Neben- und Hilfsbetriebe

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Wie in diesem Kapitel üblich, beginnen wir mit den Nebenbetrieben. Auch wenn es sich um eine Güterzugslokomotive handelte, die an ein EVU geliefert wurde, das sich mit dem Güterverkehr befasste, waren auf der Lokomotive Nebenbetriebe erstellt worden. Auch hier zeigte sich, dass die Maschine eigentlich als universelles Modell entwickelt worden war und zumindest zum Teil wurde diese Anlage auch hier genutzt.

Bei den Nebenbetrieben gab es bei der Ausge-staltung der Zugsammelschiene ein grösseres Pro-blem. Je nach der in der Fahrleitung vorhandenen Spannung, war diese auch in der Heizleitung an-ders.

Dabei waren die beiden Systeme, die mit Gleich-strom arbeiteten noch sehr einfach, denn dort wurde die Spannung der Fahrleitung zugeführt. Es musste ein einfaches Schaltelement verwendet wer-den, denn die Leitung wurde nicht immer benutzt.

Wesentlich umfangreicher musste man die Spann-ung für die Zugsammelschiene bei Wechselstrom herstellen. Die in der Regel hier vorhandene einf-ache Anzapfung in der Primärspule, gab es bei dieser Baureihe nicht mehr.

Es musste daher eine andere Lösung gesucht wer-den und dabei fand man das normale Magnetfeld des Transformators. Dieses konnte genutzt werden um eine zusätzliche Spule mit Energie zu versorgen.

Die Wicklung war so aufgebaut worden, dass die beiden Spannungen abgenommen werden konnten. Die beiden Unterschiedlichen Frequenzen ergaben sich mit dieser Lösung automatisch.

Diese wurde mit dem Magnetfeld im Transformator ohne Umwandlung übertragen. Es musste also nur für die korrekte Spannung bei diesen Systemen gesorgt werden. Auch hier war mit einem Heizhüpfer das erforderliche Schaltelement vorhanden.

Nach den Schaltelementen wurden die Spannungen für die Zugsammelschiene einer einfachen Leitung zugeführt. Es war Aufgabe der Steuerung dafür zu sorgen, dass nicht zwei Spannungen vorhanden waren. Diese Leitung konnte nun aber genutzt werden und sie wurde zu den beiden Stossbalken geführt. Eine Nutzung auf der Lokomotive war jedoch nicht vorhanden. Das war aber bei Triebfahrzeugen schon immer so gewesen.

Beim Stossbalken waren dann die Heizsteckdosen unter dem Puffer vorhanden. Welchen Sie dazu neh-men, spielte keine Rolle, denn es gab die Heizsteck-dose auf beiden Seiten.

Der Grund war die hier vorhandene Leistung, denn diese konnte Ströme liefern, die für eine Steckdose zu hoch waren. Mit der zweiten Dose konnte die Leistung erhöht werden. Auch sonst war in diesem Bereich die Maschine gut aufgestellt.

Die an den Stossbalken montierten Heizkabel waren längst verschwunden. Bei den international einsetz-baren Lokomotiven konnte aber nicht mit der in der Schweiz üblichen Lösung gearbeitet werden.

Daher führte die Lokomotive schlicht ein passendes Heizkabel mit. Dieses war verkürzt worden, da we-gen den beiden Dosen auf die Kreuzung des Kabels unter der Kupplung verzichtet werden konnte. Auch hier ergab sich somit ein Vorteil.

Das normale Heizkabel der Reisezugwagen biledete die zweite Leitung. Diese wurden nicht nur bei den Reisezügen eingesetzt, sondern zum Teil auch beim Güterverkehr

Wie schon erwähnt, war das die gesamte Anlage für die Nebenbetriebe. Wer es genau nimmt, der würde noch die Strommessung vorfinden.

Diese war in dem Sinn speziell, dass je nach der Spannung höhere oder geringere Ströme zugelassen waren. Daher war auch diese Messung von der Steuerung übernommen worden. Gerade hier zeigte sich, wie viel diese bei den modernen Mehrsystemlokomotiven in andere Bereiche eingriff.

Jedoch fehlt uns nun die Versorgung der Bauteile, die nicht direkt mit der Traktion der Lokomotive verbunden waren. Für diesen Bereich wurden jedoch schon seit Jahren die Hilfsbetriebe verwendet. Es war ein Netz auf dem Fahrzeug, dass jene Baugruppen versorgte, die nicht für den Antrieb erforderlich waren. Wichtig waren sie trotz dem Namen, denn ohne Hilfsbetriebe konnte ein Triebfahrzeug schlicht nicht benutzt werden.

Ich habe es bereits erwähnt, denn um die Hilfsbetriebe zu betrachten, müssen wir zu den Stromrichtern und dort zum Zwischenkreis zurück kehren. Aus diesem wurden die Hilfsbetriebestromrichter versorgt.

