Neben- und Hilfsbetriebe |
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Die klassische Unterteilung in Neben- und
Hilfsbetriebe
war hier nicht mehr vorhanden. Gerade im Bereich der
Nebenbetriebe
waren
Triebzüge
im Gegensatz zu den
Triebwagen
schon immer speziell. Durch die neuen Möglichkeiten bei der Aufbereitung
der
Spannung
konnten aber auch Lösungen entwickelt werden, die nicht mehr zur
Unterteilung der beiden Bereiche führten. Trotzdem bleiben wir beim Titel,
da die Verbraucher sich nicht änderten. Versorgt wurden die Verbraucher über drei Strom-kreise. Diese unterteilten sich in ein Drehstromnetz mit variabler Frequenz, ein Netz mit stabilem Dreh-strom und ein solches mit einfachem Wechselstrom. Unterschiedlich waren diese jedoch nur im
Bereich der
Frequenzen.
Wir hatten dabei die Werte 10 bis 50, 50 und 16.7
Hertz.
Wir werden nun aber jedes dieser drei Netze etwas genauer ansehen müssen,
den sie waren nicht verbunden worden. Je nach Art des Verbrauchers wurde dieser
an eines der drei erwähnten
Stromnetze
angeschlossen. Wir müssen daher die drei Netze ansehen und kommen so zu
den von den anderen Baureihen her bekannten Verbrauchern für die Neben-
und
Hilfsbetriebe.
Wobei es durchaus Überraschungen gab und selbst neue Baugruppen hinzu
kamen. Was wir aber gleich klar stellen können,
Nebenbetriebe
gab es schlicht keine mehr. Beginnen wir mit dem einfachen
Wechselstromnetz. Dazu kehren wir wieder zum
Transformator
zurück. Dort war eine dritte sekundäre
Spule
eingebaut worden, die jedoch nicht vollständig galvanisch von der
Hochspannung getrennt wurde. Die hier verfügbare
Spannung
lag bei 400
Volt.
Wer sich nun fragte, welcher Transformator genutzt wurde, dachte nicht an
die
Rückfallebene.
Mit anderen Worten, bei beiden Modellen war die
Wicklung
vorhanden. Da die beiden
Spulen
jedoch nicht miteinander verbunden werden durften, wurde deren
Spannung
je einer
Zugsammelschiene
zugeführt. Beide Leitungen wurden dem benachbarten Wagen zugeführt. Bei
den sechsteiligen Einheiten war auch der nächste Wagen entsprechend
angeschlossen worden. Mit einer einfachen
Sicherung
wurde der maximale
Strom
in den beiden Zugsammelschienen auf jeweils 160
Ampère
beschränkt. Die Wicklungen selber waren ebenfalls mit einer Sicher-ung geschützt worden. Diese war jedoch auf einen Wert von 450 Ampère ausgelegt worden. Damit konnte eine Spule beide Zugsammelschienen mit ausreichend Energie versorgen. Der Ausfall eines
Transformators
führte so nicht zu ein-em Ausfall der beiden Leitungen. Ein einfacher
Umschal-ter verhinderte, dass gleichzeitig von beiden Transfor-matoren
beide
Schienen
versorgt wurden. An diesem einfachen Wechselstromnetz wurden aus-schliesslich die Heizregister der Klimaanlagen ange-schlossen. Das war eine übliche Lösung, die jedoch nicht für die in den Abteilen montierten Heizkörper genutzt wurde. Da die hier angeschlossenen Verbraucher
einfache
Wi-derstände
waren, konnte auf die Aufbereitung der
Spannung
verzichtet werden. Die anderen Verbraucher des Zuges waren daher an den
anderen beiden Netzen angeschlossen worden. Für die beiden mit
Drehstrom
versorgten
Stromkreise
müssen wir wieder zu den
Umrichtern
zurückkehren. Genauer müssen wir die
Zwischenkreis
der
Fahrmotoren
eins und drei genauer ansehen. Welchen Zwischenkreis wir dabei nehmen,
spielt keine Rolle, denn der Aufbau war wegen der durchdachten
Redundanz
gleich ausgeführt worden. Der Zwischenkreis wurde mit zwei weiteren
Wechselrichtern
verbunden. In diesen
Wechselrichtern
wurden jeweils eine
Spannung
von 400
Volt
Drehstrom
erzeugt. auch wenn die Spannung gleich war, es gab einen wichtigen
Unterschied. So erzeugte der einfachere Wechselrichter (HBU) ein Netz, das
mit 50
Hertz
versehen wurde. Im zweiten Wechselrichter (HWR) wurde dieser jedoch durch
die Steuerung so geregelt, dass eine veränderliche
Frequenz
zwischen 10 und 50 Hertz entstand. Speziell war jedoch die Versorgung dieser beiden Stromkreis. Wurden beim fahrenden Triebzug die Hauptschalter ausgeschaltet, weil eine in der Fahr-leitung vorhandene Schutzstrecke befahren werden musste, wechselte der Triebzug in den Stützbe-trieb. Die beiden an diesem
Zwischenkreis
angeschlos-senen
Fahrmotoren
versorgten nun den
Stromkreis.
