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Traktionsstromkreis
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Keine Überraschung war die Auslegung der elektrischen Ausrüstung. Nachdem die Erfahrungen vorlagen, setzten die Schweizerischen Bundesbahnen SBB auch bei den Strecken im Flachland auf Wechselstrom. Die Lokomotive musste daher für eine Spannung von 15 000 Volt und 16 2/3 Hertz ausgelegt werden. Eine Möglichkeit andere Stromsysteme zu befahren, war nicht gefordert worden. Eine einfache für ein System ausgelegte Maschine.
Die Spannung aus der Fahrleitung wurde mit zwei Stromabnehmern auf das Dach der Lokomotive übertragen. Wegen dem Aufbau der Maschine bean-spruchten die beiden Scherenstromabnehmer nahezu den restlichen verfüg-baren Platz.
Jedoch war der Abstand der beiden Bügel immer noch grösser, als das bei der erfolgreichen Reihe Ce 6/8 II der Fall war. Auch sonst gab es zu dieser Bau-reihe keine grossen Unterschiede zu beachten.
Der Bügel hob sich dadurch. Da keine Beschränkung vorhanden war, endete das erst, wenn die beiden unteren Holme senkrecht standen. In diesem Zu-stand der Endlage war es jedoch nur noch von Hand möglich den Panto-graphen zu senken.
In der Regel wurde der Scherenstromabnehmer jedoch unter der Fahrleitung gehoben. Daher erfolgte der Vorgang so lange, bis die Schleifleiste den Fahrdraht berührte. In diesem Fall drückte die Hubfeder den Bügel mit einem definierten Druck gegen den Draht. Der hier verlangte Wert war genau einzustellen und das war dank den beiden Federn ausgesprochen einfach möglich. Das Bauteil von fast einer Tonne Gewicht, konnte von Hand gehoben werden.
In Kontakt mit dem Fahrdraht kam nur die Schleifleiste. Diese bestand, wie das damals üblich war, aus Aluminium und bildete auch gleich die seitlichen Notlaufhörner. Dieses Metall war weicher als das Kupfer der Fahrleitung. Das führte dazu, dass diese Schleifleiste abgenutzt wurde. Sie musste daher regelmässig ersetzt werden. Eine Arbeit, die in der Regel in einer Werkstatt erfolgte und nicht auf der Strecke.
Damit diese von der Fahrleitung getrennt werden konnte, musste die Druckluft entlassen werden. Damit wurde das Schleifstück vom Fahrdraht abgezogen und der Bügel senkte sich. Die Senkfeder sorgte nun dafür, dass das auch so blieb.
Wir haben mit den beiden Scherenstromabnehmer die Fahrleitungsspannung auf das Fahrzeug übertragen. Dort wurde sie über eine Dachleitung geleitet. Über diese Leitung waren die beiden Stromabnehmer verbunden.
Um diesen ohne Ausbau der Dachleitung zu ersetzen, waren als Verbindung einfache Litzen vorhanden. Diese konnten auch bei einem Defekt gelöst wer-den. Dazu konnte mit der Dachleiter auf das Dach gestiegen werden.
Die Dachleitung war seitlich angeordnet und in der Mitte der Lokomotive war sie mit einer Abzweigung versehen worden. Damit gelangte man auf die andere Seite des Daches und dort wurde die Leitung schliesslich mit dem Hauptschalter verbunden.
Obwohl auf dem Dach der Reihe Ae 3/5 kaum Platz vorhanden war, entstand so eine umfangreiche Dachleitung, die zudem gegenüber den vorher ausgelieferten Modellen bereits vereinfacht wurde.
Auf die bei den ersten Lokomotiven Be 4/7 noch vorhandene Blitzschutzspule wurde jedoch verzichtet. Der Betrieb hatte gezeigt, dass diese bei einem Blitz kaum schnell genug arbeitete. Zudem hatten die Bahnen festgestellt, dass dieses Ereignis sehr selten vorkam. Daher verzichtete man auf dieses als nutzlos betrachtete Bauteil. Jedoch war damit ein Punkt geschaffen worden, der immer wieder zu Diskussionen führte.
Damit kommen wir zum Hauptschalter. Dieser war nicht bei allen Lokomotiven von der gleichen Bauart. Beide Lösungen arbeiteten jedoch mit Öl. Dieses sollte den Lichtbogen löschen. Daher sprach man auch von einem Ölhauptschalter.
Da jedoch deren Leistung beschränkt war, konnten nicht alle Kurzschlüsse sicher abgeschaltet werden. Daher wur-de ein Blockierrelais verbaut, das in diesem Fall verhin-derte, dass die Kontakte geöffnet wurden.
