Steuerung der Lokomotive |
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Zur Steuerung der
Lokomotive war ein mit 36
Volt
betriebenes
Steuerstromnetz
eingebaut worden. Dieses entsprach von der
Spannung
her jenem der Baureihe
Re 4/4 II, so dass problemlos eine
Vielfachsteuerung
der beiden Lokomotiven möglich war. Dabei muss aber auch erwähnt werden,
dass an dieser Spannung seit den ersten elektrischen Lokomotiven nichts
verändert wurde. Die Glühbirnen für die
Beleuchtung
passten daher bei sämtlichen Lokomotiven und
Triebwagen.
Durch den Abstand der
Drehgestelle war es jedoch nicht
möglich die beiden
Batterien
in einem einzigen Kasten unterzubringen. Die Lokomotiven dieser Baureihe
hatten daher zwei
Batteriekasten mit je einer Batterie erhalten. Die Kasten für die Batterien mussten sich somit den Platz zwischen den Drehgestellen mit den Luft-behältern teilten. Wegen dieser Tatsache kam es zum Umstand, dass bei den vier Prototypen die Kasten für die Batterien auf beiden Seiten der Lokomotive vorhanden waren.
Bei der Serie wurden die beiden Kasten für die
Batterien
jedoch auf der gleichen Seite der
Loko-motive angebracht. Daher waren auch hier die
Unterschiede leicht auszumachen.
Geöffnet werden konnte dieser Kasten mit nach unten öffnenden
Klappen. Um diesen zu öffnen mussten zuerst die beiden seitlichen
Verriegelungen geöffnet werden. Danach konnte mit dem Vierkantschlüssel
das Schnappschloss entriegelt werden. Anschliessend öffnete sich die
Klappe automatisch, bis sie waagerecht nach aussen stand. Dadurch bildeten
die Klappen auch gleich die Auflage, damit die
Batterien
leichter ausgebaut werden konnten.
Für den Betrieb der
Lokomotive konnten die Klappen leicht gehoben werden.
Das Schloss schnappte ein und der Deckel blieb geschlossen. Das reichte
jedoch nur, wenn die Lokomotive nicht bewegt wurde. Damit die schweren
Batterien
auf der Fahrt nicht hinausfallen konnten, mussten die beiden seitlichen
Verriegelungen wieder geschlossen werden. Damit war ein sicherer Betrieb
der Lokomotiven erst möglich.
Ersatzbatterien waren daher in nahezu jedem
Bahnhof oder kleineren
Depot
vorhanden. Um die
Spannung
von 36
Volt
zu erreichen, mussten diese
Bleibatterien
jedoch in Reihe geschaltet werden. War die Lokomotive eingeschaltet, wurden die Batterien geladen und die Steuerung ab dem Batterieladegerät mit Energie versorgt. Im Gegensatz zu den bestehenden Lokomotiven wurde hier vermehrt auf Elektronik gesetzt.
Das
führte dazu, dass die Steuerung der
Lokomotive etwas anders aufgebaut wurde. Daher
wurde die Versorgung der Steuerung ab dem
Ladegerät
aufgeteilt und nicht einfach den
Steuerschaltern
zugeführt. Die als Elektronikblock bezeichnete Baugruppe übernahm die eigentliche Steuerung der Lokomotive und stellte die Signale für die Bedienung bereit. Die Versorgung dieses Blockes erfolgte über die beiden vorhandenen Speisungen.
Diese stellten eine
Spannung
von plus minus 15
Volt
zur Verfügung. Sehr fantasievoll wurden diese als Speisung eins und
Speisung zwei bezeichnet. Jede der beiden Speisungen hatte dabei eine
bestimmte Aufgabe bekommen.
