Traktionsstromkreis |
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Bei einem elektrischen
Triebfahrzeug
wird die
Spannung
bekanntlich mit einem oder mehreren
Stromabnehmern
auf das Fahrzeug geleitet. Ein Prinzip, das sich in den letzten Jahren
bewährte und daher auch hier angewendet werden sollte. Aus diesem Grund
wurde der
Scherenstromabnehmer
auf eine
Jedoch gab es bei diesem Stromabnehmer ein Problem. Da der Boden einen halben Meter tiefer lag, als das bei anderen Fahrzeugen der Fall war, galt das auch für das Dach.
Durch diese Tatsache musste der Bügel eine grössere Distanz bis
zum
Fahrdraht
zurücklegen. Beim eingebauten Modell reichte aber der betriebliche Bereich
nicht aus. Daher musste eine künstliche Erhöhung geschaffen werden und das
ging nur auf dem Dach des Fahrzeuges. Auf dem Dach wurden daher zwei längs zur Fahrrichtung ausgerichtete Fundamente aufgesetzt. Dank dieser Lösung kam die Schleifleiste bei ge-senktem Stromabnehmer auf eine Höhe von 4 280 Millimetern zu liegen.
Bei einer Dachhöhe von 3 553 mm entstand so eine erkennbare Lücke
zum Dach des
Triebwagens.
Dies sollte zum Merkmal dieser besonderen Fahrzeuge beitragen und noch
deutlicher zeigen, wie nieder diese gebaut wurden.
Trotzdem musste sich der
Stromabnehmer
immer noch mächtig strecken, wollte er die
Fahrleitung
erreichen. Die
Triebwagen
CLe 2/4 hatten daher optisch sehr hoch erscheinende Stromabnehmer
erhalten. Die heute übliche Höhenbegrenzung würde den Kontakt schlicht
verunmöglichen. Auch sonst muss gesagt werden, dass man wirklich die
oberen Bereiche der normalen Arbeitshöhe ausnutzte. Nur so musste das
Fundament nicht noch höher gebaut werden.
Beim
Scherenstromabnehmer
kam ein neues leichteres Modell zur Anwendung. Dieses baute man im Bereich
des
Führerstandes
eins auf. Die damals übliche doppelte Ausführung war hier schlicht nicht
umgesetzt worden, weil ein
Stromabnehmer
gut eine halbe Tonne wiegen konnte und bei den
Triebwagen
CLe 2/4 ging es wirklich um jedes Kilogramm, dass bei der elektrischen
Ausrüstung eingespart werden konnte. Jedoch ergaben sich so auch Probleme. Durch den Verzicht auf den zweiten Stromabnehmer musste auch das Schleif-stück verändert werden. Es wurde daher eine neue Lösung in diesem Bereich umgesetzt. Diese hatte im Schleifstück neu zwei Schleifleisten aus Aluminium erhalten.
Zudem war eine
Wippe
vorhanden, so dass sich die beiden Leisten sehr gut an den
Fahrdraht
anschmiegten. Wie gut das funktionierte, zeigt nur schon die Tatsache,
dass danach nur noch solche
Schleifleisten
verbaut wurden. Gehoben wurde der Stromabnehmer mit Druckluft. Dabei wirkte eine Senk-feder der Kraft der Hubfeder entgegen und sorgte dafür, dass der Stromab-nehmer sicher gesenkt war.
Um diesen zu heben, musste daher dieses Spiel bei den Kräften
verändert werden. Dabei wurde schlicht
Druckluft
verwendet, denn diese konnte in einem
Zylinder
eine bestimmte Kraft aufbauen. Dieses Prinzip kennen wir be-reits von den
Bremsen. Dank den beiden Federn konnten der Anpressdruck optimal eingestellt wer-den, was wegen dem einzigen Stromabnehmer besonders wichtig war.
Der
Zylinder
hob nur die Kraft der
Senkfeder
auf, so dass die
Hubfeder
den Bügel heben konnte. Berührte die
Schleifleiste
die
Fahrleitung
wurde ein steter Druck erzeugt. Diese
Druckkraft
entsprach in etwa dem Gegenwert von sechs Kilogramm. Damit konnten hier
die Normen für die alten Bügel umgesetzt werden.
Um den Bügel zu senken, wurde die
Druckluft
schlagartig aus dem
Zylinder
entlassen. Dadurch wurde der Kontakt getrennt und der
Stromabnehmer
senkte sich. Hier war diese schnelle Trennung von der
Fahrleitung
eine besonders wichtige Sache, da man auf den Einbau eines schweren
Hauptschalters
verzichtet hatte. Aus diesem Grund entstand zwischen
Fahrdraht
und
Schleifleiste
ein
Lichtbogen,
der dank dem «wegreissen» schnell gelöscht wurde. Die so auf das Fahrzeug übertragene Fahrleitungsspannung wurde anschlies-send mit einer kurzen Leitung der hinter dem Stromabnehmer montierten Dachsicherung zugeführt.
