Traktionsstromkreis |
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Ausgelegt wurde die
Lokomotive der Baureihe Re 6/6 für eine Versorgung ab
einer
Fahrleitung
mit einphasigem
Wechselstrom
von 15 000
Volt
und 16 2/3
Hertz.
Weitere
Stromsysteme
waren zwar nicht vorgesehen, jedoch wurde gefordert, dass mit der Maschine
auch unter einer
Fahrleitungsspannung
von 11 000 Volt gefahren werden konnte. Diese Forderung war für Fahrten
nach Domat-Ems und somit auf dem Netz der RhB nötig.
Dieses Problem wurde gelöst, indem man das
Relais
zu Überwachung der minimalen Spannung mit einem Wert von 9 500 Volt sehr
tief einstellte. Es musste jedoch berücksichtig werden, dass dabei bei der
Maschine eine geringe Leistung zur Verfügung stand. Da die bei der RhB
befahrenen Strecken jedoch keine grossen Steigungen hatten und die
Leistung bei dieser Baureihe sehr hoch war, stellte das kein Problem dar.
Die
Fahrleitungsspannung
wurde mit zwei auf dem Dach der
Lokomotive montierten
Stromabnehmern
auf das Dach übertragen. Die Bestimmung der Position war bei diesen
Maschinen nicht sehr einfach. Da nur ein virtueller Drehpunkt vorhanden
war, stimmt der logische Punkt eigentlich nicht genau. Trotzdem wurden die
Stromabnehmer mittig über den beiden äusseren
Drehgestellen
montiert. Man nutzte einfach die vorhandenen Toleranzen aus.
Sondern
die leichtere Bauweise dieser
Stromabnehmer
war der Grund für die Wahl dieser Modelle. Zudem funktionierten sie gut.
Die Montage mit dem Knick nach aussen, übernahm man hingegen von den
Lokomotiven
Re 4/4 II. Um den Stromabnehmer zu heben, musste mit Hilfe von Druckluft die Kraft der Senkfeder aufgehoben werden. Dadurch gewann die ebenfalls vorhandene Hubfeder an Überhand und hob den Stromabnehmer.
Dabei war die Konstruktion dieses
Stromabnehmers
mit einer Höhenbe-grenzung versehen worden. Daher konnte sich der Bügel
bei fehlender
Fahrleitung
nicht vollständig durchstrecken. Im Betrieb ergaben sich dadurch jedoch
keine Nachteile. Ausgerüstet wurden diese Stromabnehmer mit doppelten Schleifleisten, die in einer beweglichen Wippe montiert wurden. Die auswechselbaren Schleif-stücke bestanden, wie schon bei älteren Modellen aus Kohle.
Zudem waren die
Notlaufhörner
isoliert ausgeführt worden. Mit einer Breite von 1 450 mm entsprachen
diese
Schleifleisten
jedoch den maximalen Vorgaben der Schweizerischen Bundesbahnen SBB.
Miteinander verbunden wurden die beiden
Stromabnehmer
mit einer
Dachleitung.
Die Trennstellen der Dachsegmente wurden mit Litzen verwirklicht. Solch
eine Litze war auch beim Stromabnehmer vorhanden, so dass auf das Dach
gestiegen werden musste, wollte man einen Stromabnehmer abtrennen. Bei den
Maschinen mit den Nummern 11 601 und 11 602 gab es zudem eine Litze im
Bereich des
Gelenkes.
Verbunden wurde diese
Dachleitung
mit dem auf dem Dach montierten
Hauptschalter.
Es gab keine Einrichtungen zum Schutz der Dachleitung. Damit können wir
zum Hauptschalter und seinen Kontakten wechseln. Parallel zu diesen
Schaltkontakten wurde, ebenfalls auf dem Dach, ein
Erdungsschalter
montiert. Dieser Schalter sorgte dafür, dass die gesamte elektrische
Ausrüstung der Hochspannung auf Erde geschaltet wurde.
Dieser
Drucklufthauptschalter
war vom Typ BDTF 20 k 200 und er wurde mit Hilfe von
Druckluft
betrieben. Sein herausstechendes Merkmal war die sehr hohe Schaltleistung.
Er war daher in der Lage hohe Kurz-schlussströme sicher zu schalten.
