Neben- und Hilfsbetriebe

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Die Lokomotive Ae 3/6 II wurde für die Bespannung von Reisezügen gebaut. Aus diesem Grund musste sie mit den Nebenbetrieben ausgerüstet werden. Diese umfassten damals auch die Zugsheizungen. Diese Verbraucher hatten nichts mit der Lokomotive zu tun, sie wurden jedoch von dieser mit der benötigten Energie versorgt. Die Rückführung der Spannung erfolgte immer über die an der Zugsheizung angeschlossen Fahrzeuge.

Da damals noch nicht alle Personenwagen für eine einheitliche Spannung ausgelegt wurden, benötigte man bis zu drei unterschiedliche Spannung für die Versorgung der Zugsheizung. In der Folge wurden die Nebenbetriebe umfangreicher, als bei späteren Modellen.

Zwar hatten sich die Bahnen damals auf eine ein-heitliche Spannung geeinigt, jedoch waren noch nicht alle Wagen entsprechend umgebaut worden. Daher musste die Lokomotive drei Spannungen anbieten.

An der Primärwicklung des Transformators wurden Spannungen von 600, 800 und 1000 Volt abgenommen. Jede wurde anschliessend einzeln zu einem eigenen Heizhüpfer geführt. Die drei Heizhüpfer waren so verschlossen, dass immer nur einer geschlossen werden konnte. Welcher das effektiv war, wurde mit einem einfachen Wählschalter bestimmt. Es lag daher beim Personal die für den Zug richtige Spannung auszuwählen.

In der von den Heizhüpfern abgehenden gemeinsamen Leitung war schliesslich die Messung des Stromes vorhanden. Diese war wichtig, da hier sehr viele Verbraucher angeschlossen wurden. War die bezogene Leistung zu gross, wurde die Lokomotive ausgeschaltet. Eine übliche Lösung, die aber unabhängig von der Spannung den gleichen Strom zuliess. Ein Umstand, der gerade bei 600 Volt ein Problem darstellen konnte.

Ab der Lokomotive mit der Nummer 10 421 war die Anzapfung für 600 Volt nicht mehr vorhanden. Das war kein Manko der Lokomotive, sondern wurde so umgesetzt, da mittlerweile keine Wagen mehr eingesetzt wurden, die mit 600 Volt geheizt wurden. Sie sehen, dass man auch bei der Auslieferung Anpassungen an die benötigten Baugruppen vornahm. Durch den Verzicht auf eine Spannung, konnte man jedoch auch hier etwas Gewicht einsparen.

Nach dem Heizhüpfer wurde die Spannung den beiden Stossbalken zugeführt. Dort endete sie in einer unter dem rechten Puffer montierten Steckdose. Zusätzlich wurde beim linken Puffer jedoch noch ein Heizkabel eingebaut.

Wurde dieses nicht benötigt, war der Stecker in einer speziellen Blinddose gehalten und es war so kein ungewollter Zugang zu der Spannung der Nebenbetriebe möglich, was in Anbetracht der Höhe wichtig war.

Es gab bei den Nebenbetrieben keinen Anschluss für Verbraucher auf der Lokomotive. Die hier be-nötigten Spannungen wurden nicht über diese Leitung, sondern ab einer eigenen dafür vorgesehen Spule versorgt.

Diese Wicklung lieferte eine Spannung von 220 Volt und diese wurde für die Versorgung der Hilfsbetriebe benötigt. Wir haben damit die Nebenbetriebe der Lokomotive jedoch bereits abgeschlossen und kommen nun zum wichtigeren Teil.

Die Spannung für die Hilfsbetriebe konnten die Firmen nicht selber wählen. Hier waren klare Vorgaben von Seiten des Bestellers vorhanden, denn schon die älteren elektrischen Lokomotiven hatten diese Spannung erhalten. Warum das so wichtig war, werden wir gleich erfahren. Zuvor muss der Transformator geschützt werden und deshalb wurde in der Leitung eine einfache Schmelzsicherung eingebaut. Diese war für einen Strom von 400 Ampère ausgelegt worden.

