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Fahrleitung und Versorgung |
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Auch wenn hier ein
Versuchsbetrieb
aufgenommen wurde, gänzlich neu waren die Anlagen für die Versorgung mit
Drehstrom
nicht. Die erste mit Drehstrom versehene Strecke der Schweiz war die
Strassenbahn in Lugano. Diese nahm am 01. Juni 1896 den Betrieb auf und
benutzte für die Versorgung Drehstrom. Daher war das Problem mit der
Fahrleitung
bereits bekannt. Aber beim Simplon waren die Arbeiten deutlich
umfangreicher.
Für diese wurden auf beiden Seiten des späteren
Tun-nels
die benötigten
Kraftwerke
gebaut. Es war damals vorgesehen, dass damit die
Belüftung
der beiden Röh-ren erfolgen sollte und daher waren sie recht gross-zügig
ausgelegt worden. Diese vorhandenen Kraftwerke konnten nun für den Betrieb der Lokomotiven der Versuchsstrecke umge-baut werden. Damit wurde viel Zeit gewonnen, denn die war ja knapp bemessen worden.
In knapp einem halben Jahr war es schlicht nicht möglich ein
komplett neues
Kraftwerk
zu bauen. Dazu waren umfangreiche Arbeiten erforderlich und das begann
bereits bei der Fassung des Wassers, denn diese musste erstellt werden.
Wie damals üblich, wurden
Wasserkraftwerke
ver-wendet. Diese Lösung konnte das Wasser von Flüssen und Bächen im
Gebirge nutzen. Im Raum Brig bot sich die reissende Rhone an und im Süden
waren das Gefälle gross genug. Bevor wir uns nun aber den beiden
Kraftwerken zuwenden, muss noch erwähnt werden, dass beim Bau mit
Gleichstrom
gearbeitet worden war und daher die verbauten Maschinen nicht passten.
Ich beginne mit dem
Kraftwerk
in Brig. Hier war eine
Turbine von Escher-Wyss verbaut worden und sie sollte nun einen
Synchrongenerator mit 880 kW
Leistung
erhalten. Das war soweit ausreichend, jedoch ergaben sich mit der Turbine
grössere Probleme. Diese war nicht so aufgebaut worden, dass ihre Leistung
geregelt werden konnte. Für die Versorgung mit Bahnstrom ist das jedoch
unerlässlich, da die Leistung schwankt.
Im
Kraftwerk
auf der Südseite war eine
Turbine von Picard et Pictet aus Genève verbaut worden. Deren
Vorteil war, das hier die
Leistung
auf der Seite der Turbine verstellt werden konnte. So erfolgten die
Anpassungen wesentlich wirtschaftlicher, als das in Brig der Fall war. Die
Leistung der hier verbauten Maschine erreichte mit 1 100 kW auch eine
höhere Leistung. Damit war genug Energie für die Versuche im Simplon
vorhanden.
Um die
Kraftwerke
abzuschliessen muss noch erwähnt werden, dass diese nicht ausreichend
waren um auch nach Sion zu fahren. Aus diesem Grund wurde in Brig ein
neues Kraftwerk erstellt. Dieses nutzte neben dem Wasser der Rhone auch
jenes der Massa. Aus diesem Grund wurde das deutlich grössere Kraftwerk
neu als Massaboden bezeichnet und es sollte auch in Zukunft für die
Erstellung von Bahnstrom verwendet werden.
Die Versorgung der
Fahrleitung
erfolgte im Simplon von Beginn an. Damit sollte der Gotthard bei den
grossen
Tunneln
in der Alpen der Schweiz der einzige bleiben, der wirklich planmässig mit
Dampflokomotiven befahren wurde. Der Simplon war zwar auch so befahren
worden, aber das war eine Folge der erforderlichen Umstellung auf den
Betrieb mit einphasigem
Wechselstrom.
Mit
Drehstrom
wurde ab der Eröffnung gefahren.
Wegen den von den FS mietweise übernommenen
Lokomotiven
musste eine zu diesen passende
Spannung
gewählt werden. Daher wurde die neue
Fahrleitung
mit einer Spannung von 3 000 bis 3 300
Volt
versorgt. Die dabei verwendete
Frequenz
betrug 16
Hertz.
Das waren die Werte in Italien, da dieser Wert einem Drittel der damaligen
Frequenz in Landesnetz entsprach. Auch diese waren damals noch nicht
genormt worden.
Später wurde die
Frequenz
jedoch leicht angehoben und erreichte so einen Wert von 16 2/3 Hertz. Auf
den Betrieb der
Lokomotiven
hatte das keinen Einfluss, aber auf die Maschinen in den
Kraftwerken,
da sie besser umgesetzt werden konnte. Der Grund war die in der Schweiz
übliche Frequenz von 50
Hertz.
Sie sehen, es hatte viel mit den geltenden Regeln zu tun und die Wahl war
insofern gut, dass die Maschinen später verwendet werden konnten.
