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Traktionsstromkreis
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Waren bisher sämtliche Fahrzeuge der Baureihe Fe 4/4 identisch aufgebaut worden, galt das bei der elektrischen Ausrüstung nicht mehr. Da das Fahrzeug mit der Nummer 18 561 von der Maschinenfabrik Oerlikon MFO ausgerüstet wurde, gab es Unterschiede. Dieses spezielle Fahrzeug werde ich in einem eigenen Kapitel genauer vorstellen, hier sollen die anderen Modelle behandelt werden. Sofern Sie gleich zur Nummer 18 561 wechseln wollen, klicken Sie hier.
Der Triebwagen wurde für eine Spannung von 15 000 Volt und eine Frequenz von 16 2/3 Hertz ausgelegt. Die Schweizerischen Bundesbahnen SBB besassen damals zwar noch zwei unterschiedliche Systeme, jedoch war bereits klar, dass sich diese Situation ändern wird. Die Zukunft sollte dem einphasigen Wechselstrom gehören, denn dieser wurde auf den Strecken der Staatsbahnen nun auch im Bereich der Städte montiert.
Abgenommen wurde die Fahrleitungsspannung mit den beiden auf dem Dach im Bereich der Drehgestelle montierten Stromabnehmer. Diese Bügel waren mit den bei anderen Baureihen verwendeten Modellen identisch und so konnten diese Teile ausgewechselt werden.
Sie sehen, dass auch in diesen Punkten grosser Einfluss vom Besteller genom-men wurde. Wenn man jedoch bedenkt, dass ein gesenkter Stromabnehmer eine grosse Fläche benötigt, war das verständlich.
Der Bügel hob sich nun bis er auf einen Widerstand, wie zum Beispiel den Fahrdraht traf. Fehlte dieser jedoch, wurde der Hebevorgang erst beendet, wenn der Bügel komplett durchgestreckt war. Somit war keine Begrenzung vorhanden.
Ausgenommen wenn der Bügel durchgestreckt war, konnte er mit der Druckluft wieder gesenkt werden. Dazu wurde diese aus dem Zylinder entlassen und die Senkfeder überwiegte die Kraft der Hubfeder. Der Bügel wurde nun vom Fahrdraht abgezogen und so auf die Widerlager abgesenkt. Dort verblieb er, weil die Senkfeder ihn auf diese Auflagen drückte. Auch der Fahrtwind reichte nicht aus, um den Bügel zu heben.
Den Kontakt mit der Fahrleitung stellte ein Schleifstück her. Dieses bestand aus Aluminium und bildete gleichzeitig auch die beiden Notlaufhörner. Bei der Fahrleitung, die von den Schweizerischen Bundesbahnen SBB verbaut wurde, war diese Schleifleiste maximal 1 320 mm breit ausgeführt worden. Wir haben deshalb zwei damals übliche Stromabnehmer auf dem Triebwagen erhalten, was auch nicht überraschend war.
Um einen sicheren Kontakt mit der Fahrleitung zu erhalten, mussten bei die-sen einfachen Schleifleisten beide Stromabnehmer gehoben werden. Jedoch war es bei einem Defekt auch möglich, kurze Strecken nur mit einem Bügel zu fahren.
Dabei musste jedoch vermehrt mit Unterbrüchen gerechnet werden. Das war aber bei allen Fahrzeugen so, denn noch waren die heute bekannten dop-pelten Schleifleisten eine teure Sonderanfertigung.
Damit konnte sie unterbrochen werden, was wichtig war, wenn es zu einem Defekt gekommen war. Speziell war hier jedoch die Abzweigung, die in der Dachleitung eingebaut wurde, weil die weitere Ausrüstung auf der gegenüber liegenden Seite eingebaut wurde.
Dank der einseitig auf dem Dach geführten Leitung, waren die Trennmesser aus dem Innenraum zugänglich und die Abtrennungen konnten leicht ausge-führt werden.
Dabei wurde die Schiene aus Kupfer auf Isolatoren abgestützt und sie konnte im Unterhalt gelöst werden. Zu den Stromabnehmer wurde sie zu dem mit Litzen verbunden. So war ein guter Kontakt vorhanden, der dafür sorgte, dass die Verluste in der Dachleitung nicht sehr gross waren.
An der Dachleitung wurden schliesslich der Hauptschalter und der Erdungsschalter angeschlossen. Dabei konnte der Erdungsschalter vom Innenraum her bedient werden und er wurde mit einer Blitzschutzspule ergänzt. Diese sollte einen Blitzschlag über die Kontakte des Erdungsschalter abführen und so die elektrische Ausrüstung vor so einem Ereignis schützen. Bei geschlossenem Erdungsschalter war jedoch die ganze Anlage mit der Erde verbunden.
Die Kontakte bei diesem Hauptschalter wurden mit Hilfe von Druckluft geschlossen und geöffnet. Der Name für den Hauptschalter kam vom Ölbad, das den Abreisfunke beim Ausschalten desselben löschte. So wurde ein zu grosser Abbrand an den Kontakten verhindert.
Auch wenn es ein gut funktionierendes Modell war, gab es immer wieder Probleme mit diesen Modellen. So wurde bei zu hohen Strömen das Öl unzulässig erwärmt, was dazu führte, dass der Hauptschalter explodieren konnte.
Dieses Problem wurde mit der Kurzschlussblockierung ein-gedämmt, konnte jedoch nicht restlos verhindert werden. Zudem leckten auch die Gehäuse, so dass die Kontakte plötzlich frei lagen, was auch nicht gut war.
