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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.
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.
Bei den Batterien selbst handelte es sich um genormte Modelle für die Spannung von 18 Volt. Diese Bleibatterien waren bei sämtlichen Lokomotiven und Wagen der Schweiz-erischen Bundesbahnen SBB verwendet worden.
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.
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.
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.
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.
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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