Speisung I:
Beginnen wir die Betrachtung der Steuerung dieser
Lokomotiven mit der Speisung I. Hier wurden die
Schutzrelais
und der Auslösekreis für den
Hauptschalter
angeschlossen. Der Auslösekreis umfasst jedoch nur die Funktion, wenn der
Schleuderschutz
mit der vierten Stufen angesprochen hat. Warum das so war, erkennen wir,
wenn wir uns den Schutzrelais zuwenden und deren Funktion ansehen.
Zu diesen
Relais
gehörten die maximal zugelassenen
Ströme bei den
Fahrmotoren,
der Hochspannungsverbindung, bei der Bremserregung, der
Hilfsbetriebe
selber, sowie der
Zugsheizung
und des
Primärstromes.
Ebenfalls vorhanden waren das
Erdschlussrelais
und die Überwachung des
Überschaltwiderstandes.
All diese Relais sorgten bei einem Ansprechen für einen Ausschaltbefehl
des
Hauptschalters
und somit zur Ausschaltung der
Lokomotive.
Die entsprechenden
Relais
waren neu statt mit einer roten Klappe mit weissem Strich mit einer roten
Meldelampe versehen worden. Sprach das Relais an, wurde die Lampe
aktiviert und leuchtete. Damit ein ausgelöstes Relais zurückgestellt
werden konnte, wurde die Rückstellung mit einer einfachen Taste
ermöglicht. Eine Prüftaste konnte die Meldelampe des jeweiligen Relais
aufleuchten lassen. Damit konnte eine defekte Glühbirne erkannt werden.
Die Speisung I war mit einem
Schaltautomaten
abgesichert worden. Löste dieser aus, hätte das unweigerlich zur Folge,
dass die Überwachung ausgefallen wäre. Da die
Relais
jedoch nach dem Prinzip des Ruhestromes arbeiteten, würde in diesem Fall
der
Hauptschalter
ausgelöst und hätte nicht mehr eingeschaltet werden können. Ein Punkt, der
nicht akzeptiert werden konnte und der schnell einen totalen Ausfall
bedeutet hätte.
Daher wurde eine Notspeisung für die Speisung I eingebaut. Bei
Ausfall der Speisung I wurde diese automatisch über die Speisung II mit
Energie versorgt, so war gesichert, dass die
Lokomotive weiter verkehren konnte. Dieses Backup
funktionierte sogar so gut, dass während der Fahrt nicht einmal bemerkt
wurde, dass die Speisung I ausgefallen ist. Der Schaden wurde daher erst
bei einer regelmässigen Kontrolle entdeckt.
Speisung II:
Bei der Speisung II handelte es sich um die Versorgung des
Stufenschalters,
des
Gleitschutzes
und der Feldschwächung der
Fahrmotoren.
Damit haben wir hier die eigentliche Steuerung der
Lokomotive und der
Fahrstufen
angeschlossen. Diese Funktionen waren jedoch ebenfalls für die Lokomotive
sehr wichtig, so dass wir eigentlich keinen Bereich hatten, der nicht
dringend benötigt wurde.
Fiel die Speisung II aus, schaltete die
Lokomotive aus. Jetzt wurde aber der Befehl dazu jedoch
indirekt erteilt, denn durch den Ausfall der
Spannung
sprach der
Überdrehzahlschutz
der Lokomotive an und dieser bewirkte, dass der
Hauptschalter
ausgeschaltet wurde. Mit der Lokomotive konnte die Fahrt nicht mehr
fortgesetzt werden und es musste angehalten werden, weil keine
Zugkraft
mehr aufgebaut werden konnte.
Eine Zusatzschaltung ermöglichte jedoch den Betrieb der
Lokomotive auch mit ausgefallener Speisung II.
Dazu musste jedoch der
Schleuderschutz
ausgeschaltet und die
Stufenschaltersteuerung
auf direkt umgestellt werden. In dieser Betriebsform war daher auch keine
automatische Beschränkung des Maximalstromes vorhanden, so dass der
Lokführer den
Fahrmotorstrom
stets im Auge behalten musste.
