ELEKTRISCHER TEIL

Hauptstromkreis

Zu jedem Stromabnehmer (Baurt SBS 65) gehört ein Dachtrennschalter.

An der Dachleitung ist ein Oberspannungswandler (15000/150) angeschlossen, der die Fahrdrahtspannungsmesser und das Unterspannungsrelais speist. Zwischen dem Hauptschalter der Einheitsbauart und dem Durchführungsisolator mit Oberstromwandler befindet sich auf dem Dach ein Überspannungsableiter. Am Oberstromwandler ist das Überstromrelais für Oberstrom, die Oberstrommesser und ein Zusatzstromwandler für die Regelung der Ober­strombegrenzung in der AFB angeschlossen.

Der Haupttransformator hat 39 Stufen (Stufenwicklung). Die Einspeisung erfolgt über den Hauptschalter an der Stufe 36, so daß bei einer Fahrleitungsspannung von 15 kV an der Stufenwicklung eine Spannung von maximal 17,5 kV ansteht.

Zwei gesonderte Wicklungen versorgen die Zugheizung mit 1 000 V, Hilfsbetriebe mit 270, 200 und 120 V.

Zwischen dem Stufen- und dem Leistungsteil des Haupttransformators ist das Hochspannungsschaltwerk W 40 T mit Stufenwähler und Thyristorlastschalter eingebaut. Das Schaltwerk ist am Transformator seitlich angeordnet und befindet sich in einem verschlossenen Hochspannungsraum.

Ferner sind am Ölkessel des Haupttransformators der Stufenwähler mit Ölüberdruckschutz, der Schaltwerksantrieb sowie der Ölkühler mit 2 Lüftern angebaut.

Der Ölraum des Stufenwählers ist mit dem Ölkessel durch eine Leitung verbunden, die in Grundstellung offen ist. Der Haupttransformator ist durch einen Buchholzschutz geschützt und über Erdungskontakte an den Radsätzen „3“ links sowie ..4“ und ..6“ rechts mit Erde (Schiene) verbunden.

Ein kompensierter Erdstromwandler erfaßt Fehlerströme innerhalb und außerhalb des Haupttransformators. Erdschlüsse in den Hilfsbetriebestromkreisen werden nicht erfaßt, da diese wegen der Gleichrichter erdfrei verlegt sind.

Am Leistungsteil des Haupttransformators sind die sechs Fahrmotoren angeschlossen, wobei die Unterspannungswicklung eine Anzapfung (M 01) mit 612 V und eine Anzapfung (M 02) mit 501 V besitzt. Die Kupferquerschnitte der Sekundärwicklung sind bis 501 V für einen Nennstrom von 12500 A ausgelegt, während die Windungen von 501 V bis 612 V nur für 10215 A bemessen sind.

Die erforderliche Nennspannung wird vom Triebfahrzeugführer durch zwei elektropneumatische Transformator-Umschalter mittels eines Kippschalters eingestellt.

Schwere Züge mit Höchstgeschwindigkeiten bis 140 km/h sind in der Grundstellung, Anzapfung M 02 (501 V) zu fahren. Sind höhere Geschwindigkeiten erforderlich, so ist in die Anzapfung M 01 (612 V) umzuschalten, was auch während der Fahrt erfolgen kann, allerdings nur wenn das Schaltwerk in Null steht

Stromversorgung

Gleichstromversorgung

Folgende Einrichtungen werden mit einer Gleichspannung von 110 V gesteuert bzw. betrieben:

Wechselrichter 1 und 2, Schütz für Ladegerät, Leuchtmelder, Hilfsbetriebesteuerung, Stellmotor, Stromabnehmer-, Hauptschalter-, Fahr-, Zugheizungs- und Bremssteuerung, Beleuchtung, Sifa, Hilfsluftpresser, Bremswechselrichterlüfter (zum Prüfen), Stoßerregung für die elektrische Bremse, Sanden, Schleuderschutz, Spurkranzschmierung und LZB.

Der für den Betrieb und die Steuerung der aufgeführten Einrichtungen notwendige Gleichstrom wird bei anliegender Fahrdrahtspannung über die Hilfsbetriebewicklung des Transformators von einem Ladegerät geliefert. Die Anspeisung des Ladegerätes ist aus dem Schaltplan ersichtlich.

