Traktionsstromkreis |
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Mit dem Traktionsstromkreis kommen wir endlich zur elektrischen Ausrüstung
des
Triebzuges. Diese wurde von den Firmen Société Anonym des Ateliers de
Sécheron SAAS in Meyrin und Brown Boveri und Co BBC in Münchenstein
geliefert und sie unterteilte sich in den Hauptstromkreis (BBC) und in den
Fahrmotorkreis (SAAS) mit variabler
Spannung. Wie so oft, beginnen wir
aber auch hier die Betrachtung ausserhalb des Fahrzeuges.
Dieser einphasige
Wechselstrom kam mit
Ausnahme der Strecke zwischen Genève und La Plaine überall zur Anwendung
und hatte sich daher durchgesetzt. Zu den Fahrzeugen geführt wurde diese
Spannung mit einer über dem
Gleis montierten
Fahrleitung. Von dieser Fahrleitung auf das Fahrzeug übertragen wurde die Spannung mit einem auf dem Mittelwa-gen montierten Stromabnehmer. Dabei wurde die-ser über dem hinteren Drehgestell und somit im Be-reich des Gepäckabteils auf dem Dach aufgebaut.
Auf einen zweiten
Stromabnehmer wurde jedoch
verzichtet, da damals bei
Triebwagen und
Trieb-zügen mit kurzen Strecken
ein zweites Modell nicht als sinnvoll angesehen wurde.
Es war aber auch eine Frage des Gewichtes, denn der
Scherenstromabnehmer
von Typ 350/2 hatte ein ansehnliches Gewicht, auch wenn er leichter war,
als die Vorgänger. Das Modell war nicht neu, denn es wurde schon bei den
Lokomotiven
Ae 6/6 und
Re 4/4 II sehr erfolgreich verwendet. Die
Vorhaltung von Ersatzteilen in diesem Bereich konnte so deutlich
verringert werden. Trotzdem sehen wir uns diesen
Stromabnehmer etwas
genauer an.
Der Bügel wurde mit der Hilfe von zwei
Federn und
Druckluft gehoben. Dabei
sorgte die
Senkfeder mit ihrer Kraft dafür, dass der
Stromabnehmer gesenkt
blieb. Sollte dieser gehoben werden, wurde mit Druckluft deren Kraft
aufgehoben. Damit konnte die zweite, als
Hubfeder bezeichnete Feder, den
Bügel heben. Das erfolgte so lange, bis der
Fahrdraht berührt wurde, oder
die
Höhenbegrenzung ein weiteres Anheben verhinderte.
Diese Leisten waren aus
Kohle geformt, die in einem
Gehäuse gefasst worden war. Dabei konnten die
Schleifleisten, die einem
Verschleiss unterworfen waren, in einem
Depot einzeln ausgewechselt
werden. Um den Bügel wieder zu senken, wurde die Druckluft über ein Ventil aus dem Zylinder gelassen. Dies erfolgte so schnell, dass im Zylinder ein Unterdruck entstand. Damit wurde die Schleifleiste regelrecht von Fahrdraht gerissen.
Anschliessend besorgte die
Senkfeder gegen die Kraft
der
Hubfeder das sanfte absenken des
Stromabnehmer auf die Ablagen. Wie
schnell das jedoch erfolg-te, konnte mit dem
Anpressdruck eingestellt
werden. Damit haben wir die Spannung aus der Fahrleitung auf das Fahrzeug über-tragen. Mit einer Litze gelangte sie vom Stromabnehmer in die auf dem Dach montiert Leitung.
Dank der Litze konnte im Unterhalt der Bügel leicht
von dieser
Dachleitung getrennt werden. Ein Defekt am
Stromabnehmer führte
jedoch unweigerlich zu einem Ausfall des
Triebzuges. Doch auch nur dieser,
denn die weitere Ausrüstung war aufgeteilt worden.
