Hilfs- und Nebenbetriebe

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Wie bei nahezu allen Triebzügen gab es auch hier keine Nebenbetriebe mehr. Bei den in sich geschlossenen Einheiten, waren die veralteten Lösungen mit einer einfachen Leitung schon früh verschwunden. Klar bestätigen auch in diesem Punkt die Ausnahmen die Regel. Die Reihe ETR 470 war aber nicht als Ausnahme, sondern als klassische Bauweise vorgesehen. Wo es ging wurde auf jeden Luxus verzichtet. Es musste ein leichtes Fahrzeug sein.

So leicht, wie man meinen könnte, wären diese auch nicht umzusetzen gewesen. Der Grund dafür findet sich in den Spannungen der Fahrleitungen, die vom Triebzug befahren wurden. Bei Bahnen, die mit Wechselstrom 15 000 Volt und 16 2/3 Hertz betrieben wurden, reduzierte man die Spannung im Trans-formator. So hatte die Zugsammelschiene noch einen Wert von 1000 Volt Wechselstrom erhalten. Die höheren Werte bei 50 Hz blenden wir aus.

Anders sah es bei den Bahnen aus, die mit Gleichstrom verkehrten. Dort konnte die Spannung bisher nicht ohne grosse Verluste verändert werden. In der Folge musste die Zugsammelschiene mit der Spannung aus der Fahrleitung betrieben werden. Bei 3000 Volt ist das eine grosse Differenz für die angeschlossenen Verbraucher. Der Verzicht auf diese Leitung war da wesentlich einfacher zu lösen und man sparte erst noch Gewicht.

Nachteile ergaben sich mit dem Verzicht erst in dem Fall, wenn der defekte Triebzug abgeschleppt werden musste. Die Klimaanlagen konnten ab der Hilfslokomotive nicht betrieben werden. Damit war auch klar, wenn der Neigezug abgeschleppt werden musste, musste er zuvor geräumt werden. Doch auch das war eigentlich so üblich. Wir können daher diesen Teil beschliessen und uns den Hilfsbetrieben zuwenden.

Wobei nicht unerwähnt bleiben darf, dass die Heizregister der Klimaanlagen nicht üblich angeschlossen wurden. Da hier einfache Heizwiderstände verbaut wurden, musste auch die Spannung nicht aufbereitet werden. Ein Widerstand wird warm, egal was für ein Art Spannung es ist. Aus diesem Grund wurden die Heizregister bei Fahrten mit Gleichstrom direkt ab Fahrleitung und der Dachleitung verbunden. Bei Wechselstrom wurden sie ab dem Transformator versorgt.

Kommen wir zur Versorgung der Hilfsbetriebe, dazu kehren wir wieder zu unseren zuvor vorgestellten Tripletten zurück. Jede besass zwei Versorgungen für die nun behandelten Hilfsbetriebe.

Eine funktionierte immer und die andere wurde nur bei Fahrten unter Wechselstrom zu-geschaltet. Der Grund lag in der Tatsache, dann nun mehr Leistung für die Hilfsbetriebe benötigt wurde, denn es gab ja Bauteile, die nun gekühlt werden mussten.

Eigentlich spielt es keine Rolle, welche Versorgung wir ansehen, wenn wir zuvor die Versorgung ansehen. Einerseits erfolgt das direkt ab dem Transformator, oder aber ab dem Zwischenkreis des Umrichters.

Trotz dieser Lösung, mussten aber bei allen Versorgungen vollständige Geräte eingebaut werden. Daher sehen wir uns in der Folge nur einer der beiden Bordnetzumrichter genauer an, denn der andere war gleich.

Um eine für die verbauten Hilfsbetriebe passende Spannung zu erhalten, musste aus der Spannung der Versorgung eine für die Hilfsbetriebe passende Spannung erzeugt werden. Da unterschiedliche Stromarten der Einspeisung dienten, mussten vollständige Umrichter verbaut werden. Diese besassen jedoch einen in sich geschlossenen Zwischenkreis und die Stromrichter konnten nicht beliebig geregelt werden.

Beim Aufbau der Stromrichter gab es nur einen Unterschied, der Eingang hätte nun mit einfachen Siliziumdioden ausgerüstet werden konnte, da hier bekanntlich keine Rückspeisung in die Fahrleitung vorhanden war. Ansonsten mussten aber auch in diesem Bordnetzumrichter die bereits von der Traktion her bekannten GTO-Thyristoren verwendet werden. Eine Lösung, die nun aber beliebige Spannung für die Hilfsbetriebe zuliess.