Diese
Sicherung
bestand aus einer dünnen Kupferlitze, einem
Funkenhorn
und einem Erdungsbügel. So wurde der beim Durchbrennen der Litze
entstehende Funke gelöscht. Gleichzeitig entstand auf dem Netz ein
Kurzschluss,
der durch das
Unterwerk
abgeschaltet werden musste. Bei einer defekten Sicherung konnte der Triebwagen nicht mehr eingeschaltet werden. In diesem Punkt hätte sich ein neuartiger Drucklufthauptschalter sicherlich besser bewährt.
Jedoch waren die damals verwendeten Modelle sehr schwer und daher
pass-ten sie nicht zu einem Leichttriebwagen. Mit der
Dachsicherung
war eine leichte Lösung vorhanden und die bezogene
Leistung
war so gering, dass die
Schleifleiste
nicht beschädigt werden sollte.
Nach der
Dachsicherung
wurde die
Spannung
mit einem
Hochspannungskabel
in den vorderen
Vorbau
geleitet. Dabei wurde die hohe
Fahrleitungsspannung
mit einem isolierten Kabel, das zum Schutz in einem Rohr verlief vor
unbedarfter Berührung geschützt. Damit die Sicht nicht eingeschränkt
wurde, war es mittig hinter der dortigen Säule eingebaut worden. Sie
können jedoch durchaus einen Vergleich mit dem
Auspuff
des CLm 2/4 anstellen.
Im vorderen
Vorbau
war der
Transformator
montiert worden. Die Leitung mit der hohen
Spannung
der
Fahrleitung
wurde dabei an der
Primärwicklung
angeschlossen. Deren anderes Ende, war schliesslich mit der Hilfe von
Erdungsbürsten
mit dem
Geleise
verbunden worden. Dadurch entstand ein geschlossener
Stromkreis
und es konnte Energie übertragen werden. Dabei war dieser
Strom
so bemessen worden, dass eine
Leistung
von 210 kVA verfügbar war. Das in dieser Spule durch den elektrischen Strom erzeugte Magnetfeld wurde anschliessend auf einen Eisenkern übertragen. Durch das Magnetfeld im Eisenkern wurde eine zweite Wicklung angeregt und es entstand darin eine Spannung.
Damit wurde hier im Gegensatz zu älteren Baureihen kein
Spartransformator
verbaut. Das höhere Gewicht konnte jedoch mit dem Verzicht auf
umfangreiche
Isolationen
ausgeglichen werden. Um trotzdem Gewicht einzusparen, wurden dünnere Leiter verwendet. Wegen dem Strom wurden diese jedoch überlastet. Daher mussten die Wicklungen gekühlt werden.
Aus diesem Grund wurde der
Transformator
in einem Gehäuse montiert und dieses mit
Öl
gefüllt. Dabei wurde hier übliches
Transformatoröl
verwendet, wel-ches auch die
Isolation
verbesserte. Eine Lösung, die von anderen Modellen her bereits bekannt war
und die funktionierte. Das in den Wicklungen erwärmte Öl wurde nicht mit einer künstlichen Zirkulation versehen. So konnte die Ölpumpe und ein Kühler eingespart werden. Das durch die Erwärmung leichtere Transformatoröl wurde auf natürliche weise von den Spulen abgeführt und gelangte so zu den Wänden.
Am Metall derselben wurde das
Öl
schliesslich wieder abgekühlt. Damit das jedoch optimal funktionierte,
musste das Blech mit Luft umströmt werden.
Die Luft zur
Kühlung
gelangte deshalb durch seitliche
Lüftungsgitter
in den
Vor-bau,
führte dort die Wärme im Raum ab und trat dann ebenfalls an der Seite
wieder ins Freie. Die Luftzirkulation funktionierte so in beiden
Fahrrichtungen und so wurde hier kein
Ventilator
benötigt, der einen künstlichen Luftstrom erzeugte. Eine weitere Reduktion
beim Gewicht. Bei der sekundären Wicklung waren sechs Anzapfungen vorhan-den. Diese hatten unterschiedliche Spannungen, die zwischen 162 und 833 Volt lagen. Angeschlossen wurden diese wiederum an einer Hüpferbatterie.
Diese
Batterie
wurde von der Firma SAAS geliefert und sie besass für jede
Anzapfung
einen eigenen
Hüpfer.
Diese mussten nun so angeschlossen werden, dass die
Spannung
der
Die sechs Hüpfer wurden daher mit Überschaltdrosselspulen ver-bunden. Diese waren so geschaltet worden, dass letztlich die Spannung in zehn Fahrstufen reguliert werden konnte.
Dabei war diese schnelle
Hüpfersteuerung
nicht neu, wurde sie doch bereits 1924 bei der
Lokomotive
Ae 3/5
mit der Nummer 10 218 erfolgreich verwendet. Beim hier vorgestellten
Triebwa-gen
sollten so die hohen Werte bei der Beschleunigung umgesetzt werden.
Die veränderliche
Spannung
konnte nun den
Das erfolgte in der Regel über einen
Wendeschalter.
