Traktionsstromkreis

Letzte

Navigation durch das Thema

Nächste

Die Lokomotiven wurden für eine Fahrleitungsspannung von 15 000 Volt und 16 2/3 Hertz gebaut. Das war damals eigentlich noch nicht so klar, denn es gab erste Bahnen, die mit einer Reduktion der Spannung arbeiteten. Doch der Erfolg auf der Strecke über den Lötschberg zeigte, dass sich dieses System in der Schweiz durchsetzen wird. Andere Systeme war bei der elektrischen Ausrüstung auch nicht zu berücksichtigen.

Bereits nach der Fahrleitung, wurde es bei den Lokomo-tiven etwas komplizierter, denn es gab zwei unterschied-liche Elektriker. Die Entwicklung oblag der in Oerlikon ansässigen Maschinenfabrik MFO.

Diese wollte jedoch von der Übergabe der Pläne an die BBC nichts wissen. Jedoch musste in Münchenstein eine nahezu identische Ausrüstung verbaut werden. Die Lokomotiven sollten vom Hersteller unabhängig eingesetzt werden kön-nen.

Um die Spannung auf das Fahrzeug zu übertragen, wurden auf dem Dach zwei identische Stromabnehmer montiert. Diese wurden so weit wie möglich voneinander entfernt. Das führte dazu, dass das Dach im Bereich der Front ver-längert werden musste.

Trotzdem ragte der gesenkte Bügel über das Dach hinaus. Das war bereits bei der an die Schweizerischen Bundes-bahnen SBB gelieferten Baureihe Ce 6/8 II der Fall.

Verwendet wurden Scherenstromabnehmer, wie sie damals üblich waren. Wobei es hier bereits erste erkennbare Unter-schiede zwischen den beiden Herstellern gab.

Diese Stromabnehmer unterschieden sich anhand der Posi-tion der Isolatoren und bei der Ausführung der Bügel. Wobei die Baureihe Be 4/6 die Modelle der Maschinen aus dem Hause MFO hatte. Der Grund dafür war simpel, denn dieser Pantograph wurde schon bei der Reihe Be 5/7 verwendet.

Sehen wir uns diese Unterschiede an. Beim Modell der MFO, das auf den Maschinen mit den Nummern 301 bis 307 und bei der Reihe Be 4/6 verwendet wurde, waren die Isolatoren in Längsrichtung angeordnet worden. Zudem wurde der Bügel mit Seilen stabilisiert, die über Kreuz eingezogen wurden. Eine Querstange stabilisierte zudem den Bügel. Sehr auffällig waren die Klammern, welche die Kabel zu Stromführung fixierten.

Beim Modell der BBC, wurde der Bügel leicht verändert. Das führte dazu, dass die Abspannung mit den Seilen verändert wurde. Der grösste Unterschied war jedoch, dass der Stromfluss über die Holme geführt wurde und lediglich kurze Litzen die Gelenke schonten.

Die Isolatoren wurden bei diesem Stromabnehmer jedoch quer zur Fahr-richtung eingebaut. Daher waren die unterschiedlichen Bügel an diesem Punkt gut zu erkennen.

Trotz diesen erkennbaren Differenzen, können wir uns auf einen Scheren-stromabnehmer beschränken. Sowohl beim Schleifstück, als auch bei der Funktion gab es keine Unterschiede.

So wurde der Bügel mit einer Feder in der Tieflage gehalten. Damit konnte sich der Bügel nicht ungewollt heben, was besonders dann ein Problem war, wenn die Lokomotive über Strecken ohne Fahrleitung geschleppt werden musste. Was damals oft der Fall war.

Wollte man den Bügel heben, musste mit Hilfe von Druckluft die Kraft der erwähnten Senkfeder aufgehoben werden. Dadurch gewann die Hubfeder an Überhand und der Stromabnehmer wurde gehoben. Das erfolgte so lange, bis dieser auf ein Hindernis traf. In dem Fall drückte die Feder mit einer Kraft, die ungefähr sechs Kilogramm entsprach gegen den Fahrdraht. Fehlte dieses Hindernis jedoch streckten sich die Bügel komplett durch.

Den Kontakt mit dem Fahrdraht stellte ein Schleifstück aus Aluminium sicher. Diese stand senkrecht über dem Bügel und wurde mit Hilfe von Schraubenfedern in dieser Position gehalten. Die Breite wurde auf die bereits vorhandene Fahrleitung der Bergstrecke am Lötschberg abgestimmt und betrug daher 1 320 mm. Da jedoch bei diesen Bügeln nur eine Schleifleiste vorhanden war, mussten für einen sicheren Kontakt beide Stromabnehmer gehoben werden.

