Kommen wir, nachdem wir den mechanischen Teil der drei Lokomotiven kennen gelernt haben, zum elektrischen Teil. Hier gab es wohl die grössten Unterschiede zwischen den drei Lokomotiven. Dazu beigetragen hatten die unterschiedlichen Elektriker BBC und MFO, sowie die Tatsache, dass eine Lokomotive später mit neuen Erkenntnissen gebaut wurde. Keine leichte Aufgabe die Ausrüstung zu vereinheitlichen.

Wie bei jeder elektrischen Lokomotive beginnt der Traktionsstromkreis oberhalb der Lokomotive. Alle drei Maschinen wurden daher für eine Spannung von 15 000 Volt und eine Frequenz von 16 2/3 Hertz ausgelegt. Das überrascht nicht, da sie schliesslich für die Schweizerischen Bundesbahnen SBB gebaut wurden und da damals niemand über die Grenzen hinweg fahren wollte. Zumal 1931 vom Ausland her kaum Fahrleitungen an die Grenze gelangten.

Die Fahrleitungsspannung wurde mit Stromabnehmern auf die Lokomotive übertragen. Dabei hatten die beiden ersten Maschinen vier Stromabnehmer auf dem Dach. Diese wurden gleichmässig auf der Lokomotive verteilt und wurden über den eigentlichen Fixpunkt im Gleis montiert. Nur so konnte ein möglichst genauer Lauf der Stromabnehmer unter der Fahrleitung erreicht werden. Die gefürchteten Bügelentgleisungen konnten so minimiert werden.

Verwendet wurden die üblichen Scherenstromabnehmer. Gegenüber den ersten Lokomotiven am Gotthard konnte bereits ein verbessertes von der BBC entwickeltes Modell verwendet werden.

Das führte dazu, dass diese Stromabnehmer leichter waren und einen besseren und vor allem ruhigeren Lauf aufwiesen. Besonders das Gewicht war für die elektrische Ausrüstung der Lokomotive ein grosser Vorteil. Besonders dann, wenn vier solche montiert wurden.

Gesteuert wurden diese Stromabnehmer mit Druckluft. Diese beeinflusste die unter einer Schutzhaube montierten Federn so, dass sich der Stromabnehmer hob oder senkte.

Dabei wurde durch die Druckluft einfach die Kraft der Senkfeder aufgehoben. Die Hubfeder sorgte anschliessend dafür, dass sich der Stromabnehmer hob, bis er den Fahrdraht berührte. Fehlte dieser, streckten sich die Strom-abnehmer durch.

Um den Stromabnehmer wieder zu senken, wurde die Druckluft aus dem Zylinder schlagartig entlassen. Dadurch gab es im Zylinder für einen kurzen Moment einen Unterdruck, so dass der Stromabnehmer regelrecht vom Fahrdraht weggerissen wurde. Anschliessend senkte die Senkfeder den Stromabnehmer gegen die Kraft der Hubfeder. Der Pantograph senkte sich daher, bis er in der dazu vorgesehenen Auflage war.

Die beiden ersten beiden Lokomotiven wurden der Zeit entsprechend mit einfachen Schleifstücken aus Aluminium ausgerüstet. Dabei hatte die Schleifleiste lediglich eine Breite von 1 320 mm erhalten und entsprach den damaligen Vorgaben. Diese Schleifleiste wurde zudem mit Hilfe von Federn senkrecht über dem Stromabnehmer gehalten. So war mit dem Stromabnehmer ein möglichst guter Kontakt zur Fahrleitung möglich.

Um einen optimalen Kontakt zum Fahrdraht zu erhalten mussten deshalb  anfänglich von den vier Stromabnehmern deren drei gehoben werden. Diese wurden je nach eingerichtetem Führerstand automatisch gehoben. So musste der Lokführer nicht noch lange nachdenken, welchen Bügel er nun wo zu heben hatte. Gesenkt waren entweder Bügel zwei oder drei. Die beiden äusseren Stromabnehmer blieben immer im Einsatz.

Zu Problemen führen konnte das bei den beiden ersten Lokomotiven dieser Baureihe nur bei den Schutzstrecken. War diese entsprechend ausgelegt worden, konnte es passieren, dass durch die drei gehobenen Stromabnehmer ein Kurzschluss zwischen den getrennten Netzen entstehen konnte. Daher wurde in diesem Fall für diese Lokomotiven eine spezielle Regelung erlassen und die Schutzstrecken mussten gesenkt befahren werden.

