Traktionsstromkreis |
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Der
Triebzug
wurde für eine
Spannung
in der
Fahrleitung
von 15 000
Der verbesserte Unterhalt und besser geschützte Werkstoffe ver-hinderten
immer mehr grosse Probleme mit den
Stromabneh-mern.
Entsprechend gewählt wurde das Modell. Das bei den Triebwagen RABe 535 verwendete Modell wurde schon beim älteren Modell der Reihe RABe 525 verbaut. Gerade bei den Stromabnehmern setzten Bahnen auf einheitliche Model-le.
Der Grund dafür ist die Vorhaltung von Ersatzbügeln. Diese sind schwer,
nehmen viel Platz weg und sind unhandlich. Gründe, warum man versucht,
möglichst wenige unterschiedliche Modelle zu erhalten. Auch wenn so viele
Neuerung nicht umgesetzt wur-den. Es
wurde auf dem Dach ein
Einholmstromabnehmer
montiert. Dabei musste er sehr nahe an das Ende des Kastens verschoben
werden. Daher wurde er so auf dem Dach des
Endwagens
montiert, dass das vorhandene
Gelenk
gegen den Wagen ausgerichtet wurde. Diese Ausrichtung hatte den Vorteil,
dass sich das
Schleifstück
so genau wie möglich zum
Fahrdraht
bewegte. Jedoch müssen wir diese noch miteinander verbinden. Um
den Bügel zu heben, wurde
Druckluft
benötigt. Diese wurde in einen
Zylinder
geleitet und hob so die Kraft der
Senkfeder
auf. Dadurch entfaltete nun die zweite
Feder
ihre Kraft und begann den Bügel zu heben. Das erfolgte so lange, bis das
Schleifstück
einen
Widerstand
hatte, oder bis dieser Vorgang durch die vorhandene Höhenbegrenzung
unterbunden wurde. Diese Begrenzung verhinderte, dass sich der
Stromabnehmer
durchstrecken konnte.
Um
diesen Wert einzustellen, konnten die beiden verbauten
Federn
so verstellt werden, dass ein genauer
Anpressdruck
vorhanden war. Nur so war garan-tiert, dass ein sauberer Kontakt mit der
Fahrleitung
möglich war und diese nicht zu stark angehoben wurde. Das Schleifstück bestand aus den beiden einzeln gelagerten Schleifleisten und den seitlichen Notlaufhörnern aus Kunststoff. Das Material für den Kontakt war Kohle.
Brach diese, oder hatte sie einen schweren Defekt, wurde der Bügel durch
die
Schleifleistenüberwachung
automatisch gesenkt. Das war auch der Fall, wenn der Schlagschutz
ansprach. Bleibt eigentlich noch zu erwähnen, dass die Breite des
Schleifstückes
1 450 mm betrug. Gesenkt wurde der Bügel ebenfalls mit der Druckluft. Diese wurde über ein Ventil schlagartig aus dem Zylinder entfernt. Dadurch wurde die Schleifleiste regelrecht vom Fahrdraht gerissen.
Anschliessend besorgten die beiden
Federn,
dass der Bügel relativ sanft auf das Fahrzeug gesenkt wurde. Dort wurde er
schliesslich auf den Auflagen abgelegt und dank der höheren Kraft der
Senkfeder
auch in dieser Position gehalten.
Die so auf das Fahrzeug übertragene
Fahrleitungsspannung
wurde der
Dachleitung
zugeführt. Sämtliche Verbraucher für die hohe
Spannung
wurden hier angeschlossen. Dazu gehörte der
Spannungswandler
für die Anzeige der Fahrleitungsspannung. Jedoch waren hier auch der
Überspannungsableiter
und natürlich der
Hauptschalter
mit kombiniertem
Erdungsschalter
vorhanden. So gesehen, waren bei der Dachleitung keine Neuerungen
vorhanden.
Durch das Vakuum wurde der beim Öffnen entstehen-de Funke nicht gelöscht, sondern er konnte sich gar nicht erst entwickeln, da dazu die erforderlichen Moleküle fehlten.
Somit haben wir einen sehr sicheren Hochleistungs-schalter erhalten, der
das Fahrzeug sicher von der
Fahrleitung
trennte. Der Parallel zu diesem Hauptschalter montierte Erd-ungsschalter wurde durch das Personal betätigt. Der dazu erforderliche Griff sorgte dafür, dass er entnom-men, automatisch den Stromabnehmer senkte.
Danach konnte der Schalter einfach von Hand ge-schlossen werden. So wurde
die gesamte elektrische Ausrüstung der Hochspannung direkt mit der Erde
ver-bunden. Es konnte nun gefahrlos an der Anlage gear-beitet werden.
Auch im normalen Betrieb musste die Leitung auf dem Dach mit der Erde
verbunden werden. Jedoch erfolg-te dies nicht so direkt, wie mit dem
Erdungsschalter,
sondern über die
Primärspule
des
Transformators.
Anschliessend wurde diese
Wicklung
über die unterschiedlich langen
Erdungsbürsten
mit den
Achsen
und den
Schienen
verbunden. Damit entstand ein geschlossener
Stromkreis
und es konnte nun auch
Leistung
übertragen werden.
Der
Transformator
wurde in der Scheibenwicklungstechnik aufgebaut. Diese Lösung wurde bei
der Lötschbergbahn mit der Baureihe
Re 465
eingeführt und sie erlaubte den Aufbau von sehr leistungsfähigen Modellen,
die beim Einbau verhältnismässig wenig Platz benötigten. Zudem konnte das
Gewicht reduziert werden. Daher war der Transformator ideal geeignet, um
auch auf dem Dach des Fahrzeuges verbaut zu werden.