Es bleibt nur noch der Senkvorgang und wir können die Scherenstromabnehmer doch noch abschliessen. In diesem Fall wurde über ein Ventil die Druckluft entlassen. Die Senk-feder gewann nun wieder und zog den Bügel nach unten in die Tieflage.

Durch den schlagartigen Druckabfall, wurde das Schleifstück jedoch schnell vom Fahrdraht entfernt. Keinen Erfolg hatte man jedoch, wenn der Bügel durchgestreckt war, er konnte dann nur noch von Hand gesenkt werden.

Die mit den Stromabnehmern auf das Dach der Lokomotive übertragene Fahrleitungsspannung wurde einer Dachleitung zugeführt. Diese stand auf Isolatoren und verband die bei-den Pantographen untereinander und mit dem Haupt-schalter.

Damit das Dach abgehoben werden konnte, wurden an den Trennstellen Litzen eingebaut. Zur Abtrennung eines de-fekten Stromabnehmers, konnte jedoch manuell aus dem Maschinenraum ein Trennmesser geöffnet werden.

Damit wir wirklich die Hersteller unterscheiden können, montierte die BBC auf ihren Lokomotiven eine Blitzschutz-spule ein und verband diese mit der Dachleitung.

Diese sollte verhindern, dass ein Blitzschlag die elektrische Ausrüstung beschädigte, da die hohe Spannung die Spule leitend machte. Bei der MFO sah man den Nutzen dieser Einrichtung nicht als sinnvoll an, daher wurde auf den Einbau einer solchen Spule verzichtet.

Auf allen Lokomotiven wurde der gleiche Hauptschalter verwendet. Das war keine so grosse Überraschung, denn das verwendete Modell, war so gut, dass keine anderen Lösungen gesucht wurden. Montiert wurde er in der Mitte der Lokomotive und somit in der Nähe des Transformators. Das führte dazu, dass nach dem Schalter nur noch eine sehr kurze Dachleitung eingebaut werden musste. Parallel war noch ein Erdungsschalter vorhanden.

Der elektropneumatisch betriebene Ölhauptschalter hatte die Schaltkontakte in einem mit Öl gefüllten Gehäuse. Wurde der Schalter geöffnet, entstand durch die hohe Spannung ein Lichtbogen, der im Öl gelöscht wurde.

Durch die Anwendung von mehreren Kontakten, konnte mit dem Schalter eine maximale Spannung von 100 000 Volt geschaltet werden. Jedoch war der durch den Haupt-schalter fliessende Strom das grössere Problem.

War der Strom und damit die geschaltete Leistung zu hoch, entstand ein kräftiger Lichtbogen. Beim Löschen im Öl wurde dieses zu stark erwärmt, so das Ölgas entstehen konnte. Dieses konnte explosionsartig verbrennen.

Daher wurde das Gas mit Explosionsklappen aus dem Ge-häuse geführt. Trotzdem konnten nicht beliebige Ströme geschaltet werden. Besonders bei den hohen Werten bei Kurzschlüssen konnte es zur Explosion kommen.

Die nun geschaltete Fahrleitungsspannung wurde dem Transformator zugeführt. Obwohl es zwischen den beiden Herstellern Unterschiede gab, war der Aufbau bei allen Lokomotiven gleich.

Selbst bei der Leistung gab es keine Unterschiede bei den beiden Modellen, denn diese wurde bei allen Maschinen mit 800 kVA angegeben. Eine elektrische Leistung, da der Transformator bekanntlich nur die Spannung umwandelt und keine Wirkleistung erzeugt.

Die Spannung aus der Fahrleitung wurde einer Wicklung zugeführt. Um das Gewicht zu verringern, wurde der Transformator in einer Sparschaltung aufgebaut. Daher waren hier die notwendigen Anzapfungen vorhanden. Bei diesen gab es sowohl bei der Anzahl, als auch bei den abgegriffenen Spannungen Unterschiede. Jedoch wurde bei allen Maschinen die Spule über die Drehzapfen mit den an den Achsen vorhandenen Erdungsbürsten verbunden.

Wenn wir nun die Anzapfungen für den Stromkreis zu den Fahrmotoren ansehen, beginnen die Unterschiede wieder. Dabei gab es Differenzen bei den Spannungen und bei der Anzahl der Anzapfungen.

Mit anderen Worten, wir kommen nicht darum herum, die Regelung getrennt anzusehen. Beide Hersteller mussten dabei das gleiche Problem lösen, denn die immer höheren Spannungen mussten so geschaltet werden, dass es keinen Ausfall gab.

Beginnen werde ich mit den Lokomotiven, die von der Maschinenfabrik Oerlikon MFO gebaut wurden. Die Modelle aus Münchenstein sehen wir uns anschliessend genauer an. Dabei soll es jedoch keine Wertung der beiden Hersteller sein.

