Тележка полюс
Троллейный столб — конический цилиндрический столб из или металла , служащий для передачи электроэнергии от «живого» (электрифицированного) воздушного провода к управляющим и электротяговым двигателям трамвая дерева или троллейбуса . Это тип токосъемника . Использование воздушного провода в системе сбора тока считается изобретением Фрэнка Дж. Спрага в 1880 году . [1] но первый рабочий столб для тележки был разработан и продемонстрирован Чарльзом Ван Депоэлем осенью 1885 года. [2]
Ранняя разработка экспериментального трамвая в Торонто , Онтарио , была построена в 1883 году и разработана Джоном Джозефом Райтом , братом мошенника Уитакера Райта . Хотя Райт, возможно, участвовал в строительстве электрических железных дорог на Канадской национальной выставке (CNE) и, возможно, даже использовал систему столбов, доказательств этому нет. Точно так же Райт никогда не подавал и не получал патент. [3]
Заслуга в разработке первого рабочего троллейбусного столба принадлежит Чарльзу Джозефу Ван Депоэлю , бельгийскому инженеру, переехавшему в Соединенные Штаты в 1869 году. Ван Депоэль провел первую публичную демонстрацию подпружиненного устройства на временной трамвайной линии, установленной на Промышленная выставка в Торонто (ныне CNE) осенью 1885 года. [2] Первый троллейбусный столб Депоэля был «грубым» и не очень надежным, и он вернулся к использованию троллейной системы из нынешней коллекции для коммерческой установки на трамвайной системе в Саут-Бенде, штат Индиана, которая открылась 14 ноября 1885 года, а в одном Монтгомери, штат Алабама, апрель 1886 года. Однако через несколько месяцев Ван Деполе перешел на систему троллейбусов для операции в Монтгомери. [2] Ван Депоэль и его коллега-изобретатель Фрэнк Дж. Спрэг «работали над похожими идеями примерно в одно и то же время». [4] и Спрэг применил сбор тока с помощью опор троллейбуса в системе электрического трамвая, которую он установил в Ричмонде, штат Вирджиния, в 1888 году, а также усовершенствовал конструкцию колеса и опоры троллейбуса . Эта 12-мильная (19-километровая) система, известная как Пассажирская железная дорога Ричмонд-Юнион , была первой крупномасштабной троллейбусной линией в мире, открывшейся с большой помпой 12 февраля 1888 года. [5]
Колесо тележки с рифлением использовалось во многих крупных городских системах в 1940-х и 1950-х годах; Обычно он использовался в системах с воздушными проводами круглого сечения «старого» типа. Колесо тележки было в лучшем случае проблематичным; Окружной контакт рифленого подшипника колеса на нижней стороне воздушного провода обеспечивал минимальный электрический контакт и имел тенденцию к чрезмерному образованию дуги , увеличивая износ воздушного провода. Более новый скользящий карбоновый контактный башмак обычно использовался с новым контактным контактным проводом с желобками и поперечным сечением примерно в виде восьмерки . Скользящий башмак тележки обеспечивает лучший электрический контакт (с уменьшением образования дуги) и значительно снижает износ воздушных проводов. Многие системы начали переоборудоваться на башмаки с раздвижной тележкой в 1920-х годах; Милуоки, штат Висконсин, преобразовал свою большую систему в конце 1920-х годов. Филадельфия не меняла колеса тележек на оставшихся трамваях до 1978 года. [ нужна ссылка ] Хотя трамвай с колесом тележки может напоминать старинный вид, башмак тележки современен, более практичен и экономичен.
Описание устройства
[ редактировать ]Троллейбусный столб не прикреплен к воздушному проводу. Столб установлен на подпружиненном основании на крыше автомобиля, причем пружины обеспечивают давление, удерживающее колесо или башмак тележки в контакте с проводом. Если столб сделан из дерева, по кабелю электрический ток подается к автомобилю . Металлический столб может использовать такой кабель или сам может быть электрически «под напряжением», требуя, чтобы основание было изолировано от кузова транспортного средства.
В системах с двусторонними трамвайными вагонами, способными двигаться в обоих направлениях, троллейный столб всегда необходимо тянуть за вагоном, а не толкать, иначе весьма вероятно «отсоединение», что может привести к повреждению воздушных проводов. В конечных точках кондуктор должен повернуть опору тележки в правильном направлении, сдернуть ее с провода либо с помощью веревки, либо с помощью шеста и провести ее к другому концу. В некоторых случаях предусматриваются две опоры тележки, по одной на каждое направление: в этом случае речь идет о поднятии одной и опускании другой. Поскольку оператор мог поднимать опору с одного конца, в то время как кондуктор опускал другой, это экономило время и было намного проще для кондуктора. Необходимо было позаботиться о том, чтобы сначала поднять упавший столб, чтобы исключить повреждения, вызванные искрением между столбом и проводом. В США двухполюсная система была наиболее распространенной на двухсторонних транспортных средствах. Однако толкание столба (называемое «обратным шестом» в США или «копьем» в Австралии) было довольно обычным явлением там, где трамваи двигались с низкой скоростью, например, на клеммы типа «звезда» (также известные как реверсоры) и при движении задним ходом в навесы.