Gerade die Bereiche, die an der Speisung II angeschlossen wurden,
verdienen eine nähere Betrachtung. Dabei beginne ich mit der Steuerung des
Stufenschalters
und damit mit der Regelung des
Fahrmotorstromes.
Diese Steuerung wurde entweder durch die Bedienelemente der beiden
Führerstände,
oder durch die
Vielfachsteuerung
mit den notwendigen Signalen versorgt. Dabei reagierte die Steuerung auf
bestimmte eingehende Signale.
Hier soll nur erwähnt werden, dass die Signale für Fahren -; ●; M;
+ und ++, sowie für Bremsen -; ●; + auch von der
Vielfachsteuerung
empfangen wurden. Letztlich gilt aber auch, dass die Stellung ● eigentlich
kein Signal an den
Stufenschalter
schickte. Wurde der Fahrschalter in die Position M verbracht, begann die Steuerung zum Stufenwähler mit der Arbeit und die Fahrstufen wurden zugeschaltet. So wurde pro Sekunde bis zu einem Zuschaltstrom von 2 400 Ampère eine Stufe zugeschaltet.
War dieser Wert erreicht, schaltete die
Stufenschaltersteuerung
automatisch eine weitere
Fahrstufe zu, wenn der
Fahrmotorstrom
unter 2 400
Ampère
sank. Die Steuerung kontrollierte daher den
Strom
an den
Fahrmotoren
selber. Wählte der Lokführer mit dem Fahrschalter die Stellung +, erfolgte die Zuschaltung in drei Fahrstufen pro Sekunde bis zu einem Fahrmotorstrom von 2 150 Ampère. Danach reagierte die Steuerung gleich wie bei der Stellung M.
Daher haben wir hier einen etwas schnelleren Aufbau der
Zugkraft
erhalten. Die maximal mögliche Zugkraft wurde jedoch nicht erhöht. Beide
Stufen erreichten zusammen mit der Feldschwächung einen maximalen
Strom
von 2 600
Ampère.
Die letzte Stellung ++, erweiterte die Stellung +, indem die
Stufen ab 2 150
Ampère
bis zum maximalen
Fahrmotorstrom
von 3 440 Ampère aufgeschaltet wurden. Der Zuschaltwert befand sich in
diesem Fall bei 3 100 Ampère. Der Lokführer musste sich dabei jedoch nicht
mehr um die Einhaltung der maximalen
Ströme
kümmern, denn diese wurden durch die Steuerung überwacht. Nach den 32
Stufen des
Stufenwählers
wurden die beiden Stufen der Feldschwächung zugeschaltet.
Wurde der
Fahrschalter
auf – verbracht, begann die Steuerung den
Stufenschalter
ablaufen zu lassen. Die
Fahrstufen
wurden mit drei Stufen pro Sekunde abgeschaltet, bis die Stufe null
erreicht war, oder der Lokführer in die Stellung ● wechselte. Damit war
die Stellung ● eigentlich kein Signal, das an die Steuerung geschickt
wurde. Vielmehr war es die Möglichkeit den Schaltbefehl für die Steuerung
zu unterbrechen.
Beim elektrischen Bremsen reagierte die Steuerung von der Funktion
her vergleichbar, wie bei den entsprechenden Stellungen beim Fahren.
Jedoch waren nun andere
Ströme
zugelassen. Diese lagen bei 2 250
Ampère.
Hinzu kam, dass die Steuerung den eingestellten Strom halten konnte.
Notfalls schaltete die Steuerung unabhängig vom
Fahrschalter
eine Stufe zu oder ab. Daher regulierte sich beim elektrischen Bremsen die
Steuerung selber und ein gleichbleibender Strom konnte erreicht werden.