Die Lokomotiven aus Oerlikon hatten schlicht die tieferen Nummern und die kom-men bekanntlich zuerst. Sehen wir uns daher die Stufenregelung der Maschinen mit den Nummern 301 bis 307 etwas genauer an.

Bei den Maschinen der MFO wurde ein Stufenschalter verwendet. Dieser kam schon bei den bekannten Lokomotiven Ce 6/8 II der Schweizerischen Bundes-bahnen SBB zu Anwendung.

Daher können wir annehmen, dass es mit den dort verwendeten Modellen keine Probleme gab. Daher wurde hier ein Nockenschaltwerk eingebaut. Dieses war jedoch nicht in der Lage, die Spannung ohne Unterbruch zu schalten. Daher wurde dieser Stufenschalter ergänzt.

Die je nach Schritt wurden sowohl ein Lastschalter, als auch eine Drosselspule geschaltet. Dabei wurde zuerst die neue Stufe über diese Spule angeschlossen und dann die bisherige geöffnet. Danach konnte die neue Fahrstufe zugeschaltet werden. Die Drosselspule war daher nur für die Begrenzung des Stromes vorhanden. Zudem wurde sie nur kurz belastet und konnte daher leichter ausgeführt werden. Für die Lokomotive ergaben sich so 16 Fahrstufen.

Auch die Leute bei der BBC in Münchenstein gingen keine komplett neuen Wege. So wurde hier auch ein Stufenschalter benutzt, den es schon bei der Baureihe Be 4/6 der Schweizerischen Bundesbahnen SBB gab. Genau genommen handelte es sich hier um einen Flachbahnstufenschalter. Der Name rührte von den hier verwendeten flachen Gleitbahnen. Diese Kontaktbahnen wurden mit einem Gleitschuh bestrichen, der so die Schaltungen ausführte.

Wurde mit diesem Stufenschalter eine neue Fahrstufe geschaltet, erfolgte das in vier Schritten. Dabei wurde zuerst mit einem Lastschalter ein Überschaltwiderstand zur bestehen Stufe geschaltet. Der Widerstand war zur Beschränkung des Stromes eingebaut worden, denn er wurde mit der nächsten Anzapfung verbunden. Das heisst, jetzt wurden die Fahrmotoren sowohl von der bestehenden Stufe, als auch über den Widerstand versorgt.

Im zweiten Schritt wurde die bestehende Stufe ausgeschaltet. Die Triebmotoren wurden nun über den Widerstand versorgt. Da jedoch der dritte Schritt mit der Zuschaltung der neuen Stufe unverzüglich erfolgte, war der Widerstand nur kurz belastet. Als Abschluss wurde der Widerstand wieder abgeschaltet. So war es möglich mit dem Stufenschalter 13 Fahrstufen zu schalten. Die Maschinen der BBC hatten daher weniger Stufen.

Wir haben nun eine veränderliche Spannung erhalten. Diese konnte den Fahrmotoren zugeführt werden. Wobei zur Änderung der Drehrichtung eine Umpolung erfolgen musste.

Dazu war jedem Triebmotor ein Wendeschalter zugeteilt worden. Auch wenn zwei unterschiedliche Elektriker verwendet wurden, gab es bei den Wende-schaltern funktional keine Veränderungen. Das war eine Folge des verlangten vereinfachten Aufbaus.

Umgeschaltet wurden die Wendeschalter mit einer elektropneumatischen Lösung. Von Hand konnten mit einem Hebel die Kontakte beim Wendeschalter abge-hoben werden.

So war es möglich, ein Fahrmotor von der Versorgung abzutrennen. Das war wichtig, wenn es zu einem Defekt gekommen war. Wir können nun aber fest-stellen, dass die Druckluft im elektrischen Bereich überall eingesetzt wurde, wo es zu Schaltungen kam.

Der Wendeschalter konnte jedoch nur die Fahrrichtung mit dem Wendepol verändern. Eine Umpolung der Fahrmotoren für einen elektrischen Bremsbetrieb war nicht vorhanden.

Damals war diese neuartige elektrische Bremse auf Strecken mit starken Gefällen vorgeschrieben worden. Die kräftigen Steigungen auf der Strecke nach Schwarzenburg wurden nicht in die Liste der betroffenen Abschnitte aufgenommen. Daher konnte man sich dieses zusätzliche Gewicht problemlos ersparen.

Nur dank solchen Massnahmen war es überhaupt möglich geworden, die geringen verlangten Achslasten bei der geforderten Leistung einzuhalten. Egal ob nun eine Nutzstrombremse der MFO, oder eine Widerstandsbremse der BBC verbaut worden wäre. Die zusätzlichen Bauteile und die deutlich höhere Zahl der Kontakte an den Wendeschaltern hätten das Gewicht in unzulässiger Weise erhöht. Sie sehen, man sparte überall.

