Neben- und Hilfsbetriebe

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Dass Nebenbetriebe nicht immer einfach sein müssen, werden wir in den nächsten Abschnitten erfahren. Diese waren bei diesem Triebwagen sehr umfangreich ausgefallen. Doch beginnen wir auch hier beim Transformator, denn auch die Nebenbetriebe bezogen ihre Energie von dieser Quelle. Dabei wurde in der Primärwicklung lediglich eine Anzapfung eingebaut. Diese Anzapfung erlaubte die Rückführung des Stromes über die Schienen.

Bei der Spannung für die Nebenbetriebe wurde ein Wert von 1 000 Volt gewählt. Dieser Wert war für die angeschlossenen Heizungen bei Bahnen mit 15 000 Volt und 16 2/3 Hertz schon lange genormt worden.

Diese Zugsheizung wurde so gewählt, dass normale Wagen eingereiht werden konnten. Zudem konnte der defekte Triebwagen von jedem beliebigen Triebfahrzeug aus geheizt werden. Ein Vorteil bei geschleppten Zügen.

Wobei hier eine erste Änderung an dieser Leitung vorgenommen wurde, denn die bisherige Zugs-heizung wurde bei diesem Triebwagen nicht mehr so genannt, sondern man schuf neu die das ganze Jahre eingeschaltete Zugsammelschiene.

Diese Änderung beim Begriff hatte letztlich auf die Leitung selber keinen Einfluss. Jedoch sorgten die hier gewählten Lösungen für einen ganzjährigen Bedarf dieser Leistung. So drängte sich der neue Name auf.

Die von der Anzapfung stammende Spannung wurde zum Heizhüpfer geführt, der die Schaltung der Leitung ermöglichte.

Anschliessend wurde die Spannung wie bei den anderen Triebfahrzeugen der Schweizerischen Bundesbahnen SBB zu den beiden an den Stossbalken montierten Heizsteckdosen geleitet. Auf der Seite mit dem Personenübergang wurde die Zugsammelschiene einem Heizkabel, wie es sie bei Reisezugwagen gab, zugeführt.

Eine zusätzliche Leitung wurde zu den Heizeinrichtungen für die Abteile des Triebwagens und zu einem zusätzlichen Transformator abgezweigt. Diese Bereiche waren zudem mit einfachen Sicherungen geschützt worden. So konnte ein Zug trotz Kurzschluss in diesem Bereich noch geheizt werden. Jedoch war der Triebwagen nicht mehr in jedem Fall betriebsfähig. Es lohnt sich daher, wenn wir diesen Bereich etwas genauer ansehen.

Die Fahrgastabteile wurden daher über die Zug-sammelschiene geheizt und belüftet. Wenn die von einem Thermostaten erfasste Innentemperatur einen bestimmten Wert erreichte, wurden die Heizwider-stände abgeschaltet und es lief lediglich die Lüftung.

Die maximale Temperatur beim Widerstand betrug 190°C. Damit wurde verhindert, dass allenfalls abge-legter Staub geruchsintensiv verbrannt wurde. Der unangenehme Geruch bei Beginn der Heizperiode gab es daher nicht mehr.

Da die Zugsammelschiene des Triebwagens immer eingeschaltet wurde, war im Sommer durch die laufenden Ventilatoren eine künstliche Belüftung der Abteile vorhanden. Dadurch konnte die im Innenraum entstehende Wärme auf den Wert der Aussen-temperatur reduziert werden.

Die frische Luft strömte dabei über die Decke in die Abteile, so dass der kühlende Effekt der Lüftung bei diesem Triebwagen verstärkt wurde.

Eine spezielle Schaltung erlaubte auch, dass die Heiz-ung ab einer externen Vorheizanlage erfolgen konnte. Das war in grösseren Bahnhöfen oft der Fall.

Gerade wenn der Pendelzug ohne Lokomotivpersonal vorgeheizt werden sollte, wurde die stationäre Vorheizanlage verwendet. Dabei wurde über die Heizsteckdose Energie zugeführt und so die Wagen vorgeheizt. Bisher ging das jedoch gerade bei Pendelzügen wegen dem Triebwagen nicht sehr einfach.

Lag beim RBDe 4/4 die Spannung von der Vorheizanlage an, konnte der Heizhüpfer des Triebwagens nicht mehr eingeschaltet werden.  Ein zusätzlicher Hüpfer auf Seite der Steckdosen verhinderte dies. Dank dieser Massnahme konnte der Triebwagen problemlos von einer Vorheizanlage aus geheizt werden. Bei der Inbetriebnahme konnte der Triebwagen ganz normal eingeschaltet werden. Es konnte kein Kurzschluss auf der Zugsammelschiene entstehen.

Im Gegensatz zu anderen Triebwagen erfolgte hier erstmals die Heizung des Führerraumes ebenfalls ab der Zugsammelschiene. Die geringere Spannung der dort verwendeten Elemente von 220 Volt, musste deshalb mit dem zusätzlichen an der Zugsammelschiene angeschlossenen Transformator angepasst werden. Dank dieser Lösung wurden auch die Diensträumlichkeiten ab einer Vorheizanlage mit Spannung versorgt und heizten die entsprechenden Räume.

