Neben- und Hilfsbetriebe

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Dass wir hier eine Lokomotive mit Pendelzug hatten, zeigt auch die Tatsache, dass die Nebenbetriebe vorhanden waren. Im Gegensatz zu den meisten Triebzügen, wo spezielle Lösungen umgesetzt wurden, war das hier nicht der Fall. Die Lokomotive wurde nach den Regeln dieser Fahrzeuge aufgebaut und daher besass sie nahezu normale Nebenbetriebe. Wir beginnen mit deren Versorgung und dazu müssen wir zum Transformator zurückkehren.

Im Transformator war für diesen Bereich eine eigene Wicklung vorhanden. Diese wurde auf einer Seite jedoch mit dem Rahmen und den Erdungsbürsten verbunden. So musste nur noch eine Leitung durch das Fahrzeug geführt werden.

Ein Aufbau, der es erlaubte, die hier vorhandene Spannung auf einen genauen Wert einzu-stellen. Mit einer Anzapfung in der Primärwicklung entstanden grossen Unterschiede beim Wert der Spannung.

Es stand so eine Spannung von 1000 Volt Wechselstrom zu Verfügung. Diese wurde auch nicht mehr weiter aufbereitet und daher die Leitung direkt mit dem Heizhüpfer verbunden. Dieses Schaltelement diente dazu, dass die folgende Leitung über zwei Schaltzustände verfügte.

Eine Messeinrichtung überprüfte den hier fliessenden Strom. Dieser durfte einen Wert von 365 Ampère nicht überschreiten. Im anderen Fall wurde der Hauptschalter geöffnet. Im Vergleich zu anderen Baureihen war der Wert jedoch sehr gering ausgefallen.

Mit der Spannung haben wir eine ganz normale Zugsheizung erhalten. Der geringe zugelassene Strom stellte kein Problem dar, da ja keine langen Schnellzüge mit der Energie versorgt werden mussten. Für die drei Wagen im geplanten Pendelzug war die Leistung ausreichend. Jedoch gab es bei der Bezeichnung einen grossen und auch wichtigen Unterschied. Bei der Lokomotive Re 450 sprach man neu von einer Zugsammelschiene.

Der Grund für diesen Begriff war, dass diese Zugsammelschiene das ganze Jahr und nicht nur während der Heizperiode eingeschaltet wurde. Das zuvor erwähnte Schaltelement war daher nur wichtig, wenn an der Leitung gearbeitet werden musste, oder es auf dieser einen Kurzschluss gab. In allen anderen Fällen war der Heizhüpfer geschlossen und in den nachfolgenden Leitungen stand die Spannung zur Verfügung.

Auf der Lokomotive wurde die Zugsammelschiene geteilt und anschliessend jede zu einem Stossbalken geführt. Dort waren dann die üblichen Heizsteckdosen vorhanden. Auch wenn auf der Rückseite ein nor-maler Personenübergang vorhanden war, auf das Anbringen eines Heizkabels wurde jedoch verzichtet. Wir haben daher nur die beiden Steckdosen am Ende des Fahrzeuges. Mehr gab es auch nicht, denn die Leitung wurde auf der Maschine nicht genutzt.

Damit können wir die Nebenbetriebe der Lokomotive bereits beenden. Alle auf der Lokomotive vor-handenen Verbraucher, die nicht direkt mit der Versorgung der Fahrmotoren beauftragt wurden, wurden daher an den Hilfsbetrieben angeschlossen. Die bisher betrachteten Nebenbetriebe waren ja nur für die angehängten Wagen vorgesehen. Für die Hilfsbetriebe müssen wir die Betrachtung ebenfalls beim Transformator beginnen.

Bereits bei der Ausstattung im Transformator unterschieden sich die Hilfsbetriebe der Lokomotive von anderen Baureihen. So wurden hier zwei Wicklungen dafür vorgesehen. Bei einer davon stand die bekannte Spannung von 220 Volt zur Verfügung. Bei der zweiten Spule wurde jedoch ein Wert von 800 Volt erreicht. Gerade diese Spannung war speziell, denn sie scheint für die Hilfsbetriebe einer Lokomotive überraschend hoch zu sein.

Mit zwei Spulen müssen wir die getrennten Hilfsbetriebe auch so ansehen. Damit ist klar, dass uns die zweite Wicklung mit 800 Volt mehr interessiert, als die Spule mit den von anderen Lokomotiven her bekannten Werten. Spannend dabei wird auch sein, welche Verbraucher wo angeschlossen wurden. Doch nun zum Netz mit 800 Volt. Eine Spannung, die nicht mehr so lange so hoch sein wird. Der Wechselstrom wurde hier verändert.

Mit 800 Volt wurden die Bordnetzumrichter versorgt. Diese Umrichter wan-delten den einphasigen Wechselstrom der Wicklung in einen Drehstrom um. Diese Umwandlung war jedoch nicht an starre Werte gebunden.