Vom
Stromabnehmer wurde die auf
Isolatoren stehende
Dachleitung zu den
beiden
Endwagen geführt. Diese waren, wie zuvor schon oft erwähnt,
identisch aufgebaut worden und das galt auch für diesen
Stromkreis. Daher
können wir uns auf die Betrachtung einer Seite beschränken. Wo es
Unterschiede gab, werden diese natürlich erwähnt werden. Doch noch haben
wir ein Problem mit der Dachleitung bei den
Gelenken.
Sie ersetzten die bisher dazu
verwendeten
Trenn-messer und konnten nur auf dem Dach gelöst wer-den. Damit
war zu erkennen, wie selten in diesem Bereich grössere Störung zu erwarten
waren, denn der grösste Teil konnte mit dem
Hauptschalter abgetrennt
werden. In der Mitte des Endwagens wurde auf dem Dach über der dortigen Plattform mit den Einstiegen ein Hauptschalter eingebaut und an der Dachleitung angeschlossen. Während sich die Schaltkontakte auf dem Dach be-fanden, konnte dieser Schalter aus dem Innenraum des Fahrzeuges bedient werden.
Wichtig war das im Unterhalt und bei der verhass-ten Inbetriebnahme ohne
Druckluft, da in dem Fall der
Hauptschalter von Hand bedient werden
musste.
Verbaut wurde ein
Drucklufthauptschalter der
Bauart DBTF 20i. Dieses
Modell wurde schon bei anderen Baureihen sehr erfolgreich verwendet und
kam daher auch hier zum Einbau. Die Kontakte wurde mit
Druckluft
geschlossen und so die elektrische
Verbindung hergestellt. Dazu war aussen
ein
Trennmesser vorhanden, dass einfach geschlossen wurde. Ein einfacher
Vorgang, der kein Probleme bereitete, da das Problem anders gelagert war.
Die Schaltung zur Öffnung der Leitung hätte bei der hohen
Spannung in der
Fahrleitung dazu geführt, dass das erwähnte
Trennmesser zerstört worden
wäre. Daher wurde jetzt in zwei Schritten gearbeitet. Dabei wurde zuerst
ein massiver Hilfskontakt geöffnet. Der dort entstehende
Lichtbogen wurde
sofort mit
Druckluft ausgeblasen. So war die Leitung getrennt und das
Trennmesser konnte ohne Schaden zu nehmen, geöffnet werden.
War das
nicht der Fall, wurde mit der
Niederdruckblockierung verhindert, dass der
Drucklufthauptschalter geöffnet werden konnte. Genau diese
Sicher-ung
nutzte man bei der Inbetriebnahme ohne genug grossen Vorrat bei der
Druckluft. Für den Unterhalt und um die Anlage für die hohe Spannung sicher spannungs-los zu halten, war parallel zum Hauptschalter ein Erdungsschalter verbaut worden. Dieser konnte nur bedient werden, wenn der Stromabnehmer ge-senkt war.
Er verband die Leitungen vor und nach dem
Hauptschalter
mit der Erde. Die Bedienung musste von Hand erfolgen und damit war auch
der Schalter aus dem Innenraum des
Triebzuges zu erreichen. Die sich immer noch auf dem Dach des Fahrzeuges befindliche Spannung musste nun dem Transformator zugeführt werden. Dieser wurde aber wegen dem Platzbedarf unter dem Wagen eingebaut.
Daher wurde ein
Hochspannungskabel
verwendet, das jedoch im Innenraum wertvollen Platz benötigte. Um den
Platz optimal zu nutzen, wurde das Kabel mittig der
Plattform in einem
senkrechten Rohr eingebaut. Diese Stange wurde zugleich von den Leuten zum
festhalten genutzt.
Angeschlossen wurde dieses
Hochspannungskabel letztlich an der
Primärspule
des
Transformators. Diese
Wicklung wurde auf der anderen Seite einfach mit
dem Kasten verbunden. Damit der
Strom sicher gegen die Erde abgeführt
werden konnte, waren an den
Achsen unterschiedlich lange
Erdungsbürsten
eingebaut worden. So entstand der geschlossene
Stromkreis und vom
Kraftwerk konnte elektrische Energie auf das Fahrzeug übertragen werden.