Anschliessend wurde die Spannung der Hilfsbetriebe zum Depotumschalter geführt. Dieser Schalter war dazu vorgesehen, die Verbraucher vom Transformator zu trennen und eine andere Quelle für die Versorgung der Hilfsbetriebe zu nutzen. Benötigt wurde diese Funktion im Unterhalt und daher nur in den Depots und Werkstätten, daher nannte man diese Versorgung auch Depotstrom. Der Vorteil war, dass so kein Traktionsstrom entstehen konnte.

Um das Kabel des Depotstromes an der Lokomotive anschliessen zu können wurden aussen am Kasten die entsprech-enden Steckdosen vorgesehen. Zu finden war diese Steckdosen am unteren Rand des Kastens genau unter der Num-mer des Fahrzeuges. Die Absicherung der Hilfsbetriebe erfolgte jetzt jedoch über die Versorgung des Depotstromes. Daher wurde die Schmelzsicherung auf dem Fahrzeug auch vor dem Depotumschalter eingebaut.

Da der Motor des Kompressors von den Hilfsbetrieben versorgt wurde, konnte mit Hilfe des Depotstromes auch fehl-ende Druckluft ergänzt werden. Dazu musste das Kabel angeschlossen und der Umschalter richtig eingestellt werden. Nun konnte man den Kompressor auf ganz normale Art in Betrieb nehmen. Dieser ergänzte so den Vorrat ohne gros-sen Aufwand. War genug Druck vorhanden, wurde die Lokomotive wieder normalisiert und das Kabel ausgezogen.

Wenn wir schon beim Kompressor sind, kann gesagt werden, dass dieser noch eine eigene Sicherung besass. Zudem war ein Schütz vorhanden, der entweder von der Steuerung, oder vom Druckschwankungsschalter beeinflusst wurde. Dieser Schalter regelte den Betrieb des Kompressors anhand des Druckvorrates. Fiel dieser unter einen Wert von sechs bar, begann der Kompressor mit der Arbeit. War der Druck von acht bar erreicht, schaltete er wieder aus.

Die wichtigsten Verbraucher der Hilfsbetriebe waren jedoch die Kühlungen der elektrischen Baugruppen des Traktionsstromkreises. Dazu gehörte neben den beiden Fahrmotoren auch der Transformator. Dieser war mit einer Kühlung versehen worden, die mit Flüssigkeiten arbeitete. Bei der Baureihe Ae 3/6 II wurden dazu im Transformator und in den Leitungen 1 620 Liter Transformatoröl benötigt. Dieses wurde über spezielle Leitungen eingefüllt.

Dieses spezielle Transformatoröl verbesserte zusätzlich noch die elektrische Isolation der Leitungen. Dank diesen Eigenschaften konnte etwas Gewicht bei den Isolationen eingespart werden. Weiteres Gewicht sparte man damit, dass durch die Flüssigkeit die Wärme von den Leitern besser abgeführt werden konnte, als das mit Luft möglich war. Aus diesem Grund wurde auch Metall eingespart, das ein sehr hohes Gewicht hatte.

Das von den Leitungen erwärmte Öl wurde von diesen weggedrängt, so dass kühleres Transformatoröl nachfliessen konnte. Durch diesen Prozess wurde das Kühlmittel immer mehr erwärmt. Bei der stillstehenden Lokomotive reichte zur Rückkühlung der Flüssigkeit das Gehäuse des Transformators. Das Öl kühlte am kalten Metall ab und gelangte durch die Änderung der Dichte wieder zu den Wicklungen. Im Betrieb reichte diese Kühlung jedoch nicht mehr.

Das Kühlmittel Transformatoröl wurde daher mit einer von den Hilfsbetrieben versorgten Pumpe zum Ölkühler beim Führerstand zwei geleitet. Dort kühlte die Flüssigkeit am kalten Metall der Lamellen wieder ab und gelangte anschliessend über die Rückleitung wieder zum Transformator, der sich auf der anderen Seite der Lokomotive befand. Daher wurde das Öl zweimal durch den ganzen Maschinenraum gepumpt.

Um die Rückkühlung des Transformatoröls zu verbessern, wurde der Ölkühler mit einem eigenen Ventilator versehen. Dieser wurde vom gleichen Motor, wie die Pumpe angetrieben. Dadurch konnte bei den Hilfsbetrieben ebenfalls etwas Gewicht eingespart werden. Ein Umstand der wichtig war, wollte man möglichst viel der verfügbaren Leistung den Fahrmotoren zur Verfügung stellen, denn schliesslich bezogen auch die Hilfsbetriebe ihre Energie vom Transformator.