Nach dem
Hauptschalter
mit dem
Erdungsschalter
folgten schliesslich der Überspannungsableiter und die
Dachdurchführung.
Der Spannungsableiter sorgte dafür, dass die installierten Baugruppen vor
zu hohen
Spannungen
geschützt wurden. Blitzschläge wurden daher auf das Dach abgeleitet und
nicht über den
Isolator
der Dachdurchführung, die letztlich die Spannung in den
Maschinenraum
leitete.
Bis hier kann die hier vorgestellte
Lokomotive noch mit den vorhandenen Modellen der
Baureihe
Re 4/4 II verglichen werden. Nicht nur, dass die
identische Anordnung der Bauteile verwendet wurde, vielmehr wurden die
gleichen Bauteile verwendet. Mit der Zuleitung zum
Transformator
ändert sich dies jedoch grundlegend und ab jetzt wird die Baureihe Re 6/6
eine spezielle Lokomotive, die es so nicht oft geben sollte.
Da für die hohe installierte
Leistung
der
Lokomotiven
wurde eigentlich ein grosser schwerer
Transformator
benötigt. Dieser musste zudem wegen den
Achslasten
möglichst in der Mitte der Lokomotive eingebaut werden. Bei den
Lokomotiven Re 6/6 war das jedoch nicht möglich, denn für diese Lösung
fehlte schlicht der Platz über dem mittleren
Drehgestell.
Zudem hätte man die Achslasten mit dieser Lösung nie in den Griff
bekommen.
Zudem wurden die
Transformatoren
kleiner und fanden im
Maschinenraum
auch den nötigen Platz. Wer nun jedoch meint, dass zwei unabhängige
Stränge gebaut wurden, irrt sich, denn bei diesen
Lokomotiven wählte man eine ganz andere Lösung. Die Spannung von Hauptschalter wurde von der Dachdurchführung der Primärspule, des als Regu-liertransformator bezeichneten Modells zugeführt. Damit die Leitung möglichst kurz wurde, montierte man diesen Transformator zwischen den Drehge-stellen zwei und drei und damit beim Hauptschalter.
Die
Spannung
wurde schliesslich von der
Spule
über
Erdungsbürsten
zu den
Schienen
abgeleitet. Es ent-stand ein geschlossener
Stromkreis
und es konnte
Leistung
übertragen werden. Um Gewicht einzusparen zu können, wurde dieser Transformator in Sparschaltung aufgebaut. Dadurch wurden die Anzapfungen direkt an der Primärspule angeschlossen und die sekundäre Spule konnte entfallen.
Bei dieser
Lokomotive wurden insgesamt 32
Anzapfungen
verwendet. Speziell war jedoch, dass die an den Anzapfungen maximal
mögliche
Spannung
25 000
Volt
betragen konnte. Somit wurde eigentlich der
Fahrdraht
an einer Anzapfung angeschlossen.
Damit kommen wir, wie bei den anderen Modellen der Schweizerischen
Bundesbahnen SBB zum
Stufenschalter,
die die
Spannung
regulierte. Dieser Stufenschalter war direkt beim Reguliertransformator
eingebaut worden und befand sich im gleichen Gehäuse. Verwendet wurde hier
ein Stufenschalter, der als
Stufenwähler
bezeichnet, schon bei den
Lokomotiven der Baureihe
Re 4/4 II verwendet wurde.
Damit die Leistungen der Baureihe Re 6/6 erst möglich wurden, musste man die Fahrstufen beim Stufenwähler mit hohen Spannungen regulieren.
Daher lagen die
Spannungen
der 32
Anzapfungen
bei Wer-ten zwischen 1 904
Volt
und 25 000 Volt. Wir haben somit einen Hochspannungsschalter erhalten. Die im Stufenwähler zwischen 1904 Volt und maximal 25 000 Volt regulierte Spannung wurde nicht direkt den Wendeschaltern zugeführt. Diese hatten, wie die Fahrmotoren eher geringere Spannungen, konnten aber hohe Ströme bewältigen. Zudem fehlte noch die notwenige galvanische Trennung.
Daher wurde die
Spannung
vom
Stufenschalter
einer Hochspannungsleitung, die innerhalb des
Maschinenraumes
geführt wurde, zugeführt.