Bei einer Explosion wurde das Gehäuse zerrissen und das Öl lief auf den Boden des Triebwagens. Damit es dort nicht zu grosse Probleme gab, wurde es abgeleitet. Dazu war im Boden des Hochspannungsraumes ein Ablaufrohr vorhanden.
Darüber sollte das Öl von Boden aus dem Fahrzeug geleitet werden. In der Folge gelangte dieses in das Schotterbett. In Sachen Umweltschutz nahm man es damals scheinbar noch nicht so genau, wie wir soeben bemerkt haben.
Schliesslich wurde die nun geschaltete Spannung aus der Fahrleitung mit einem Kabel zum unter dem Fahrzeug montierten Transformator geleitet. Dieses Kabel verlief innerhalb des Hochspannungsraumes. Damit hier keine Unfälle passieren konnten, war der Zugang zu diesem Bereich mit einem Verriegelungssystem vorhanden. Dieses erlaubte das Öffnen der Türen nur, wenn das Fahrzeug mit dem Erdungsschalter mit dem Boden verbunden war.
Es konnte so ein Strom zum Unterwerk fliessen und damit auch Leistung übertragen werden. Wir können damit auch den Bereich der Hochspannung abschlies-sen, denn der weitere Teil der Ausrüstung wurde mit deutlich geringeren Spannungen betrieben.
Dank dieser Wicklung, die nicht mit der Erde verbun-den war, konnte das höhere Gewicht des Transfor-mators mit der Reduktion von Isolationen kompen-siert werden. Damit zeigte sich hier, wie sich diese Bauteile bereits verändert hatten.
Eine weitere Veränderung der von Transformator ab-geführten Spannung gab es jedoch nicht mehr und mit den Hüpfern hatte man sehr schnelle Schaltelemente eingebaut. Jedoch waren auch diese für eine Schaltung ohne Unterbruch zu langsam.
Durch die Schaltung der einzelnen Hüpfer zu den nun daran angeschlossenen Stromteilerspulen konnten so elf Fahrstufen erzeugt werden. Dabei erfolgte die Erhöhung der Spannung wegen den zusätzlichen Spulen ohne Unterbruch derselben. Eine durchaus bekannte Lösung, die hier angewendet wurde. Zudem konnte hier auch die Handschrift des Herstellers erkannt werden. Bemerken werden wir das beim Sonderling mit der Nummer 18 561.
Die Stufenhüpfer wurden in zwei Batterien zusammengefasst und im mittleren Maschinenraum montiert. Sie befanden sich daher im Bereich der Hochspannung. Eine Lösung, die so gewählt werden musste, weil kurze Leitungen zur Reduktion des Gewichtes vorhanden waren.
Gerade die geringe Anzahl der Fahrstufen war eine Anpassung an die vorhandenen Triebwagen der Baureihe Ce 4/6. Diese musste erfolgen, weil im Pflichtenheft die Fernsteuerung der beiden Baureihen gefordert wurde.
Daher mussten hier auch anhand der Erfahrungen des erwähnten Modells die Spannungen der einzelnen Anzapfungen sorgfältig gewählt werden. Schliesslich sollte man bekanntlich aus ge-machten Fehlern lernen.
Wir haben damit eine veränderliche Spannung erhalten, die nun den Fahrmotoren zugeführt werden konnte. Damit diese jedoch die Drehrichtung ändern konnten, musste ein Wendeschalter verwendet werden. Dabei wurde jedem Drehgestell ein eigener Schalter zugeteilt. Bei einem Defekt in diesem Bereich verlor das Fahrzeug somit die halbe Leistung. Jedoch konnte sich der Triebwagen so noch in einen Bahnhof retten.
Die Wendeschalter konnten lediglich die Drehrichtung ändern. Auf die Kontakte zur Umgruppierung der Fahrmotoren war verzichtet worden. Dadurch konnte zwar Gewicht eingespart werden, jedoch musste auch auf den Einbau einer elektrischen Bremse verzichtet werden. Das war eine Konzession, die dem Triebwagen Ce 4/6 geschuldet war und damit auch dazu führte, dass bei den nachfolgenden Baureihen eine solche Bremse vorhanden war.
Diese waren zudem kompakt genug, dass sie in den beiden Drehgestellen eingebaut werden konnten. Dabei sind aber deren Kenndaten wichtig, denn sie führten zur Bestimm-ung der Leistung, die auf dem Fahrzeug verfügbar war.
Das war durchaus so üblich und führte dazu, dass beim Fahrzeug eine Leistungsgrenze angegeben werden muss-te. Hier war diese bei einer Geschwindigkeit von 50 km/h erreicht und sie konnte während einer Stunde vom Fahr-zeug erbracht werden.
Bei der Leistungsgrenze sank der Wert der Zugkraft auf 69 kN und damit war die Stundenleistung deutlich tiefer. Bei Höchstgeschwindigkeit war dann noch eine bescheidene Restzugkraft vorhanden. Jedoch konnte das Fahrzeug diese so nicht überall erreichen.
Auch wenn die Hersteller in diesem Bereich durchaus Fortschritte gemacht hatten, konnten diese nicht umgesetzt werden. Wie der Verzicht auf die elektrische Bremse, war das ein Problem des Pflichtenheftes. Die Schweizerischen Bundesbahnen SBB verlangten die Kombination mit den bereits vorhandenen Triebwagen und daher war nur deren elektrische Ausrüstung möglich. Das änderte sich überhaupt nicht, wenn wir uns die Hilfsbetriebe ansehen.
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