Diese Unterteilung war lediglich zur Identifizierung nötig und konnte meistens auf den Hersteller zugeschnitten werden. So kam es, dass es bei den Ae 4/7 die Typen I (BBC), II (MFO) und III (SAAS) gab. Den Traktionsstromkreis werden wir daher getrennt ansehen. Wobei so gross, wie man meinen könnte, waren die Unterschiede jedoch nicht. Das führt leider zu Doppelspurigkeiten, die aber wegen der Übersicht in Kauf genommen werden müssen.

Die Lokomotiven vom Typ I wurden grundsätzlich von der Fir-ma Brown Boveri und Co (BBC) in Münchenstein gebaut. Dabei wurden aber nicht alle nach diesem Muster gebauten Loko-motiven auch dort montiert.

Einige der Maschinen wurden bei der Maschinenfabrik Oerli-kon (MFO) montiert. Das war speziell, stellte die MFO doch später auch den Typ II her. Die MFO montierte aber beim Typ I Teile, die von der BBC geliefert wurden.

Die Maschinen des Typs I, erhielten die Nummern 10 901 bis 10 916, 10 919 bis 10 938, 10 952 bis 10 972, 11 003 bis 11 008 und 11 018 bis 11 027. Sie erkennen, dass sich darunter auch die beiden Prototypen befunden hatten.

Die etwas zerteilte Aufteilung der Nummern hing von der Auf-tragserteilung und den drei Elektrikern ab. Daher diese auf-wändige Auflistung der Nummern, denn man konnte hier nicht einfach eine Nummerngruppe wählen.

Die Übertragung der Fahrleitungsspannung war immer ein heikles Thema. Die ersten Lokomotiven bekundeten bei hohen Geschwindigkeiten Probleme mit dem Kontakt.

In diesem Zusammenhang vermutete man den Zusammenhang beim kurzen Abstand der Bügel. Auch deren Konstruktion war sehr aufwendig und kompliziert, so dass die Schweizerischen Bundesbahnen SBB sich eine Verbesserung der Situation wünschten.

Aus diesem Grund wurden die beiden Prototypen nicht mehr mit den herkömmlichen Stromabnehmern ausgerüstet. Es kamen wesentlich einfacher konstruierte Bügel zur Anwendung. Diese als Stangenstromabnehmer bezeichneten Modelle waren von der Bauart «Simplon». Dabei wurde die Stange mittels eines Hebels mit Hilfe der Druckluft angehoben. Dieser Vorgang dauerte, bis die am Ende montierte einfache Schleifleiste den Fahrdraht berührte. 

Gesenkt wurde dieser Stangenstromabnehmer alleine durch die Schwerkraft. Somit mussten hier nicht die üblichen Federn angewendet werden. Auch die Anzahl der verbauten Gelenke konnte deutlich reduziert werden. Weiterer Nebeneffekt war der bessere Kontakt, so dass trotz der einfachen Schleifleiste nur noch mit einem Bügel am Fahrdraht gefahren werden konnte. Dabei galt jedoch, dass dieser nur gezogen werden durfte.

Trotz der Vorteile dieses Stromabnehmers konnte er sich nicht durchsetzen. Die Lage des Schleifstückes veränderte sich je nach Lage des Fahrdrahtes, damit stimmten die Abstände des Fahrdrahtes nicht mehr. In der Folge kam es zu Entgleisungen des Stromabnehmers. Eine weitere Verwendung dieses vom bekannten und bei Trambahnen verwendeten Lyrastromabnehmer abgeleiteten Stangenstromabnehmer wurde daher aus Betracht gezogen.

Bei den in Serie gebauten Lokomotiven dieser Baureihe kamen daher wieder die üblichen Stromabnehmer zu Anwendung. Diese Scherenstromabnehmer wurden, wie die älteren Modelle mit Hilfe von Druckluft gehoben. Dabei wurde mit der Luft lediglich die Kraft der Senkfeder aufgehoben.