Die Stromabnehmer der dritten Lokomotive unter-schieden sich von den Modellen der ersten beiden Lokomotiven. Es kam erneut ein überarbeitetes und leichteres Exemplar zur Anwendung.

Zudem wurden neue Schleifleisten montiert. Diese besassen neu zwei Schleifstücke aus Aluminium und mussten nicht mehr mit zusätzlichen Federn senk-recht gehalten werden. So wurde zusätzlich Ge-wicht eingespart.

Durch die neuen Schleifleisten der Stromabnehmer konnte auch die Anzahl der gleichzeitig gehobenen Stromabnehmer reduziert werden. So mussten nur noch zwei Bügel zur gleichen Zeit an der Fahrleitung anliegen.

Im Notfall war auch eine Fahrt mit einem Bügel möglich, so dass man nur zwei Stromabnehmer auf der inneren Seite der Lokomotive montierte. Man gewann so erneut eine Reduktion des Gewichtes.

Die Stromabnehmer waren bei allen Lokomotiven dieser Baureihe über Trennmesser mit einer Dachleitung verbunden. Wobei diese natürlich bei der Lokomotive Nummer 11 852 nicht über das ganze Dach geführt wurde. Hingegen erfolgte auch bei dieser Lokomotive eine elektrische Verbindung der beiden Hälften. Dazu wurden allen drei Lokomotiven Litzen verwendet, da diese flexibel genug waren. Die Litzen konnten zudem in der Werkstatt leicht gelöst werden.

Die von den Stromabnehmern abgenommene Spannung aus der Fahrleitung wurde durch die Dachleitung auf die gesamte Lokomotive übertragen. Deshalb war immer gesichert, dass beide Hälften von allen gehobenen Stromabnehmern mit Spannung versorgt wurden. Eine Lösung, die bei elektrischen Lokomotiven eigentlich nie aufgegeben wurde. Speziell war bei den Ae 8/14 nur, dass eine Verbindung über die Kurzkupplung geführt werden musste.

An der Dachleitung angeschlossen war bei allen drei Lokomotiven der Überspannungsableiter. Bei den ersten beiden Lokomotiven kam neben dem Überspannungsableiter auch noch eine Prüfeinrichtung für die Spannung der Fahrleitung. Diese war jeweils über dem Führerstand montiert worden und sollte so dem Lokomotivpersonal anzeigen, ob die Fahrleitungsspannung vorhanden war. Man wollte so fehlerhafte Schaltversuche vermeiden.

Diese Prüfeinrichtung für die Spannung der Fahrleitung wurde bei der Lokomotive mit der Nummer 11 852 sogar kontaktlos gelöst. Dazu war auf dem Dach über dem jeweiligen Führerstand eine zirka zwei Meter lange Bandantenne vorhanden. Diese sollte die Spannung aus der Fahrleitung über deren Magnetfeld erkennen und so die entsprechende Anzeige unabhängig von der Stellung des Stromabnehmers ermöglichen.

Auf der Hälfte eins wurde die Dachleitung mit dem Hauptschalter der Lokomotive verbunden. Es gab daher bei allen drei Lokomotiven nur einen Hauptschalter, der zudem mit dem üblichen Trenner zur Erdung der Lokomotive und der Dachausrüstung versehen wurde. So waren auch hier die erforderlichen Sicherungen vor der hohen Spannung aus der Fahrleitung vorhanden und das galt für beide Hälften der Lokomotive.

Es wurde ein elektromotorisch betriebener Ölhaupt-schalter verwendet. Mit Hilfe von elektrischen Schaltungen wurde er vom Führerstand aus betätigt und er konnte ohne die Hilfe von Druckluft betätigt werden.

Vom Führerstand eins aus, konnte er zudem auch mit einer handbetätigten Einrichtung notfallmässig ausgeschal-tet werden. Ab dem Führerstand zwei war jedoch nur die elektrische Schaltung möglich.

Die zweite Lokomotivhälfte hatte keinen Hauptschalter erhalten. Deshalb musste eine weitere Dachleitung über das Gelenk bei der Kurzkupplung auf die zweite Hälfte geführt werden.

Durch diese Anordnung war die Lokomotive bei Ausfall des Hauptschalters nicht mehr einsatzfähig und musste von einer Hilfslokomotive abgeschleppt werden. Es kann aber gesagt werden, dass die Hauptschalter mittlerweile sehr zuverlässig arbeiteten.

