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Traktionsstromkreis
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Seit der Umstellung der Strecke von Sion nach Iselle von Drehstrom auf Wechselstrom war bei den Schweizerischen Bundesbahnen SBB klar, für welches System das neue Fahrzeug ausgelegt wurde. Der Triebwagen sollte daher ebenfalls nur unter der Spannung von 15 000 Volt und 16 2/3 Hertz eingesetzt werden. Fahrten nach Italien wurden von den Staatsbahnen nicht angeboten, da man das Tessin regelmässig besuchte.
Verwendet wurden die Modelle, die schon bei den Triebzügen Re 8/12 ver-wendet wurden. Bei den erwähnten Zügen hatte dieser Scherenstromab-nehmer auch bei hohen Geschwindigkeiten sehr gute Ergebnisse gezeigt.
Man hatte erkannt, dass auch mit wesentlich leichteren Konstruktionen pas-sable Ergebnisse erzielt werden konnten. So verwunderte es nicht, dass auch hier auf diese Stromabnehmer zurückgegriffen wurde.
Das Modell wurde bei den Schweizerischen Bundesbahnen SBB zum Standard und wurde zum Teil auch bei älteren Lokomotiven verwendet. So konnten von den sperrigen Bügeln die Menge der Ersatzteile deutlich verringert werden.
Der Stromabnehmer wurde mit Hilfe einer Feder, die Senkfeder genannt wurde, gesenkt und durch diese auch in der Tieflage gehalten. Dadurch wurde verhindert, dass er durch die Luftströmung beim geschleppten Zug ungewollt gehoben werden konnte und so zu einem Kurzschluss hätte führen können. Der Vorteil dieser Feder lag jedoch überraschenderweise bei der Hubfeder und daher beim Verhalten, wenn der Bügel gehoben wurde.
Um den Stromabnehmer zu heben musste mit Hilfe von Druckluft die Kraft der Senkfeder aufgehoben werden. War das erfolgt, bestand keine Kraft mehr, die den Bügel in der Tieflage fixierte. So hob die Hubfeder nun den Stromabnehmer. Das tat er, bis er seine oberste Endlage erreicht hatte. Eine Hubbegrenzung hintere den Bügel daran sich komplett durchzustrecken. Das war letztlich auch der Grund für die hohen Sockel.
Dieser Aufbau des Bügels ermöglichte es den Anpressdruck des Schleifstückes optimal einzustellen und so die Fahrleitung zu schonen. Das Schleifstück war als Wippe ausgeführt worden und besass neben den seitlichen Notlaufhörner auch zwei Schleifleisten aus Aluminium.
Obwohl der Triebzug, wie die Triebwagen Re 2/4, Stromabnehmer mit doppelten Schleifleisten hatte, mussten bei diesem Fahrzeug noch beide Stromabnehmer zur sicheren Übertragung der Spannung gehoben werden.
Das war überraschend, da hier beide Stromabnehmer über eine Dachleitung miteinander verbunden wurden. Daher wäre es im Gegensatz zum Modell Re 8/12 ohne Probleme möglich gewesen nur einen Bügel zu heben.
Das war nötig, da die elektrische Ausrüstung doppelt ausgeführt worden war. Wir können uns daher bei der weiteren Betrachtung auf einen Teil des Fahr-zeuges konzentrieren. Eine Massnahme, die von den Triebzügen Re 8/12 übernommen wurde.
Um die Beweglichkeit zu erhalten, wurde die Dachleitung im Bereich des Überganges als Litze ausgeführt. Mit solchen Litzen waren auch die Stromabnehmer und die Hauptschalter angeschlossen worden. Eine Massnahme, die den Tausch der Bauteile deutlich vereinfachte. Doch kommen wir damit auch zum Hauptschalter, der im Bereich der Plattform eingebaut worden war. Oberhalb des Daches befanden sich daher nur die Kontakte.
Beim Hauptschalter kam das Modell der Baureihe Re 8/12 zur Anwendung. Dieser Schalter war von der BBC entwickelt worden und war vom Typ DBTF. Merkmal dieses Modells war, dass es als Drucklufthauptschalter deutlich leichter war, als die Modelle mit Ölfüllung.
Einziger Mangel war, dass dieser Hauptschalter nur bei ausreichend Druckluft ausgeschaltet werden konnte. Fehlte diese, wurde die Auslösung blockiert. Ein Schutz, der jedoch bei der Inbetriebnahme ohne Druckluft hilfreich war.
