Kolektor dziobowy - Bow collector
Łuk kolektora jest jednym z trzech głównych urządzeń stosowanych na tramwajów do przesyłania prądu elektrycznego z przewodami wyżej tramwaju poniżej. Choć niegdyś bardzo popularny w Europie kontynentalnej , został zastąpiony przez pantograf lub drążek trolejbusowy , często później zastępowany przez pantograf.
Początki
Kiedy pod koniec lat 80. XIX wieku niemiecki wynalazca Ernst Werner von Siemens po raz pierwszy wymyślił kolektor dziobowy , amerykański wynalazca Frank J. Sprague z Wirginii opatentował właśnie swój system słupów trolejbusowych do zbierania prądu z drutu napowietrznego . Aby uniknąć łamania tego patentu, firma Siemens została zmuszona do zaprojektowania własnej, unikalnej formy aktualnej kolekcji, a mianowicie kolektora dziobowego. Kolektor dziobowy został po raz pierwszy użyty przez firmę Siemens Electric we wczesnych tramwajach elektrycznych pod koniec lat 80. XIX wieku lub na początku lat 90. XIX wieku. Hobart układ elektryczny tramwaj - pierwszy tego typu na południowej półkuli , otwarty w 1893 roku - samochody używane Siemens z bardzo wcześnie łuk kolektory. Wiele innych kontynentalnych europejskich i niektóre brytyjskie systemy tramwajowe, w tym Leeds i Glasgow, również stosowały tę metodę.
Budowa
Odbierak dziobowy to jedna z najprostszych i najbardziej niezawodnych metod odbioru prądu stosowanych w tramwajach. Najwcześniejsze wersje były po prostu bardzo grubym drutem lub stalowymi prętami wygiętymi w prostokątny kształt i zamontowanymi dłuższą stroną do dołu na dachu tramwaju. Wysokość kolektora była taka, że jego górna krawędź drapała wzdłuż drutu powyżej. Górna część wykonana jest z szerokiego na 1 cal (lub około) stalowego pręta, obrobionego w celu uzyskania przekroju w kształcie łuku, stąd nazwa. Ten pręt w kształcie łuku jest określany jako „płyta kolektora”, a w późniejszych modelach może mieć do kilku cali szerokości. W przeciwieństwie do wielu słupów tramwajowych, kolektor dziobowy nie ma zwykle obrotowej podstawy (jeden wyjątek był w Rzymie, gdzie cały zespół mógł być obracany), ale jest raczej przymocowany centralnie do dachu tramwaju.
Pod koniec XX wieku wspomniane proste metody ramowania zostały stopniowo zastąpione bardziej złożonymi i wyrafinowanymi metodami, ale ogólny sposób działania pozostał ten sam. Zmiany konstrukcyjne są najbardziej zauważalne w systemach, w których na tym samym systemie zastosowano zarówno samochody piętrowe, jak i jednopokładowe. Tramwaje jednopokładowe mają zwykle wysokie i lekko skonstruowane kolektory ze skomplikowanymi ramami do podtrzymywania ciężkiej stalowej płyty kolektora, podczas gdy wagony dwupokładowe mają zwykle cięższe kolektory z mniej skomplikowanymi ramami.
Aby utrzymać dobry kontakt elektryczny, kolektor dziobowy musi wywierać dość silny nacisk na drut powyżej, dlatego zastosowano skomplikowane systemy sprężyn lub obciążników, aby zapewnić dobry kontakt elektryczny, a tym samym zachowano sprawne działanie.
Stalowe szyny na torach pełnią funkcję elektrycznego powrotu .
Operacja
Prawidłowo kolektor dziobowy powinien być zamontowany w taki sposób, aby górna krawędź płyty kolektora unosiła się kilka cali nad drutem, gdy rama kolektora jest ustawiona prosto do góry. Tak więc kolektor zwykle pochyla się w kierunku przeciwnym do kierunku jazdy; gdy nadejdzie czas podróży w przeciwnym kierunku, kolektor musi zostać przechylony. Aby tak się stało, drut napowietrzny musi być podniesiony o kilka cali w miejscach, w których łuki są odchylane, takich jak zaciski i rozjazdy. Operacja ta jest zwykle wykonywana za pomocą lin i krążków. Kolektor jest składany do pozycji poziomej, gdy samochód nie jest używany.