Die vom Bordnetzumrichter erzeugte Spannung variierte zwischen 115 und 380 Volt. Auch die Frequenz war nicht fest. Hier konnten die Werte zwischen 15 und 60 Hertz verändert werden. Wir haben daher eine Lösung wie bei den Fahrmotoren.

Es gab auf der Lokomotive drei Bordnetzumrichter. Dabei stand immer einer für ein Drehgestell zur Verfügung. Wer nun jedoch meint, dass der dritte Um-richter nur als Ersatz vorhanden war, irrt sich.

Auch diese Bauteile hatten ein ansehnliches Gewicht und daher wurden sie genutzt. Wir beginnen die Betrachtung jedoch zuerst mit den Modellen für die beiden Drehgestelle, die mit einer geringen Ausnahme identisch geschaltet wurden.

Über BUR 1, beziehungsweise BUR 2, wurden die Motoren für die Ventilatoren versorgt. Hier kamen daher Drehstrommotoren zur Anwendung, die jedoch durch den Bordnetzumrichter geregelt werden konnten. Wurde die Drehzahl verringert, konnten die Ventilatoren nicht die Menge Luft befördern, wie bei voller Drehzahl. Wir haben der eine Regelung der Leistung erhalten, die jedoch in drei Werten abgestuft war.

Ventilatoren waren für die beiden Fahrmotoren, den dazu gehörenden Umrichter und den Transformator vorhanden. Jedoch erfolgte die Kühlung der Baugruppen mit Ausnahme der Fahrmotoren nicht direkt. Jedoch werden wir deren genauen Aufbau erst betrachten, wenn wir uns den Hilfsbetrieben mit 220 Volt zuwenden. Hier wollen wir jedoch den Weg der Luft ansehen, denn diese musste ja in die Lokomotive kommen und diese wieder verlassen.

Die Luft wurde durch die seitlichen Lüftungsgitter im Dach in den Innenraum gezogen. Das erfolgte bei laufenden Ventilatoren durch den hier entstehenden Unterdruck.

In den Filtermatten erfolgte eine Reinigung und der Hohlraum wurde zur Beruhigung der Luft benötigt. Bis hier gab es keinen Unterschied, denn alle Ventilationen sollten die Luft in diesem Bereich beziehen. Das war auch der Grund für die vielen Gitter.

Die für die Kühlung vorgesehene Luft wurde weiterhin durch den herrschenden Unterdruck in einen Kühlturm gezogen und dort dann durch den Ventilator beschleunigt.

Erst ab jetzt war auch ein geringer Überdruck vorhanden, der für die Kühlung einen grossen Vorteil bedeutete. So stand mehr Luft zur Verfügung und diese konnte mehr Wärme aufnehmen. Der Grund, warum Ventilatoren immer vorher eingebaut wurden.

Bei den Fahrmotoren wurde die Luft über Faltenbälgen zu den Drehstrommotoren geführt. Dort durchströmte sie den Motor und nahm dabei die erzeugte Wärme und allenfalls auch vor-handenen Schmutz auf.

Die Kühlluft konnte dabei durchaus hohe Werte erreichen. So wurde die Ventilation erst mit der vollen Leistung betrieben, wenn die Fahrmotoren eine Temperator von mehr als 130°C hatten. Bei tieferen Werten wurde die Leistung der Ventilatoren reduziert.

Die Kühlluft hatte damit ihre Arbeit getan und sie wurde anschliessend unter der Lokomotive wieder ins Freie entlassen. Eine Lösung, die auch bei den Stromrichtern und beim Transformator genutzt wurde. Jedoch galten hier andere Werte bei der Temperatur und es wurden spezielle Kühlelemente von der Luft umströmt. Die Werte bei der Wärme betrugen beim Transformator 80°C und bei den Stromrichtern nur 55°C.

Speziell war eigentlich nur der Transformator, denn dieser wurde sowohl durch den BUR 1, als auch durch den BUR 2 ge-kühlt. Doch noch fehlt uns der Dritte im Bunde.

Dieser Bordnetzumrichter war für die Versorgung des Motors für den Kompressor vorgesehen. Eine Regelung der Leistung war nicht vorhanden, und die Spannung wurde auf 380 Volt und 50 Hertz geregelt. Zudem war er mit einer Notversorgung versehen worden.

Fiel der BUR 3 wegen einem Defekt aus, konnte keine Druckluft mehr erzeugt werden. Damit das kompensiert werden konnte, wurde nun die Versorgung durch den BUR 2 übernommen.

Das führte dazu, dass die Ventilatoren in diesem Bereich nur noch mit stark liefen, wenn die Druckluft erzeugt werden muss-te. Ein totaler Ausfall der Lokomotive konnte damit verhindert werden und wir kehren wieder zurück zum Transformator.

Die zweite Spule wartet auf uns. Diese hatte zur Erinnerung eine Spannung von 220 Volt und die in der Fahrleitung vorherrschende Frequenz.