Damit können wir vorerst den Hauptstromkreis verlassen und uns dem Stromkreis für die Fahrmotoren zuwenden. Für den Stromkreis der Fahrmotoren wurde eine eigene Spule vorgesehen. Diese Sekundärwicklung wurde über das Magnetfeld im Eisenkern so angeregt, dass darin eine Spannung entstand.
Damit war dieser Teil der elektrischen
Ausrüstung von der Erde getrennt worden. Eine Massnahme, die es erlaubte,
die
Isolationen einfacher auszuführen. Zu den anderen damals gebauten
Triebfahrzeugen der
Staatsbahnen gab es jedoch keinen Unterschied.
Die
Sekundärspule besass 14
Anzapfungen mit unterschiedlichen Werten.
Zusammen mit einem Endanschluss konnten so 15 verschiedene
Spannungen
abgegeben werden. Diese Abgriffe wurden nach dem
Transformator lediglich
mit der gleichen Anzahl elektropneumatisch betriebenen
Hüpfern verbunden.
Damit dienten diese als schnelle Schaltelemente. Jedoch konnten auch die
Hüpfer einen Unterbruch der Spannung nicht verhindern.
Um die Erhöhung der
Spannung ohne Unterbruch zu ermöglichen, wurden die
Hüpfer mit
Drosselspulen in einer speziellen Sparschaltung mit zwei
Querschalthüpfern verbunden. Dank diesen
Schützen und einem Schaltplan, der bis zu
fünf Hüpfer gleichzeitig schloss, konnten beim
Triebzug 29
Fahrstufen
verwirklicht werden. Wir haben damit die veränderliche Spannung von bis zu
694
Volt und ohne Unterbruch erhalten und können diese nun den
Fahrmotoren
zuführen.
Dies erfolgte mit eigenen Schaltern, die wir uns später
ansehen werden. Denn zu-erst müssen wir uns den
Fahrmotoren zuwenden.
Immerhin waren davon an einem Stang sechs Stück verbaut worden. Es wurden 6polige Seriemotoren mit Wendepol verbaut. Diese Wechselstrommo-toren hatten sich seit Jahren im Betrieb bewährt. Sie benötigten deshalb keine weitere Aufbereitung der Spannung.
Verbaut wurden
Motoren vom Typ M6-466, die über eine maximale Klemmen-spannung von 347
Volt verfügten. Dem aufmerksamen Leser ist dabei sicher die Dif-ferenz bei
den
Spannung aufgefallen, aber das war so, den mir der Schaltung konnte
das ausgeglichen werden. In jeden Drehgestell wurden die beiden Fahrmotoren in Reihe geschaltet und so die Spannung angepasst. Wiederum drei Drehgestelle, also auch das benachbarte Modell des Mittelwagens waren parallel an der Leitung vom Wendeschalter angeschlossen worden.
Eine Schaltung, die bei einem Defekt
an einem Motor nur ein
Drehgestell ausfallen liess. Der Verlust bei der
Zugkraft konnte so in bescheidenem Rahmen gehalten werden. Für die Betrachtung der Leistungsdaten der Fahrmotoren sehen wir uns den ganzen Triebzug an. Sofern Sie sich für einen Motor interessieren, können Sie die Werte ganz einfach durch zwölf teilen.
Dabei werden Sie schnell
erkennen, dass pro Motor keine grossen Werte vorhanden waren. Das war eine
Folge des bescheidenen Einbauraumes und auch der Grund, warum der
Triebzug
bei seiner Länge alle
Achsen angetrieben hatte.
Der Zug konnte eine
Anfahrzugkraft von 238 kN erzeugen. Dieser Wert konnte
auch bis zu einer höheren Geschwindigkeit gehalten werden. So war
gesichert, dass die verlangte Beschleunigung von 0.85 m/s2
erreicht werden konnte. Betrieblich war es sehr wichtig, dass der
Triebzug
schnell auf eine angemessene Geschwindigkeit beschleunigen konnte. Die
langfristigeren Werte bei den
Zugkräften galten dann eher für Steigungen.