In der Folge konnte die Hubfeder ihre Kraft entfalten und der Bügel wurde gehoben. Dieser Vorgang erfolgte, bis der Bügel den Fahrdraht erreichte oder durchgestreckt war.

Der Kontakt mit dem Fahrdraht wurde mit einfachen Schleifleisten aus Alu-minium bewerkstelligt. Damit mussten auch diese Lokomotiven bei der Fahrt beide Stromabnehmer an den Fahrdraht anlegen.

Nur bei einer Störung durfte mit einem Bügel gefahren werden. Wobei es dann immer wieder Probleme mit dem Kontakt gab. Jedoch war das selten der Fall, so dass es kaum zu diesen Problemen gekommen wäre.

Gesenkt wurde der Bügel mit Hilfe der Senkfeder. Diese überlagerte die Kraft der Hubfeder in dem Moment, wenn die Druckluft aus dem Zylinder entlassen wurde. Dadurch wurde der Bügel nach unten gerissen und senkte sich. Durch die Kraft der Senkfeder war nun gesichert, dass der Stromabnehmer diese Lage beibehielt, was bei einer defekten Lokomotive ein wichtiger Punkt war, denn so hob sich der Bügel nicht durch den Fahrtwind.

Die von den Stromabnehmern auf das Dach der Lokomotive übertragene Fahrleitungsspannung wurde dort in eine orange eingefärbte Dachleitung übertragen. Diese Dachleitung konnte geteilt werden und besass zwei Trennmesser, die dazu gedacht waren, einen defekten Stromabnehmer von der restlichen Dachleitung zu trennen. Bedient wurden diese Trennmesser aus dem Maschinenraum heraus und somit aus sicherer Distanz.

An der Dachleitung angeschlossen war neben dem Hauptschalter der Lokomotive auch ein Erdungsschalter. Dieser Schalter verband die Dachleitung, aber auch die restliche Leitung der Hochspannung mit der Erde. Dadurch konnte allenfalls in diese induzierte Fahrleitungsspannung keine Gefährdung mehr darstellen. Der Schalter durfte jedoch nur bedient werden, wenn die Stromabnehmer gesenkt waren. Daher war der Bedienhebel in der Luftleitung der Bügel gefangen.

Die bei den älteren Lokomotiven noch vorhandene Blitzschutzspule war nahezu wirkungslos. Daher wurde sie hier nicht mehr eingebaut. Trotzdem musste die elektrische Ausrüstung vor einem Blitzschlag geschützt werden. An Stelle der Spule wurde nun ein Überspannungsableiter verwendet. Stieg die Spannung zu hoch an, reichte die Isolationstrecke nicht mehr und es kam zum Lichtbogen. In der Folge schaltete die Maschine aus.

Ebenfalls an der Dachleitung angeschlossen war der Haupt-schalter. Dieser wurde von den Lokomotiven der Reihe Ae 3/6 I übernommen und hatte eine Ölfüllung. Diese Ölhaupt-schalter funktionierten sehr gut.

Die Probleme der ersten Maschinen mit den Strömen bei Kurzschlüssen konnten eliminiert werden. In Fall eines Kurzschlusses wurde der Hauptschalter mit Hilfe eines Blockierrelais am Ausschalten gehindert. Daher musste der Speisepunkt auslösen.

Um den Hauptschalter einzuschalten, wurde Druckluft be-nötigt. Mit Hilfe einer Spule wurde der Schalter bewegt und durch die Druckluft die Kontakte geschlossen. Damit wurde gleichzeitig die Haltespule aktiviert und der Schalter blieb eingeschaltet.

Fiel diese ab, schaltete der Hauptschalter wieder aus. Da er jedoch auch ohne Druckluft eingeschaltet werden soll-te, war eine Bedienung des Schalters mit einem speziellen Schlüssel auch von Hand möglich. 