Die am
Fahrschalter
vorhandenen Stellung 0 hatte mit dem
Stufenschalter
nur indirekt zu tun. Wurde der Fahrschalter in diese Stellung verbracht,
wurden durch die Steuerung der
Trennhüpfer
zu den Fahrmotoren geöffnet und die
Zugkraft
fiel schlagartig aus. Die
Fahrstufen
liefen danach spannungslos bis auf null ab. Jedoch konnten die Trennhüpfer
so lange nicht schliessen, wie der Stufenschalter ablief. Erst wenn das
erfolgte, begann die Steuerung wieder mit den Zuschaltungen.
Da bei der
Lokomotive Re 6/6 jedoch viel mehr Elektronik vorhanden
war, mussten die Signale umgewandelt werden. Die elektronischen Signale
wurden von analog zu digital umgewandelt und umgekehrt. So funktionierte
die
Vielfachsteuerung
IIId
mit der Baureihe Re 6/6. Die Lokomotiven wurden dazu mit den entsprechenden Leitungen ausgerüstet. Dazu wurde bei jedem Führerstand zwischen den Puffern am Stossbalken eine entsprechende Steckdose montiert.
Da aber die Einführung der
automatischen Kupplung
geplant war, wurde auch eine weitere Steckdose unter dem
Puffer
angebracht. Daher hatten die ersten
Lokomotiven dieser Baureihe vier Steckdosen erhalten.
Bei den letzten Maschinen verzichtete man jedoch darauf. Das für die Vielfachsteuerung benötigte Kabel vom Typ III wurde im Maschinenraum mitgeführt. Damit konnten die Triebfahrzeuge verbunden werden. Die maximal erlaubte Zahl war jedoch beschränkt worden.
So durften maximal zwölf
Triebachsen
in
Vielfachsteuerung
verkehren. Faktisch bedeutete das, dass die
Lokomotiven Re 6/6 nur in
Doppeltraktion
von zwei Lokomotiven verkehren durften.
Eine Eigenart dieser
Vielfachsteuerung
war, dass sie den Betrieb mit
Steuerwagen
zuliess. Diese Möglichkeit bestand auch bei den hier vorge-stellten
Lokomotiven. Technisch gesehen gab es keinen Grund,
warum die
Fernsteuerung
ab Steuerwagen nicht ging. Jedoch konnten die Schubkräfte der Re 6/6 zu
hoch werden, so dass diese Baureihe mit einem Verbot für die Fernsteuerung
ab Steuerwagen belegt wurde.
Ein Fahrzeug-Trennschalter ermöglichte es, die
Lokomotive elektrisch von der
Vielfachsteuerung
abzutrennen. Dieser Schalter besass die drei Stellungen 1, ½, 0. Auf der
Stellung 1 war die Lokomotive normal im Betrieb. Somit war diese Position
der Grundstellung des Schalters. Eine Vielfachsteuerung der Lokomotive war
jedoch nur in dieser Stellung möglich. Die anderen Stellungen boten mehr
oder weniger Funktionen.
Wurde der Schalter in die Stellung ½ verbracht, konnte zum
Beispiel ab einer defekten
Lokomotive Re 6/6 eine Maschine der Baureihen
Re 4/4 II oder
Re 4/4 III ferngesteuert werden. Die Lokomotive
der Baureihe Re 6/6 funktionierte dann wie ein
Steuerwagen,
es war also nur noch die
Fernsteuerung
einer anderen Maschine möglich. Einfach gesagt, es waren nur noch die
Bedienelemente im
Führerstand
vorhanden.
Ohne diesen Trick war grundsätzlich nur die
P-Bremse
aktiv. Der Grund war bei der
Vielfachsteuerung
zu finden, denn die Stellung des
Bremsumschalters
wurde über die Leitung auf jede angeschlossene Lokomotive übertragen.
Jedoch galt das nicht für die Wagen. Auf der Stellung 0 waren auch die Be-dienelemente im Führerstand ausge-schaltet. Die Vielfachsteuerung erkannte die Befehle von der Leitung nicht mehr. Im Verbund mit mehreren Lokomotiven war die Maschine der Baureihe Re 6/6 wie ein Wagen geschaltet.
