Neben- und Hilfsbetriebe

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Wenn wir mit den Nebenbetrieben des Triebwagens beginnen, müssen wir wieder zum Transformator zurückkehren. Dabei interessiert uns wieder die Primärwicklung. Diese hatte eine einfache Anzapfung bekommen. In der Spule wurde diese so positioniert, dass eine Spannung von 1000 Volt abgegriffen werden konnte. Die Wechselspannung hatte zudem die von der Fahrleitung stammende Frequenz von 16 2/3 Hz behalten.

Die Leitung, die an dieser Anzapfung angeschlossen wur-de, wurde bei diesem Fahrzeug nicht mehr als Heiz-leitung, sondern als Zugsammelschiene bezeichnet. Ausser dem Namen wurde jedoch nicht viel verändert.

Die Schaltung der Nebenbetriebe erfolgte daher wie bisher gegen die Erde und so war die Zugsammelschiene mit der bisherigen Heizleitung kombinierbar. Der neue Begriff war die Folge der Lüftung in den Abteilen und so vom Dauerbetrieb.

Geschaltet wurde diese Zugsammelschiene mit einem üb-lichen Heizhüpfer. Diese war als normaler Schalter konzi-piert und wurde mit den üblichen Messeinrichtungen ergänzt.

Diese bestand dabei lediglich aus einem Relais, das den maximal erlaubten Strom überwachte. Stieg der Strom in der Zugsammelschiene auf einen Wert von mehr als 400 Ampère, löste das Relais aus und der Hauptschalter wurde sofort ausgeschaltet.

Nun teilte sich die Leitung. Eine davon wurde zu den Fahrgasträumen geführt. Dort waren die Heizregister und die Lüfter angeschlossen worden. Gerade diese Lüfter waren der Grund für die Änderung der Bezeichnung, denn diese liefen dauernd. Diese bezogen in der Stunde über die Lüftungsgitter rund 2 700 m3 Luft. Und bliesen diese in die Abteile. Der Luftaustausch im Abteil wurde daher mit dem 60zigfachen Wert ausgeführt.

So erfolgte im Sommer eine merkliche Abkühlung der Bereiche. Im Winter, wurden die Heizregister zugeschaltet und so die Frischluft, bevor sie in die Abteile gelangen konnte, zusätzlich erwärmt. Der Triebwagen RBDe 4/4 hatte damit eine zeitgemässe Versorgung der Fahrgasträume erhalten. Der Verzicht auf eine Klimaanlage wirkte sich daher nicht so stark aus, wie man meinen könnte. Damit können wir zur anderen Leitung wechseln. 

Mit der zweiten Leitung ab dem Heizhüpfer, wurde die Spannung der Zugsammelschiene den beiden Stossbalken zugeführt. Dabei gab es zwischen den beiden Fahrzeugseiten nur einen kleinen Unterschied. Beidseitig endete diese Leitung in einer Steckdose, die unter dem rechten Puffer montiert wurde.

Auf der Seite mit dem Personenübergang wurde zusätzlich auf der linken Seite ein übliches Heizkabel montiert. Somit konnten die Triebwagen theoretisch mit dieser Seite auch vor anderen Triebfahrzeugen eingesetzt werden. Wobei das kaum der Fall sein sollte, da sie als Triebzüge eingesetzt wurden.

So war die Front frei von diesem Kabel. Damit im Notfall die Zugsammelschiene auch ab einer allfälligen Hilfslokomotive versorgt werden konnte, war im Gepäckraum ein Hilfsheizkabel vorhanden. Zur Sicher-heit musste nun aber verhindert werden, dass sich der Heizhüpfer des Triebwagens schliessen konnte. Genau diese Schaltung wurde auch verwendet, wenn der Pendelzug ab einer stationären Vorheizanlage versorgt wurde.

Zum Abschluss der Nebenbetriebe kann gesagt werden, dass diese mit Ausnahme der Bezeichnung gegenüber anderen Fahrzeugen keine Änderung erhalten hatte. Es war daher kein Problem, diesem Triebwagen auch Personenwagen aus dem vorhandenen Bestand einzureihen.

Dies wurde im Betrieb des Fahrzeuges oft vorgenommen, wenn Verstärkungswagen mitgeführt wurden. Damit musste einfach beachtet werden, dass die Zugsammelschiene immer eingeschaltet wurde.

Nicht einschalten musste man hingegen die Hilfsbetriebe. Diese standen automatisch zur Verfügung, wenn der Triebwagen eingeschaltet wurde und in der Fahrleitung Spannung vorhanden war. Für die Versorgung wählte man bei den Hilfsbetrieben eine eigene Wicklung und diese wurde nicht mehr, wie bisher ohne Anzapfung ausgeführt. Neu waren in der Sekundärspule zwei Anzapfungen vorhanden, die es daher erlaubten die Hilfsbetriebe mit unterschiedlichen Spannungen zu versorgen.

