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Traktionsstromkreis Typ III |
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Der
Traktionsstromkreis der
Lokomotive
stellt auch gleich den Wechsel von der SLM als Mechaniker zu den drei
Firmen, die sich für den elektrischen Teil verantwortlich zeigten, dar.
Wurden bisher alle Lokomotiven der Baureihe Ae 4/7 nahezu identisch
gebaut, kommen wir nun zu den Unterschieden der Elektriker und somit zu
den Unterschieden bei den Maschinen. Diese wurden daher von den
Schweizerischen Bundesbahnen SBB in drei Typen unterteilt. |
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Typ I BBC |
Typ II MFO |
Typ III SAAS |
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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 war letztlich auch der Grund, warum bei der Bezeichnung der Index nicht geführt wurde.
Die
in Genève beheimatete Firme Société Anonym des Ateliers de Sécheron (SAAS)
zeigte sich für die
Lokomotiven
mit den Nummern 10 939 bis 10 951 und 11 009 bis 11 017 verantwortlich.
Diese als Typ III bezeichneten Maschinen hatten, wie die Lokomotiven des
Typs II aus Oerlikon keinen
Stufenschalter
erhalten und besassen ebenfalls eine
Hüpfersteuerung,
die sich aber von jener der Maschinenfabrik Oerlikon MFO deutlich
unterschied.
In
der Folge konnte die
Hubfeder
ihre Kraft entfalten und der Bügel wurde ge-hoben. Dieser Vorgang
erfolgte, bis der Bügel den
Fahrdraht
erreichte oder durchgestreckt war.
Der Kontakt mit dem Fahrdraht wurde mit einfachen Schleifstücken aus Aluminium 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
Spannung
der
Fahrleitung
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
dieser
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.
Die
Probleme der ersten Maschinen mit den
Primärström-en
bei
Kurzschlussen
konnte eliminiert werden. In Fall eines Kurzschlusses wurde der
Hauptschalter
mit Hilfe eines
Blockierrelais
am Ausschalten gehindert. Daher musste der
Speisepunkt
auslösen. Um den Ölhauptschalter einzuschalten, wurde Druckluft benötigt. 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 auf dem Dach eine zweite
Dachleitung,
die nach dem
Hauptschalter
bis zur Durchführung im Dach des
Maschinenraumes
führte.
Damit gelangte die
Spannung
durch das Dach in den
Transformator.
Dieser war als
Spartransformator
aufgebaut worden und in dieser
Primärwicklung
waren mehrere
Anzapfungen
vorhanden. So konnten dort unterschiedliche Spannungen abgegriffen werden.
Damit ein
Strom
fliessen konnte, musste die Spannung der
Fahrleitung
mit der Erde verbunden werden. Damit der Strom nun nicht über die
Lager
zur Erde abfloss, wurden bei den
Triebachsen
unterschiedlich lange
Erdungsbürsten
eingebaut.
Die
vom
Transformator
abgegriffenen
Spannungen
bewegten sich zwischen 103 und 516
Volt.
Damit war hier die tiefste Spannung am Transformator vorhanden. In Genève baute man deshalb eine Hüpferbatterie mit total 28 Hüpfern und drei zusätzlichen Überschaltdrosselspulen in die Lokomotive vom Typ III ein. So wurden letztlich jedoch nur 26 Fahrstufen erreicht.
Damit hatte man bei der SAAS das
Pflichtenheft
in diesem Punkt jedoch übertroffen, denn gefordert wurden von den
Schweiz-erischen Bundesbahnen SBB lediglich 21
Fahrstufen.
Jedoch war das wegen der Schaltung nicht möglich.
Die
Steuerung nach SAAS musste so ausgelegt werden, dass maximal bis zu fünf
Hüpfer
gleichzeitig geschlossen wurden. Die minimale Anzahl Hüpfer war vorhanden,
wenn jedoch vier Hüpfer geschlossen wurden. So floss der
Strom
gleichmässig durch die Stromteiler. Diese vielen Schaltungen bewirkten
akustisch jedoch, dass die schnelle Schaltung wirklich schnell klang. Das
brachte den Maschinen vom Typ III jedoch den Übernamen «Asthmatrucke» ein.
Da
es bei den ersten beiden Stufen jedoch eine unsymmetrische Belastung der
Überschaltdrosselspulen
gab, mussten diese zum Schutz der Stromteiler schnell geschaltet werden.
Bei den letzten beiden theoretisch möglichen Stufen 27 und 28 war diese
Asymmetrie jedoch ebenfalls vorhanden. Daher wurden diese beiden Stufen
betrieblich nicht genutzt. Die Lokomotive hatte daher nur 26
Fahrstufen
zur Verfügung. Trotzdem war damit eine feine Abstufung vorhanden.
Die
Wendeschalter
dieser
Lokomotiven
entsprachen jenen der Maschinen vom Typ I und wurden ebenfalls
elektropneumatisch betrieben. Die vier Wendeschalter wurden ebenfalls mit
einer durchgehenden Welle ab einem einzigen Wendeschaltermotor
umgesteuert. Daher war es auch hier nicht möglich, die Lokomotive vom Typ
III mit einer
elektrischen
Bremse auszurüsten. Das obwohl die SAAS in diesem Bereich
auch über Erfahrungen verfügte.
Durch die grosse Anzahl
Hüpfer
stieg auch hier das Gewicht gegenüber der Maschine vom Typ I leicht an.
Die
Lokomotive
hatte daher exakt das im
Pflichtenheft
von den Schweizerischen Bundesbahnen SBB vorgegebene Gewicht von 120
Tonnen und gliederte sich dabei zwischen der Maschine der BBC (118 Tonnen)
und der MFO (123 Tonnen) ein. Sie konnte auch das geforderte Metergewicht
noch einhalten und musste nicht künstlich verlängert werden.
Die
Reduktion entsprach daher den
Lokomotiven
des Typs I und es gab im Gegensatz zum Typ II keine weiteren
Einschränkungen zu beachten. Damit waren sich die drei Typen in diesem
Punkt identisch. Alle Lokomotiven erhielten 16-poligen Einphasen-Serie-motoren. Diese Motoren hatten sich schon bei den früheren Lokomotiven der Schweizerischen Bundesbahnen SBB bewährt. Sie
wurden bereits kurz nach deren Einführung zu den üb-lichen Motoren für
Lokomotiven
unter
Wechselstrom.
In-nerhalb der Serie unterschieden sie sich jedoch bei der
Leistung,
was klar auf die rasante Entwicklung dieser
Fahrmotoren zurückzuführen ist. Die vier Fahrmotoren hatten insgesamt 3 120 PS oder 2 296 kW Leistung erhalten. Dabei galt auch hier, dass die Motoren, wie bei den Lokomotiven der MFO von der Firma BBC in Münchenstein geliefert wurde.
Damit konnte die Bedingung mit den identischen
Fahrmotoren
weitestgehend eingehalten werden. Auch die SAAS profitierte dabei vom
späteren Baubeginn und so konnten auch hier ausschliesslich die
verbesserten Modelle verbaut werden.
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. Es bleibt bei den Maschinen der SAAS nur noch zu
erwähnen, dass auch hier die gleichen
Normallasten
angewendet wurden. Durch die grössere Anzahl
Fahrstufen
konnte die Zugkraft jedoch feiner reguliert werden, was theoretisch höhere
Werte erlaubt hätte.
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