirklich behaupten, dass der grösste Unterschied bei den Nummern zu finden war.

Auch sonst gab es grosse Unterschiede in diesem Bereich. Die Nebenbetriebe und Hilfsbetriebe anderer Baureihen, wurden nicht mehr getrennt ausgeführt, was die Anzahl Leitungen reduzierte. Mit anderen Worten, wir hatten eine einzige Einrichtung, die für die Versorgung aller nicht mit dem direkten Betrieb verbunden Baugruppen verantwortlich war.

Die aus dem Zwischenkreis bezogene Gleichspannung wurde nur dem eigens dazu vorgesehenen Hilfsbetriebestromrichter (HSR) geführt. Einen eigenen vollwertigen Umrichter für die Nebenbetriebe gab es jedoch nicht mehr, so dass alle Bereiche an diesem HSR angeschlossen wurden. Durch diese Lösung wurden diese Bereiche beim elektrischen Bremsbetrieb von Triebzug selber mit Energie versorgt.

Diese Lösung hatte einen grossen Vorteil. Befuhr der Zug eine Schutzstrecke, musste das Fahrzeug notgedrungen ausgeschaltet werden.

Nun wurde bei diesem Fahrzeug der Hilfsbe-triebestromrichter mit der im Zwischenkreis noch vorhandenen Energie im Stützbetrieb betrieben.

So blieben die Hilfsbetriebe in diesem Moment wei-terhin in Betrieb. Das galt daher auch für die Nebenbetriebe.

Der Reisende bemerkte daher nicht, dass der Zug ausgeschaltet wurde. Die Lüftung lief immer und dem Reisenden wurde so ein normaler Betrieb ver-mittelt.

Eine Lösung, die sicher zukunftsweisend war, weil die Reisenden Ausfälle bei der Lüftung immer weni-ger akzeptierten. Jedoch reichte der Stützbetrieb nicht lange, so dass nur bei Schutzstrecken so ver-fahren werden konnte.

Die in diesem Hilfsbetriebestromrichter erzeugte Spannung betrug 1 480 Volt. Dabei hatte sie eine feste Frequenz von 50 Hertz erhalten.

Wir hatten somit eine recht hohe Spannung er-halten, die in einer dreipoligen Zugsammelschiene durch den ganzen Zug geführt wurde. Damit hatten wir nun eigentlich die erwartete Leitung erhalten, auch wenn sie dreipolig ausgeführt wurde.

Dank der hohen Spannung konnten geringe Ströme erwirkt werden, was die Dicke der Kabel beeinflusste. Die Verbraucher bezogen danach ihre Energie von dieser Zugsammelschiene, so dass auch keine eigentlichen Hilfsbetriebe entstanden. Der Verteilung der Baugruppe konnte so besser Rechnung getragen werden. Ein Punkt, der jedoch auch Nachteile hatte.

Das galt für die bei Lokomotiven in der Schweiz vorhandene Depotsteckdose. Diese wurde mit einphasigem Wechselstrom in einer Spannung von 220 Volt bei 16 2/3 Hertz betrieben. Deshalb wurden die Hilfsbetriebe ent-sprechend aufgebaut. Das ging hier jedoch nicht mehr und trotzdem musste auch hier eine entsprechende Depot-steckdose vorgesehen werden.

Diese Steckdose wurde bei den Steuerwagen eingebaut. Dort konnte der Depotstrom angeschlossen werden. Mit dem gewohnten Umschalter konnte der Wagen umgestellt werden. Damit wurde nun die Kühlanlage im Führerstand, die Batterieladung des entsprechenden Wagens und der dort vorhandene Kompressor betrieben. Nicht versorgt wurde hingegen die Zugsammelschiene.

Es konnten so noch einige Bereiche des Drehstromes genutzt werden. Dabei war sicherlich auffallend, dass die Batterieladung im Steuerwagen funktionierte. Wichtig war dies, weil hier die Rechner des Triebzuges angeschlossen waren und ohne diese konnte der Triebzug nicht eingeschaltet werden. Das galt natürlich auch für die Druckluft und den Hilfsluftkompressor, der nur mit Energie arbeiten konnte.

Es wird jedoch Zeit, wenn wir wieder zur Zugsammelschiene zurückkehren und die dort angeschlossenen Einrichtungen etwas genauer ansehen, denn nur so können wir deren Bedeutung erkennen. Wichtig war hingegen, dass kaum ein Bauteil direkt hier angeschlossen wurde, denn das Netz mit Drehstrom und die Frequenz von 50 Hertz ermöglichten neue spannende Lösungen für bekannte Probleme.

Dabei lohnt es sich, wenn wir jeden Wagen des Zuges genauer ansehen, denn so lernen wir auch die Bedeutung besser kennen. Wobei natürlich auch jetzt wieder die baugleichen Wagen identisch ausgeführt wurden. Ein besonderer Umstand, den die Konstrukteure hier wirklich bis zum letzten Bauteil umgesetzt hatten und so einige Wagen fei ausgetauscht werden könnten.