Wobei die Trickschaltung mit der
R-Bremse
jetzt nicht mehr funktionierte, da die so geschaltete
Lokomotive im System
IIId
nicht mehr erkannt wurde.
Wie jede
Lokomotive, die über eine
Viel-fachsteuerung
ferngesteuert werden kann, verfügten auch diese Maschinen über einen
Schleuder- und
Gleitschutz.
Diese Einrichtung, die nur bei einer ferngesteuerten Lokomotive zwingend
notwendig war, war auch bei besetzter Maschine aktiv. Dabei arbeitete
dieser
Schleuderschutz
in vier Stufen, wobei die vierte Stufe den
Überdrehzahlschutz
enthielt.
Auf der ersten Stufe des aktivierten
Schleuderschutzes
wurde dem Bedienpersonal durch blinken einer Meldelampe mitgeteilt, dass
die Drehzahl einer
Achse
von denjenigen der anderen Achsen abweicht. Der Lokführer hatte nun die
Möglichkeit mit Hilfe des
Sanders
die
Haftreibung
zu verbessern, oder durch anlegen der Schleuderbremse die zweite Stufe des
Schleuderschutzes manuell auszulösen. Wobei die Schleuderbremse beim
elektrischen Bremsen nicht funktionierte.
Reichten diese Massnahmen nicht aus, wurde in der zweiten Stufe
die Schleuderbremse der betreffenden
Achse
angelegt. Die Steuerung legte dabei jedoch im Gegensatz zum Lokführer nur
bei der betroffenen
Triebachse
die Schleuderbremse an. Diese zweite Stufe war jedoch nur beim
Schleuderschutz
aktiv. Der
Gleitschutz
hätte bei dieser Stufe nur ein blockieren der
Räder
bewirkt und das sollte ja verhindert werden.
Wenn das noch nicht den erwarteten Effekt brachte, wurde der
Stufenschalter
bei der Stufe drei notfalls abgeschaltet. Die Steuerung schaltete jedoch
die
Fahrstufen
nicht mehr hoch. So dass der Lokführer manuell wieder hoch schalten
musste. So konnte mit der
Lokomotive Re 6/6 über längere Zeit im
Grenzleistungsbereich gefahren werden. Dabei trat oft das markante Pfeifen
des
Makroschlupfes
auf. Ein Phänomen, das besonders bei dieser Lokomotive auftrat.
Der
Überdrehzahlschutz
schaltete den
Hauptschalter
aus, sobald vom
Schleuderschutz
eine
Achse
gemeldet wurde, welche mit mehr als 154 km/h drehte. Der
Überdrehzahlschutz war auch aktiv, wenn sämtliche Achsen mit gleicher
Geschwindigkeit drehten und dieser Wert erreicht wurde. Diese Funktionen
des Schleuder und
Gleitschutzes
waren mit den
Lokomotiven der Baureihe
Re 4/4 II identisch.
Bei einer
Lokomotive Re 6/6 konnte im Gegensatz zu den Maschinen
der Baureihe
Re 4/4 II der
Überdrehzahlschutz
nicht separat abgetrennt werden, da dieser bei der Lokomotive Re 6/6 im
Schleuderschutz
integriert wurde. Mit ausgeschaltetem Schleuderschutz durfte die
Lokomotive nicht mehr ferngesteuert werden, da die Schutzfunktionen nicht
mehr aktiv waren. Man musste die Lokomotive nun an die Spitze setzen und
manuell bedienen.
Damit beenden wir die Steuerung der
Lokomotive. Natürlich haben wir noch nicht alle Bereiche
abgedeckt. Jedoch sind diese Bereiche sehr direkt mit der Bedienung der
Lokomotive und dem darauf beschäftigten Personal verknüpft. Daher werden
diese Bereiche im folgenden Abschnitt mit der Bedienung der Lokomotive
genauer vorgestellt werden.
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