Bei Ausfall der Fahrdrahtspannung übernimmt kurzzeitig die Batterie die gesamte Stromversorgung.

Die beiden Batteriesicherungen werden durch Kleinselbstschalter in Verbindung mit Leuchtmeldern überwacht.

Bei ausgeschaltetem Batterie- und Lok-Hauptschalter bleibt die Maschinenraumbeleuchtung betriebsbereit, so daß sie beim Betreten der Lok eingeschaltet werden kann.

Wechselstromversorgung

Die in 3 Stromkreise eingeteilten Einrichtungen und Geräte, arbeiten mit einer Spannung von 220 V/50 Hz.

Ein Großteil dieser Geräte und Einrichtungen muß bei Ausfall der Fahrdrahtspannung funktionsfähig bleiben. Aus diesem Grund wurde ein Hilfspannungsnetz von 220 V/50 Hz geschaffen, das über zwei Wechselrichter mit einer Nennleistung von je 1 500 VA aus der Batterie gespeist wird.

Sobald die Wechselrichter arbeiten, ziehen die Umschaltschütze an. Diese Umschaltschütze haben die Aufgabe, bei Ausfall eines Wechselrichters die Einrichtungen und Geräte auf den arbeitenden Wechselrichter umzuschalten bzw. abzuschalten. Die Stromabnehmer- und Hauptschaltersteuerung

Stromabnehmersteuerung

Bei eingeschaltetem Richtungsschalter schaltet in der Stellung „hoch“ des Kipptastschalters „Stromabnehmer“ das Stromabnehmer-Hilfsschütz ein, es hält sich über seinen Kontakt 11/12 selbst.

Das Stromabnehmer-Hilfsschütz schaltet die beiden Stromabnehmer-Magnetventile ein und speist das elektronische Unterspannungsrelais und das Oberstromrelais. Der mit dem Stromabnehmer-Einstellventil gewählte Stromabnehmer hebt sich.

In der Stellung „nieder“ des Kipptastschalters „Stromabnehmer“ wird die Spule des Stromabnehmer-Hilfsschütz in den Richtungsschalter-Stellungen V, M oder R überbrückt.

In der Schaltstellung „nieder und sanden“ erfüllt der Kipptastschalter die Funktion eines Notschalters. Das Senken des Stromabnehmers ist unabhängig von der Stellung des Richtungsschalters.

Hauptschaltersteuerung

In der Stellung „ein“ des Kipptasters „Hauptschalter“ schaltet das Hauptschalter-Hilfsschütz ein, sofern der Fahrschalter in Stellung „0“ und der Richtungsschalter in Stellung V, M oder R stehen. Die anschließende Selbsthaltung erfolgt über einen Kt des Hilfsschalters im Haupt-schalter.

Durch das Hauptschalter-Hilfsschütz wird die Einspule des Hauptschalters mit Strom versorgt, vorausgesetzt, daß das Schaltwerk in Stufe .0“ steht (8 a — 8 b/10 a — 10 b) und die folgenden Schutzeinrichtungen nicht angesprochen haben:

Ölüberdruckschutz am Stufenwähler, Buchholzschutz, Thyristor-Lastschalterschutz, Überstromrelais für Oberstrom, Zugheizung und Erdstrom, Unterspannungsrelais mit Stufenüberwachung.

Außerdem müssen die Kontakte des Druckwächters „Hauptschalter“ (4,9 — 5,8 bar) und der Hilfskontakt im Hauptschalter, der die Einspule nach dem Einschalten wieder ausschaltet, geschlossen sein. Dann bleibt der Hauptschalter durch die Haltespule eingeschaltet.

In der Stellung „aus“ des Kipptasters „Hauptschalter“ wrd die in Selbsthaltung befindliche Spule des Hauptschalter-Hilfsschützes in den Stellungen V, M oder R des Richtungsschalters überbrückt. Damit schaltet der Hauptschalter aus. Außerdem kann durch Senken des Strom­abnehmers der Hauptschalter ausgeschaltet werden.

Hilfsluftpresser: (siehe Stromabnehmer- und Hauptschaltersteuerung) Der Hauptschalter-Luftbehälter kann auch durch den Hilfsluftpresser gefüllt werden.

