Die Spannung vom Hauptschalter benötigt eine weitere Leitung, die über die Dachdurchführung in den Maschinenraum gelangt ist und beim Verbraucher endet. Hier kann man nun, wie das auf dem Dach erfolgt ist, mit Stromschienen arbeiten. Damit kann man sich einen Teil der Isolation ersparen, muss aber grosse Abstände einhalten. Abstände bedeuten einen grossen Platzbedarf und den gibt es in einem Fahrzeug kaum.

Besser sind in dem Bereich spezielle Hochspannungskabel. Diese besitzen eine Isolation und benötigen daher nicht mehr so viel Platz. Wenn Sie dieses Kabel jedoch mit der Anschlussleitung des Staubsaugers vergleichen wollen, begehen Sie einen kleinen Fehler.

Trotzdem greifen wir dieses kurz auf, denn in der Leitung wird die Spannung zu- und abgeführt. Sogar ein Schutzleiter gibt es immer wieder. Jedoch ist es bei Hochspannung nicht nur die Elektrizität.

Durch die gegenläufigen Leitungen heben sich die Magnetfelder auf und das führt dazu, dass sie sich abstossen wollen. Die Umhüllung sorgt jedoch dafür dass dies nicht geht.

Bei einem Hochspannungskabel ist der Aufbau jedoch ganz anders, denn hier wird lediglich ein Leiter vorgesehen. Das hat zur Folge, dass die Felder der Spannung sich nicht aufheben können. Daher sind hier die Anforderung an die Isolation sehr hoch.

So muss man darauf achten, dass es mechanisch nicht so stark beschädigt werden kann, dass die Spannung plötzlich frei liegt. Passiert das, entsteht eine elektrische Verbindung und ein Kurzschluss ist die Folge.

Daher wurde diese Isolation bei einem Hochspannungskabel im Gegensatz zur einfachen Leitung an Ihrem Staubsauger speziell aufgebaut und so zusätzlich verstärkt. Nur so ist das Kabel für die hohen Spannungen geeignet.

Zum Schutz der Isolation dienen zum Teil Geflechte aus Draht, die in der Iso-lation selber eingebunden sind. Neben dem Schutz ist dieses Geflecht mit der Erde verbunden worden.

Das führt dazu, dass sich im Kabel um den Leiter herum ein geerdeter Bereich befand. So werden die kräftigen Magnetfelder des Leiters im Kabel gefangen und können nicht austreten. Zudem kann hier auch eine Kontrolle erfolgen.

Das Geflecht im Kabel nennt man fachlich auch Abschirmung. Diese hält die Auswirkungen des Kabels wirksam von der Umwelt fern. Es wird ein Schirm aufgespannt. Daher auch die Bezeichnung. Beim Aufbau gibt es bei Abschirm-ungen durchaus Unterschiede. So werden wie schon erwähnt, feinmaschige Gitter, oder aber Folien genutzt. Wichtig ist diese Abschirmung nicht nur bei der Hochspannung und sie ist nicht selten.

Abschirmungen werden in erster Linie bei mehreren Signalleitungen benötigt. So wird verhindert, dass diese sich gegenseitig auf die Nerven gehen. Man nennt das auch Störungen. Wichtig ist dabei bei jeder Anwendung, dass der Leiter sich in einem Käfig befindet und so Magnetfelder weder ausbreiten noch eindringen können. Ebenso wie ein Schirm, der den Regen vom Kopf fernhält. Es ist nicht immer viel Phantasie erforderlich.

Wie gut diese Hochspannungskabel sind, zeigt sich, dass sie längst nicht mehr nur im inneren der Lokomotive angewendet werden. Hochspannungskabel ersetzen immer wieder die Dachleitung. Das ist besonders dann der Fall, wenn der Platz für eine Stromschiene nicht ausreichend war. Die Kabel können Sie ohne Gefahr berühren und oft ist es gut, dass Sie nicht wissen, wie nahe Sie der hohen Spannung wirklich kommen.