Es wurde mit der Umrichtertechnik eine Spannung von 380 Volt Drehstrom mit 50 Hertz abgegeben. Diese mit einem zusätzlichen Neutralleiter versehene Spannung entsprach jener, die in den normalen Haushalten in Europa verwendet wurden.

Eine Massnahme, die es erlaubte, bei den Verbrau-chern auf die grosse Menge der Bauteile im Lan-desnetz greifen zu können. Der Unterhalt konnte so deutlich verbilligt werden, weil die Teile in grossen Serien gebaut wurden.

Durch die hohe Anzahl von Bordnetzumrichtern ergab sich die Situation, dass ein Ausfall eigentlich ohne Probleme überbrückt werden konnte.

Bei den direkt von den Transformatoren versorgten Umrichtern war aber bei Betrieb des Neigezuges unter Gleichstrom kein Problem, da diese in diesem System schlicht nicht benötigt wurden.

Ich werde dann erwähnen, wo diese Situation eintraf. Nur so viel, wenn es nicht  benötigt wird, muss man es nicht kühlen.

Zudem war es auch möglich, die Hilfsbetriebe über angebrachte Steckdosen direkt aus dem Landesnetz zu versorgen. Dabei waren nicht alle Funktionen ver-fügbar, da nur das wichtige Bordnetz versorgt wurde. Bei den Klimaanlagen funktionierten die Heizregister in diesem Fall nicht mehr, aber die Lüftung lief. Bei der Wahl des Kabels und der Steckdose in den Anlagen, musste jedoch darauf geachtet werden, dass genug Strom fliessen konnte.

Wenn wir schon bei den Klimaanlagen sind. Diese wurden natürlich ab diesem Bordnetz versorgt. Dabei waren aber nur die Ventilatoren angeschlossen worden. Deren Motoren konnten dank dem Drehstrom leichter ausgeführt werden. Bei den Widerständen der Heizregister, war es jedoch wichtig, dass möglichst geringer Aufwand betrieben wurde. Daher wurde deren Spannung noch vor dem Umrichter abgenommen.

Das Drehstromnetz bot auch noch weitere Vorteile für den Reisenden. Die überall montierten Steckdosen für 220 Volt, waren an diesem Bordnetz angeschlos-sen worden.

Das führte jedoch dazu, dass die Spannung bei den Steckdosen ausfiel, wenn die Hauptschalter ausgelöst wurden.

Ein Vorgang, der bei Schutzstrecken immer wieder vollzogen werden musste. Ladegeräte die darauf hei-kel reagiert, sollten daher nicht angeschlossen wer-den.

Auch wenn Sie es vermutlich nicht gesehen haben, wenn Sie einmal im Zug sassen. Es gab weitere Steckdosen.

Diese waren für das Reinigungspersonal vorgesehen, denn so konnten die aus dem Haushalt sehr bekann-ten Reinigungsgeräte, wie die Staubsauger, benutzt werden. Gerade in den Bereichen mit den Teppichen ein sinnvolles Gerät. Damit kommen wir aber zu dem technischen Verbrauchern und die bildeten die Hauptlast.

Speziell war eigentlich nur der Speisewagen. Dieser benötigte die Leistung des Bordnetzes auch für die Küche. Dort waren Kühlgeräte vorhanden. Aber es gab auch Geräte für die korrekte Erwärmung von vorgefertigten Speisen. In den modernen Speisewagen fuhr kein Koch mehr mit und bereitete das Essen zu. Wichtigstes Gerät war jedoch die Kaffeemaschine. Wichtig für uns, ist die Tatsache, dass die Bauteile einer normalen Küche entsprachen.

Wenn wir nun zu den Kühlungen kommen, dann auch zu den Bordnetzumrichtern in den Wagen RA. Diese wurden nur versorgt, wenn der Triebzug mit Wechselstrom versorgt wurde. Das war nötig, weil nun für die Kühlung des Transformators mehr Leistung benötigt wurde. Bei Gleichstrom wurde diese nicht einmal mit Spannung versorgt und konnte so auch auf natürliche Weise abkühlen. Der Umrichter wurde nicht benötigt.

Zu den Hauptlasten der Hilfsbetriebe gehören sicherlich die Kühlungen. Diese wurden bei den Stromrichtern und beim Transformator benötigt.

Die Fahrmotoren, die auch gekühlt werden mussten, ver-fügten über eine Eigenventilation und daher benötigten diese keine Energie ab den Hilfsbetriebe.

Bei den anderen Baugruppen war das jedoch anders und dabei betrachten wir zuerst den Transformator, der hier hohe Ansprüche hatte.

