Słupek do wózka - Trolley pole
Wózek biegun jest stożkowy cylindryczny słup z drewna lub metalu , która służy do przesyłania elektryczności z „na żywo” (zelektryfikowanych) przewodu górnego do kontroli i elektrycznych silników trakcyjnych o tramwajowej lub trolejbus . Jest to rodzaj odbieraka prądu . Wykorzystanie drutu napowietrznego w systemie odbioru prądu jest uważane za wynalazek Franka J. Sprague'a z 1880 roku , ale pierwszy działający słup trolejbusowy został opracowany i zademonstrowany przez Charlesa Van Depoele jesienią 1885 roku.
Etymologia
Termin „wózek”, używany również do opisania słupa lub samochodu osobowego korzystającego z drążka , pochodzi od rowkowanego przewodzącego koła przymocowanego do końca drążka, który „troluje” drut napowietrzny .
Termin „wózek” poprzedza wynalezienie drążka. Najwcześniejsze samochody elektryczne nie używały słupa, ale raczej system, w którym każdy tramwaj ciągnął za sobą kabel napowietrzny połączony z małym wózkiem – lub „trollerem” – który jeździł po „toru” przewodów napowietrznych. Z boku liny ciągnące sprawiały, że samochód sprawiał wrażenie „ trollingu ”, jak przy łowieniu ryb. Jeśli wózek wykolejał się z przewodów napowietrznych, spadał z głośnym trzaskiem na dach tramwaju i trudno było go przestawić na przewody; te wady skłoniły do poszukiwania lepszych sposobów podłączenia do przewodu zasilającego. Później, gdy wózek zastąpił obrotowy drążek, zaczęto go nazywać „tyczką wózka”.
Wczesny rozwój eksperymentalnego tramwaju w Toronto , Ontario , został zbudowany w 1883 roku, a jego twórcą był John Joseph Wright , brat oszusta Whitakera Wrighta . Chociaż Wright mógł pomagać w instalacji kolei elektrycznych na kanadyjskiej wystawie narodowej (CNE), a może nawet używał systemu słupów, nie ma na to żadnych dowodów. Podobnie Wright nigdy nie złożył ani nie otrzymał patentu.
Opracowanie pierwszego działającego słupa tramwajowego zawdzięcza Charlesowi Josephowi Van Depoele , belgijskiemu inżynierowi, który przeniósł się do Stanów Zjednoczonych w 1869 roku. Van Depoele przeprowadził pierwszą publiczną demonstrację sprężynowego urządzenia na tymczasowej linii tramwajowej zainstalowanej na Toronto Industrial Exhibition (obecnie CNE) jesienią 1885 roku. Pierwszy drążek tramwajowy Depoele był „surowy” i niezbyt niezawodny, a on powrócił do korzystania z systemu trollerów z bieżącej kolekcji do komercyjnej instalacji w systemie tramwajowym w South Bend w stanie Indiana, który został otwarty 14 listopada 1885 r., a jeden w Montgomery w stanie Alabama w kwietniu 1886 r. Jednak w ciągu kilku miesięcy Van Depoele przestawił się na system drezynowo-słupowy dla operacji w Montgomery. Van Depoele i jego współwynalazca Frank J. Sprague „pracowali nad podobnymi pomysłami mniej więcej w tym samym czasie”, a Sprague zastosował odbiór prądu z drążka w elektrycznym systemie tramwajowym, który zainstalował w Richmond w stanie Wirginia w 1888 roku, również ulepszając drążek. projekty kół i słupów. Znany jako Richmond Union Passenger Railway , ten 12-milowy (19 km) system był pierwszą na świecie linią tramwajową na dużą skalę, która została otwarta przy wielkim fanfarach 12 lutego 1888 roku.
Rowkowane koło wózka było używane w wielu systemach miejskich w latach 40. i 50. XX wieku; był on powszechnie stosowany w systemach ze „starym” okrągłym drutem napowietrznym o przekroju okrągłym. Koło wózka było w najlepszym razie problematyczne; obwodowy styk łożyska koła rowkowego na spodniej stronie drutu napowietrznego zapewniał minimalny kontakt elektryczny i miał tendencję do nadmiernego łuku , zwiększając zużycie drutu napowietrznego. Nowszy przesuwny wózek jezdny z włókna węglowego był zwykle używany z nowszym rowkowanym drutem jezdnym podwieszanym o przekroju mniej więcej „ figury 8 ”. Przesuwana stopka wózka zapewniała lepszy kontakt elektryczny (z redukcją wyładowań łukowych) i radykalnie zmniejszała zużycie drutu napowietrznego. W latach dwudziestych wiele systemów zaczęło przestawiać się na przesuwne buty do wózków; Milwaukee w stanie Wisconsin przekształciło swój duży system pod koniec lat dwudziestych. Co ciekawe, Filadelfia nie zamieniła swoich kółek do tramwajów w swoich pozostałych tramwajach aż do 1978 roku. Chociaż tramwaj z kółkiem tramwajowym może przywodzić na myśl antyczny wygląd, buta do tramwaju jest nowoczesna i bardziej praktyczna, a także ekonomiczna.