Geendet hatte diese Hochspannungsleitung beim
Leist-ungstransformator und somit beim zweiten
Transformator
der
Lokomotive. Dieses Modell wurde nun im Bereich zwischen
den
Drehgestellen
eins und zwei montiert. Das hatte zur Folge, dass die Hochspannungsleitung
bei den
Prototypen
mit den Nummern 11 601 und 11 602 über das
Gelenk
geführt wurde. Letztlich wurde die
Spannung
über die
Primärspule
der
Erdung
zugeführt.
Mit der in diesem
Transformator
eingebauten sekundären
Spule
haben wir eine von der Erde unabhängige
Spannung
erhalten. Zudem war diese nun geringer und passte zu den
Fahrmotoren
der
Lokomotive. Anzapfungen im Bereich dieser sekundären
Spule gab es jedoch nicht mehr, so dass dieser Transformator über ein
festgelegtes Übersetzungsverhältnis verfügte. Man könnte diesen
Transformator auch mit den in anderen Bereichen verwendeten
Trenntransformatoren
vergleichen.
Die
Spannung
ab dem zweiten
Transformator
wurde nun den Wendeschaltern zugeführt. Dabei war jedem
Drehgestell
ein eigener Wendeschalter zugeordnet worden. Fiel einer davon aus, wurde
daher ein komplettes Drehgestell verloren. Dabei gruppierten die
Wendeschalter die
Spulen
der
Fahrmotoren
so um, dass die Fahrrichtung geändert wurde. Eine Umschaltung für den
elektrischen Bremsbetrieb gab es jedoch nicht.
Speziell war, dass man bei den Wendschaltern der Lokomotive Re 6/6
die Lösung mit sich drehenden Walzen der früheren Baureihen aufgab. Die
Kontakte wurden hier mit einem pneumatischen Schlitten geschaltet. Daher
wurde der Wendeschalter schneller und die Kontakte konnten übereinander
angeordnet werden. Eine neutrale Schaltung gab es nicht mehr, da immer
eine definierte Fahrrichtung vorhanden war.
Die sechs
Fahrmotoren
waren als
Wechselstrommotoren
konstruiert worden und wurden parallel geschaltet. So konnte ein defekter
Motor elektrisch abgetrennt werden. Dies erfolgte mit Hilfe des Trenners
zum Fahrmotor und des zugehörigen
Trennhüpfers.
Die
Lokomotive konnte dann noch mit fünf Fahrmotoren weiter
eingesetzt werden. Dabei stand immer noch mehr
Leistung
zur Verfügung als bei manch anderer Lokomotive.
Jedoch erreichte man auch so den geforderten Wert mit den 32
Fahrstufen
nicht mehr. Durch die zusätz-liche Shuntung der Feldwicklung der
Fahrmotoren
wurde eine Feldschwächung ermöglicht und es ent-standen zwei zusätzliche
Fahrstufen. Es lohnt sich, wenn wir uns die Kenndaten bei den Lokomotiven dieser Baureihe genauer ansehen. Die Leistungsgrenze lag bei den Prototypen bei 104 km/h. Wobei jetzt jedoch nur die 32 Fahrstufen vom Stufenschalter geschaltet waren.
Dabei konnte eine
Zugkraft
von 267 kN entwickelt werden. Mit dem
Booster,
also mit den beiden Stufen der Feldschwächung, wurden letztlich die bei
Höchstgeschwindigkeit
geforderten Werte erreicht. Durch leichte Veränderungen bei den in Serie gebauten Lokomotiven gab es eine Änderung bei den Kenndaten. Zwar wurde auch hier die letzte Stufe beim Stufenschalter bei 104 km/h geschaltet.
Nun stand aber eine
Zugkraft
von 270 kN zur Ver-fügung. Auch hier wurden letztlich die 195 kN bei 140
/h mit Hilfe der beiden Stufen der Feld-schwächung problemlos erreicht.
Trotz den geänderten Werten, konnten die Serie und die
Prototypen
als gleich angesehen werden.
Die
Leistung
der
Lokomotive wurde jetzt im Dauerbetrieb mit einem Wert
von 7 440 kW (10 118 PS) angegeben. Während einer Stunde und damit dem
Wert, der zur eigentlichen Leistung in den Datenblättern diente, stand
eine Leistung von nicht weniger als 8 020 kW (10 907 PS) zur Verfügung.