Der in einem geschlossenen Gehäuse eingebaute Transfor-mator wurde auf die klassische Weise aufgebaut. Das führte dazu, dass dieses Gehäuse zur Verbesserung der Isolation und zur Kühlung der Spulen mit einem speziellen Öl gefüllt wurde.

Das hier verwendete Transformatoröl war frei von PCB, es war jedoch nicht mit der Umwelt verträglich. Daher musste dieses Öl in regelmässigen Abständen gewechselt werden.

Der Wärmeeintrag der Spulen in das Kühlmittel war so gross, dass dieses nicht mehr mit den natürlichen Effekten gekühlt werden konnte.

Aus diesem Grund wurde das Transformatoröl mit einer Ölpumpe in Bewegung versetzt. So konnte die Kühlung bereits verbessert werden, jedoch war die Fläche des Gehäuses für die Rückkühlung zu gering. Aus diesem Grund musste das Kühlmittel einem Kühler zugeführt werden.

Für die Rückkühlung des Ölkühlers war ein Ventilator eingebaut worden. Der sorgte dafür, dass das Kühlmittel optimal abgekühlt wurde. Sowohl der Motor der Ölpumpe, als auch jener des Ventilators waren direkt am Bordnetzumrichters in den Wagen RA angeschlossen worden. Daher fiel auch diese Kühlung aus, denn der Zug mit Gleichstrom versorgt wurde. Die Hilfsbetriebe hatten diese Last nicht mehr zu versorgen.

Auch die Umrichter mussten gekühlt werden. Bei diesen war die Situation etwas anders. Um die Wärme ausreichend abführen zu können, wurde eine Flüssigkeit benötigt. Jedoch musste hier die Isolation nicht mehr verbessert werden.

Damit ergaben sich andere Lösungen für die Kühlungen. Auch wenn hier in diesen Jahren noch Lösungen mit Trans-formatoröl üblich waren, beschritt man hier einen anderen Weg.

Eine ideale Flüssigkeit für die Kühlung von hoch belasteten Bauteilen war Wasser. Dieses konnte eine grosse Menge Wärme in kurzer Zeit aufnehmen. Ein Effekt, den Sie beim Kochen nutzen.

Bei den Stromrichtern war das für die Kühlung sehr wichtig. Hinzu kam auch noch, dass Wasser nicht brennen konnte und so diese Gefahr gebannt werden konnte. Daher wurden die Wechselrichter mit einfachem Wasser gekühlt.

Auch das Wasser musste in regelmässigen Abständen gewech-selt werden. Dabei war die Entsorgung speziell zu regeln. Da Wasser bei kalten Temperaturen gefrieren kann, musste das mit Frostschutzmittel verhindert werden.

Daher war handelsübliches Kühlwasser vorhanden. Die Rück-kühlung erfolgte jedoch auf die gleiche Weise, wie das schon beim Transformator erfolgt war. Es blieb daher beim Motor für die Pumpe und den Ventilator.

Damit haben wir die Verbraucher des Bordnetzes noch lange nicht abgeschlossen. Es gab überall Möglichkeiten, diese zu nutzen, also wurde das auch gemacht. Jedoch war der Kompressor ein klassischer Verbraucher, der an den Hilfsbetrieben angeschlossen wurde. Hier waren es sogar drei Kompressoren und so musste die Leistung der Bordnetzumrichter hoch genug bemessen werden. Die Anzahl reichte aber aus.

Speziell bei den Kompressoren war nicht unbedingt deren An-schluss. Vielmehr war es möglich mit den Steckdosen am Fahr-zeug, die Druckluft mit dem Landesnetz zu erzeugen. Eine Lösung, die von den klassischen Lösungen mit dem Depotstrom bekannt war.

Jedoch standen hier nicht mehr alle Funktionen der alten An-lagen zur Verfügung. Zudem sorgten die Hilfsluftkompressoren dafür, dass das Problem nicht mehr so gross war.

Von den klassischen Lösungen kennen wir, dass auch im Führer-stand viele Nutzer der Hilfsbetriebe vorhanden waren. Das war hier eigentlich nicht anders, auch wenn andere Wege beschritten werden mussten.

So war auch der Führerstand mit einer Klimaanlage versehen worden. Diese war nun aber vollumfänglich am Bordnetz ange-schlossen worden. Daher konnte sie auch unabhängig der Abteile genutzt werden.

Gerade die getrennten Klimaanlagen für den Führerstand waren von sehr grosser Bedeutung. Sie wurde von den Behörden sogar gefordert.