Die Spannung aus der Fahrleitung ist in einem Kabel und das verläuft durch den ganzen Zug. Bei Modellen mit zwei Decks ist der Platz kaum vorhanden, aber auch dort ist ein Hochspannungskabel verlegt worden. Dieses Kabel verläuft nur wenige Zentimeter neben den Köpfen der Fahrgäste. Eine Gefahr für diese besteht dabei jedoch nicht mehr, denn dank der guten Abschirmung funktioniert auch das Handy ohne Probleme.

Auf einer Lokomotive werden Messeinrichtungen benötigt. Solche Geräte sind zur Erfassung von Strömen und die Messung von Spannungen sehr wichtig. Es gibt diese Messeinrichtungen in allen erdenklichen Formen und sie sind nicht immer zu sehen. Bei Anzeigen für das Personal werden Instrumente verbaut und gerade dort können Probleme entstehen, denn die Werte für die Spannung und den Strom sind schlicht zu hoch.

Instrumente können nicht direkt an die Hochspann-ung angeschlossen werden. Das hätte zu umfang-reichen Geräten geführt und das Personal gefähr-det. Trotzdem sind diese Werte zu überprüfen.

Damit auf der Lokomotive normale Instrumente ver-baut werden können, wird einfach ein Übersetzer eingebaut. Dieser verringert die Spannung, aber auch den Strom. So kann das Instrument ohne gros-se Gefahr benutzt werden.

Ich erkläre das an einem Beispiel: Beim Ölhaupt-schalter gibt es ein Blockierrelais. Das ist auf einen Strom von beispielsweise 4 000 Ampère eingestellt. Für einen solchen Strom benötigt man ein sehr dickes Kabel.

Daher reduziert man den Strom für das Relais und das erfolgt mit einem Primärstromwandler, bezieh-ungsweise mit einem Stromwandler. Wer nicht vom Fach ist, kann damit nicht viel Anfangen und die Antwort ist einfach.

Stromwandler sind, wie die anschliessend vorge-stellten Spannungswandler eigentlich handelsübliche Transformatoren.

Auf Grund der speziellen Funktion sind sie anders geschaltet und genauer gearbeitet. Damit erklärt sich auch, warum man von einem Wandler spricht. Was das genau ist, werden wir gleich ansehen, denn es gibt den handelsüblichen Wandler gar nicht. Diese Bauteile werden immer für Ströme oder Spannungen ausgelegt.

Der Stromwandler: Der Stromwandler ist ein Transformator zur Umwandlung von Strömen. Daher auch der spezielle Name. Mit dem später noch genauer betrachteten Transformator hat er nicht so viel gemeinsam. So reduziert sich beim Stromwandler die erste Wicklung auf ein einfaches Kabel, das durch einen Ring aus Belchen geführt wird. In den um diesen gewickelten Leitungen entsteht ein anderer Strom.

Durch diesen Aufbau kann man den Strom verrin-gern. Da man nun genau berechnen kann, bei welchem Strom im Kabel für ein Wert an der Spule ergibt, hat man hier einen Übersetzer, oder eben einen Wandler erhalten.

Wie das genau aussieht, sehen wir uns an einem Beispiel an. Aus einem Strom von 600 Ampère soll einer von nur einem Ampère entstehen. Mit 600 Windungen kann das erreicht werden und das zeigt ein Instrument an.

Da die Übersetzung nicht verändert wird, hat ein geringerer Strom im Kabel auch einen geringeren Ausschlag beim Instrument zur Folge. Dieses mit der passenden Skala versehen und schon haben wir den Wert, der im Kabel fliesst.

Dank dem Stromwandler ist das kein Problem. Je-doch stellt sich die Frage, wo denn solche Wandler auf der Lokomotive benötigt werden. Die Antwort ist klar an vielen Orten findet man sie.

Um den erlaubten Strom in der Zuführung der Hoch-spannung messen zu können, benötigt man den Primärstromwandler. Auch hier wird der Ort genommen um den Stromwandler genau zu positionieren. Er ist auch für das Relais und die Erfassung von Kurzschlüssen benötigt worden. Der Primärstromwandler ist immer vorhanden, aber nicht bei jeder Lokomotive ist eine Anzeige der Werte eingebaut worden.