Ab dem Hauptschalter waren beiden Hälften der Lokomotiven in vielen Teilen gleich aufgebaut worden. Deshalb wird in den folgenden Abschnitten nur noch die Lokhälfte eins beschrieben.

Wo es in der Lokomotivhälfte zwei erwähnenswerte Abweichungen gab, werden diese jedoch erwähnen. Jedoch müssen Sie nicht besorgt sein, diese waren wirklich erstaunlich gering, denn auch hier machte man sich das Leben nicht unnötig schwer.

Die vom Hauptschalter, beziehungsweise von der von dort stammenden Dachleitung, kommende Fahrleitungsspannung wurde direkt der Dachdurchführung und dem Transformator zugeführt. Dieser wurde bei allen drei Lokomotiven wegen den zulässigen Achslasten in der Mitte montiert und er nahm in der Breite fast den ganzen Maschinenraum aus. Bei den von der MFO gebauten Lokomotiven konnte daher der mittige Durchgang hier nicht verwirklicht werden.

Der Transformator unterschied sich im Aufbau von den bisherigen Modellen und, wie könnte es anders sein, er war nicht bei allen Lokomotiven identisch. In erster Linie war das die Ursache für die unterschiedlichen Leistungen und Charaktere der Lokomotiven. Trotzdem hatten sie auch Gemeinsamkeiten und diese waren beim grundsätzlichen Aufbau zu finden. Daher werden wir die Unterschiede am Schluss ansehen.

Der Transformator besass eigentlich zwei Primärspulen. Zwischen diesen beiden Spulen war jedoch der Stufenschalter, den wir später noch ansehen werden, eingebaut worden. Diese beiden Primärspulen wurden über die an den Achsen angebrachten Erdungsbürsten auf die Erde geschaltet. Dadurch entstand im Transformator ein geschlossener Stromkreis zum Kraftwerk und es konnte Leistung übertragen werden.

Die erste der beiden Primärspulen besass die Anzapfungen mit unterschiedlichen Spannungen, die der Traktion dienten. Diese wurden durch die Stufenschalter so verändert, dass durch die feste Übersetzung zwischen der zweiten Primärspule und der sekundären Wicklung eine veränderbare Spannung von 30 bis 525 Volt entstand. Die sekundäre Wicklung war jedoch nicht mit der Erde verbunden und somit galvanisch getrennt worden.

Der in einem geschlossenen Gehäuse untergebrachte Transformator wurde mit Öl gekühlt. Dieses bei Transformatoren verwendete Transformatoröl diente neben der Kühlung auch der zusätzlichen Isolierung der Wicklungen.

Dadurch konnten die Transformatoren viel leichter, kompakter und erst noch leistungsfähiger gebaut werden. Damit die hier vorhandenen Leistungen möglich wurden, wurde das Öl in spe-ziellen Kühlern gekühlt.

Bei der Leistung des Transformators gab es zwischen den ersten beiden Lokomotiven nur geringe Unterschiede, die nicht näher erwähnt werden müssen. Die Lokomotive Nummer 11 852 hatte jedoch auch beim Transformator eine wesentlich höhere Leistung erhalten. Ich gehe hier nicht weiter auf die Leistung der Transformatoren ein, da für die Bestimmung der Werte die Fahrmotoren und nicht der Transformator massgeben waren.

Komplett neu aufgebaut wurde der Stufenschalter, der die Spannung für die Fahrmotoren in Stufen ver-änderte.

Wurden diese bisher bei den Transformatoren an der Sekundärspule angeschlossen, kam der Stufenschal-ter bei den hier vorgestellten Lokomotiven erstmals auf der Seite der Hochspannung zum Einbau.

Daher wurden beim Transformator dieser drei Maschinen auch die zwei erwähnten Primärspulen benötigt.

Durch diese Konstruktion des Stufenschalters konnten die zu schaltenden Stromwerte stark reduziert werden. Jedoch stiegen dadurch die Spannungen an den Kontakten deutlich an.

Für die Fahrstufen standen daher beim Stufen-schalter Spannungen von 1050 bis 15 000 Volt an.

Diese Massnahme war jedoch eine oft verwendete Möglichkeit um hohe Leistungen mit kleinen Strömen zu schalten. Besonders bei der Lokomotive mit der Nummer 11 852 war das ein sehr wichtiger Punkt.