Dieser war hier nicht vorhanden und es wurden an dessen Stelle im hinteren
Vorbau
Hüpfer
angeschlossen. Diese bezeichnete man als Wendehüpfer. Die Hüpfer waren
leichter als die normalerweise verwendeten Walzenschalter der anderen
Baureihen und so konnte das Gewicht des Fahrzeuges zusätzlich reduziert
werden.
Diese vier Wendehüpfer hatten dabei auch die Funktion der
benötigten
Trennhüpfer
zu übernehmen. Die Schaltungen ermöglichten dabei auch die Umgruppierung
der
Fahrmotoren
für die Fahrrichtung und stellten auch die erforderlichen Schaltungen für
die
elektrische
Bremse her. Der
Triebwagen
war daher mit einer sehr einfach aufgebauten und auf
Hüpfern
basierenden elektrischen Versorgung der Fahrmotoren versehen worden. Als Fahrmotoren verwendete man normale sechspolige Se-riemotoren mit separatem Wendepol. Diese Motoren hat-ten sich schon seit Einführung des elektrischen Betriebs bei den Schweizerischen Bundesbahnen SBB bewährt. Sie
konnten dank neuen und verbesserten Fertigungsmet-hoden immer kompakter
und leichter aufgebaut werden. Hier konnte so eine deutliche Reduktion des
Gewichtes umgesetzt werden, was letztlich den leichten
Triebwagen
erlaubte. Die beiden Fahrmotoren besassen eine maximale Anfahr-zugkraft von 2 500 Kilogramm. Während der Dauer eine Stunde konnte noch eine Zugkraft von 1 420 Kilogramm abgerufen werden.
Dabei stand nun eine
Leistung
an den
Fahrmotoren
von 536 PS zur Verfügung. Die bei dieser
Leistungsgrenze
massgebende Geschwindigkeit lag bei 102 km/h. Damit konnte bei der
weiteren Beschleunigung nur noch die verfügbare Kraft genutzt werden. Sollten Sie nun die heute übliche Schreibweise in Kilonew-ton vermisst haben, muss ich erwähnen, dass damals die Zugkräfte in Kilogramm angegeben wurden.
Auf die heute üblichen Werte umgerechnet ergäbe das 25 kN bei der
Anfahrzugkraft
und 14,2 kN bei der Stundenzugkraft. Der alleine verkehrende
Triebwagen
konnte damit aber auch die Strecken des Gotthard befahren, da dort das
Tempo unter dem Wert einer Stunde lag.
Die beiden
Fahrmotoren
wurden in Serie geschaltet. Jedoch konnte durch diese Lösung die
Schleudertendenz verringert werden. Dieser Effekt wurde zudem durch die
Steuerung des
Triebwagens
begünstig. Bei einem defekten Fahrmotor konnte dieser jedoch nicht
abgetrennt werden. Die Folge war, dass der Triebwagen bei einem einfachen
Defekt nicht mehr eingesetzt werden konnte. In der Folgte musste das
Fahrzeug abgeschleppt werden. Für die im Pflichtenheft geforderte elektrische Brem-se wurde bei diesen Triebwagen eine leistungsfähige Widerstandsbremse verwendet. Dabei wurden die Motoren so geschaltet, dass sie einen Gleichstrom erzeugten.
Dieser wurde anschliessend in den auf dem Dach unter der Abdeckung
eingebauten
Bremswiderstän-den
in Wärme umgewandelt. Diese
Widerstände
wur-den durch den Fahrtwind ausreichend gekühlt, so dass die
Bremse sicher
funktionierte. Diese Widerstandsbremse wurde mit acht Hüpfern durch einfaches kurzschliessen und parallelschalten der Widerstandsgruppen in elf Stufen reguliert. Jedoch mussten die Fahrmotoren dazu erregt wer-den. Diese Erregung erfolgte beim hier vorgestellten Triebwagen ab der eingebauten Batterie.
Das war auch der Grund für die erzeugte
Gleich-spannung
und die Lösung ermöglichte eine selbst erregte
elektrische
Bremse auf dem Fahrzeug.
Speziell an dieser
elektrischen
Bremse war, dass sie unabhängig der
Fahrleitung
arbeitete und so problemlos in das Bremskonzept des Fahrzeuges einbezogen
werden konnte. Diese Lösung war bei den Schweizerischen Bundesbahnen SBB
bisher noch nie verwendet worden. Solche
Widerstandsbremsen
waren aber bei
Bergbahnen
schon länger im Einsatz und zeigten dort gute Erfolge. Daher wurde diese
Lösung hier umgesetzt.
Mit dieser vereinfachten Ausrüstung konnte das Gewicht so weit
reduziert werden, dass der elektrische
Triebwagen
mit einem Gewicht von 39.6 Tonnen sehr leicht wurde. Durch die Anpassungen
bei den in Serie gebauten Modellen erhöhte sich deren Gewicht auf 40.8
Tonnen. Damit waren diese Fahrzeuge sehr leicht, denn der Triebwagen der
Baureihe
Ce 4/6 war mit 80 Tonnen
schlicht doppelt so schwer wie die Leichttriebwagen.
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