Da der Transformator das grösste und schwerste Bauteil der elektrischen Ausrüstung war, konnte dieser nicht mehr in der Mitte der Lokomotive aufgestellt werden.

Um trotzdem eine gute Abstützung zu erhalten, wurde er hinter dem Führerstand I und somit über dem Laufdreh-gestell eingebaut. Das bedingte jedoch auf dem Dach eine zweite Dachleitung, die nach dem Hauptschalter bis zur Durchführung in den Maschinenraum führte.

Damit gelangte die Spannung durch das Dach in den Transformator. Dieser war als Spartransformator aufgebaut wurden und in der Spule waren mehrere Anzapfungen vorhanden. So konnten dort unterschiedliche Spannungen abgegriffen werden. Damit jedoch ein Strom fliessen konnte, musste die Fahrleitungsspannung mit der Erde verbunden werden. Dazu wurde die Wicklung des Transformators an deren anderem Ende mit dem Gehäuse verbunden.

Damit der Strom nun nicht über die Lager der Achsen zur Erde abfloss, wurden bei den vier Triebachsen unterschiedlich lange Erdungsbürsten eingebaut. Damit war eine sichere Verbindung zur Erde vorhanden, es entstand ein geschlossener Stromkreis und es konnte Energie auf die Lokomotive übertragen werden. Der Strom floss über die Bürsten, weil der Widerstand in den Lagern wegen dem Ölfilm zu gross war.

Der Transformator hatte für die Versorgung der Fahrmotoren lediglich sieben Anzapfungen mit Spannungen zwischen 104 und 505 Volt erhalten. Diese wurden bei den Modellen des Typs I mit dem Stufenschalter der Lokomotive verbunden. Um die im Pflichtenheft geforderten 21 Fahrstufen zu erreichen, musste die BBC diese Spannungen aufteilen. Dazu wurde neben dem Flachbahnstufenschalter auch ein Hilfstransformator verwendet.

Beim Hilfstransformator handelte es sich um ein vollwertiges Modell mit zwei galvanisch getrennten Spulen. Dabei wurde eine Wicklung in den Stromkreis zu den Fahrmotoren eingebaut. Die zweite Spule besass beim Transformator eine eigene Anzapfung. Durch die Umpolung dieser Spule mit der Hilfe von Lastschaltern konnte in der anderen Wicklung eine Erhöhung oder Reduktion der effektiven Spannung erreicht werden.

Der Hilfstransformator erhöhte oder verringerte die Spannung der Anzapfung jeweils um 20 Volt. Die Fahrstufen 1 bis 3 waren alle an der Anzapfung mit der tiefsten Spannung angeschlossen. Vom Transformator kam also bei allen drei Fahrstufen eine Spannung von 104 Volt. Bei der Fahrstufe eins, reduzierte der Hilfstransformator diese Spannung um 20 Volt, was für die erste Stufe 84 Volt ergab. Die dritte Stufe hatte dann eine Spannung von 124 Volt.

Wir könnten nun diese Schritte für jede Anzapfung wiederholen. Damit ergeben sich aus den sieben Anzapfungen 21 Fahrstufen, die in nahezu identischen Schritten geschaltet werden konnten. Wobei die oberste Fahrstufe bei den Fahrmotoren eine Spannung von 525 Volt erzeugte. Es gelang somit mit diesem Hilfstransformator die Spannung der obersten Anzapfung zu erhöhen. Ein Nebeneffekt, der bei der Konstruktion berücksichtigt werden musste.

Der Flachbahnstufenschalter selber wurde mit einem Steuermotor bewegt. Dieser Motor bewegte dabei die Kontakte auf einer flachen Gleitbahn und stellte so die notwendigen Fahrstufen aus den Kombinationen Anzapfung und Hilfstransformator ein.