Стойки тележки обычно поднимаются и опускаются вручную с помощью троса, проходящего через заднюю часть автомобиля. Веревка подается в механизм пружинной катушки, называемый «ловцом тележки» или «приемником тележки». Уловитель тележки содержит фиксатор, подобный тому, что есть в автомобильном плечевом ремне безопасности , который «цепляет» веревку, чтобы предотвратить взлет тележки вверх, если опора отсоединена. Похожий на вид ретривер (см. фото) оснащен пружинным механизмом, который дергает шест вниз, если он отрывается от троса, оттягивая его от всех подвесных тросов. Уловители обычно используются в трамваях, работающих на более низких скоростях, например, в городе, тогда как ретриверы используются на пригородных и междугородних линиях, чтобы ограничить повреждение над головой на скорости.
В некоторых старых системах шесты поднимались и опускались с помощью длинного шеста с металлическим крюком. Если таковые имеются, они могли быть изготовлены из бамбука из-за его длины, естественной прямолинейности и прочности в сочетании с его относительным легким весом и тем фактом, что он является изолятором. Троллейбусы обычно имели один из них вместе с транспортным средством для использования в случае отключения проводов, но в трамвайных системах они обычно располагались вдоль маршрута в местах, где троллейбусный столб необходимо было повернуть задним ходом.
Стойки, используемые в троллейбусах, обычно длиннее, чем те, которые используются в трамваях, чтобы позволить автобусу в полной мере воспользоваться преимуществами того, что он не ограничен фиксированным маршрутом на улице (рельсами), за счет обеспечения определенной степени боковой управляемости, что позволяет троллейбусу посадка пассажиров на обочине.
Одно- и двухполюсное использование
[ редактировать ]При использовании на трамвае или троллейбусе (т.е. железнодорожном транспортном средстве) один столб троллейбуса обычно собирает ток от воздушного провода, а стальные рельсы на путях действуют как электрический возврат . Чтобы уменьшить электролитическую коррозию подземных труб и металлических конструкций, большинство трамвайных линий эксплуатируются с положительным расположением провода по отношению к рельсам. Троллейбусы , с другой стороны, должны использовать две троллейбусные опоры и двойные воздушные провода: один полюс и провод для положительного «живого» тока, другой для отрицательного или нейтрального возврата . Трамвайная система в Гаване , Куба , также использовала двухпроводную систему. [6] как и трамвайная система Цинциннати, штат Огайо .
Снижение использования на железных дорогах
[ редактировать ]
Во всех троллейбусах используются троллейбусы, и поэтому троллейбусы продолжают использоваться во всем мире, где бы ни находились троллейбусы (около 315 городов по состоянию на 2011 г.). [update]), [7] и несколько производителей продолжают их производить, в том числе Kiepe , Škoda и Lekov .
Однако на большинстве железнодорожных транспортных средств, использующих контактный провод, троллейный столб уступил место носовому коллектору или, позднее, пантографу — складному металлическому устройству, прижимающему широкий контактный поддон к воздушному проводу. Хотя пантограф более сложен, чем опора тележки, он имеет то преимущество, что практически не требует рассоединения проводов, более устойчив на высокой скорости и его легче автоматически поднимать и опускать. Также на двусторонних трамваях устраняют необходимость ручного поворота троллейной опоры при изменении направления (хотя этот недостаток можно в некоторой степени преодолеть за счет использования реверсов троллейбуса). Использование исключительно пантографов (или луковых коллекторов) также устраняет необходимость в проволочных крестовинах (переключателях в воздушной проводке), чтобы гарантировать, что опора движется в правильном направлении в местах соединений.
Столб с башмаком на конце создает проблемы для более длинных современных трамваев, которые потребляют больше электроэнергии, чем старые трамваи. В Торонто башмак опоры тележки содержит карбоновую вставку, обеспечивающую электрический контакт с воздушным проводом и позволяющую опускать башмак для освобождения подвесок воздушного провода. Карбоновые вставки изнашиваются и требуют периодической замены. Вставки для башмаков тележки на современных трамваях Flexity Outlook в Торонто быстро изнашиваются в дождливую погоду, проработав всего восемь часов вместо ожидаемых одного-двух дней для более коротких старых трамваев. Повышенное потребление тока сокращает срок службы углеродной вставки. Изношенная карбоновая вставка повредит воздушный провод и остановит движение трамвая. [8]
За исключением традиционных трамвайных линий, очень немногие трамвайные системы во всем мире продолжают использовать троллейбусные опоры на транспортных средствах, используемых в обычном режиме. Среди крупнейших исключений — трамвайные системы Нового Орлеана, штат Луизиана ; Торонто, Онтарио ; Филадельфия ( линии «Метро-Наземный» и Маршрут 15 ); Рига, Латвия (однако в новых трамваях Škoda в Риге есть пантографы); Калькутта (ранее Калькутта), Индия ; и Александрия, Египет . Меньшие системы, все еще использующие троллейбусные опоры для регулярного движения, включают трамвай Гонконга , систему Даугавпилса, Латвия , а также Рио-де-Жанейро в трамвай Санта-Тереза . В системе MBTA Бостона до сих пор используются троллейбусные опоры с трамваями PCC, которые она использует для обслуживания высокоскоростной линии Эшмонт-Маттапан .