Der Vorteil hier war, dass die Bauteile mit angepassten Spannungen betrieben werden konnten. So konnte Ge-wicht gespart und die Leistung optimiert werden. Nach-teilig war hingegen, dass der Depotstrom nicht mehr funk-tionierte.

Daher wurde auf diese Einrichtung verzichtet und für die Testläufe musste der Triebwagen eingeschaltet werden. Ein Umstand, der hier jedoch keine zu grossen Probleme bereiten sollte.

Dadurch können wir die Hilfsbetriebe nicht mehr so ein-fach betrachten, denn wir müssen nun die einzelnen Spannungsbereiche und die dort angeschlossenen Ver-braucher unterscheiden. Dabei beginne ich die Betrach-tung mit der höchsten vorhandenen Spannung.

Der Grund dafür ist, dass daran die meisten Verbraucher angeschlossen wurden. Die Spannung lag hier bei 400 Volt, so dass mehr Leistung bei vergleichbarem Gewicht mög-lich wurde.

Bei dieser Spannung wurde erneut eine Aufteilung vorgenommen. Dabei gab es Bereiche mit, oder ohne Regelung. Bauteile ohne Regelung wurden direkt an der Spule angeschlossen und liefen mit einer festen Spannung. Dazu gehörten lediglich die Motoren zu den beiden Ölpumpen. Diese wälzten die Kühlmittel von Transformator, beziehungsweise Stromrichter um. Daher müssen wir uns mit deren Kühlung nun befassen.

Gekühlt wurden der Transformator, aber auch der Stromrichter mit Transformatoröl. Dieses Öl war nicht mit dem umweltschädlichen PCB durchsetzt worden und es hatte gute Eigenschaften. Im Bereich der Spulen und Halbleiter wurde das Kühlmittel durch deren Belastung erwärmt. Die Ölpumpen hatten dabei lediglich die Aufgabe, dieses Kühlmittel in Bewegung zu halten und es so den Ölkühlern zuzuführen. Dort erfolgte schliesslich die Abkühlung mit Hilfe der Ventilation.

Wenn wir bisher beim Transformatoröl von der Kühlung gesprochen haben, muss erwähnt werden, dass dieses zudem die Isolation verbesserte.  Dieser Umstand wurde zum Beispiel bei den Glättungsdrosseln und bei den Kommutierungsdrosseln genutzt. Diese gehörten zu den Fahrmotoren, wurden aber zur besseren Kühlung im Gehäuse des Transformators eingebaut. Damit musste dort für eine ausreichende Isolation zur Hochspannung gesorgt werden.

Der zweite Bereich dieser Spannung wurde für die Ventilation benötigt. Diese wur-de nicht mehr, wie bisher von der Geschwindigkeit abhängig betrieben. Vielmehr sollte eine nach Bedarf regelbare Lösung verwendet werden

Das war jedoch mit dem normalen Wechselstrom schlicht nicht möglich. Daher wurden die Ventilatoren über einen Stromrichter angeschlossen. Dieser Hilfsbetrie-bestromrichter erlaubte eine regulierbare Spannung.

Diese Lösung für die Ventilatoren ermöglichte eine neuartige bedarfsabhängige Ventilation. So konnte dank des Wellenstroms, die Leistung der Lüftung ähnlich der Fahrmotoren reguliert werden. Damit sollte bei den Hilfsbetrieben Energie gespart werden.

Nebeneffekt war, dass die Lüftung etwas leiser arbeitete, als die bisherigen Lös-ungen. Daher konnte man auch auf die sonst übliche Depotsteckdose verzichten, denn die Regelung war von der Geschwindigkeit unabhängig.

Um den Bedarf bei der Ventilation zu bestimmen, wurde bei den zu kühlenden Bau-teilen Messsonden eingebaut. Stellte eine dieser Sonden einen erhöhten Wert fest, wurde über die Steuerung der Stromrichter so angesteuert, dass mehr Kühlluft zugeführt wurden.

Die Kühlung wurde damit verbessert und das Bauteil optimal auf Temperatur ge-halten. Fiel die Temperatur unter den eingestellten Wert, wurde die Kühlung wie-der abgeschwächt.

Da man davon ausging, dass der stehende Triebwagen keine Leistung bezog und daher kein Anstieg bei den Temperaturen zu erwarten war, wurde auf die Möglich-keit, die Ventilation im Stillstand abzustellen, verzichtet.

Die Ventilatoren liefen dabei einfach auf der schwächsten Stufe. War jedoch der Bedarf vorhanden, konnte auch im Stillstand die volle Leistung abgerufen werden. Ein Umstand, der dem Schutz des Fahrzeuges diente.