Während dem Schaltvorgang wurde ein Überschaltwiderstand eingeschaltet und so ein nahezu ruckloses Schalten der einzelnen Fahrstufen ermöglicht. Dabei dauerte der Schaltvorgang pro Stufe etwa eine Sekunde.

Die Schaltungen im Zusammenhang mit dem Stufenschalter wurden mit Hüpfern bewerkstelligt. Diese wurden jedoch nicht so bezeichnet. Es handelte sich somit um die benötigten drei Funkenlöschschalter dieser Konstruktion.

Erst damit konnten die Schaltungen mit diesem Stufenschalter bewerkstelligt werden. Jeder dieser Schalter war so ausgelegt worden, dass er die volle Leistung ohne Schaden abschalten konnte. Wobei dies in der Regel nicht er-folgte.

Die nun regulierbare Spannung wurde anschliessend über die Trennhüpfer mit den Wendeschaltern und den Fahrmotoren verbunden. Dieser Wendeschalter übernahm für einen Fahrmotor die Umpolungen zur Änderung der Dreh-richtung und damit der Fahrrichtung der Lokomotive.

Diese Schaltungen wurden vom Führerstand aus elektropneumatisch betätigt. Die vier Wendeschalter wurden jedoch durch eine durchgehende Welle von einem einzigen Antrieb gesteuert.

Ein defekter Fahrmotor konnte durch abheben der Kontakte am Wende-schalter elektrisch abgetrennt werden. Damit verlor diese Lokomotive lediglich einen Viertel der Leistung, was nicht viel war, im Vergleich zu anderen Maschinen der damaligen Zeit.

Eine Umpolung der Fahrmotoren für den elektrischen Bremsbetrieb gab es jedoch nicht, so dass die vier Wendeschalter lediglich die Fahrrichtung verändern konnten.

Alle Lokomotiven vom Typ I erhielten 16-poligen Einphasen-Seriemotoren. Diese Motoren hatten sich schon bei den früheren Lokomotiven der Schweiz-erischen Bundesbahnen SBB bewährt und wurden bereits kurz nach deren Einführung zu den üblichen Motoren für Lokomotiven unter Wechselstrom. Innerhalb der Serie I unterschieden sie sich jedoch bei der Leistung, was klar auf die rasante Entwicklung dieser Fahrmotoren zurückzuführen ist.

Die vier Fahrmotoren hatten bei den Nummern 10 901 bis 10 916 eine Stundenleistung von insgesamt 2 800 PS oder 2 061 kW erhalten. Die restlichen Lokomotiven hatten dann leicht leistungsfähigere Motoren erhalten, so dass die Stundenleistung am Rad auf insgesamt 3 120 PS oder 2 296 kW anstieg. Dabei muss erwähnt werden, dass diese Steigerung der Leistung nur erfolgte, weil diese im gleichen Gehäuse eingebaut werden konnte.

Die Anfahrzugkraft lag bei allen Lokomotiven bei 196 kN. Die Leistungsgrenze wurde, wie im Pflichtenheft gefordert, bei 65 km/h erreicht. Dabei war noch eine Zugkraft von 127 kN vorhanden. Die höhere Leistung der zweiten Generation Fahrmotoren wirkte sich dahingehend aus, dass die Zugkraft im oberen Bereich nicht so stark einsackte, wie bei den ersten ausgelieferten Maschinen. Daher galten für alle Lokomotiven der Reihe Ae 4/7 die gleichen Werte.

Wegen des leichten Stufenschalters und wegen dem Verzicht auf eine elektrische Bremse wurden die von der BBC gebauten Lokomotiven vom Typ I mit einem Gewicht von 118 Tonnen zu den leichtesten Maschinen der Baureihe Ae 4/7. Die Achslasten bei den Triebachsen lagen bei 19.3 Tonnen und bei den Laufachsen galten Werte von 13.6 Tonnen. Somit kann man der Firma BBC für diese Lokomotiven ein gutes Zeugnis ausstellen.