Jedoch musste bei solchen Stufenschaltern eine hö-here Sorgfalt bei der Isolierung angewendet werden. Zudem bestand die Gefahr, dass bei der Schaltung ein Lichtbogen entstand, der die Bauteile beschä-digen konnte. Aus diesem Grund wurde der Stufenschalter so konstruiert, dass die Kontakte im kreisförmigen Wählerteil spannungslos geschaltet wurden. So konnte die Gefahr der Lichtbogen eliminiert werden.

Damit trotzdem eine unterbruchsfreie Versorgung für die Fahrmotoren verwirklicht werden konnte, wurden Funkenschalter und Überschaltwiderstände benötigt. Diese waren jedoch nicht mehr im Gehäuse des Transformators untergebracht und wurden somit nicht durch das Öl gekühlt. Wurde eine Stufe geschaltet, wurden die Funkenschalter so geschaltet, dass über den Widerstand immer eine Spannung floss.

Öffnete sich einer der drei Funkenschalter, entstand wegen der hohen Spannung ein Lichtbogen. Dieser wurde in einem aufgebauten Löschkamin kontrolliert gelöscht und wirkte so nicht schadhaft.

Da diese Aktion akustisch deutlich zu hören war, kam es bei den Lokomotiven zu einer ungewöhnlichen Situation, denn die Lokomotiven knallten bei jeder Schaltung einer Fahrstufe, was bei geringer Geschwindigkeit deutlich zu hören war.

Durch den Stufenschalter und die Funkenschalter mit Überschaltwiderstand wurden die Anzapfungen des Transformators so geschaltet, dass bei den ersten beiden Lokomotiven 28 Fahrstufen entstanden.

Die später gebaute Lokomotive mit der Nummer 11 852 bekam einen etwas anders aufgebauten Transformator mit einer veränderten Anzahl Anzapfungen. Daher entstanden bei dieser Lokomotive pro Stufenschalter 29 Fahrstufen.

Nach dem Stufenschalter folgten die Wendeschalter zu den Fahrmotoren. Diese hatten die Aufgabe, die Drehrichtung der Fahrmotoren zu bestimmen und ermöglichten auch die Schaltungen für die elektrische Bremse der Lokomotiven.

Damit wurden die drei Lokomotiven mit einer elektrischen Nutzstrombremse versehen, die am Gotthard für die alleinige Fahrt in den steilen Gefällen erforderlich war.

Jeder Fahrmotor hatte bei der Lokomotive mit der Nummer 11 801 einen eigenen Wendeschalter erhalten. Bei den beiden Lokomotiven aus dem Hause MFO galt das für jede Triebachse.

Zudem wurden bei diesen Lokomotiven im Gegensatz zur Maschine mit der Nummer 11 801, immer zwei Wendeschalter zu einer Gruppe zusammengeschaltet. Für den regulären Betrieb stellte das jedoch einen grossen Nachteil dar.

Um einen defekten Fahrmotor von der Versorgung zu trennten, mussten die Kontakte am Wendeschalter abgehoben werden. Das führte dazu, dass die Lokomotiven der MFO gleich die Motoren von zwei Achsen verloren. Bei der Lokomotive Nummer 11 801 fiel jedoch nur der betreffende Fahrmotor aus. Daher musste dort die zulässige Anhängelast weniger reduziert werden, als bei den anderen beiden Lokomotiven.

Waren die Lokomotiven bis jetzt nahezu identisch aufgebaut worden, gab es bei den Fahrmotoren deutliche Unterschiede zwischen den drei Lokomotiven. Dabei unterschied sich die Lokomotive Nummer 11 801 deutlich von den anderen beiden Lokomotiven. Trotzdem werden wir nun jede Lokomotive einzeln ansehen, weil die Fahrmotoren auch zur Bestimmung der Leistung massgebend waren und da gab es wirklich grosse Unterschiede.

Gehen wir anhand der Nummern vor, dann kommt zuerst die Lokomotive mit der Nummer 11 801 zum Zug. Die BBC baute der Lokomotive insgesamt acht 16polige Serie-motoren für einphasigen Betrieb ein.

Obwohl einige Ae 4/7 die gleichen Motoren erhalten hatten, wurden diese Motoren für diese Lokomotive entwickelt und waren daher eine Verbesserung der vorhandenen Exemplare. Beim Aufbau gehe ich nicht weiter darauf ein, denn es waren normale Seriemotoren.

Spannend wird es bei Fahrmotoren immer bei der Leistung. Obwohl man eine grosse Steigerung der Werte erwarten würde, konnte hier die Leistung gegenüber den Ae 4/7 nicht weiter erhöht werden.