Wenn wir nun zu den Fahrmotoren kommen, erahnen Sie es vermutlich. Die vorher im mechanischen Teil erwähnten Änderungen bei den Getrieben war ein Indiz. Wenn zwei Elektriker am Werk sind, die Getriebe verändert wurden und der Transformator anders aufgebaut war, können die Triebmotoren nicht identisch sein. Daher beginnen wir auch hier mit den Nummern 301 bis 307 und damit mit den Maschinen die in Oerlikon gebaut wurden.

Die Maschinenfabrik Oerlikon MFO verwendete bei ihren Maschinen zwei zehnpolige kompensierte Seriemotoren mit ohmschen Wendepolshunts. Letztere wurden auf dem Dach montiert und dort in Aufbauten vor dem Wetter geschützt.

Diese beiden Abdeckungen waren zu einem grossen Teil dafür verantwortlich, dass die beiden Stromabnehmer nach aussen verschoben wurden. Doch spannender ist natürlich der Motor.

Es waren einfach aufgebaute Wechselstrommotoren. Da-bei muss erwähnt werden, dass sich hier das Gewicht in Bezug zur Leistung deutlich verringert hatte. Eine Folge der bereits gemachten Fortschritte bei der Montage von elektrischen Motoren.

Wir müssen auch wissen, dass die Technik mit solchen Fahrmotoren in Oerlikon entwickelt wurde. Doch damit kommen wir zu den anderen Lokomotiven und den Mo-dellen der Baureihe Be 4/6.

Die in Münchenstein montierten Lokomotiven der BBC hatten ebenfalls Seriemotoren erhalten. Jedoch wurde hier die Anzahl Pole erhöht, so dass davon zwölf Stück vorhanden waren.

Die Shunts der Wendepolwicklung wurden auch hier auf dem Dach montiert. Die Abdeckungen wurden etwas anders ausgeführt, so dass auch in diesem Bereich die Unterschiede gut zu erkennen waren. Doch damit haben wir noch nicht alle Veränderungen.

Bei den Wechselstrommotoren der BBC waren noch Kompensationswicklungen und Widerstandsverbinder vorhanden. Diese Widerstandsverbinder wurden zwischen dem Kollektor und der Ankerwicklung eingebaut. Damit konnte die Funktionsweise des Motors etwas verbessert werden. Jedoch blieben die wichtigen Leistungsdaten mit den Modellen der MFO identisch. Betrieblich sollten die veränderten Motoren keine grossen Auswirkungen haben.

Bei den genauen Eckdaten gab es bei der Reihe Ce 4/6 zwischen den beiden Herstellern leichte Unter-schiede. Diese blenden wir jedoch nicht aus, obwohl es wirklich nur geringe Abweichungen waren.

So hatten alle Lokomotiven eine Anfahrzugkraft von 110 kN erhalten. Diese konnte während der Dauer von drei Minuten bis zur Leistungsgrenze abgerufen werden. Bei dieser Grenze war der Unterschied leicht anders.

Die Lokomotiven aus dem Hause MFO erreichten die Leistungsgrenze bei 35 km/h und es konnte nun eine Zugkraft von 80 KN abgerufen werden.

Die Modelle der BBC kamen bei 36 km/h an ihre Leistungsgrenze und es konnte nun eine Zugkraft von 75 kN abgerufen werden.

Sie sehen, die Werte waren wirklich nahe beisammen und die Abweichungen bei der Zugkraft am Rad war auch eine Folge der geänderten Getrie-be und daher fehlt uns noch die Reihe Be 4/6.

Da bei der Reihe Be 4/6 eine Steigerung der Höchst-geschwindigkeit auf 75 km/h erfolgte, veränderten sich die Werte.

Bei der Anfahrzugkraft gab es zu den Modellen der Baureihe Ce 4/6 keine Abweichung und so konnten auch hier 110 kN abgerufen werden. Der Grund ist simpel, denn es wurden schlicht die gleichen Fahrmotoren aus dem Hause BBC verbaut und in diesem Bereich spielten die Getriebe keine so grosse Rolle.

Wegen der geänderten Übersetzung wurde die Leistungsgrenze nun bei 43.5 km/h erreicht. Die jetzt abrufbare Zugkraft lag noch bei 63.5 kN. Sie sehen, die Getriebe hatten nun Auswirkungen auf die Werte. Jedoch kann gesagt werden, dass hier die gleichen Kennlinien für die Seriemotoren galten. Auch der Transformator wurde bei der Leistung nicht angepasst. Es waren daher wirklich nur die mechanischen Anpassungen. Daher ergibt die Leistungsgrenze gute Vergleichsmöglichkeiten.

 

Letzte

Navigation durch das Thema

Nächste
Home SBB - Lokomotiven BLS - Lokomotiven Kontakt

Copyright 2022 by Bruno Lämmli Lupfig: Alle Rechte vorbehalten