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//   SCHALTWERKE

Neues Leben für alte Schaltwerke

 

Elektromechanische Schaltwerke dienen in älteren elektrischen Lokomotiven dazu, die Spannungsversorgung der Antriebsmotoren so zu verändern, dass die Anfahrzugkraft gestuft variabel ist. Die Fahrstufen entsprechen im Prinzip Kontakten, die an unterschiedlichen Stellen im Trafo unterschiedliche Spannungen abgreifen. Die Kontakte werden mechanisch bewegt und geschlossen. Die Kontakte dürfen nur stromfrei geschaltet werden, da es sonst zu Lichtbögen und der Zerstörungen der Schalteinrichtung kommen würde. Für die Unterbrechung des Stromes während des Schaltvorgang ist ein Lastschalter zuständig.
 

Der Lastschalter ist beim Schaltwerk W29T als Thyristorschalter realisiert. Die Ansteuerung der Tyhristoren erfolgt durch magnetisch gesteuerte Vorschalter, die wiederum aus quecksilbergefüllten Reed-Kontakten bestehen. Und da liegt das Problem...

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//   QUECKSILBERSCHALTER

Bei den Quecksilberschaltern (genauer: Quecksilberfilmkontaktschalter) handelt es sich um ca. 40 mm lange, quecksilbergefüllte Glasröhrchen mit 2 Metalldrähten, die sich unter einer Magnetfeldwirkung leicht verformen und einen elektrischen Kontakt darstellen. Im Fall der Beschädigung eines Schalters können mehrere Gramm Quecksilber freigesetzt werden, was ein sehr umsichtiges Handeln beim Hantieren mit den Schaltern bedingt. Zudem sind Ersatzschalter nicht mehr lieferbar und dürfen in der EU auch nicht mehr in Verkehr gebracht werden.

Die Verfügbarkeit der Schalter stellt in der Instandhaltung der alten Lokomotiven eine echte Herausforderung dar. Damit Lokomotiven weiter betrieben werden können und eine längerfristige Instandhaltung möglich ist, hat das Team von IZBTM gemeinsam mit der DB Fahrzeuginstandhaltung Werk Dessau eine neue mechatronische Lösung für das Schaltwerk entwickelt, die vollständig ohne Quecksilberschalter auskommt.

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//   OPTISCHE SCHALTER

Optische Schalter ersetzen Quecksilberschalter

 

Das neue mechatronische System funktioniert mit optischen Schaltern, der Strom wird durch eine eigens entwickelte Schaltung mit Leistungselektronik geschaltet. Das System konnte im Trafoprüffeld der DB Fahrzeuginstandhaltung seine Leistung unter Beweis stellen, ein Test in einer Lokomotive ist vorgesehen. Das mechatronische System hat gegenüber der originalen Lösung mit Quecksilberschaltern viele Vorteile. Es ist wartungsfrei, unempfindlich gegen Stöße und elektromagnetische Felder in einer Lokomotive und kann ohne Umbauten am Fahrzeug eingebaut werden. Die Einbauzeit wird durch den Entfall der Justage von Magneten erheblich reduziert, was zu einer höheren Betriebssicherheit und geringeren Wartungskosten führt.


Insgesamt erlaubt das neue System eine einfachere Instandhaltung der alten Lokomotiven und trägt damit zur Weiternutzung und Ressourcenschonung bei. Durch den vollständigen Entfall der Quecksilberschalter wird das Risiko des Eintrags von Quecksilber in die Umwelt und das Vergiftungsrisiko von Mitarbeitern in der Instandhaltung auf Null reduziert.


Für weitere Erläuterungen und technische Details stehen wir gerne zur Verfügung.