Der Schalter konnte mit einem Schlüssel von Hand eingeschaltet werden. Die Ausschaltung durch die Steuerung erfolgte jedoch erst, wenn der Druck hoch genug war. Daher konnte anschliessend normal eingeschaltet werden.
Daher konnte gefahrlos an der elektrischen Ausrüstung gearbeitet werden. Zusätzlich bot der Erdungsschalter auch noch einen Blitzschutz, der jedoch als Überspannungsableiter bezeichnet wurde. So wurde ein Blitz automatisch gegen Erde abgeleitet. Bei einer einfacheren Konstruktion bot dieser Ableiter einen etwas besseren Schutz als die Blitzschutzspulen das taten.
Die Fahrleitungsspannung wurde nun, dem im Vorbau montierten, Transformator zugeführt. Dazu war jedoch eine zweite nun geschaltete Dachleitung erforderlich. Diese wurde von Hauptschalter unter dem Stromabnehmer hindurch an das vordere Ende des Daches geführt. Das ging hier im Gegensatz zu anderen Baureihen, da der Bügel ja auf dem hohen Sockel stand und so genug Platz für die zweite Dachleitung bestand.
Damit es jedoch nicht beschädigt werden konnte, war das Kabel in einem Metallrohr eingebettet worden. So war ein sicherer Schutz vor der hohen Spannung der Fahrleitung gegeben. Ein Defekt am Kabel führte jedoch automatisch zu einem Kurzschluss.
Die Wicklung war am anderen Ende mit den an den Achsen angebrachten Erdungsbürsten an die Erde geschaltet wor-den. Damit entstand ein geschlossener Stromkreis und es konnte vom Kraftwerk Leistung übertragen werden. Das Prinzip erleichterte die Isolation der weiteren Leitungen.
Damit war eine galvanische Trennung vorhanden und die weiteren Leitungen waren gegenüber der Erde isoliert. Dadurch hätten die Leitungen auch bei hohen Spannungen gefahrlos berührt werden können. Der Zweck war jedoch, dass man so Isolationen sparen konnte.
Auch die Sekundärwicklung hatte keine Anzapfungen mehr. Die für die Fahrmotoren erforderlichen unterschiedlichen Spannungen wurden hier, wie bei der Baureihe Re 8/12 mit einer Kontaktrolle direkt an der Wicklung abgenommen. Da es so sehr viele Abgriffe gab, konnte die Spannung am Ausgang dieses Gleittransformators nahezu ohne Schritte verändert werden. Diese Schritte lagen bei wenigen Volt und konnten daher vernachlässigt werden.
Dadurch erübrigt sich nun die Beschreibung des Stufen-schalters. Wie beim Triebzug Re 8/12 wurde dieser nicht mehr benötigt. Um von der geringsten Spannung zum höchsten Wert zu gelangen, benötigte die Gleitrolle 20 Sekunden.
Es war daher nicht so eine schnelle Lösung, wie bei den Triebwagen Re 2/4 vorhanden, aber etwas zur Hüpfer-steuerung Vergleichbares gab es nicht mehr. Der Vorteil war hier aber die rucklose Beschleunigung.
Die so regulierte Spannung wurde anschliessend den Wen-deschützen zugeführt. Diese schalteten die Leitung nun so, dass die beiden im Drehgestell verbauten Fahrmotoren parallel an die Spannung angeschlossen wurden.
Zudem übernahmen sie auch die Umgruppierung der Mo-toren. Das war nötig, um die Fahrrichtung des Triebzuges zu bestimmen. Diese leichte Lösung für den Wendeschalter hatte sich bei der Baureihe Re 2/4 bestens bewährt.
Als Fahrmotoren wurden auch hier die damals üblichen Seriemotoren mit phasenverschobenem Wendepolfeld ver-wendet. Die vier Fahrmotoren konnten eine maximale Anfahrzugkraft von 46 kN abgeben. Damit lag jeder Fahrmotor jedoch etwas unter den Werten der Triebwagen Re 2/4, was sich auch bei der Leistung zeigen sollte.
Die Leistungsgrenze bei der Dauer einer Stunde, lag bei einer Geschwindigkeit von 115.5 km/h. Die Leistung betrug nun für das gesamte Fahrzeug 1 140 PS, oder 838 kW. Bei der Zugkraft standen noch 26.5 kN zur Verfügung. Wobei die Fahrmotoren eine leicht höhere Leistung hatten. Somit wurde hier die Stundenleistung durch die eingebauten Transformatoren beschränkt. Mit zunehmender Geschwindigkeit konnte nicht mehr zugeschaltet werden.