Wagen 1 und 7: Hier kam das Hilfsbetriebe-Modul zum Einbau. Zusätzlich wurde aber auch der Kompressor mit der notwendigen Energie versorgt. Ein Schütz sorgte dafür, dass der Kompressor, der mit einer Spannung von 400 Volt Drehstrom betrieben wurde, nicht dauernd lief und dass er mit einem Druckschwankungsschalter immer einen optimalen Luftvorrat bereitstellen konnte.

Das Hilfsbetriebe-Modul wurde mit Trenntransformatoren an der Zugsam-melschiene angeschlossen. So konnten Kurzschlüsse im Bereich des Moduls eingedämmt werden.

Zudem konnte nun die Spannung an die benötigten Werte angepasst werden und das war nicht überall gleich. Zudem gab es hier noch direkt angeschlossene Baugruppen, die eine variable Frequenz benötigten.

Ergänzt wurden diese Bereiche bei diesen Wagen mit der Ventilation 1 der Rückkühlung des Stromrichters. Sie haben richtig gelesen, die Ventilation für die auf dem Wagen zwei verbauten Baugruppen war zum Teil im Wagen eins eingebaut worden. Möglich wurde diese Lösung, wegen der beim Umrichter verwendeten Kühlung mit Flüssigkeit. Wo diese abgekühlt wurde, war nicht so wichtig.

Es war so möglich, die Achslasten etwas besser auszugleichen. Daher kam es hier zur besonderen Situation, dass diese Achslasten im ganzen Zug in einer engen Toleranz gehalten werden konnten. Zwischen dem schwersten und leichtesten Fahrzeug war nicht einmal eine Tonne Unterschied vorhanden. Ein Punk, der für das Fahrzeug sprach und welcher noch wichtig sein wird.

Neben diesen auf die Fahrzeuge beschränkten Baugruppen, gab es hier jedoch auch Bereiche, die sich in allen Wagen wiederholten. Dazu gehörte natürlich die Versorgung der Klimaanlagen und die Ladung der Batterien. Jedoch wurden auch andere Bereiche, die man so nicht unbedingt erwartet in jedem Wagen umgesetzt und das waren Steckdosen für 230 Volt Wechselstrom.

Diese Steckdosen dienten dem Reinigungspersonal. So konnten hier handelsübliche Staubsauger am Zug angeschlossen werden und die Reinigung der Teppichböden wurde verbessert.

Gerade im Speisewagen und in den Abteilen der ersten Klasse war das wichtig. Die anderen Bereiche konnten auch feucht gereinigt werden, da deren Böden diese Form zuliessen.

Sowohl Klimaanlage, als auch die Steckdosen und das Batte-rieladegerät waren direkt am Hilfsbetriebe-Modul angeschlossen worden. Dieses wiederum verbaute man in jedem Wagen, so dass dieses bei einem Defekt leicht ausgewechselt werden konnte.

Die Vorhaltung von speziellen Ersatzteilen, wie diese grossen Baugruppen, konnte so reduziert werden, was besonders in den Werkstätten ein grosser Vorteil war.

Wagen 2 und 6: Die Stromrichterwagen hatten neben dem Hilfsbetriebe-Modul nur noch der Ventilator zum Wasserkühler Nummer zwei erhalten.

Hier musste man wegen dem Gewicht auf umfangreiche Zu-satzeinrichtungen verzichten. Ein Grund, warum der Kühler 1 auf den Wagen eins verschoben wurde. Daher wird für uns nun die Kühlung der Stromrichter wichtig.

Zur Kühlung dieser Stromrichter wurde nicht mehr Öl verwendet. Stattdessen wurden die Stromrichter dieses Triebzuges mit Wasser gekühlt. Wasser war ein sehr gutes Kühlmittel, das bestens für diesen Bereich geeignet war, das aber bisher kaum verwendet wurde, weil Öl bei der Isolation etwas besser war. Jedoch war Wasser schonender für die Umwelt, als die mineralischen Öle.

Dieser Aufbau konnte aber erst mit den dazu geeigneten Thyristoren verwirklicht werden, da diese nun speziell isoliert werden mussten. Ein weiterer positiver Nebeneffekt war, dass bei einem Feuer im Stromrichter, das nicht brennbare Wasser sofort für den Löschvorgang sorgte. Das Transformatoröl wurde damit wieder dorthin verbannt, wo es herkam, in die Transformatoren.

Um eine optimale Rückkühlung des Kühlwassers zu erhalten, musste diese wegen den Achslasten auf die Wagen eins und zwei verteilt werden. Sie sehen gerade hier, wie bei einem Neigezug um jedes Gramm gekämpft werden musste.

Jedoch gelang diese hier mit diesen speziellen Lösungen sehr gut, was letztlich dazu beigetragen hatte, dass die Achslast von 15 Tonnen nie überschritten wurde.