Zwei weitere in diesem Transformator der Zugsammelschiene eingebaute Spulen wurden für die Versorgung des Batterieladegerätes benötigt. Damit wurde die Batterieladung nicht mehr von den Hilfsbetrieben übernommen. Wichtig war jedoch, dass die Zugsammelschiene sehr schnell unter Spannung stand. Daher wurden die Anweisungen für das Personal entsprechend ausgelegt und die Zugsammelschiene wurde mit Inbetriebnahme eingeschaltet.

Sie sehen, dass die Nebenbetriebe bei diesem Triebwagen viel mehr Funktionen übernahmen und so viel wichtiger wurden, als bei den älteren Triebwagen. Mit dem Abschluss dieses Bereiches können wir nun zu den eigentlichen Hilfsbetrieben wechseln. Versorgt wurden diese ab zwei eigenen im Transformator des Traktionsstromes eingebaute Spulen. Damit waren hier die Hilfsbetriebe galvanisch von der Hochspannung getrennt worden.

In der Logik der Bezeichnungen bekamen diese beiden Spulen die Bezeichnung b4 und b5. Beide standen den eigentlichen Hilfsbetrieben zur Verfügung und versorgten jede für sich einen eigenen Bereich. Wir haben damit in zwei Bereiche unterteilte Hilfsbetriebe erhalten, die jede für sich betrachtet werden muss. Ich beginne, weil es in der Logik den Nummern folgend geht, mit der Wicklung, die als b4 bezeichnet wurde.

Die Leitungen der Spule b4 wurden an den Eingang eines Gleichrichters geführt. Die dadurch entstandene Gleichspannung wurde in einen eigenen Stromkreis, der Zwischenkreis genannt wurde, eingespiesen. Aus diesem geschlossenen Stromkreis bezog schliesslich ein Wechselrichter, der aus dem Gleichstrom einen Drehstrom erzeugte, die benötigte Energie. Das nun entstandene Netz hatte eine Spannung vom 380 Volt Drehstrom und es arbeitete mit unterschiedlichen Frequenzen.

Speziell an diesem Hilfsbetriebeumrichter war die Tatsache, dass die Steuerung nur alle Bauteile gleich ansteuern konnte. Damit es etwas ver-ständlicher wird, nehme ich den Kompressor.

Wurde Leistung benötigt um den Luftvorrat mit dem Kompressor zu ergänzen, wurden auch die Lüfter der Fahrmotoren angesteuert und begannen in der Folge stärker zu ventilieren.

Eine Lösung, die man mit der damaligen Technik noch verwenden musste, weil man nicht mehrere Umrichter verbauen konnte.

Am Umrichter angeschlossen waren die vier auf dem Dach des Fahrzeugs montierten Ventilatoren für die Fahrmotoren. Sie zogen die Luft im Dachbereich durch Filtermatten, die in den seit-lichen Lüftungsgittern eingebaut waren, an.

Anschliessend wurde die Luft im Dach beruhigt. Diese Luft wurde wiederum durch Kanäle zu den Fahrmotoren gepresst, wo sie durch die Wicklungen strömte und anschliessend unter dem Fahrzeug ins Freie gelangte.

So konnten die Fahrmotoren gekühlt und gereinigt werden. Durch die Verwendung des Drehstromes und von Drehstrommotoren konnte die Lüftung in mehreren Stufen geregelt werden. Die Leistung wurde dabei dem Bedarf angepasst, so dass die Ventilation bei grösserer Wärme stärker arbeitete, als bei kühlen Motoren. Eine durch die Geschwindigkeit gesteuerte Regelung verhinderte, dass die Lüfter unter voller Last in einem Bahnhof arbeiteten.

Weiter waren an diesem vom Hilfsbetriebeumrichter versorgten Netz  mit Drehstrom die Lüfter für die Kühlung des Transformators und des Stromrichters und somit der mit Flüssigkeit gekühlten Geräte angeschlossen. Beide Ventilatoren kühlten dabei jedoch nicht direkt, sondern nur die ÖIkühler. Durch die getrennten Kühlsysteme konnten sowohl Transformator, als auch Stromrichter individuell gekühlt werden. So wurde der unterschiedlichen Belastung Rechnung getragen.

Mit den Lüftern zu den mit Flüssigkeit gekühlten Baugruppen, kommen wir zur Spule b5. Die Spannung für dieses Stromnetz betrug 230 Volt und sie wurde nicht weiter verändert.

Daher arbeiteten die daran angeschlossenen Geräte, wie die im Fahrzeug verteilten Steck-dosen, mit einer Frequenz von 16 2/3 Hertz.

Damit haben wir hier eine einfache Lösung, wie wir sie von den anderen Fahrzeugen der Schweizerischen Bundesbahnen SBB her ken-nen, erhalten.

Beginnen wir die Betrachtung dieses Bereichs mit der Ölpumpe des Transformators. Dieser wurde mit Transformatoröl gefüllt.