Für die Kühlung der Fahrmotoren wurde ein eigener Venti-lator vorgesehen. Dieser drückte die Luft, die im Maschi-nenraum bezogen wurde durch die Fahrmotoren und an-schliessend vorbei an den Shunts im Dachaufbau wieder durch die dort montierten Lüftungsgitter ins Freie.

So wurden die beiden Fahrmotoren und gleichzeitig der Maschinenraum gekühlt. Durch die Lamellen in der Seiten-wand kam immer wieder frische Luft nach.

In den Maschinenraum gelangte die Luft bei den ersten Lokomotiven durch die vier seitlichen Lüftungsgitter bei den Führerständen eins und zwei.

Die Luft wurde anschliessend am Stufenschalter und am Transformator vorbei, sowie durch den Hilfsbetriebe-raum, in den Fahrmotorraum geleitet.

Dieser Weg diente gleichzeitig der Beruhigung der Luft. Diese Beruhigung war wichtig, denn so konnte die Kühl-ung optimal arbeiten.

Es zeigte sich jedoch, dass die Zufuhr von frischer Luft bei den ersten Maschinen nicht zureichend genug funktio-nierte. Gerade in den heissen Sommermonaten wurde der Maschinenraum stark erhitzt.

Aus diesem Grund wurden ab der Nummer 10 421 zusätzliche Lüftungsgitter montiert. Diese sorgten nun dafür, dass die Aussenluft zusätzlich noch das Gehäuse des Transformators umströmte und dieser so besser gekühlt wurde.

Wir können uns nun den weiteren Verbrauchern der Hilfsbetriebe zuwenden, dabei war einer vorhanden, der kaum Leistung benötigte, jedoch wichtig war. Wegen der klar definierten Übersetzung konnte die Anzeige der Spannung in der Fahrleitung ab den Hilfsbetrieben erfolgen. Speziell war dabei, dass diese auch angezeigt wurde, wenn die Versorgung ab dem Depotstrom erfolgte. Es war daher in diesem Fall eine irreführende Anzeige vorhanden.

Im Führerstand wurden auch die zahlreichen Heizung-en und eine Steckdose an den Hilfsbetrieben ange-schlossen. Dazu gehörten neben der Raumheizung an der Rückwand und der Fussheizung am Boden, auch die Heizung der Frontscheiben und die Ölwärmeplatte.

Bei allen Heizungen der Lokomotive wurde lediglich ein Widerstand angeschlossen. Dieser erwärmte sich durch den Strom und gab diese an die Umgebung ab.

Abschliessen wollen wir die Betrachtung der Hilfsbe-triebe mit der Batterieladung. Diese erfolgte ab einer Umformergruppe, die im Hilfsbetrieberaum montiert wurde. Da der Platz dafür jedoch nicht mehr aus-reichte, fand diese ihren Standort auf dem Ölkühler.

Der von den Hilfsbetrieben angetriebene Motor setzte einen Generator für Gleichstrom in Bewegung und er-zeugte so eine für die eingebauten Batterien passende Spannung.

Die Umformergruppe war bei eingeschalteter Loko-motive immer in Betrieb. Damit beim Einschaltvorgang die Sicherung der Hilfsbetriebe durch den plötzlichen Anstieg der Last nicht ausgelöst wurde, war der Umformer, der einen Strom von 32 Ampère benötigt speziell angeschlossen worden. Diese Anlaufschaltung sorgte dafür, dass die Umformergruppe zuerst mit reduzierter Leistung arbeitete und erst anschliessend voll funktionsfähig wurde.

Damit haben wir den elektrischen Teil aufgebaut. Dieser erreichte ein Gewicht von 40.6 Tonnen. Zusammen mit dem mechanischen Teil und dem Inventar wurden die Maschinen mit den Nummern 10 402 bis 10 421 genau 96 Tonnen schwer. Deutlich schwerer war nur die Nummer 10 401, da diese eine elektrische Bremse besass. Auch die Nummern 10 421 bis 10 460 wurden wegen dem besseren Transformator etwas schwerer und erreichten ein Gewicht von 96.7 Tonnen.

 

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