Die Länge der
Fahrleitung
während dem
Versuchsbetrieb
betrug 28.8 Kilometer und umfasste den
Tunnel
und die beiden
Bahnhöfe
bei dessen
Portalen.
Damit es in dieser Anlage bei Störungen nicht zu einem totalen Ausfall
kommen konnte, musste diese Fahrleitung in mehrere Abschnitte aufgeteilt
werden. In Falle des Versuchsbetriebes erfolgte das in fünf Sektoren und
diese müssen wir etwas genauer ansehen, denn sie waren logisch.
Zwei Sektoren bildeten die beiden Strecken. Bei den anderen drei
handelte es sich um die
Bahnhöfe
Brig und Iselle, sowie um die Tunnelstation. Letztere war so geschaltet
worden, dass sie auch auf eine der beiden Strecken geschaltet werden
konnte. So sollte verhindert werden, dass es im
Tunnel
zu grösseren Problemen kommen könnte, wenn ein Sektor wegen einem Defekt
nicht mehr zu Verfügung stehen sollte.
Auf der Strecke konnte auch aus Gründen der Sicherheit nur einer
der Pole auf die
Schienen
gelegt werden. Die anderen mussten daher in die Luft verschoben werden.
Bevor wir zum Aufbau der zweipoligen Lösung kommen, sehen wir den Pol an
den Schienen an.
Auch wenn hier
Strom
vorhanden war, für die Menschen bestand keine Gefahr, weil es nur ein Pol
war. Jedoch boten die
Schienen
die grösste Gefahr. Diese waren damals nur verlascht und verschraubt
worden. Diese Lösung war jedoch für den elektrischen Betrieb ungeeignet.
Damit in den Schienen der elektrische Strom leichter fliessen konnte,
mussten die einzelnen Schienen verbunden werden. Dabei kamen mehrere
Lösungen zur Anwendung.
Die einfachste Lösung war die Schlaufe. Bei dieser werden die
beiden
Schienen
über ein einfaches Kabel verbunden. Dieses wurde auf beiden Seiten des
Schienenstosses
mit der Schiene verbunden und so eine elektrische
Verbindung
ermöglicht. Eine Lösung, die auch heute bei provisorisch ausgeführten
Verlaschungen immer wieder angewendet wird. In dem Fall sind die Leitungen
gut zu erkennen und sie dürfen nicht gelöst werden.
Viel spannender wird die Anlage für
Drehstrom
jedoch in der Luft. Dort musste eine zweipolige
Fahrleitung
verbaut werden. Die beiden elektrisch getrennten Leitungen wurden in einem
Abstand von einem Meter geführt. Sie wurden zudem auf einer Höhe von fünf
bis 5.2 Meter über der Oberkante der
Schiene
angeordnet. Im
Tunnel
sank die Höhe jedoch auf einen Wert von lediglich 4.8 Meter. Werte, die
auch heute noch üblich sind.
Dort wurde jeder Pol doppelt geführt und so verhindert, dass der
Spannungsabfall
auf der langen Strecke ohne Einspeisung zu gross werden konnte. Gerade der
lange Simplontunnel sollte also das grösste Problem darstellen. Bei der Aufhängung gab es mehrere Lösungen. Im Tunnel wurden die Halter einfach im Gewölbe befestigt, was auf solchen Strecken auch bei Wechselstrom so gelöst wurde.
Gerade dieses Gewölbe war für den niederer aufgehäng-ten
Fahrdraht
verantwortlich und in dem Punkt war der besonders eng gebaute
Tunnel
am Simplon nicht gerade ideal. Doch spannender ist die Aufhängung dort, wo
das nicht so einfach ging.
Im Bereich der
Perrondächerh
wurden auf diesen Gitter aufgebaut, an denen ein quer verlaufender Draht
über die
Geleise
gespannt wurde. An diesem Hängeseil wurden dann die
Fahrdrähte
aufgehängt. Eine einfache Lösung, die auch die baulichen Hilfen nutzte.
Dabei war das Hängeseil isoliert worden, so dass bei Arbeiten auf dem Dach
keine Gefahr bestand. Die elektrische Energie sollte nur im Fahrdraht
vorhanden sein und das überall.
Auf den freien Anlagen in Brig wurden Masten als Stahlrohren
verwendet. Diese zeigten eigentlich deutlich, dass es sich um
provisorische Anlagen handelte, die leicht entfernt werden konnten.
Niemand konnte damals ahnen, dass diese Anlagen länger genutzt werden
könnten. Es war ein
Versuchsbetrieb,
der schnell aufgezogen werden musste und da konnte man nicht noch die Zeit
in aufwendige Konstruktionen verschwenden.
Beim Ausbau im Rhonetal kamen dann mit den Holzmasten weitere
Lösungen, die nun aber nicht mehr dem Versuch geschuldet waren und die
daher auch stabiler waren. Der Grund war auch, weil wegen der
Fahrleitung
mehr Masten benötigt werden. Der Fahrdraht wird bei Fahrleitungen in der Regel so auf-gebaut, dass dieser in den Kurven wie eine Sehne ge-streckt wird. Das ergab seitliche Abweichungen, die nun zu Problemen führen konnten.
