Neben- und Hilfsbetriebe |
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Die Nebenbetriebe eines
Triebzuges
wurden oft umfangreicher ausgeführt, als das bei
Lokomotiven
der Fall war. Der Grund dafür waren die bei solchen Fahrzeugen möglichen
anderen Lösungen für die
Zugsammelschiene.
Die Hersteller mussten sich daher schlicht nicht an vorhandenen Fahrzeugen
orientieren. Wenn wir jedoch den RAe TEE II in diesem Bereich etwas
genauer ansehen, werden wir schnell erkennen, dass das hier nicht so war.
Die hier, wie bisher üblich, als
Zugsheizung
bezeichnete Einrichtung wurde entweder vom
Transformator,
oder direkt aus der
Fahrleitung
versorgt. Es entstanden so drei verschiedene
Spannungen,
die bei 1 000, 1 500 und 3 000
Volt
lagen. Lediglich bei Fahrten unter
Wechselstrom
wurden die benötigten Spannungen für die Zugsheizung ab der
Primärwicklung
abgenommen. Einfach gesagt, der Anschluss erfolgte auf die übliche Weise.
Damit haben wir jedoch die Situation
erhalten, die jeder international verkehrende Wagen kannte. Dabei mussten
diese Fahrzeuge damals ebenfalls die vier Lösungen unterstützen. Bisher
waren das jedoch nur
Widerstände
für die
Heizung.
Diese sind gegenüber den
Spannungen
und den Systemen sehr stabil. Kompliziert wurde die Angelegenheit bei
Lüftungen. Nur, warum sollte man bei einem
Triebzug
diese Lösung wählen?
Schütze, die an der Systemwahl angeschlossen wurden,
schalteten die richtige
Spannung
zur
Zugsheizung.
Damit wäre es sogar möglich gewesen, die Zugheizung bei einem geschleppten
Zug ab der
Hilfslokomotive
zu versorgen. Da jedoch die Steckdosen an der
Front
nicht montiert wurden, war das schlicht nicht möglich. Zudem, nur mit der
Zugsheizung, hätte die Anlage auf dem
Triebzug
schlicht gar nicht mehr korrekt funktioniert.
Eingeschaltet wurde die
Zugsheizung
das ganze Jahr. Daher hätte man sie, wie heute üblich, als
Zugsammelschiene
bezeichnen müssen. Die durch den
Triebzug
geführte Leitung versorgte dabei lediglich die Heizregister der
Klimaanlagen
mit
Spannung.
Wie diese
Widerstände
bei den unterschiedlichen Spannungen der Leitung zu schalten sind, wussten
die Erbauer von den zahlreichen damals international eingesetzten
Reisezugwagen.
Der Grund für diese Lösung, lag bei den
Hilfsbetrieben
und der damit verbundenen Möglichkeit auf andere Geräte, als die bei den
Eisenbahnen üblichen Modelle, zurückgreifen zu können. Es lohnt sich
daher, wenn wir uns nun den Hilfs-betrieben zuwenden. Die Hilfsbetriebe des Triebzuges stellten die Erbauer des elektrischen Teiles vor eine grosse Herausforderung. Diese Einrichtungen mussten unter allen vier Systemen einwand-frei funktionieren.
Das war mit den in der Schweiz üblichen
Lösungen mit 220
Volt
und 16 2/3
Hertz
schlicht nicht möglich. Daher mussten andere Ansätze gefunden werden. Die
Lösung war schliess-lich ein komplett neuer Ansatz für die Versorgung der
Hilfs-betriebe. Es wurde für die Hilfsbetriebe eine Lösung gewählt, die völlig unabhängig von den Systemen arbeitet. Dabei wählte man die im Landesnetz übliche Lösung mit 380 Volt und 50 Hertz Drehstrom.
Das erlaubte, dass insbesondere im
Speisewagen,
Geräte aus dem normalen Handel verwendet werden konnten. Daher war zum
Beispiel der Kühlschrank mit dem in normalen Haushalten identisch. Auch
bei anderen Bauteilen konnte man ähnliche Lösungen finden.
Somit war klar, dass für die
Hilfsbetriebe
eine
Umformergruppe
eingebaut werden musste. Diese musste jedoch so ausgelegt werden, dass
alle daran angeschlossenen Geräte betrieben werden konnten. Es war daher
wichtig, dass der Verbrauch bei den Hilfsbetrieben genau berechnet wurde.
Beim
Triebzug
der Reihe RAe TEE II berechnete man eine benötigte
Leistung
von 200 kVA. Nur bedingt eingerechnet wurden dabei jedoch spätere
Erweiterungen.