Insgesamt waren drei Ventilatoren vorhanden. Dabei war je einer für ein Drehge-stell verantwortlich. Dabei wurde die angesaugte und gereinigte Luft durch Kanäle zu den Fahrmotoren geführt. Dort strömte sie durch die Wicklungen, kühlte und reinigte diese dabei. Anschliessend wurde diese erwärmte Luft unter dem Fahrzeug wieder an die Umwelt abgegeben. Ein Aufbau, den von den vorhandenen Triebfahrzeugen übernommen wurde.

Der dritte Ventilator war für die Ölkühler bestimmt. Dabei bezog auch er die Luft durch die Lüftungsgitter und presste diese durch die Kühler wieder ins Freie. Dank der Reinigung dieser Luft, verschmutzten die Lamellen des Kühlers nicht so stark. Das war für eine optimale Rückkühlung des sich sowohl im Transformator, als auch im Stromrichter befindliche Transformatoröls. Nur so konnte diese optimierte Ventilation auch korrekt arbeiten.

Mit einer auf 230 Volt reduzierten Spannung wurde hingegen der Kompressor betrieben. Diese Lösung erlaubte es, hier Bauteile anderer Baureihen zu verwenden.

Zudem benötigte man diese Spannung für die Heizungen und Steckdosen im Führerstand. Selbst die Fensterheizung wurde hier angeschlossen. Daher war es nur logisch, dass man zu besser Verteilung der Belastungen den Kompressor hier anschloss.

Diese Lösung führt beim Verhalten des Triebwagens zu einem deutlichen Unterschied zum Modell der Schweizerischen Bundes-bahnen SBB. Dort wurde der Kompressor ebenfalls am Hilfs-betriebestromrichter angeschlossen.

In der Folge stieg die Leistung der Ventilation an, wenn der Kom-pressor arbeitete. Das war deutlich zu hören. Dieser Effekt war hier jedoch nicht zu beobachten, da der Kompressor mit Wech-selstrom betrieben wurde.

Angeschlossen wurde der Kompressor mit einem einfachen Schütz. Diese Lösung erlaubte es, den Kompressor auch einzu-schalten, wenn keine ausreichende Menge Druckluft vorhanden war.

Um den Stromabnehmer in diesem Fall zu heben und den Haupt-schalter einzuschalten, war ein Hilfsluftkompressor, der ab der Spannung der Steuerung betrieben wurde, vorhanden. War das Fahrzeug eingeschaltet, arbeitete der Kompressor normal.

Die Steckdosen und Heizkörper im Führerraum wurden auch hier eingebaut, da der Bereich des Lokführers andere Bedingungen besass, als die Abteile für die Reisenden. Das galt auch für die Heizung der Frontscheiben. Diese musste in der kalten Jahreszeit und bei Fahrten durch lange Tunnel eingeschaltet werden. Durch die Wahl der Spannung konnten in diesem Bereich auch Bauteile von anderen Baureihen verwendet werden.

Die bisher an den Hilfsbetrieben angeschlossene Anzeige der Spannung in der Fahrleitung gab es nicht mehr. Diese wurde neu mit einem Spannungswandler erfasst und dieser zur Anzeige genutzt.

Daher waren an diesem Bereich der Spannung keine wei-teren Verbraucher angeschlossen worden. Was jedoch nicht bedeutet, dass wir die Hilfsbetriebe des Triebwagens bereits abschliessen können, denn noch fehlte die Batte-rieladung.

Das für diesen Zweck benötigte Batterieladegerät war bis-her ein sehr schweres an den Hilfsbetrieben angeschlos-senes Gerät. Damit man hier Gewicht einsparen konnte, wurde für die Batterieladung eine eigene Anzapfung vorgesehen.

Diese hatte bereits eine geringere Spannung, so dass auf die Transformation verzichtet werden konnte. Das be-deutete unweigerlich, dass das Bauteil deutlich leichter wurde und dabei erst noch mehr Leistung vorhanden war.

Man konnte so zwar viel Gewicht einsparen, erkaufte sich die Einsparung jedoch bei einem speziellen Bauteil, das als Ersatz vorhanden sein musste.

Da aber solche Geräte nur selten ausfielen, war der Nach-teil gering. Doch gerade die Ladung der Batterien zeigte, dass im elektrischen Teil sehr viel Gewicht eingespart werden musste. Daher lohnt es sich sicherlich, wenn wir das Fahrzeug erneut auf die Waage stellen.

Mit den Betriebsstoffen erreichte der Triebwagen ein Leergewicht von 70 Tonnen. War er voll besetzt und das Gepäckabteil gut ausgelastet, wurde ein Gewicht von nahezu 80 Tonnen erreicht. Damit war das Fahrzeug nicht besonders leicht ausgefallen. Jedoch konnte die maximal zugelassene Achslast von 20 Tonnen eingehalten werden. Benötigt wurden daher Strecken mit der Klasse C. Das war jedoch kein Problem, da mittlerweile die meisten diese Bedingung erfüllten.

 

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