Gekühlt wurde der
Transformator
mit speziellem
Öl.
Dieses
Transformatoröl
entzog den
Wicklungen
die Wärme und führte diese ab. Mit einer Pumpe wurde diese Flüssigkeit dem
Ölkühler
zugeführt. Diese Lösung war gegenüber der Baureihe
RABe
525 verstärkt ausgeführt worden und sie war vollständig im
Transformator integriert. Mit anderen Worten, der Wandler und dessen
Kühlung
bildeten eine geschlossene Baugruppe.
Man benötigte einfach zwei unabhängige
Spulen,
da-her waren diese beiden
Wicklungen
vollständig ge-trennt ausgeführt worden. Doch damit können wir auch zu
Regelung wechseln. War bisher eine einfache Lösung gewählt worden, wurden die weiteren Bereiche redundant aufgebaut. Daher wurde die von Transformator stammende Spannung zwei Stromrichtern zugeführt. Um
bei den
Traktionsstromrichtern
Kosten zu sparen, wurden diese so ausgelegt, dass damit immer ein
Drehgestell
mit den für die
Fahrmotoren
benötigten
Spannungen,
einen
Stromrichter
zugeschaltet wurde. Bei Störungen fiel die Hälfte aus. Die Stromrichter waren mit der modernen IGBT-Technik aufgebaut worden. Sie waren wesentlich ein-facher im Aufbau, als die Lösungen mit GTO-Thyristoren.
Jedoch musste auch hier ein zweiteiliger Aufbau verwendet werden. So
erledigte bei diesem
Triebzug
der Eingangsstromrichter die Gleichrichtung für den
Zwischenkreis.
Dessen
Gleichspannung
stieg dadurch auf einen Wert von 900
Volt
und war das deutlich tiefer, als bei anderen Fahrzeugen. Im
zweiten Schritt wurde die
Gleichspannung
aus dem
Zwischenkreis
in einem
Wechselrichter
zu einem dreiphasigen
Wechselstrom
mit variabler
Spannung
und
Frequenz
umgewandelt. Auch hier wurden für diesen
Stromrichter
die vorher schon erwähnten
IGBT-Transistoren
verwendet. Damit haben wir eigentlich zwei identische Stromrichter bei
jedem
Drehgestell,
die nur unterschiedlich geschaltet wurden. Wie wichtig das war, werden wir
noch erfahren.
Diese sehr variable
Spannung
wurde schliesslich den
Fahrmotoren
zugeführt.
Wendeschalter,
die für den Wechsel der Fahrrichtung benötigt wurden, gab es hier jedoch
nicht mehr, denn die Drehrichtung der
Drehstromfahrmotoren
wurde schlicht mit der Umsteuerung des
Wechselrichters
geändert. Daher können wir auch ohne weitere Aufbereitung der
Wechselspannung
zu den beiden im zugehörigen
Drehgestell
eingebauten Fahrmotoren wechseln.
Jedoch kann auch hier gesagt werden, dass
diese Lösung längst zum Standard geworden war und es eigentlich nur bei
den Daten Unterschiede gab. Jeder Asynchronmotor konnte mit der vollen vom Umrich-ter abgegebenen Spannung betrieben werden. Daher wur-den die Fahrmotoren parallel angeschlossen. Durch diese Schaltung konnte der Triebzug bei Ausfall eines Motors noch mit 3/4 der Leistung eingesetzt werden. Dabei erbrachte jeder Motor eine
Leistung
von 256 kW. Auf die vier
Drehstrommotoren
hochgerechnet ergibt das mit 1 024 kW, die in den Datenblättern angegeben
Leist-ung. Die maximal abrufbare Anfahrzugkraft lag bei 105 kN. Damit konnte auch hier gegenüber dem Muster RABe 525 eine Steigerung erreicht werden. Da
jedoch die gleiche
Leistung
vorhanden war, lag die
Leistungsgrenze
bei der Baureihe RABe 535 im Vergleich tiefer. Man hatte damit hier eine
Anpassung an den Einsatz auf einer steigungsreichen Gebirgsbahn
vorgenommen. Probleme konnte man daher eher bei der maximalen
Geschwindigkeit erwarten.
Eine Eigenart der
Drehstrommotoren
machte man sich auch hier zu Nutzen. Stieg die Drehzahl über den Wert, der
durch das
Drehfeld
erzeugt wurde, kippte der Motor und es wurde
Leistung
abgegeben. Diesen Effekt nutzte man für die Einrichtung einer
leistungsfähigen
elektrischen
Bremse. Jedoch müssen wir uns den nun
umgekehrt laufenden Stromfluss ansehen und damit kehren wir wieder zu den
Stromrichtern
zurück. Auch hier fand nun der gleiche Effekt
statt. Aus dem
Wechselrichter
wurde nun der
Gleichrichter
und umgekehrt. Damit wurde die von den
Fahrmotoren
erzeugte Energie über den
Transformator
und den
Stromabnehmer
auf die
Fahrleitung
übertragen. Dort konnte sie schliesslich von anderen Fahrzeugen bezogen
werden. Daher haben wir auch hier, wie bei jedem Fahrzeug mit dieser
Technik, eine
Nutzstrombremse
erhalten. Diese elektrische
Nutzstrombremse
konnte nahezu bis zur vollen
Leistung
des Fahrzeuges genutzt werden. Gewisse Verluste konnten jedoch nicht
vermieden werden. Jedoch war auch so eine sehr kräftige
elektrische
Bremse vorhanden, die es erlaubte, mit dem
Triebzug
die meisten Bremsungen auszuführen. Ergänzt mit den pneumatischen
Bremsen
an den
Laufrädern,
waren jedoch sehr kräftige Verzögerung möglich geworden.
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