Das führte dazu, dass es hier zu keinem Ausfall in den Netzen kam. Beginnen wir mit dem Drehstromnetz HWR mit variabler Frequenz von 10 bis 50 Hertz. Hier war keine Verbindung der beiden Umrichter vorhanden. Mit anderen Worten, jeder versorgte nur den direkt im zugeordneten Bereich mit Spannung. Da die hier angeschlossenen Verbraucher
jedoch bei beiden
Drehgestellen
des jeweiligen
Endwagens
identisch waren, können wir uns auf einen Bereich konzentrieren. Ich wähle
dabei das erste Drehge-stell. Angeschlossen wurden die Ventilatoren für die Kühlung des Transformators, des Stromrichters und der beiden Fahrmotoren. Durch die veränderliche
Frequenz
konnten die Drehzahlen dem Bedarf angepasst werden. Da wir nun aber
wichtige Baugruppen hier angeschlossen haben, betrachten wir die
Kühlung
der einzelnen Teile etwas genauer. Dabei beginne ich mit den
Fahrmotoren,
da deren Kühlung einfacher war. Im Bereich des Daches wurde die für die
Kühlung der
Fahrmotoren benötigte Luft angezogen. Dabei wurde diese Frischluft mit den
in den
Lüftungsgitter eingebauten
Filtermatten gereinigt und anschliessend
durch den
Ventilator beschleunigt. Diese Reinigung hatte sich seit Jahren,
wie die Anordnung der Lüftungsgitter befährt. Die hier verwendeten
Filtermatten sorgten auch dafür, dass nicht zu viel Feuchtigkeit in die
Kanäle gelangen konnte. So aufbereitet gelangte die beschleunigte Kühlluft durch einen Kühlturm zu den beiden Fahrmotoren. Da im Kühlturm keine weiteren Elemente verbaut wurden, konnten die beiden Motoren mit ausreichend kühler Luft versorgt werden. Der Turm besorgte dabei nicht nur
die Zufuhr zu den Motoren. Er diente auch da-zu, die Luft etwas zu
beruhigen. Mit beruhigter Luft konnte eine bessere Wirkung bei der
Kühlung
erreicht werden. Die Kühlluft wurde nun durch den Motor gepresst. Dabei nahm sie die Wärme der Wicklungen auf, reinigte den Motor und nahm auch Feuchtigkeit auf. Damit war eine optimale Kühlung vorhanden und die Luft konnte im Bereich des Drehgestells wieder ins freie entlassen werden. Eine Methode, die seit Jahren bei
Fahrmotoren erfolgreich angewendet
wurde. Auch bei den mit
Drehstrom
betriebenen Modellen musste kein
grösserer Aufwand betrieben werden. Deutlich aufwendiger waren die beiden noch verbleibenden Baugruppen Umrichter und Transformator zu kühlen. Dabei wurde der vom Stromnetz HWR mit variabler Frequenz betriebene Ventilator nur für die Rückkühlung benötigt. Diese erfolgte in einem eigenen
Kühlturm. Bevor wir nun die beiden Baugruppen genauer ansehen, schauen wir
uns den Weg der von diesem
Ventilator beschleunig-ten Luft etwas genauer
an. Die vom Ventilator beschleunige Luft wurde an den Kühlern für den Umrichter und den Transformator vorbeigeführt und im Bereich des Daches wieder entlassen. Da-bei mag die Entlassung auf dem Dach überraschen. Diese war jedoch erforderlich da hier sehr viele Wärme
abgeführt werden musste und die
Kühlluft sonst Reisende belästigt hätte.