Niektóre wczesne samochody nie miały możliwości przewrócenia dziobów. Uważano, że stanie się to automatycznie, gdy tramwaj zacznie jechać w drugą stronę, ale kolekcjonerzy tacy jak ci byli porażką.
Większość sowieckich tramwajów (z których niektóre są nadal używane w byłym ZSRR) nie miała możliwości przewrócenia dziobów. Tramwaje te nie zostały zaprojektowane do jazdy w dwie strony. Innym przykładem jest tramwaj KTV-55-2, który miał dwa kolektory dziobowe dla dwóch kierunków jazdy.
Zalety i nowoczesne zastosowanie
Kolektor dziobowy ma mniej ruchomych części niż drążek tramwajowy, ale jest cięższy i czasami bardziej skomplikowany w budowie. Konstrukcja przewodów napowietrznych do kolektorów dziobowych jest prostsza niż okablowanie słupów trakcyjnych. Ponieważ kolektory dziobowe nie mają obrotowych mocowań, kolektor nie może zeskoczyć z drutu lub podążać niewłaściwą drogą na skrzyżowaniach, jak to czasami robią słupy trolejbusowe. Dzięki temu w przypadku kolektorów dziobowych nie są konieczne „żabki” napowietrzne i prowadnice do słupów trolejbusowych. Kolektory dziobowe są jednak znacznie głośniejsze niż słupy trolejbusowe.
Przewody napowietrzne dla kolektorów dziobowych są naciągnięte mocniej niż dla słupów trolejbusowych, a proste odcinki są „schodkowe”, co oznacza, że drut nie biegnie całkowicie prosto wzdłuż osi toru, ale raczej zygzakowaty na niewielkiej odległości. To rozkłada zużycie na płycie kolektora dziobowego kolektora i wydłuża żywotność kolektora.
Oprócz niektórych zabytkowych tramwajów, kolektory dziobowe są nadal używane w niektórych systemach tramwajowych w byłym Związku Radzieckim, np. w Kazaniu , Mińsku i Dzierżyńsku .
Kolektory sztywne
Na Isle of Man , w Snaefell Mountain Railway realizacja dydaktycznego jest niczym niezwykłym, że górny przewód jest luźny i swobodnie powiesić w sieci trakcyjnej . Wykorzystywane są kolektory dziobowe Hopkinsona , aby uniknąć problemów z drążkami tramwajowymi przy silnym wietrze na trasie górskiej – linia Snaefell wykorzystuje również szynę Fell do hamowania. Każdy samochód ma dwa sztywno pionowe kolektory dziobowe, nad którymi luźny drut styka się pod własnym ciężarem. Kolektory nie są wystarczająco wysokie, aby stykać się z drutem w punktach zawieszenia. Są one wystarczająco daleko od siebie w stosunku do rozstawu biegunów, tak że podczas gdy jeden nie ma kontaktu z przewodem, drugi znajduje się w połowie rozpiętości i zapewnia dobry kontakt. Kolektory można opuścić tylko przez odkręcenie ich na poziomie dachu, gdy zasilanie jest wyłączone. Ta niemożność odizolowania ich łatwo utrudniła walkę z ogniem, gdy samochód 5 zapalił się w 1970 roku.
Podobne kolektory stosowano również początkowo na pobliskiej i nieco wcześniejszej Kolejce Elektrycznej Manx . Początkowo sprawiały kłopoty ze słabym kontaktem, dlatego opracowano system luźnego drutu. Napięty drut zwykle dawał dobry kontakt, ale zerwał kontakt, gdy kolektor minął słup. Poluzowanie drutu i celowe podniesienie go z dala od kolektora na biegunach pozwoliło, aby jego ciężar zapewniał niezawodny kontakt z drugim kolektorem, rozmieszczonym w połowie odległości między biegunami. Zmieniony kolektor był używany w ciągu pierwszych kilku lat, do 1900 roku. Niewielka rama na zawiasach została umieszczona na górze stałych słupków, zapewniając kontakt sprężynowy. Kolektory dziobowe nie przetrwały jednak i zostały zastąpione tyczkami do trolejbusów.