Speziell angesteuert wurde der Ventilator zum Wasserkühler. Dieser wurde auch bei diesem Fahrzeug stufenweise betrieben. So konnte die Kühlung in diesem Bereich der bezogenen Leistung angepasst werden.

Man konnte dadurch Energie sparen, aber auch verhindern, dass bei der kalten Jahreszeit das Wasser in den Leitungen des Strom-richters gefrieren konnte.

Weitere Baugruppen konnten beim Stromrichterwagen nicht verbaut werden. Es blieb daher beim Hilfsbetriebe-Modul und bei der Kühlung der Stromrichter.

Selbst die Umwälzpumpe für das Kühlwasser wurde über dieses Modul versorgt, so dass auch hier handelsübliche Motoren für Drehstrom verwendet werden konnten. Ein Umstand, der auch beim Unterhalt Kosten einsparen sollte.

Wagen 3 und 5: Der Transformatorwagen hatte neben dem Hilfsbetriebe-Modul seine ganze Kühlung erhalten. Das bedeutete, dass hier die Ölpumpe und die Ventilatoren zu den Ölkühlern mit Energie versorgt werden mussten. Der Transformatorwagen war daher grundsätzlich etwas leichter geworden, als der Stromrichterwagen. Das mag Sie vielleicht überraschen, war jedoch ein wichtiger Punkt.

Der Wagen fünf benötigte diese Reduktion, da hier die Küche eingebaut wurde. Ein Punkt, der gerade bei Neigezügen immer wieder ein Problem dar-stellen sollte, denn Speisewagen waren immer deut-lich schwerer, als übliche Wagen.

Etwas weniger deutlich galt das jedoch auch für den Wagen drei mit dem Gepäckabteil. Jedoch soll uns nun der Transformator interessieren.

Gerade die Küche war auch für das Hilfsbetriebe-Modul ein wichtiger Faktor, denn für die dort ver-wendeten Geräte gab es keine andere Versorgung, so dass nur mit diesem Bauteil die Energie geliefert werden konnte.

Daher musste die Leistung aller Module auf den Speisewagen abgestimmt werden. Ein Punkt, der nicht vernachlässigt werden durfte.

Zur Isolation und Kühlung des Transformators ver-wendete man herkömmliches Öl. Dieses Transfor-matoröl war speziell geeignet, konnte grosse Men-gen an Wärme abführen und diente gleichzeitig als zusätzliche Isolation.

Diese Lösung hatte sich seit bald 100 Jahren beim Bau von Transformatoren bewährt und sollte daher auch bei diesem Triebzug nicht geändert werden.

Die Reduktion bei den Werkstoffen, wie Kupfer und anderen Metallen führte dazu, dass diese im Betrieb überlastet wurden. Dies kompensierte man mit dem künstlich in Bewegung versetzten Transformatoröl. Dieses wurde zu den Wicklungen geführt und anschliessend im Ölkühler wieder durch einen Ventilator abgekühlt. Ein Prinzip, das ganz gut funktionierte und hier einfach eine eigene Baugruppe darstellte.

Damit hätten wir die beiden Halbzüge kennen gelernt, jedoch fehlt uns noch ein Wagen und zwar jener, der in der Mitte eingereiht wurde, denn bei diesem Fahrzeug handelte es sich wirklich um einen Wagen. Das wird sich jetzt gleich zeigen, wenn wir nun dazu kommen. Wichtig ist nur noch, dass er zur hinteren Hälfte des Triebzuges gezählt wurde und zum Teil von dort versorgt wurde.

Wagen 4: Der Wagen vier erhielt lediglich das Hilfsbetriebe-Modul. Weitere Verbraucher waren hier nicht mehr vorhanden. So kann gesagt werden, dass der Wagen Nummer vier als einziges Fahrzeug im Zug als echter Wagen geführt werden konnte. Dank dem Hilfsbetriebe-Modul, wurde er wie ein ganz normaler Reisezugwagen ab einer Zugsammelschiene mit Energie versorgt.

Es bleibt zum Schluss nur noch zu erwähnen, dass die dreipolige Zugsammelschiene durch den kompletten Zug geführt wurde. Daher wurde die Leitung von beiden Hilfsbetriebestromrichter mit Energie versorgt. Der Zug konnte daher auch bei Ausfall eines Stromrichters noch in seiner normalen Konfiguration betrieben werden. Es mussten jedoch einfach Einbussen bei der Leistung in Kauf genommen werden.

Da wir nun den Triebzug aufgebaut haben und uns nur noch wenige Bereiche fehlten, wird es Zeit, dass wir damit die Waage aufsuchen. Der komplette Zug wurde leer mit einem Gewicht von 359 Tonnen gewogen. Besetzt mit Reisenden stieg dieses Gewicht jedoch an und erreichte 395 Tonnen. Verteilt auf die 28 Achsen ergibt das im Schnitt eine Achslast von 14.1 Tonnen. Die zulässige Last konnte daher eingehalten werden.

 

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