Der Grund war, dass bei einem Feuer im benachbarten Fahrgastraum der Führerraum rauchfrei bleiben musste. Die eigene Klimaanlage sorgte dafür und so war gesichert, dass auch in dem Fall der Lokführer seine Aufgaben korrekt ausführen konnte, denn nur er sah, wo der ideale Ort für die Rettung war.

Weitere kleinere Verbraucher, wie die hier verbauten zusätzlichen Heizungen für den Führertisch und die Frontscheibe, waren natürlich ebenfalls eingebaut worden. Hinzu kamen aber auch hier die Steckdosen, die nun mit den üblichen Werten bei der Spannung versehen worden waren. Der Neigezug ETR 470 wurde in einer Zeit ausgeliefert, wo erste Bahnen damit begannen, die Lokführer mit elektronischen Fahrplänen auszurüsten.

Nicht mehr durch die Hilfsbetriebe übernommen werden konnte jedoch die Anzeige der Spannung in der Fahrleitung.

Die korrekten Fahrleitungsspannungen waren hier so unterschiedlich, dass andere Lösungen verwendet werden mussten.

Dabei war es bei Gleichstrom noch einfach, denn dort konnten Wider-stände zur Reduktion der Spannung im Instrument benutzt werden. Der Tech-niker musste dabei nur die Werte kor-rekt berechnen.

Bei Fahrten unter Wechselstrom war diese Lösungen wegen der sehr hohen Spannung nicht möglich. Hier musste daher eine Verminderung vorgenom-men werden.

Dazu war in der Zuleitung zum Trans-formator ein Spannungswandler ver-baut worden. Dieser spezielle Wandler war zudem so aufgebaut worden, dass das Instrument direkt angeschlossen werden konnte. So haben wir getrenn-te Anzeigen für die Spannung erhalten.

Wir haben das mit 380 Volt Drehstrom betriebene Bordnetz nahezu abgeschlossen. Sie konnten bisher klar erkennen, dass es in diesem Bereich keine so grossen Anpassungen gab. Die üblichen Verdächtigen waren vorhanden. Speziell war daher nur die Lösung mit der Anpassung der Versorgung für die Hilfsbetriebe bei Fahrten unter den verschiedenen Stromsystemen. Man kann auch von unnötigem Gewicht sprechen.

Das zeigt klar, dass auch wegen der neuen Technik die Aufgaben der Hilfsbetriebe nicht verändert wurden. Lediglich der Verbrauch war höher, da nun auch die zu Beginn erwähnten Steckdosen vorhanden waren. Die bei den Anschlüssen verbauten Schaltautomaten verhinderten jedoch, dass findige Reisende einen Tauchsieder für ihren Tee einsetzten. Dieser hätte wirklich den kompletten Triebzug lahmlegen können.

Das soll sich auch mit dem letzten Punkt, den wir uns ansehen nicht mehr ändern, denn dieser war ebenso wichtig, wie die bisher vorgestellten Bau-teile.

Jedoch baue ich diesen immer erst zum Schluss ein, da es sich hier eigentlich um einen Punkt handelte, der auch bei der Steuerung eingebaut werden konnte.

Die Versorgung erfolgte jedoch ab den Hilfsbe-trieben. Es handelte sich daher um die Ladung der Batterien.

Im Triebzug waren mehrere Batterien verbaut wor-den. Entsprechend wurde auch die Anzahl der Ladegeräte angepasst. Wie seit Jahren üblich, wur-den auch hier statische Batterieladegeräte verbaut.

Jedoch mussten diese nun für den Betrieb mit Drehstrom geändert werden, was jedoch kein so grosses Problem war, da das Bordnetz mit 220 Volt auch die normale Spannung hatte. Trotzdem wur-den sie mit Drehstrom versorgt.

Die Ladegeräte der Batterien konnten nicht ge-schaltet werden. War der Triebzug eingeschaltet, arbeiteten sie. So wurden die verbauten Batterien entlastet und nicht so schnell entladen. Wie das genau funktionierte, werden wir im nächsten Kapitel genauer ansehen. Wir haben den Neigezug komplett aufgebaut und damit wird es auch Zeit, dass wie mit diesem eine Waage aufsuchen, denn es ging ja um 15 Tonnen Achslast.

Der komplette Triebzug hatte leer ein Gewicht von 447 Tonnen erhalten. Voll besetzt wurde daher ein Wert von 491 Tonnen erreicht. Die dabei im Neigezug gemessenen Achslasten erreichten beim Speisewagen mit Verzicht von Antrieben mit 14.2 Tonnen den höchsten Wert. Somit waren die Vorgaben eingehalten und die Baureihe ETR 470 war für das schnelle befahren von Kurven zugelassen. In der Schweiz bedeutete das Zugreihe N.

 

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