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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