Dank der hohen Leistungsgrenze und der Tatsache, das mit tieferer Geschwindigkeit eine höhere Zugkraft abgerufen werden konnte, war es dem Triebzug möglich Strecken mit einer Steigung von 30‰ zu befahren.
Dabei sank aber die mögliche Geschwindigkeit mit zunehmender Steigung. Da aber die meisten steilen Strecken kaum ein Wert von 115 km/h erlaubten, war die Fahrt mit dem maximalen Tempo möglich.
Steilere Abschnitte waren nur noch mit einer zusätzlichen Vorspannlokomotive erlaubt. Somit war es dem Triebwagen nur mit Hilfe möglich das ganze Streckennetz der Schweizerischen Bundesbahnen SBB zu befahren.
Wobei die wichtigen steilen Hauptstrecken am Gotthard und am Lötschberg, alleine zu schaffen waren. Ein Punkt, der jedoch durch das Pflichtenheft so vorgesehen war und daher kein Problem der Erbauer war.
Um die Fahrmotoren zu kühlen, wurde auch hier kein Ventilator eingebaut. An der Welle jedes Fahrmotors war ein Flügelrad vorhanden. Dieses presste die Luft, welche unter dem Fahrzeug angezogen wurde, durch den Motor und kühlte ihn so.
Auch bei diesem Fahrzeug wurde eine elektrische Bremse eingebaut. Dabei wurden die Fahrmotoren mit den Wendeschützen anders gruppiert. Dies betraf nicht nur die einzelnen Felder des Motors, sondern auch deren Ansteuerung.
Die Fahrmotoren waren jetzt in Serie geschaltet worden. Damit war aber bei einem De-fekt an einem Motor die Bremse nicht mehr nutzbar. Jedoch betraf das nur eine Hälfte, so dass die halbe Leistung erhalten blieb.
Daher arbeiteten die Fahrmotoren nun mit Gleichstrom auf die auf dem Dach unter der Haube montierten Widerstände. Die Kühlung der erwärmten Widerstände war durch die zahlreichen Schlitze und Gitter mit Hilfe des Fahrtwindes möglich.
Die Fremderregung der Fahrmotoren wurde hier jedoch anders gelöst, als es bei den vergleichbaren Baureihen der Fall war. Ein von den Hilfsbetrieben angetriebener Bremsgenerator lieferte den geregelten Erregerstrom für den Bremsbetrieb der Fahrmotoren. Da es sich um eine Umformergruppe handelte, wurde die Erregung mit Gleichstrom ausgeführt. Dadurch wurden aus den beiden Fahrmotoren einfache Gleichstromgeneratoren, wie sie für diese Bremse benötigt wurden.
Somit war die elektrische Widerstandsbremse an die Fahrleitung gebunden. Da man das aber wegen dem Aufbau der Bremsen nicht wollte, musste man zu einem Trick greifen. Nur so war eine funktionieren-de elektrische Bremse in jeder Situation möglich.
Daher konnte der Zug die elektrische Widerstands-bremse genauso nutzen, wie das schon bei den anderen Zügen der Fall war.
Gewählt wurde diese Lösung um die Batterien zu schonen. Diese wurden bei den anderen mit dieser Bremse ausgerüsteten Fahrzeugen sehr stark belastet. Diese Lösung konnte verwirklicht werden, weil die Spannung der Fahrleitung selten ausfiel. Daher arbeitete die Umformergruppe in den meisten Fällen ab den Hilfsbetrieben. Im Notfall, oder bei Fahrleitungsschutzstrecken konnte der Triebzug aber immer mit der Schnellbremse und daher mit der Klotzbremse angehalten werden.
Wie schon bei der Baureihe Re 8/12 wurde auch hier der Geberdynamo eingebaut. Dieser wurde von einer Laufachse angetrieben und hatte dabei die Aufgabe die Kontaktrolle im Gleittransformator entsprechend der gefahrenen Geschwindigkeit richtig einzustellen. Das erfolgte automatisch, ohne dass das Lokomotivpersonal davon etwas merkte. Es war daher auch hier möglich nach einer Bremsung sofort wieder mit der Beschleunigung zu beginnen.
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