Hier waren insgesamt vier IGBT-Stromrichter vorhanden und jeder hatte eine Leistung von 90 kVA erhalten. Jedoch war diese Leistung immer noch so knapp bemessen, dass es bei einem Ausfall zu grösseren Einschränkungen kom-men konnte.

Die grosse Anzahl Stromrichter für die Hilfsbetriebe war erforderlich, da sich das Netz in zwei Bereiche und die beiden Drehgestelle aufteilte. Wobei sich diese Unter-schiede bei den Stromrichtern noch nicht zeigte.

Jeder konnte einen Drehstrom von 440 Volt erzeugen. Die dabei vorhandene Frequenz konnte jedoch durch die Steuerung zwischen zwei und 60 Hertz geregelt werden. Dies erlaubte die Drehzahl der Bauteile zu verändern.

Aufgeteilt wurden die Hilfsbetriebestromrichter auf die zwei Einheiten für die Antrie. Dabei wurden immer zwei Umrichter zugeteilt.

Während einer davon mit einer variablen Frequenz betrieben wurde, hatte der zweite Stromrichter eine fest eingestellte Frequenz erhalten. Dabei waren die nun folgenden Verbraucher an einem der Hilfsbetriebeumrichter HBU angeschlossen worden. Damit Sie den Einbau erkennen, wird die Nummer aufgeführt.

Beginnen wir mit dem Kompressor. Dieser wurde für die Erzeugung von Druckluft benötigt und dessen Drehstrommotor musste mit einer festen Frequenz betrieben werden. Daher wurde diese Baugruppe am HBU 2.2 angeschlossen. Dabei bedeutet dies, dass wir den zweiten Umrichter des Drehgestells zwei hatten. Als Ersatz konnte hier der HBU 2.1 genommen werden und damit kommen wir zu den wichtigsten Nutzer der Hilfsbetriebe.

Es war die Kühlung der Bauteile. Diese war so wich-tig, dass die beiden einem Drehgestell zugeordneten Hilfsbetriebeumrichter benötigt wurden. Dabei gilt in jedem Fall, dass die Pumpen mit einer stabilen Frequenz betrieben wurden.

Die Ventilatoren hingegen wurden mit der variablen Frequenz versorgt und konnten bei der Leistung an den Bedarf angepasst werden. Daher lohnt sich ein genauer Blick auf die Kühlung der Bauteile.

Den Anfang macht auch hier der Transformator. Die-ses Bauteil wurde für beide Antriebsstränge benötigt und dabei wurde das bei der Kühlung berücksichtigt.

Bei dem unter der Lokomotivbrücke aufgehängten Transformator kam eine Kühlung mit Flüssigkeiten zur Anwendung.

Das bisher in diesem Bereich verwendete Transfor-matoröl, war bedenklich, da es in der Umwelt grosse Gefahren bot. Daher wurde hier eine andere Lösung benutzt.

Hier verwendete man für die Kühlung des Transfor-mators Polyolester. Dieser Stoff hatte nahezu gleiche Eigenschaften, wie die Kühlmittel der alten Modelle und konnte daher gut verwendet werden.

Der grosse Vorteil von Polyolester war, dass wir hier ein für die Umwelt verträgliches Mittel erhalten hatten. Beim weiteren Aufbau ergaben sich jedoch keine Unterschiede mehr, denn auch hier wurde das Mittel mit einer Pumpe bewegt.

Die Kühlmittelpumpe war am HBU 1.2 angeschlossen worden und sie setzte den Polyolester in Bewegung. Die in den Wicklungen entstandene Wärme wurde vom Ester aufgenommen und mit der Pumpe durch die Leitungen zu den beiden Kühlern geschickt. Sie haben richtig gelesen, es gab zwei Kühler, die in den beiden hier verbauten Kühltürmen eingebaut wurden. So lange einer funktionierte, war die Kühlung gesichert.

Bevor wir uns diesen Kühlturm genauer ansehen, müssen wir noch die Stromrichter betrachten. Auch hier haben wir eine Kühlung mit Flüssigkeit erhalten.

Durch den Aufbau der IGBT-Transistoren konnten diese aber mit Wasser gekühlt werden. Um zu verhindern, dass dieses bei kalten Tagen gefrieren konnte, war es mit einem Frostschutzmittel versehen worden. Trotz dem Mit-tel war die Gefahr für die Umwelt gering.

Die Kühlwasserpumpe führte das Kühlmittel ab und in den benachbarten Kühlturm. Die Pumpe wurde mit einer festen Frequenz betrieben und mit dem Kühler sind wir wieder im Kühlturm gelandet.

Diesen müssen wir uns nun ansehen, denn er versorgte die Rückkühlung der erwähnten Flüssigkeitskühlungen mit Luft. Dabei waren jedoch genau genommen drei Kühl-türme verbaut worden und das stellte rechnerisch ein grosses Problem dar.