Das führte dazu, dass hier Druckluft benötigt wurde. Ge-rade in dem Fall, wenn diese fehlte, konnte der Haupt-schalter von Hand auch mechanisch eingeschaltet werden. Ein Vorgang, der jedoch etwas Kraft erforderte.
Da sich die Schweizerischen Bundesbahnen SBB nicht mit einer Vielzahl von Schaltern plagen wollten, wurde ein Modell als Standard definiert. Dabei fiel die Wahl der Staatsbahnen auf ein von der BBC entwickeltes Modell mit einer elektromechanischen Ansteuerung.
Damit musste dieser auf Druck des Bestellers verwendet werden. Aus diesem Grund wurde ab der Nummer 10 210 auch hier das Modell der BBC verwendet.
Mit dem Hauptschalter war nun die Fahrleitungsspannung geschaltet worden. Daher wurde die Hochspannung nun einer zweiten Dachleitung zugeführt. Diese endete schliesslich beim Hauptschalter. Bevor wir jedoch dazu kommen, muss noch erwähnt werden, dass in dieser Leitung auch der Erdungsschalter eingebaut worden war. Wurde der Schalter jedoch manuell geschlossen, wurden auch die beiden Dachleitungen verbunden.
Der Erdungsschalter verband daher sämtliche Dachleitungen mit der Erde, so dass gefahrlos an der elektrischen Ausrüstung gearbeitet werden konnte. Trotzdem muss erwähnt werden, dass die kurze Lokomotive eine sehr aufwendige Dachausrüstung hatte. Zwei Dachleitungen, die erst noch so angeordnet waren, dass eine davon um die zweite Leitung gezogen werden musste. Doch nun wird es Zeit, dass wir in die Lokomotive gelangen.
Die Hochspannung gelangte nach der Dachdurchführung direkt zum Transformator. So konnten innerhalb der Lokomotive die Bereiche mit hoher Spannung deutlich verringert werden. Trotzdem war man beim Einbau des Transformators nicht frei, denn es handelte sich dabei um eines der schwersten Bauteile. Daher sollte die Mitte der Lokomotive angestrebt werden. Wegen der Grösse und der dritten Triebachse war das hier jedoch nicht möglich.
Vom Modell her, wurde der gleiche Transformator, wie bei der Baureihe Be 4/7 verwendet. Dieser fand jedoch im Kasten der kleinen Lokomotive kaum Platz. Daher musste er leicht nach hinten verschoben werden.
Bei den beiden Laufachsen wurden daher zwei Tonnen Differenz gemessen. Doch nun zum eigentlichen Transformator, der aus zwei Spulen bestand, die miteinander verbunden waren. Jedoch war keine galvanische Trennung vorhanden.
Die Spannung aus der Fahrleitung wurde der ersten, als Primärspule bezeichneten Wicklung zugeführt. Dort fand eigentlich nur die Reduktion der Spannung statt. Die hier vorhandenen Anzapfungen gehörten zur Zugsheizung.
Diese werden wir jedoch im nächsten Kapitel noch genauer ansehen. Hier ver-binden wir diese Primärwicklung nun mit der zweiten Spule, die als Sekundär-wicklung bezeichnet wurde. Eine Aufteilung, die damals so üblich war.
Bei der zweiten Wicklung waren schliesslich die für die Fahrmotoren erfor-derlichen Anzapfungen vorhanden. Damit dort jedoch ein Stromkreis entstehen konnte, musste diese Spule zusätzlich noch mit der Erde verbunden werden.
Dazu wurde eine Verbindung mit den Rahmen hergestellt. Dieser war schliesslich über die Erdungsbürsten mit den Achsen und den Schienen verbunden. Der geschlossene Stromkreis erlaubte nun die Übertragung von Leistung.
Die zweite Spule hatte insgesamt neun Anzapfungen erhalten. Diese besassen Spannungen zwischen 160 und 880 Volt. Die Anzapfung, die ungefähr bei 220 Volt lag, wurde zur Versorgung der Hilfsbetriebe genutzt. Auch diese werden wir im nächsten Kapitel noch genauer ansehen. Hier sollen nun die Spannungen der neun Anschlüsse so aufbereitet werden, dass eine veränderliche Spannung ohne Unterbrechung entstehen konnte.
Die neun unterschiedlichen vom Transformator stammenden Spannungen wurden mit 18 elektropneumatischen Hüpfern verbunden. Diese wiederum waren so an drei Überschaltdrosselspulen angeschlossen worden, dass die insgesamt 18 Fahrstufen ohne Unterbruch der Spannung geschaltet werden konnten. Mit dieser Steuerung hatte man schon bei der Baureihe Be 4/7 gute Erfahrungen machen können. Daher verfolgte die SAAS diesen Weg weiter.