Opis urządzenia
Drążek wózka nie jest przymocowany do przewodu napowietrznego. Słup jest osadzony na amortyzowanej podstawie na dachu pojazdu, a sprężyny zapewniają nacisk, aby koło wózka lub buta stykały się z drutem. Jeśli słup jest wykonany z drewna, kabel doprowadza prąd elektryczny do pojazdu. Takim kablem może być metalowy słup lub sam może być „pod napięciem”, co wymaga odizolowania podstawy od karoserii pojazdu.
W systemach z podwójnymi wagonami tramwajowymi, które mogą jeździć w obu kierunkach, drążek tramwajowy musi być zawsze ciągnięty za wagonem, a nie pchany, w przeciwnym razie bardzo prawdopodobne jest „rozłączenie”, co może spowodować uszkodzenie przewodów napowietrznych. W punktach końcowych konduktor musi obrócić drążek we właściwym kierunku, ściągając go z drutu za pomocą liny lub drążka i prowadząc go na drugi koniec. W niektórych przypadkach przewidziane są dwa drążki trolejbusowe, po jednym dla każdego kierunku: w tym przypadku chodzi o podnoszenie jednego i opuszczanie drugiego. Ponieważ operator mógł podnieść słup z jednego końca, podczas gdy konduktor opuszczał drugi, zaoszczędziło to czas i było znacznie łatwiejsze dla konduktora. Należało zadbać o to, aby najpierw podnieść opuszczony słup, aby wyeliminować uszkodzenia spowodowane przez wyładowanie łukowe między słupem a drutem. W USA system dwubiegunowy był najczęstszym rozwiązaniem w pojazdach z podwójnymi końcami. Jednak pchanie słupa (nazywane „back-poling” w USA lub „spear-poling” w Australii) było dość powszechne, gdy tramwaje poruszały się z małą prędkością, na przykład na terminalach gwiazdowych (znanych również jako rewersy) i podczas cofania się do szop.
Słupy wózka są zwykle podnoszone i opuszczane ręcznie za pomocą liny z tyłu pojazdu. Lina wchodzi do sprężynowego mechanizmu zwijającego, zwanego „łapaczem wózka” lub „uchwytem wózka”. Łapacz wózka zawiera zaczep, podobny do tego w samochodowym pasie bezpieczeństwa na ramię , który „łapie” linę, zapobiegając podnoszeniu się drążka w górę, jeśli drążek jest rozłączony. Podobnie wyglądający retriever (patrz zdjęcie) dodaje mechanizm sprężynowy, który szarpie kij w dół, jeśli powinien opuścić drut, odciągając go od wszystkich napowietrznych łączników drutu. Łapacze są powszechnie używane w tramwajach poruszających się z mniejszą prędkością, na przykład w mieście, podczas gdy aportery są używane na liniach podmiejskich i międzymiastowych, aby ograniczyć uszkodzenia napowietrzne przy dużej prędkości.
W niektórych starszych systemach kije były podnoszone i opuszczane za pomocą długiego kija z metalowym hakiem. Tam, gdzie to możliwe, mogły one być wykonane z bambusa ze względu na jego długość, naturalną prostość i wytrzymałość, w połączeniu ze względną lekkością i faktem, że jest izolatorem. Trolejbusy zwykle przewoziły jeden z pojazdem, do użytku w przypadku odkablowania, ale systemy tramwajowe zwykle umieszczały je wzdłuż trasy w miejscach, w których słupek trolejbusu wymagałby cofania.
Słupy stosowane w trolejbusach są zwykle dłuższe niż te stosowane w tramwajach, aby autobus mógł w pełni wykorzystać to, że nie jest ograniczony do stałej ścieżki na ulicy (szyny), zapewniając pewną sterowność boczną, umożliwiając trolejbusowi do wejścia na pokład pasażerów przy krawężniku.
Zastosowanie jedno- i dwubiegunowe
W przypadku zastosowania w tramwaju lub trolejbusie (tj. pojeździe szynowym), pojedynczy słup trolejbusowy zwykle pobiera prąd z przewodu napowietrznego, a stalowe szyny na torach pełnią rolę elektrycznego powrotu . Aby zmniejszyć korozję elektrolityczną rur podziemnych i konstrukcji metalowych, większość linii tramwajowych jest obsługiwana z drutem dodatnim względem szyn. Trolejbusy natomiast muszą używać dwóch słupów trolejbusowych i podwójnych przewodów napowietrznych, jednego bieguna i przewodu dla dodatniego prądu „pod napięciem”, drugiego dla ujemnego lub neutralnego powrotu . System tramwajowy w Hawanie , na Kubie , wykorzystuje również system podwójnego drutu, podobnie jak Tramwaje Cincinnati, Ohio .
Spadek użycia na kolei
.jpg)
Wszystkie trolejbusy korzystają z drążków trolejbusowych, dzięki czemu drążki trolejbusowe są nadal używane na całym świecie, wszędzie tam, gdzie trolejbusy są eksploatowane (około 315 miast od 2011 r.), a kilku producentów nadal je produkuje, w tym Vossloh-Kiepe , Škoda i Lekov .