Die
Leistungsgrenze für die
Anfahrzugkraft lag bei 68 km/h. Ab diesem
Zeitpunkt sank diese und bei einer Geschwindigkeit von 80 km/h konnte noch
eine
Zugkraft von 110 kN abgegeben werden. Dieser Wert galt für die Dauer
einer Stunde und der
Triebzug besass nun eine Motorleistung von 2 520 kW.
Da für die Datenblätter in der Schweiz jedoch die
Stundenleistung am
Rad
genommen wurde, waren dort 2 440 kW aufgeführt worden.
Bis zur
Dauerleistung von 2 268 kW sank die
Zugkraft technisch bedingt
weiter auf 91 kN. Die jetzt erreichte und unbegrenzt erlaubte
Geschwindigkeit lag bei 86 km/h. Bei der
Höchstgeschwindigkeit von 125
km/h waren jedoch immer noch 78 kN vorhanden. Damit war mit dem
Triebzug
auch bei höheren Werten noch eine gute Beschleunigung vorhanden. Was
insbesondere bei
S-Bahnen von grosser Bedeutung war.
Wie gut diese Werte für das 170 Tonnen schwere Fahrzeug waren, zeigen
Zahlen nicht so eindrücklich, wie die Übernamen des Personals. Die
Triebzüge RABDe 12/12 wurden von diesem als «Mirage» bezeichnet. Dabei war
der Begriff eine Anlehnung an die damals neuen Kampfflieger der Schweizer
Armee. Dieser flog schneller als der Schall. Werte, die der Zug natürlich
nicht erreichen konnte, aber schnell war auch er auf Tempo.
Der
Triebzug besass eine elektrische
Nutzstrombremse. Um in den
Bremsbetrieb zu wechseln mussten die
Fahrmotoren jedoch anders gruppiert
werden. Dazu waren neue
Fahren-/Bremsumschalter eingebaut worden. Diese
sorgten zusammen mit der Erregung in 21 Stufen dafür, dass die Motoren
durch die Drehung begannen
Leistung abzugeben. Diese wiederum wurde in die
Fahrleitung abgegeben und konnte so von anderen Zügen genutzt werden.
Wichtiger als der Nutzen für andere Züge, war die dabei erzeugte
Bremskraft. Diese konnte einen maximalen Wert von 157 kN erreichen. Die
bei diesem
Triebzug verwendete Schaltung wurde gegenüber der Reihe
Re 4/4
II geändert. Statt der dort umgesetzten Erregung mit einem
Fahrmotor
(Erregermotorschaltung) wurde auf die Lösung mit einer auf
Kondensatoren
basierenden Erregung gearbeitet. So konnte noch etwa mehr
Leistung
abgerufen werden.
Speziell war jedoch der langfristige Betrieb der
elektrischen
Bremse, wie
er zum Beispiel bei längeren Talfahren benötigt wird. Die Schweizerischen
Bundesbahnen SBB definierten dafür zwei Werte, die bei allen Baureihen
gleich gehalten wurden. Dabei durfte die
Bremskraft während der Dauer von
20 Minuten einen Wert von 137 kN nicht überschreiten. Erreicht wurde diese
Zeit auf der
Nordrampe der Strecke über den Gotthard.
Wenn wir schon bei dieser Strecke sind, kommen wir zur anderen Seite und
somit zur
Südrampe. Diese war etwas länger und daher benötigten die Züge
mehr Zeit. Daher wurde bei den erlaubten Werten noch die Marke für 45
Minuten vorgesehen. Jetzt durfte noch eine
Bremskraft von 118 kN
angewendet werden. Durchaus gute Werte für den 170 Tonnen schwere
Triebzug, der damit die
Bergstrecken der
Staatsbahnen ohne Probleme
befahren konnte.
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