Auch wenn ich den Primärstromwandler als Beispiel für einen Stromwandler nahm, es gibt sie überall dort, wo ein grosser Strom in einem Instrument angezeigt werden soll. Das kann zum Beispiel in der Zuleitung zu Fahrmotoren sein. Diese Stromwandler sind in allen Grössen zu haben und sie benötigen auch nicht viel Platz, daher sind sie überall zu finden. Der geringere Strom ergibt dünnere Leitungen und das spart Gewicht.

Der Spannungswandler: Ein Wandler bei dem eine Spannung verändert wird, nennt man Transformator. Wie schön die Welt doch ist. Nur warum nennt man das Bauteil dann nicht so?

Ganz einfach, der Spannungswandler ist leicht anders aufgebaut worden und be-sitzt meistens nur eine Spule und ein Anschluss. Auch hier soll uns ein Beispiel weiterhelfen. Dabei soll die Spannung in der Fahrleitung unmiitelbar nach dem Stromabnehmer angezeigt werden.

Damit man nicht die schweren Kabel für 15 000 Volt verbauen muss, baut man einen Spannungswandler ein. In diesem Bauteil wird aus der hohen Spannung ein geringer Wert, der zum Beispiel bei 15 Volt liegt.

Wie das genau geht, erfahren wir beim Transformator, wo auch noch die Leistung dazu kommt. Hier ist diese nicht wichtig, denn man will einen anderen Wert, denn mit 15 Volt kann ein Instrument betrieben werden.

Der Spannungswandler muss jedoch anders an der Zuleitung angeschlossen werden, als das beim Primärstromwandler der Fall war. Statt ihn um ein Kabel anzuordnen, wird er an diesen angeschlossen und gegen Erde geschaltet.

Da das Instrument keine hohen Ströme benötigt, ist die Leistung ausgesprochen gering und daher sind diese Spannungswandler leicht. Wichtig ist aber, dass man dieses Bauteil nicht mit dem Stromwandler verwechseln darf.

Spannungswandler kommen nur auf Lokomotiven vor, bei denen die Spannung auch bei ausgeschalteten Hauptschalter angezeigt werden kann. Er ist deshalb sogar noch vor dem Schalter montiert worden.

Bei Lokomotiven, die diese Möglichkeit nicht besitzen, wählte man dazu eine Lösung über den normalen Transformator. Womit wir wieder beim Verbraucher für unseren Hochspannungsbereich der Lokomotive angelangt sind.

Der Energiezähler: Den Energiezähler kennen Sie viel-leicht. Der wurde bei Ihnen montiert und anhand der dortigen Anzeige sendet Ihnen das Werk die Rechnung zu. Wenn Sie sparen wollen, dann nicht mit einer Manipulation am Zählwerk.

Da diese zunehmend auch auf Lokomotiven verbaut wer-den, müssen wir etwas genauer hinsehen, denn Ener-giezähler sind eigentlich gar nicht so schwer zu verste-hen.

Bestimmt wird die Energie durch drei Werte. Das ist der Strom, die Spannung und die Zeit. Das wird dann noch mit einem Zählwerk verbunden und schon haben wir den Energiezähler.

Klingt einfach, hätten wir nicht hohe Spannungen und kräftige Ströme. Daher müssen diese Werte auch für den Energiezähler angepasst werden und das ist eine Bau-gruppe, die von dem Fachleuten einen ungewöhnlichen Namen bekam.

Als Messgruppe werden Geräte bezeichnet, in denen sich sowohl ein Strom- als auch ein Spannungswandler be-findet.

Eine Kombination, die aber nicht mit einem Transfor-mator verglichen werden kann, denn Messgruppen sind anders aufgebaut worden. Mit den nun definierten Werten kann der Energiezähler ohne Probleme angeschlossen werden. Messgruppen sind daher mit diesem eingeführt worden.

Sofern Sie sich noch fragen, warum denn Energiezähler verbaut werden, dann ist die Antwort simpel. Mit den erfassten Werten, kann das Werk dem Betreiber der Lokomotive eine Rechnung stellen. Sie sehen, auch wenn alles etwas grösser und kräftiger ist, in einigen Punkten gibt es keinen Unterschied. Die bezogene Energie muss bezahlt werden. Jedoch fliesst diese nur, wenn es auch einen Strom gibt und den leiten wir gegen Erde ab.