Die Hüpfer wurden in zwei Batterien angeordnet. In jeder Hü-pferbatterie waren daher neun Hüpfer montiert worden. Man verwendete zwei Batterien, damit diese leichter wurden und einfacher im Maschinenraum verbaut werden konnten.
Wurde ein Hüpfer geöffnet entstand ebenfalls ein Lichtbogen. Dieser wurde mit einem Luftstoss in ein vor dem Schaltelement montiertes Kamin getrieben. Die dort montierten Schikanen löschten schliesslich den Lichtbogen.
Trotzdem war der Schaltvorgang gut zu hören. In der Nacht konnte sogar der Lichtbogen erkannt werden. Ergänzt mit dem Zischen des Luftstosses klang es, wie eine Lokomotive mit Asthma, daher entstand der Übernahme «Asthmatruckli».
Nach den Hüpfern und den Überschaltdrosselspulen folgten die Wendeschalter, die bei der Baureihe Ae 3/5 nur die Fahrrichtung der Lokomotive änderten. Auf die bei der Reihe Be 4/7 verwirklichte Umgruppierung für den elektrischen Bremsbetrieb wurde verzichtet. Daher war hier keine elektrische Bremse vorhanden. Diese erachtete man damals im Flachland nicht als erforderlich, so dass auf das damit verbundene Gewicht verzichtet wurde.
Hier erkennt man deutlich, dass diese elektrische Bremse durch den Besteller, also die Schweizerischen Bundesbahnen SBB, nicht gefordert und daher auch nicht verbaut wurde. Das erlaubte leichtere Schalter und daher konnte jeder Fahrmotorgruppe ein Wendeschalter zugeordnet werden. Bei einem Defekt konnten dort die Kontakte abgehoben werden. Damit fiel jedoch nur ein Drittel der gesamten Traktionsleistung aus.
Kommen wir zu den zu den Fahrmotoren. Auch hier wur-de aus den Kreisen des Herstellers von Doppelmotoren gesprochen. Dabei handelte es sich jedoch um zwei identische Motoren, die in Reihe miteinander verbunden waren.
Kam es bei einem davon zum Defekt, konnte auch der zweite Motor nicht mehr verwendet werden. Daher verlor die betroffene Achse ihren Antrieb. Das hatte jedoch zur Folge, dass nur noch die halbe Spannung vorhanden war.
Wenn wir uns einen davon genauer ansehen, erkennen wir, dass die üblichen kompensierten Seriemotoren verwendet wurden.
Diese Wechselstrommotoren hatten sich bei der ersten Generation bewährt, daher wurden sie auch jetzt verbaut. Alternative Lösungen gab es damals schlicht noch nicht.
Sie sehen, dass wirklich mit der Einheit Kilogramm gearbeitet wurde, denn da war der gerundete Wert vorhanden. Wir hier werden jedoch die Angaben in Kilonewton verwenden, da diese heute so üblich sind. Auch wenn wir dabei komische Werte erhalten werden.
Diese Anfahrzugkraft konnte von der Lokomotive nicht endlos erzeugt werden. Während der Dauer von ein paar Minuten war diese Kraft jedoch durchaus abrufbar. Für die Dauer einer Stunde, wurde die Zugkraft jedoch auf 75.5 kN reduziert. Auf die Angabe von anderen Werten wurde jedoch verzichtet, da diese Zugkraft für die Bestimmung der Normallasten herangezogen wurde. Doch stellt sich die Frage, wie schnell gefahren werden konnte.
Die Leistungsgrenze wurde mit dem Wert während einer Stunde bestimmt. Die vorher erwähnte Zugkraft konnte daher bei 63 km/h abgerufen werden. Fuhr die Lokomotive schneller sank die Zugkraft, da jetzt keine weiteren Fahrstufen mehr zur Verfügung standen. Jedoch war der Wert bei einer Höchstgeschwindigkeit von 90 km/h sehr hoch angesetzt worden. Die Maschine konnte daher auch grosse Lasten ziehen.
Bei der Leistungsgrenze wird auch die Leistung der Lokomotive festgelegt. Die sechs Fahrmotoren konnten nun eine Leistung von 1 365 KW aufnehmen. Da zu jener Zeit auch hier andere Werte angewendet wurden, war in den Datenblättern von 1800 PS gesprochen worden. Damit reihte sich das Modell aus Meyrin zwischen der Baureihe Ae 3/6 I der BBC und der Reihe Ae 3/6 II der MFO ein. Wobei die Maschinen der MFO eine höhere Leistung hatten.
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