Der Druckwächter für den Hauptschalter schaltet über seinen Kontakt c — d den KS Hufs­luftpresser bei einem Druck von 5,8 bar aus.

Fahrsteuerung

Steuerrelais

Das Steuerrelais schaltet ein, wenn der Hauptschalter der Lok eingeschaltet und Fahrleitungsspannung vorhanden ist.

Hilfsschütz Notbremse

Nach dem Verlegen des Richtungsschalters und Auffüllen der Hauptluftleitung zieht das Hilfsschütz Notbremse an. Es hat die Aufgabe, bei Notbremsungen die elektrische Bremse automatisch einzuschalten und die FM-Trennschütze auszuschalten.

Sperrelais

In der Hilfsfahrschalterstellung „Nachlaufsteuerung“ und „Automatik“ ist das Hilfsschütz Steuerungswahl angezogen und damit der Kontakt 1 — 2 geöffnet.

In diesem Fall führt der Sperrelaisstromkreis über das Relais Hochlaufsperre (im Gerätegerüst 8a).

Durch die beiden Kontakte der Transformatorumschaltung wird überwacht, daß beide Umschalter in die Endlage verlegt haben.

Richtungswender

Die Richtungswender „1“ und „2“ werden nacheinander umgesteuert, sofern sie sich nicht schon in der mit dem Richtungsschalter gewählten Fahrtrichtung befinden, wenn das Sperrelais angezogen hat, das Schaltwerk in der Stufe „0“ steht, der Richtungsschalter in eine Fahrtrichtung verlegt wird, ausreichend Druckluft vorhanden ist.

Hilfsschütz Fahrsteuerung

Das Hilfsschütz Fahrtsteuerung ist eingeschaltet, sobald der Fahrschalter in Stufe 1 steht. Es schaltet wieder aus, wenn der Fahrschalter auf Stufe 0 zurückgestellt wird.

Das Hilfsschütz Fahrsteuerung gibt die Stellmotorsteuerung frei.

Stellmotorsteuerung

Sobald das „Auf“- bzw. „Ab-Schütz“ einschaltet, beginnt sich der Stellmotor zu drehen, sofern der KS „Stellmotor“ eingelegt ist. Hat das Schaltwerk die von der elektronischen Regelung (Geschwindigkeitssteuerung oder Nachlaufsteuerung) geforderte Stufe erreicht, wird der Stromkreis zum „Auf“- bzw. „Ab-­Schütz“ durch das Abschalten des Relais d 11 bzw. durch das Einschalten des Relais d 12 unterbrochen. Damit das Schaltwerk nicht in einer Stufenzwischenstellung zum Stillstand kommen kann, arbeiten die Steuerschalter   6a-6b („Auf“-Befehl) und 4a-4 (”Ab”­Befehl) als Fertigschalter, so daß ein sicherer Einlauf in eine Stufenstellung gewährleistet ist.

Wird mit Auf-Ab-Steuerung gefahren, so wird die elektronische Fahrsteuerung (Automatik und Nachlaufsteuerung) umgangen. Hierbei werden über den Hilfsfahrschalter in den Stellungen „Auf“ bzw. „Ab“ die „Auf“- bzw. „Ab-Schütze“ direkt angesteuert und damit der Stellmotor betätigt. Voraussetzung hierfür ist, daß das Hilfsschütz Fahrsteuerung angezogen hat.

In der Stellung „Fahrt“ bleibt der Stellmotor in der jeweils angesteuerten Stufe stehen.

Der Steuerschalter 24a-24b für das „Auf-Schütz“ öffnet ab Stufe 37. Dadurch werden in dieser Steuerungsart die Fahrmotoren von Überspannungen geschützt.

Motorentrennschütz

Zwischen der Schaltwerksstufe „0“ und „1“ schalten die Motortrennschütze ein.

Hierbei müssen die beiden Richtungswender ganz umgesteuert haben, die beiden Schütze für Bremserregung und beide Schütze für Stoßerregung abgefallen sein und die Fahrbremswender in Stellung „Fahren“ stehen.

Elektrischer Teil - Hauptstromkreis, Stromversorgung und Fahrsteuerung

Quelle: Arbeitsmappe, für die Aus- und Fortbildung von Triebfahrzeugführern auf der Ellok der BR 103. Stand 09.78 (Herausgeber: Bundesbahn-Sozialamt)