Uns stellt sich damit aber gleich die Frage, welches Bauteil denn so heiss
wurde? Ich beginne mit dem
Transformator. Dieser wurde so
aufgebaut, dass in seinem Gehäuse Platz für das
Transformatoröl vorhanden
war. Dieses verbesserte die
Isolation, nahm aber zugleich bei den
Wicklungen
die erzeugte Wärme auf. Jedoch war diese so gross, dass nicht
mehr mit natürlichen Effekten gearbeitet werden konnte. Um die
Kühlung der
Spulen zu verbessern wurde eine künstliche Zirkulation benötigt. Diese Zirkulation wurde von einer Ölpumpe erzeugt. Deren Motor war jedoch am Stromkreis HBU angeschlossen worden, den wir noch nicht behandelt haben. So war die Drehzahl immer gleich. Das so in Bewegung versetzte Transformatoröl wurde durch die Pumpe dem im Kühlturm eingebauten Ölkühler zugeführt. Dort erfolgte mit der Luft die Rückkühlung und das Öl konnte anschliessend wieder in den Transformator geleitet werden. So besass auch der
Transformator eine übliche
Kühlung, die sich seit Jahren bewährt hatte und daher nicht verändert
werden musste. Uns fehlt jedoch noch der
Umrichter, denn auch dieser
musste gekühlt werden und auch hier kam eine Kühlung mit Flüssigkeiten zur
Anwendung. Jedoch konnte hier auf das früher noch verwendete
Transformatoröl verzichtet werden. Es lohnt sich, wenn wir auch hier
genauer hinsehen. Die einzelnen Stromrichter waren mit einer Kühlung versehen worden, die mit Wasser arbeitete. Dieses spezielle Kühlwasser nahm dabei die Wärme der Bauteile auf und wurde mit einer Pumpe be-schleunigt. So gelangte die Flüssigkeit in den
Kühler, wo die Wärme an
die
Kühlluft abgegeben wurde. Da das geschlossene System sehr viel Energie in
Form von Wärme aufnehmen konnte, war diese
Kühlung für den Luftauslass im
Bereich des Daches verant-wortlich. Mit den Pumpen beim Transformator und bei den Stromrichtern haben wir aber auch den dritten Stromkreis erreicht. Dieser wurde mit Drehstrom betrieben und er hatte eine feste Frequenz von 50 Hertz erhalten. Dabei wurde auch hier diese
Spannung in den
Stromrichtern
der
Fahrmotoren eins und drei er-zeugt. Nun aber erfolgte kein direkter
Anschluss mehr, denn die beiden Stromrichter HBU wurden verbunden. Die Verbindung erfolgte jedoch nicht direkt. Diese beiden Leitungen wurden einem Transformator zu-geführt. Dieser war für
Drehstrom
ausgelegt worden. Dabei wurden die galvanisch getrennten
Spulen
unterschiedlich geschaltet. Das führte nun dazu, dass ein
Stromnetz
entstand, das über eine
Spannung von 400 und 230
Volt verfügte. Da die
Frequenz
nicht verändert wurde, blieb sie bei 50
Hertz
und so entsprach
das Netz dem Landesnetz. Weil nun eine zu den
Spannungen in den
Unterhaltsanlagen und
Werkstätten passender Wert vorhanden war, konnte eine Depoteinspeisung
verwirklicht werden. Dazu waren am Fahrzeug Steckdosen für diesen
fünfpoligen Bereich des Landesnetzes vorhanden. Da hier jedoch mit rund
300
Ampère deutlich höhere
Ströme fliessen konnten, musste die Versorgung
dafür ausgelegt werden. Letztlich konnten so aber die nachfolgend
erwähnten Verbraucher betrieben werden. Auch jetzt war eine
Zugsammelschiene
vorhanden, die
aber durch den ganzen Zug geführt wurde. Diese besass dabei die 400
Volt
für alle Verbraucher mit
Drehstrom. Aber über die vorhandene Leitung mit
230 Volt
Wechselstrom auch eine Leitung, die für solche Verbraucher
vorgesehen waren. Zu den letzteren gehörten die zahlreichen im
Triebfahrzeug
verbauten Steckdosen. Dabei gab es hier Unterschiede zwischen den