Jeder Motor konnte über die Dauer einer Stunde eine Leistung von 800 kW abrufen. Im Dauerbetrieb waren es hingegen lediglich 700 kW. Somit wurde bei der Lokomotive eine totale Leitung von 5 408 kW oder 7 350 PS angegeben.

Wer nachrechnet erkennt schnell, dass die Berechnungen nicht aufgehen. Der Grund lag beim hier verwendeten Antrieb. Der Buchliantrieb beschränkte die Leistung der Lokomotive auf den angegebenen Wert.

Die Motoren hätten durchaus noch höhere Leistungen abrufen können, nur war der BBC-Einzelachsantrieb nicht in der Lage die höheren Leistungen zu übertragen. Letztlich war das der Grund für die Differenz zur nächsten Lokomotive.

Bei der Lokomotive mit der Nummer 11 851 kam mit dem SLM-Universalantrieb ein anderer Antrieb zum Einbau und das ermöglichte ganz andere Fahrmotoren. Dank dieser Technik konnten, bei vergleichsweise kleinen Motoren viel höhere Leistungen pro Achse eingebaut werden. Diese konnte zudem durch den Antrieb übertragen werden. Deshalb besass die 11 851 gegenüber der 11 801 eine höhere Leistung.

Jeder Fahrmotor der Lokomotive konnte dabei über die Dauer einer Stunde eine Leistung von 405 kW abrufen. Im Dauerbetrieb war hingegen eine Leistung von 280 kW zulässig. Bei insgesamt 16 Fahrmotoren ergab das für die Lokomotive eine Leistung von 6 070 kW  oder 8 250 PS. Damit lag die Lokomotive deutlich über den Werten ihrer Schwester, die eine Beschränkung wegen dem Antrieb hatte. Was der SLM-Universalantrieb konnte, zeigte jedoch die dritte Maschine.

Wenn wir nun zur dritten Lokomotive mit der Nummer 11 852 kommen, dann müssen wir zwei Punkte wissen. Die Lokomotive wurde gebaut um die Fortschritte zu zeigen und es gab keine Verwendung für solche Maschinen mehr.

Bei den Fahrmotoren spiegelt sich dies sehr deutlich wieder. Trotz den folgenden Daten, konnte diese Lokomotive letztlich nicht mehr ziehen, als die schwächeren Schwestern.

Die 16 Seriemotoren der Lokomotive konnten über die Dauer einer Stunde eine Leistung von 525 kW abrufen. Das war selbst für den SLM-Universalantrieb zu viel.

So beschränkte dieser die Leistung der Lokomotive auf einen Wert von 8 170 kW oder 11 100 PS. 1939 ein gigantischer Wert, der anlässlich der Landesausstellung auf den phantasievollen Wert von 12 000 PS gesteigert wurde. Das schafften aber auch die Motoren nicht mehr.

Keine Lokomotive auf der Welt sollte diesen Wert je wieder erreichen. Die LKAB Lokomotiven IORE verkehren zu zweit effektiv in Vielfachsteuerung. In der Schweiz kam diesem Wert einzig die Re 6/6 mit 10 600 PS sehr nahe. Nur, die Lokomotive Nummer 11 852 wurde 1939 gebaut und da gab es nichts Vergleichbares. Daher konnte man auch ohne die phantasievolle Korrektur klar von der stärksten Lokomotive der Welt sprechen.

Die Fahrmotoren der Lokomotiven mussten künstlich mit Luft gekühlt werden. Diese Art der Kühlung kannte man bereits und die ersten Lokomotiven zeigten, dass dadurch die Fahrmotoren nicht so stark verschmutzt wurden. Wegen den unterschiedlichen Fahrmotoren, kam auch eine unterschiedliche Kühlung derselben zur Anwendung. Näher auf die Kühlung der Fahrmotoren werden wir bei den Hilfsbetrieben eingehen.

Die Fahrmotoren aller drei Lokomotiven konnten mit Hilfe der Wendeschalter im elektrischen Bremsbetrieb genutzt werden. Diese Nutzstrombremse benötigte jedoch Widerstände, die unter der Lokomotive in einem separaten Kasten untergebracht wurden. Wobei hier die Lokomotive 11 851 etwas davon abgewichen ist. Trotzdem benötigte auch sie diese Widerstände für den ordnungsgemässen Betrieb der elektrischen Bremse.