Verkehrte der Zug auf langen geraden Abschnitten, konn-ten sich in
den
Schleifleisten
Rillen bilden. Diese wiederum sorgten in den
Kurven
dafür, dass der
Fahrdraht
herunter gerissen wurde. Daher musste der Aufbau im geraden
Gleis
geändert werden.
Für die Führung des
Fahrdrahtes
musste im geraden
Gleis
ein Zickzack verwendet werden. Dabei können jedoch nicht die gleichen
seitlichen Abweichungen genutzt werden, wie das bei einem einzelnen
Fahrdraht der Fall ist. Aus diesem Grund mussten die Masten der
Fahrleitung
in dichterer Folge aufgestellt werden und das betraf insbesondere die
Kurven,
die für eine grössere Abweichung verantwortlich waren.
Aufgestellt wurden die Masten im geraden
Gleis
in einem Abstand von 25 Metern. Nur beim späteren Ausbau wurde dieser Wert
erhöht. Im Bereich des Versuches gab es nur noch die Verkürzung des
Abstandes auf den halben Wert. Dieser wurde in
Kurven
angewendet. Das waren jedoch nur die normalen Anlagen, denn im Bereich der
Weichen
konnten die Masten auch in einem anderen Abstand gestellt werden und die
Weichen müssen wir ansehen.
Diesen Bereich nennt man
Herzstück
und genau an dieser Stelle ergaben sich auch bei der
Fahrleitung
für
Drehstrom
Probleme, denn hier berührten sich die beiden Pole. Um das Problem zu beheben, muss in diesem Bereich ein Stück der Fahrleitung isoliert werden. Damit kann das Schleifstück die Stelle ohne Probleme passieren.
Da dabei die beiden Leitungen auf der Seite der normalen
Schienen
durchgehend geführt wurden, fiel bei der Fahrt über eine
Weiche
für einen kurzen Moment einer der Pole aus. Diesen Ausfall konnte während
der Fahrt ohne grössere Probleme überwunden werden.
Jedoch musste auch der Fall berücksichtigt werden, dass die
Lokomotive
genau in diesem Bereich zum Stillstand kommen konnte. In dem Fall fiel
einer der Pole aus und im Motor konnte kein neues
Drehfeld
erzeugt werden. Es war also nicht mehr möglich die Fahrt aus eigener Kraft
fortzusetzen. Damit es nicht zu diesem Problem kommen konnte, mussten die
Fahrzeuge für
Drehstrom
immer mit zwei gehobenen Bügeln fahren.
Im Bereich der elektrischen Anlagen wurden keine doppelten
Kreuzungsweichen
verbaut. So waren die dort erforderlichen Lösungen nicht erforderlich. Der
hier aus technischen Gründen benötigte längere Unterbruch hätte mit zwei
gehobenen
Stromabnehmer
nicht ohne Probleme befahren werden können. In dem Fall wäre noch ein
drittes Exemplar erforderlich gewesen. Sie sehen, hier gab es wirklich
grosse Probleme.
Die hohen Kosten für die
Kohle
während dem Krieg sorgten dafür, dass die Umstellung in einem sehr
schnellen Umfang erfolgen musste. Noch bevor der erste Abschnitt mit
Wechselstrom
befahren werden konnte, sollte das Netz im Wallis ausgebaut werden. So wurde die Strecke von Brig bis nach Sion ver-längert. Das bedeutete, dass noch einmal 53 Kilo-meter Fahrleitung dazu kamen. Da es sich nun aber nicht mehr um einen Versuch handelte wurden stabile Masten aufgestellt. Der
Abstand derselben etwas erweitert. Der elek-trische Betrieb konnte
schliesslich am 31. Juli 1919 auch auf diesem Abschnitt aufgenommen
werden. Damit war ein recht umfangreiches Netz entstanden. Als schliesslich auch die zweite Röhre beim Simplon in Betrieb genommen werden konnte, wurde auch dort noch eine Fahrleitung für Drehstrom montiert.
Damit war nun aber der letzte Abschnitt damit ver-sehen worden,
denn im Jahre 1922 verkehrten die ersten elektrisch geführten Züge am
Gotthard und diese nutzten den einphasigen
Wechselstrom.
Es sollte also eine Frage der Zeit sein, bis dieser Teil verschwinden
sollte.
Spannend war hingegen die Südseite. Obwohl die Schweizerischen
Bundesbahnen SBB den Verkehr bis Domodossola übernahmen, gab es dort nie
eine
Fahrleitung
für
Drehstrom.
Für diese hätte die Zustimmung der italienischen Behörden eingeholt werden
müssen. Ob dieser Auftrag von der BBC nicht wahrge-nommen wurde, oder ob
im Hinblick auf die neuen Strecken mit
Gleichstrom
in Italien keine Zustimmung erfolgte, ist nicht klar.
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