einzelnen Modellen bei der BLS AG. Steckdosen mit einer Spannung von 230 Volt gab es im ganzen Zug verteilt. Sie waren für das Reinig-ungspersonal bestimmt. Aber auch für den Unter-halt und für die Bedienung waren die entsprech-enden Anschlüsse vorhanden. Bei allen
Triebzügen gab es sogar in der ersten
Wagenklasse für die Reisenden zugängliche Dosen. Die zuletzt gebauten
Modelle der BLS AG hatten diese Anschlüsse auch in der zweiten
Wagenklasse. Bei den weiteren Verbrauchern an diesem Bordnetz mit Drehstrom, handelte es sich um die Flächen-heizungen der Abteile. Aber auch andere Heiz-ungen. Jene der
Frontscheiben und des
Führerraumes waren
direkt hier angeschlossen worden. Entweder arbeiteten die
Heizungen mit
Spannungen von 230, oder mit einer solchen von
400
Volt. Dabei wurden die
Widerstände im zweiten Fall an zwei Polen angeschlossen. Motorische
Antriebe, wie jene der schon erwähnten
Pumpen für das
Öl
und das Wasser, aber auch von
Lüftungen
der
Klimaanlagen, arbeiteten mit
Drehstrom. Durch die Wahl der
Spannung und der
Frequenz
konnten in diesem
Bereich handelsübliche Motoren verwendet werden. Gerade im Unterhalt war
das ein Vorteil, da die Ersatzteile schnell und zu geringen Kosten
verfügbar waren. Sie sehen, dass hier auch klassische
Hilfsbetriebe
angeschlossen wurden. Wenn wir schon bei den klassischen Verbrauchern der
Hilfsbetriebe sind, sehen wir uns diese noch an. So war der Abgriff für
die Anzeige der
Spannung in der
Fahrleitung nicht mehr hier angeschlossen
worden. Dazu war an der
Dachleitung ein Wandler vorhanden. Die Spannung
wurde dadurch bereits angezeigt, wenn der
Stromabnehmer gehoben war. Diese
Lösung kam schon länger zur Anwendung und sie verhinderte unnötige
Schaltungen. Die Batterieladung war hingegen an diesem Netz angeschlossen worden. Sie wurde auf dem End-wagen verbaut und dabei war deren Anschluss speziell. Fiel wegen einem Defekt das Netz mit fester Fre-quenz aus, konnte das Ladegerät auf das Netz mit variabler Frequenz umgeschaltet werden. Damit das
Batterieladegerät korrekt funktionierte,
wurde nun das
Stromnetz HWR mit einer festen
Frequenz
betrieben. Soweit zu den Verbrauchern der Neben- und Hilfsbetriebe, die auf dem Triebwagen verbaut wur-den. Der Platz auf diesem Fahrzeug reichte schlicht nicht aus, dass alle Baugruppen einen Platz fanden. So musste die Erzeugung der
Druckluft auf den benachbarten Wagen
ausweichen. Der
Triebzug konnte daher nur mit zwei
Triebwagen und mindestens
einem Zwischenwagen eingesetzt wer-den. Bei der Version mit vier Wagen,
waren zwei
Kompressoren vorhanden. Die Motoren der
Kompressoren wurden an der
Zug-sammelschiene
HBU mit
Drehstrom
angeschlossen. Diese wurde durch den
Zug geführt und auf den Zwischenwagen konnten damit die
Heizungen und die
Lüfter für die
Klimaanlagen versorgt werden. Sie sehen, der grösste Teil
der Verbraucher war an einem Netz angeschlossen worden, das jenem des
Landesnetzes entsprach und damit kommen wir noch einmal zum
Depotstrom. Mit dem schon erwähnten
Depotstrom konnte dieses
Stromnetz ab externer Quelle versorgt werden. So war es möglich, den
kompletten
Triebzug über diesen Ortanschluss zu heizen, oder aber zu
kühlen. Wichtiger war jedoch, dass so die
Batterieladung
vorhanden war,
denn diese war auch auf den hier vorgestellten Triebzügen sehr wichtig.
Aber das gehört in den Bereich mit der
Beleuchtung
und der Steuerung.
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