Sowohl einer der beiden vorhandenen Kühler des Trans-formators, als auch jener des benachbarten Umrichters wurden in einem Kühlturm montiert.

Die im Dachbereich bezogene und mit Filtermatten gereinigte Luft wurde durch einen Ventilator beschleunigt und an den Kühlern vorbei geblasen. So nahm diese die Wärme auf und diese gelangte unter dem Fahrzeug wieder ins Freie und damit kommen wir zum dritten Kühlturm.

Künstlich gekühlt werden mussten auch die Bremswiderstände. Im Betrieb konnten diese sehr heiss werden. Mit einem Ventilator wurden die Widerstände mit Luft gekühlt. Dabei wurde diese so heiss, dass sie nicht unter dem Fahrzeug ins freie gelangen konnte, denn dort wurden eventuell Menschen gefährdet. Hinzu kam, dass die Widerstände nur bei Bedarf und auch nur beim Betrieb mit Gleichstrom gekühlt werden mussten.

Somit wird es Zeit, dass wir uns den Fahrmotoren zu-wenden. Diese wurden mit Kühlluft gekühlt und dabei hat-te jeder Motor seinen eigenen Ventilator erhalten.

Diese Lüfter wurden mit den anderen vergleichbaren Ein-heiten an einem HBU mit variabler Frequenz betrieben. Verlangte eine davon mehr Leistung, wurde diese bei den anderen Baugruppen auch erhöht. Dabei waren meistens die Fahrmotoren dafür verantwortlich.

Die Lokomotive war also mit einer bedarfsabhängigen Steuerung der Ventilation versehen worden. Dabei wurde diese durch die Steuerung anhand der gemessenen Tem-peratur an den Bedarf angepasst.

Ausnahmen gab es nur beiden den Widerständen der elektrischen Bremse, denn diese Kühlung aktivierte sich nur bei Fahrten mit Gleichstrom und beim Bremsbetrieb. Das auch, wenn die Leistung vom Netz aufgenommen wurde.

Wir sind nun bei den Kleinverbraucher angelangt. Wobei diese nicht unwichtig waren und wir dazu in die beiden Führerstände gehen müssen.

Auch dort war es mittlerweile üblich eine Kühlung der Führerkabine zu verbauten. Da sie auch für die Heizung derselben genutzt wurde, sprach man von einer Klimaanlage. In jedem Führerstand konnte die Wärme automatisch, oder manuell durch das Personal geregelt werden.

Die Lüftung der Klimaanlagen war mit Druckklappen versehen worden. Diese waren erforderlich, um die Luftstösse bei Fahrten in Tunnel, oder bei Begegnungen von zwei Zügen zu mindern. Die Lokomotive hatte daher eine druckdichte Kabine erhalten. In dieser waren jedoch neben der Klimaanlagen noch weitere Baugruppen vorhanden, die von den Hilfsbetrieben versorgt wurden und das waren zahlreiche Heizungen.

Neben den bekannten Heizungen der Frontscheibe und des Fussraumes, war noch eine Bodenheizung eingebaut wor-den. Diese sorgte dafür, dass der Boden warm war.

Auch wenn das nicht so wichtig erscheinen mag, denn in der Regel trägt das Personal bei der Arbeit Schuhe. Jedoch ergaben sich so auch thermische Vorteile, die kalte Zugluft im Bereich der Füsse verminderte. Es war ein gute thermische Kabine vorhanden.

Wenn wir noch schnell in den Führerständen bleiben, dann gab es noch spezielle Ausstattungen. In der Nische des Beimannes war eine übliche Steckdose vorhanden und ein Kühlschrank der auch geheizt werden konnte, gab es auf der Lokomotive.

Es waren also spezielle Bereiche vorhanden. Diese waren für sehr lange Fahrten ausgelegt worden und es waren Merkmale, die auch bei den Modellen der Baureihe Re 484 vorhanden waren.

Nicht mehr über die Hilfsbetriebe geführt wurde die An-zeige der Fahrleitungsspannung. Das war schlicht nicht möglich, da hier die Spannung unabhängig davon war.

Aus diesen Grund musste eine andere Lösung verwendet werden und das waren die Wandler. Jedoch wirkten diese auf die Steuerung und diese werden wir anschliessend ansehen. Doch nun wird deren Versorgung wichtig, denn diese erfolgte ab den Hilfsbetrieben.

Für die Batterieladung wurde am Hilfsbetriebeumrichter HBU 1.2 das dafür erforderliche Ladegerät angeschlossen. Das Batterieladegerät der Lokomotive war so aufgebaut worden, dass die Versorgung der Steuerung übernommen werden konnte, und dass die Ladung der Batterien gesichert werden konnte. Doch dazu mehr im nächsten Kapitel mit der Beleuchtung und der Steuerung, die auch hier nicht von der Fahrleitung abhängig war.

 

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