Wurde der
Triebzug
jedoch unter
Wechselstrom
betrieben, wurde der Motor der
Umformergruppe
mit 1 500
Volt
versorgt. Die
Spannungen
stammten jedoch von einer eigenen
Spule
und sie wurde, wie schon bei den
Fahrmotoren,
je nach Wert in der
Fahrleitung
durch die Systemwahl so geschaltet, dass ein einheitlicher Wert bei der
Spannung vorhanden war. Anschliessend erfolgte die Umwandlung der Spannung
in
Gleichstrom.
Auch hier mit der Hilfe der Dioden aus Silizium.
Damit haben wir nun die beiden für den
Wellenstrommotor
benötigten
Spannungen
erhalten. Der weitere Weg zur
Umformergruppe
war nun einfach, denn dieser wurde, wie schon die
Fahrmotoren,
über den Umschalter der Betriebsart genommen. Dieser Umschalter hatte
dabei ähnliche Aufgaben, wie bei den Fahrmotoren. Jedoch konnte man sich
hier auf die Umschaltung der beiden
Wicklungen
beschränken, denn es war keine Regelung nötig.
Neben dem Drehstromgenerator für die
Hilfsbetriebe,
waren noch der Erreger für die
Umformergruppe
selber und der Erreger für die elektrische
Widerstandsbremse
des Zuges an der Welle angebaut worden. Einfach gesagt, man hatte einen
Motor, der bei allen vier Systemen betrieben werden konnte. Daher wurde
dessen drehende Bewegung gleich für alle anderen benötigten Nebenbereichen
genutzt. Es entstand eine universelle Umformergruppe.
Nachteilig bei dieser Lösung war nur, dass
sich die
Frequenz
im Drehstromnetz bei Schwankungen in den Anlagen mit
Gleichstrom
verändern konnte. Bahnen mit Gleichstrom kennen sehr grosse Toleranzen bei
der
Spannung.
In der Folge wurde der
Drehstrom
in dieser Betriebsart mit stetig wechselnder Frequenz erzeugt. Da die
Frequenz jedoch nur geringfügig änderte, konnten die Geräte trotzdem
betrieben werden.
Damit kommen wir zu den Verbrauchern an den
Hilfsbetrieben.
Diese wurden ab der
Umformergruppe
mit der benötigten
Spannung
versorgt. Alternativ dazu konnte der
Triebzug
im Unterhalt auch an eine Steckdose angeschlossen werden. Dabei kam jedoch
nicht der
Depotstrom,
sondern das normale Landesnetz im Gebäude zur Anwendung. Daher waren die
seitlichen Steckdosen dafür ausgelegt worden. Da diese jedoch in Europa
nicht einheitlich waren, klappte das nur in der Schweiz.
Speziell war, dass die Leitung der
Hilfsbetriebe
durch den ganzen Zug geführt wurde. Damit stand deren Energie in den
anderen Wagen des Zuges auch zur Verfügung. Damit haben wir hier auch
umfangreichere Hilfsbetriebe erhalten, die grundsätzlich zu einer eigenen
Zugsammelschiene
mit
Drehstrom
wurden. Es lohnt sich, wenn wir nun die Wagen ansehen werden. Dabei
beginne ich bei den normalen Sitzwagen, da sie einfach waren.
Bei den normalen Sitzwagen, wurden daran die
Klimageräte
angeschlossen. Dies umfasste den
Kühler
und die
Ventilatoren
für die Lüftung der Abteile. Nicht an den
Hilfsbetrieben
angeschlossen wurden die Heizregister. Diese bestanden aus normalen
Widerständen.
Wiederstände arbeiten von den Systemen unabhängig, als wurde deren
Leistung
nicht auch noch über den
Umformer
geleitet. Eine Lösung, die wertvolles Gewicht sparte.
Wenn wir zum
Speisewagen
wechseln, wurden dort die von den Wagen her bekannten Verbraucher an den
Hilfsbetrieben
angeschlossen. Dazu kamen jedoch auch noch die Kühlgeräte in der Bar. Da
die Küche jedoch im
Maschinenwagen
war, war diese davon nicht betroffen und wurde damit zu einem Teil des
Maschinenwagens. Somit hatte der Speisewagen eigentlich nicht unbedingt
viel mehr Verbraucher erhalten. Nur es gab noch einen wichtigen Punkt.
Vielmehr hatte diese Einrichtung ein
stattliches Gewicht und hätte so dazu geführt, dass die
Achslasten
des
Maschinenwagens
zusätzlich erhöht worden wären. Damit wäre dieser zu schwer geworden. Die meisten Bauteile, die an den Hilfsbetrieben angeschlossen waren, wurden jedoch im Maschinenwagen konzentriert. Dazu gehörten die Verbraucher in der Küche und natürlich die benötigten Hilfsbetriebe im Maschinenwagen selber.
Dabei beginnen wir mit den beiden
Kompressoren.