Jednak w większości pojazdów szynowych wykorzystujących drut napowietrzny drążek tramwajowy ustąpił miejsca kolektorowi dziobowemu , a później pantografowi , składanemu metalowemu urządzeniu, które dociska szeroką płytę stykową do drutu napowietrznego. Chociaż pantograf jest bardziej złożony niż drążek jezdny, ma tę zaletę, że jest prawie wolny od okablowania, jest bardziej stabilny przy dużej prędkości i łatwiej go podnosić i opuszczać automatycznie. Ponadto w tramwajach dwukierunkowych eliminują konieczność ręcznego obracania drążka przy zmianie kierunku (chociaż tę wadę można w pewnym stopniu przezwyciężyć poprzez zastosowanie nawrotników trolejbusów). Stosowanie wyłącznie pantografów (lub kolektorów dziobowych) eliminuje również potrzebę stosowania krzyżownic drucianych (przełączników w okablowaniu napowietrznym), aby upewnić się, że słup idzie we właściwym kierunku na skrzyżowaniach.
Poza tradycyjnymi liniami tramwajowymi , bardzo niewiele systemów tramwajowych/tramwajowych na całym świecie nadal używa słupów trolejbusowych w pojazdach używanych podczas normalnej eksploatacji. Do największych wyjątków należą systemy tramwajowe Toronto, Ontario ; Filadelfia ( linie „Subway-Surface” i Route 15 ); Ryga, Łotwa (jednak nowe tramwaje Škoda w Rydze mają pantografy); Kalkuta (dawniej Kalkuta), Indie ; i Aleksandrii w Egipcie . Mniejsze systemy wykorzystujące jeszcze słupy Wózek do regularnej usługi obejmują Tramwaje w Hongkongu , ten układ Daugavpils, Łotwa i Rio de Janeiro „s Santa Teresa Tramwaj . System MBTA w Bostonie nadal używa słupów trolejbusowych z tramwajami PCC, których używa do obsługi linii dużych prędkości Ashmont-Mattapan .
Kompatybilność z pantografami
Tramwaje lub lekkie wagony kolejowe wyposażone w pantografy zwykle nie mogą jeździć po liniach z przewodami napowietrznymi przeznaczonymi do odbioru słupów trolejbusowych. Z tego powodu w tych systemach i kilku innych na całym świecie nadal stosuje się słupki trolejbusowe, nawet w nowych tramwajach, aby uniknąć trudności i kosztów związanych z modyfikacją długich odcinków istniejących przewodów napowietrznych w celu przyjęcia pantografów.
Jednak Toronto Transit Commission , w związku ze zbliżającym się zastąpieniem swoich starszych modeli CLRV i ALRV nowymi samochodami Flexity Outlook , tymczasowo przekształca swoje napowietrzne źródło zasilania tak, aby było kompatybilne zarówno z masztami wózków, jak i pantografami, ponieważ CLRV i ALRV wykorzystują tylko maszty do wózków, podczas gdy flota Flexity jest wyposażona zarówno w maszty, jak i pantografy. Od 12 września 2017 r. tramwaje na trasie 509 Harbourfront zaczęły używać pantografów, podczas gdy tramwaje na trasie 510 Spadina nadal korzystały z masztów tramwajowych wzdłuż tego samego odcinka toru na Queens Quay West. (14 maja 2018 r. 510 Spadina przeszło na pantografy.)
Odniesienia kulturowe
Po ich wprowadzeniu słupy trolejbusów i nowa technologia elektryczna, którą reprezentowali, fascynowały pisarzy swoimi iskrami i mocą jak błyskawice .
W styczniu 1889 r. Boston zaprezentował swoje pierwsze tramwaje elektryczne, które stały się tak popularne i godne uwagi, że poeta Oliver Wendell Holmes skomponował werset o nowej technologii słupów tramwajowych i iskrzącej stopce kontaktowej na jej wierzchołku:
Od tego czasu w wielu samochodach zobaczysz
miotłę tak prostą, jak tylko może być;
Na każdym patyku jest okrakiem czarownica…
Sznurek, który widzisz przy jej nodze, jest zawiązany.
W 1947 roku kompozytor Samuel Barber napisał klasyczne dzieło orkiestrowe i wokalne Knoxville: Lato 1915 , oparte na wspomnieniach z dzieciństwa Jamesa Agee . W części utworu piosenkarka nawiązuje do hałaśliwego przejeżdżającego tramwaju z nadwieszonym masztem i iskrami:
Tramwaj wznoszący się w żelazny jęk;
zatrzymanie;
dzwonek i ruszanie, bezczelny;
budząc się i wznosząc ponownie
żelazny jęk
i płynąc złotymi oknami i słomianymi siedzeniami
w przeszłość, przeszłość i przeszłość,
posępna iskra trzeszcząca i przeklinająca nad nią
jak mały złośliwy duch,
który ma za nim podążać;