Die Wicklung wurde so geschaltet, dass sie galvanisch von der Hochspannung und von der Erde getrennt war. Das erlaubte es die Isolationen im normalen Rahmen auszuführen und nicht für einen Wert von 15 000 Volt. Eine Lösung, die seit Jahren angewendet wurde und auch sonst gibt es nicht viel Neues.

In der abführenden Leitung war zum Schutz eine Schmelzsicherung eingebaut worden. Diese Sicherung war von den älteren Baureihen her bekannt und auch der anschliessend eingebaute Depotumschalter war nicht neu. Trotzdem wollen wir uns diesen etwas genauer ansehen, denn er trennte die Hilfsbetriebe für 220 Volt von der Versorgung und schaltete diese nun einer Steckdose zu. Der Rückleiter wurde auf Erde geschaltet.

Bei der Vorstellung der Ventilation habe ich gesagt, dass die Stromrichter und der Transformator nicht direkt durch die Luft gekühlt wurden. Der Grund dafür lag in der Tatsache, dass auch bei der Isolation viel Gewicht gespart werden sollte. Damit das ging, musste ein Kühlmittel gefunden werden, das diese Eigenschaft besass und das war damals nur mit Flüssigkeiten sicher möglich. Lösungen mit Edelgas waren hier ungeeignet.

Deshalb wurden die Stromrichter und der Transformator in einem Gehäuse eingebaut und dieses mit dem dazu ausge-legten Transformatoröl gefüllt. Dieses verbesserte die Isolation und konnte gleichzeitig die abgegebene Wärme optimal aufnehmen. Durch thermische Effekte wurde neues kühleres Öl zu den Wicklungen geführt. Ein Effekt, der jedoch für eine ausreichende Abkühlung der Bauteile nicht ausreichend wirksam war.

Um diese Kühlung mit Flüssigkeit zu verbessern wurde diese mit einer einfachen Pumpe in Bewegung versetzt. Angeschlossen wurde deren Motor an die mit 220 Volt betriebenen Hilfsbetrieben. An der Stelle der veralteten Seriemotoren, kamen neue Modelle zum Einbau. Diese Wechselstrommotoren zeichneten sich durch eine lange Lebensdauer aus und sie benötigten kaum Wartung. Nachteil war nur, dass deren Drehzahl nicht verändert werden konnte.

Bei einer Ölpumpe spielt das jedoch keine Rolle. So wurde das erwärmte Kühlmittel zu einem im Kühlturm montierten Ölkühler geführt und dort die Wärme an die Luft abgegeben. Die Kühlung wurde so verbessert und war ausreichend bemessen worden. Lediglich beim Transformator waren neu zwei Ölpumpen vorhanden, da dessen Ventilation bekanntlich sowohl vom Bordnetzumrichter 1, als auch vom BUR 2 übernommen wurde.

Die weiteren Verbraucher der Hilfsbetriebe mit 220 Volt waren die zahlreichen Heizungen im Führerstand. Dazu gehörten jene des Pedals und der Frontscheiben. Diese wurden, wie alle anderen Heizungen mit ein-fachen Widerständen betrieben.

Diesem ohmschen Verbraucher war es egal, ob nun Wechselstrom mit 220 Volt und 16 2/3 Hertz ange-schlossen wurde, oder Gleichstrom. Eigentlich war es nur eine Frage vom Gewicht.

Wenn wir noch die Steckdosen im Fahrzeug erwäh-nen, passten diese zu den üblichen Steckern. Jedoch war eine abweichende Frequenz vorhanden. Damit das erkannt werden konnte, wurde dies ange-schrieben.

Sie sehen, dass an den Hilfsbetrieben für 220 Volt Wechselstrom mit Ausnahme der beiden Ölpumpen keine Motoren mehr angeschlossen wurden und das galt auch, wenn wir uns nun den letzten Punkt der Hilfsbetriebe ansehen.

Der letzte Punkt, den wir uns ansehen wollen, ist die Batterieladung. Diese wurde an den Hilfsbetrieben mit 220 Volt angeschlossen und es wurde ein statisch arbeitendes Batterieladegerät verbaut. Neu war auch das nicht, denn das Modell wurde schon bei den älteren Modellen verwendet und es verfügte über eine ausreichende Leistung. Die von diesem Gerät abgegebene Spannung war auf 40 Volt Gleichstrom eingestellt worden.

Wer sich etwas mit den älteren Fahrzeugen befasste, vermisste hier vermutlich die Erzeugung der Druckluft über den Depotstrom. Das ging schlicht nicht, weil dessen Motor am BUR 3 angeschlossen wurde. Jedoch gab es eine Lösung und da kam das Batterieladegerät zum Einsatz. Arbeitete dieses, wurden die Batterien entlastet und die Druckluft auf der Lokomotive konnte ohne Probleme mit dem Hilfsluftkompressor erzeugt werden.

 

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