So wurde die Isolation zwischen den Windungen verbessert und die Leiter gleichzeitig gekühlt. Das so erwärmte Öl wurde von den Wicklungen weggeführt und anschliessend gekühlt. Damit eine künstlich angeregte Zirkulation entstand, beförderte eine Ölpumpe dieses Öl zu einem Ölkühler.

Durch den Anschluss dieser Ölpumpe an eine Spannung von 230 Volt konnten hier die Pumpen von anderen Fahrzeugen verwendet werden. Auch das Öl selber war mit den vorhandenen Baureihen identisch. Daher wurde auch hier das Transformatoröl nicht mit einem Zusatz von PCB versehen. Somit kann man hier mit Ausnahme der Rückkühlung der Ölkühler von einem klassischen Aufbau der Kühlung des Transformators sprechen.

Da auch der Stromrichter für die Fahrmotoren künstlich gekühlt werden musste, verwendete man auch dort Transformatoröl. Dieses wirkte analog und isolierte die Halbleiter zusätzlich. Gleichzeigt führte das künstlich durch eine weitere Ölpumpe bewegte Öl die Wärme von den Bauteilen ab. Auch hier führte die Pumpe das Transformatoröl einem Ölkühler zu, der mit einem Ventilator ab dem Hilfsbetriebeumrichter belüftet wurde.

Eigentlich könnten wir damit die Bauteile, die mit 230 Volt und 16 2/3 Hertz betrieben wurden abschliessen. Jedoch gab es noch weitere Baugruppen, die mit dieser einfachen Spannung versorgt werden konnten. Dazu gehörten einige Heizungen im Führerstand und die Ladung der Batterien. Sie haben richtig gelesen, die Batterieladung konnte auch ab den Hilfsbetrieben versorgt werden. Den Grund werde ich Ihnen gleich aufzeigen.

Bevor wir jedoch zur Lösung des Problems kommen, muss ich erwähnen, dass sowohl die Fensterheizung, als auch die Tischheizung an den Hilfsbetrieben angeschlossen wurden. Damit konnte man hier von der Zugsammelschiene unabhängige Heizungen ermöglichen. Daher funktionierten diese Bereiche durchaus auch dann, wenn der Triebwagen nicht mit eingeschalteter Zugsammelschiene verkehren konnte. Das war der Fall, wenn Wagen gekuppelt wurden.

Kommen wir nun zur Begründung der unlogischen Aussage, dass die Batterieladung sowohl von der Zugsammel-schiene, als auch von den Hilfsbetrieben geladen werden konnte. Im normalen Betrieb war klar die Zugsammelschiene dafür verantwortlich. Jedoch war es bei den Schweizerischen Bundesbahnen SBB üblich, dass die Hilfsbetriebe mit Depotstrom versorgt werden konnten. Dazu gehörte bisher die Ladung der Batterien.

Diesen Vorteil wollte man auch hier nutzen. Daher konnte der Triebwagen auf beiden Seiten über die üblichen Steckdosen an den Depotstrom angeschlossen werden. Diese Steckdosen waren jedoch nie direkt mit den Hilfsbetrieben verbunden. So konnte man fehlerhafte Schaltungen vermeiden. Aus diesem Grund war in jedem Fahrzeug ein entsprechender Umschalter vorhanden. Wurde dieser von T (Traktion) auf D (Depot) umgestellt, ging das jedoch.

Hier wurden im Vergleich mit anderen Fahrzeugen zusätzliche Schaltungen vorgenommen. Dadurch versorgte der Depotstrom die Leitung zum Transformator der Zugsammelschiene. Durch das nun entstehende Magnetfeld wurde die Ladung der Batterien versorgt. Jedoch hätte so auch eine Speisung der Zugsammelschiene erfolgen können. Damit dies nicht geschah, wurde ein Hüpfer geöffnet und so die gefährliche Verbindung mit der Zugsammelschiene gekappt.

Damit haben wir den Triebwagen der Baureihe RBDe 4/4 mit Ausnahme der Batterien und des Verbrauchmaterials fertig aufgebaut und können uns daher dem Gewicht zuwenden. Bedingt durch den Kasten aus Stahl, wegen dem Stromrichter und wegen den aufwendig gestalteten Hilfsbetrieben, wurde der Triebwagen vergleichsweise schwer. Das Leergewicht wurde mit stolzen 70 Tonnen angegeben. Damit lag es über den RBe 4/4 Triebwagen.

Jedoch ist bei einem Triebwagen auch die Beladung ein wichtiger Punkt. So konnte man hier neben den Reisenden auch Gepäck einladen. Das hatte zur Folge, dass hierfür eine Masse von neun Tonnen angenommen wurde. Dadurch betrug das maximale Gewicht 79 Tonnen. Der Triebwagen durfte daher nur auf Strecken verkehren, die für eine maximale Achslast von 20 Tonnen ausgelegt wurden. Wegen der Länge von 25 Metern, spielte die Meterlast jedoch keine Rolle. 

 

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