Diese waren mit einem
Druckschwank-ungsschalter
versehen, der verhinderte, dass sie dauernd liefen. Man konnte bei diesem
Zug so die Lärmbelästigung etwas reduzieren. Damit die Schwingungen und Bewegungen der arbeitenden Kompressoren nicht auf den Maschinenwagen übertragen wurden, waren Silentblöcke zur Montage verwendet worden. In den Leitungen wurden zudem bewegliche Elemente eingebaut.
Es war daher im Zug nicht zu spüren, wenn der
Kompressor
seine Arbeit aufnahm. Sie sehen, dass auch bei den
Hilfsbetrieben,
sehr darauf geachtet wurde, dass möglichst wenig Lärm erzeugt wurde.
Somit bleibt bei den Verbrauchern der
Hilfsbetriebe
nur noch die
Kühlung
der Bauteile für die Traktionsausrüstung übrig. Dabei beginnen wir deren
Betrachtung mit dem
Transformator.
Dieser wurde nicht direkt mit einem
Ventilator
gekühlt, sondern er hatte eine Kühlung mit Flüssigkeit erhalten. Das dabei
verwendete
Kühlmittel,
war das zur
Isolation
benötigte
Transformatoröl.
Somit gab es hier zu den anderen Fahrzeugen keine grossen Unterschiede.
Damit war deren
Kühlung
optimal und das
Kühlmittel
wurde im Gehäuse immer heisser. Damit ein langfristiger Betrieb möglich
wurde, wurde das
Öl
einem Ölkühler zugeführt. Dort kühlte es an den kalten Wänden ab und
konnte wieder zu den
Wicklungen
geleitet werden.
Für die
Luftkühlung
waren diverse
Ventilatoren
eingebaut worden. Diese hatten ihre eigenen Bauteile erhalten. Dabei
greifen wir zuerst wieder den
Transformator
auf. Die über die seitlichen
Lüftungsgitter
angesagte und gereinigte Luft, wurde im Ventilator beschleunigt und
anschliessend am Ölkühler vorbeigeführt. Damit wurde dieser zusätzlich
abgekühlt. Jedoch hatte diese
Kühlluft
ihre Aufgabe damit noch nicht abgeschlossen. Die vom Ölkühler erwärmte Luft wurde anschliessend noch zur Kühlung der benötigten Anfahr-widerstände genutzt. Diese wurden jedoch nicht nur bei Fahrten unter Gleichstrom genutzt, so dass sie dauernd gekühlt werden mussten.
Die Luft hatte danach jedoch genug Wärme
aufgenommen und wurde unter dem
Maschinenwagen
wieder ins Freie entlassen. Mit Ausnahme der
Anfahrwiderstände
entsprach dieser Pfad den anderen Baureihen. Für die Fahrmotoren musste eine leicht veränderte Lösung gefunden werden. Auch hier bezog der Ventilator die Luft über die seitlichen Lüftungsgitter. Anschliessend wurde sie durch die Kanäle zu den Fahrmotoren geführt.
Im Bereich der
Drehgestelle
war dafür jedoch schlicht kein Platz vorhanden, daher nutzte man dort den
Rahmen des Drehgestells als Luftkanal und konnte so die
Kühlluft
ohne zusätzlichen Platz zu benötigen, zu den
Fahrmotoren
führen.
Im
Fahrmotor
wurde die
Kühlluft
schliesslich durch die
Wicklungen
und
Rotoren
gepresst. Dabei nahm sie die Wärme auf und führte auch Verschmutzungen ab.
So wurden die Fahrmotoren jederzeit sauber gehalten. Damit das noch
verbessert werden konnte, wurde die Kühlluft in den
Lüftungsgitter
mit Hilfe von
Filtermatten
zusätzlich gereinigt. Nötig war dies, da die Luft seitlich stärker
verschmutzt war und so keine optimale
Kühlung
erlaubt hätte.
In diesem Punkt baute man die
Ventilation
auf den Erfahrungen mit den in
Pendelzügen
verkehrenden
Lokomotiven
der Baureihe Re 4/4 auf. Dort
hatte sich diese Notwendigkeit gezeigt. Jedoch hatte die Lösung hier auch
Nachteile. Da die Gitter im hellen Bereich des Anstriches angeordnet
wurden, fielen sie schnell durch die Verschmutzung auf. Das wollte nicht
so richtig zum Zug passen, war jedoch nicht anders zu lösen.
Viele Verbraucher, die in der Regel bei den
Hilfsbetrieben
angeschlossen wurden, waren hier schlicht nicht zu finden. Entweder wurde
eine Lösung mit der
Spannung
des
Bordnetzes
gewählt, oder aber die Hilfsbetriebe waren schlicht ungeeignet. Dazu
gehörte zum Beispiel die Anzeige der Spannung in der
Fahrleitung.
Diese konnte hier nicht über die Hilfsbetriebe erfolgen, weil sonst
falsche Werte angezeigt worden wären.
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