Damit kann gesagt werden, dass der angegebene Wert von 10 600 PS eher
einem phantasievollen Wert zwischen diesen beiden Angaben entsprach.
Diese ist bei der erlaubten
Höchstgeschwindigkeit
und so-mit beim mechanischen Aufbau, namentlich bei den
Getrieben
identisch. So entstanden die Unterschiede wirk-lich nur bei der
elektrischen Ausrüstung. Wir haben einen direkten Vergleich. Die Leistungsgrenze wurde hier bei 100 km/h erreicht, das lag nur leicht unter der Baureihe Re 6/6. Dabei stand eine Zugkraft von 170 kN zur Verfügung. Es fehlten also schlicht 100 kN.
Damit ist auch die Behauptung, die
Lokomotive Re 6/6 sei nur eine um ein
Drehgestell
erweiterte
Re 4/4 II widerlegt. Bei vergleichbarer
Geschwindigkeit erreichte die grosse „Schwester“ fast die doppelte
Leistung.
Zudem fehlte bei der Baureihe
Re 4/4 II der
Booster.
Noch eindrücklicher wirken die Daten der Baureihe Re 6/6, wenn man
sich die
Stundenleistung
ansieht. Bei der Baureihe
Re 4/4 II stand in diesem Fall eine
Leistung
von 4 780 kW (6 500 PS) zur Verfügung. Zum Vergleich hatten die
Lokomotiven Re 6/6 hier einen Wert von 8 020 kW (10 907
PS) erhalten, was nahezu einer Verdoppelung entspricht. Daher konnte sich
die Baureihe Re 6/6 ungeniert als leistungsfähigste Lokomotive mit
einteiligem Kasten bezeichnen.
Trotzdem wurde auch bei dieser Baureihe eine elektrische
Nutzstrombremse
gefordert. Zudem sollte diese eine gleichbleibende
Bremskraft erzeugen. Für die Umschaltung auf den Bremsbetrieb wurde nun ein zusätzlicher Fahr-/Bremsumschalter eingebaut. Dieser war, wie die Wendeschalter für jeweils ein Drehgestell vorhanden.
Zudem wurde er identisch aufgebaut und die unterschiedlichen
Schalter konnten daher nur an den angebrachten Symbolen erkannt werden.
Nur dadurch waren die bei der
elektrischen
Bremse der Baureihe Re 6/6 aufwendigeren
Schaltungen möglich geworden. Man verwendete nicht mehr, wie bei den Lokomotiven der Baureihe Re 4/4 II, die Erregermotor-Schaltung mit Schaltkontakten in den Wendeschaltern, sondern eine Resonanz-Schaltung. Diese Schaltung wies viele Vorteile auf.
So konnte damit die gleichbleibende
Bremskraft ermöglicht werden
und man hatte den Vorteil, dass nun alle sechs
Fahrmotoren
auf die
Fahrleitung
arbeiteten. Wobei hier erwähnt werden muss, dass vermutlich auch höhere
Bremskräfte bei gewissen Geschwindigkeiten möglich gewesen wären. Dank einem elektronischen Steuergerät war es zudem möglich, dass ein einmal am Stufenschalter eingestellter Bremsstrom und damit die entsprechende Bremskraft im ganzen Geschwindigkeitsbereich eingehalten werden konnte.
Die Baureihe Re 6/6 besass daher als einzige
Lokomotive eine gleich bleibende elektrische
Bremskraft
im gesamten Geschwindigkeitsbereich, ohne dass der Lokführer regulierend
eingreifen musste.
Die
Bremskraft dieser
elektrischen
Bremse, die bei einem ausgeschalteten
Fahrmotor nicht mehr zur Verfügung stand, lag für
die Dauer von 45 Minuten bei 115 kN. Kurzfristig konnten jedoch
Bremskräfte von 140 kN erzeugt werden. Diese Werte waren zwar auf Grund
der installierten
Leistung
eher gering, wurden jedoch der gleichbleibenden Bremskraft geopfert.
Trotzdem lag die Bremskraft immer noch höher, als bei den anderen
Maschinen der damaligen Zeit.
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