Совместимость с пантографами
[ редактировать ]
Трамваи или легкорельсовые автомобили, оборудованные пантографами, обычно не могут работать на линиях с воздушной проводкой, предназначенной для сбора троллейбусных опор. По этой причине в этих и некоторых других системах по всему миру продолжают использоваться опоры для троллейбусов даже на новых трамваях, чтобы избежать трудностей и затрат на модификацию длинных участков существующих воздушных проводов для установки пантографов.
Тем не менее, Транзитная комиссия Торонто , в связи с предстоящей заменой своих устаревших CLRV и ALRV на новые автомобили Flexity Outlook , временно преобразует свой воздушный источник питания, чтобы он был совместим как с троллейбусными опорами, так и с пантографами, поскольку CLRV и ALRV используют только троллейбусы, в то время как парк Flexity оборудован как для троллейбусов, так и для пантографов. С 12 сентября 2017 года трамваи на маршруте 509 Harbourfront начали использовать пантографы, а трамваи на маршруте 510 Spadina продолжали использовать троллейбусные опоры на том же участке пути на Queens Quay West. [9] (14 мая 2018 года 510 Spadina перешли на пантографы. [10] )
Сан-Франциско Большие части наземной сети также настроены для работы как с троллейбусными опорами, так и с пантографами, чтобы обеспечить совместимость как с текущим парком легкорельсового транспорта Муни (только пантограф), так и с историческим парком трамваев Муни (только троллейбусные опоры). ).
Культурные ссылки
[ редактировать ]
После своего появления троллейбусные столбы и новая электрическая технология, которую они представляли, завораживали писателей своими молниеподобными искрами и силой.
В январе 1889 года в Бостоне были представлены первые электрические трамваи, которые стали настолько популярными и заслуживающими внимания, что поэт Оливер Венделл Холмс сочинил стих о новой технологии троллейбусных опор и искрящемся контактном башмаке на ее вершине: [11]
С тех пор на многих машинах вы увидите
Метла настолько простая, насколько это возможно;
На каждой палке верхом ведьма —
Веревка, которую вы видите, привязана к ее ноге.
В 1947 году композитор Сэмюэл Барбер написал ставшую теперь классической оркестровую и вокальную пьесу «Ноксвилл: Лето 1915 года» , основанную на детских воспоминаниях Джеймса Эйджи . В середине композиции певец обращается к шумно проезжающему трамваю с верхним столбом и искрами: [12]
Трамвай поднимается с железным стоном;
остановка;
звонкий и вздрагивающий, стерторозный;
возбуждаем и снова поднимаем
его железный нарастающий стон
и купаясь в своих золотых окнах и соломенных сиденьях
О прошлом, прошлом и прошлом,
мрачная искра потрескивает и ругается над ней
как маленький злой дух
настроен преследовать его следы;
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Кобель, Ромин (2005). «Вехи Бостонского транзита» . Открытые курсы MIT . Архивировано из оригинала 20 сентября 2006 г. Проверено 1 августа 2012 г.
- ^ Jump up to: а б с Миддлтон, Уильям Д. (1967). Время троллейбуса , стр. 63–65, 67. Милуоки: Kalmbach Publishing . ISBN 0-89024-013-2 .
- ^ «Патенты на изобретения и история канадских инноваций» . Библиотека и архивы Канады.
- ^ Миддлтон (1967), с. 67.
- ^ «Электрическая троллейбусная система» . Массачусетский технологический институт. Архивировано из оригинала 13 сентября 2006 г.
- ^ Моррисон, Аллен (1996). Латинская Америка на трамваях: иллюстрированный обзор городского железнодорожного транспорта юга США , с. 55. Нью-Йорк: Бонд Пресс. ISBN 0-9622348-3-4 .
- ^ Уэбб, Мэри (ред.) (2011). Городские транспортные системы Джейн, 2011–2012 гг. , с. «[23]» (в предисловии). Колсдон, Суррей (Великобритания): Информационная группа Джейн . ISBN 978-0-7106-2954-8 .
- ^ Манро, Стив (22 февраля 2018 г.). «Проблемы с башмаками тележки на автомобилях Flexy» . Стив Манро . Проверено 27 февраля 2018 г.
- ^ Манро, Стив (12 сентября 2017 г.). «Пантографы на набережной» . Стив Манро . Проверено 2 октября 2017 г.
- ^ О'Нил, Лорен (15 мая 2018 г.). «ТТК внедряет новый тип трамвайной технологии» . блогTO . Проверено 18 мая 2018 г.
Пантограф на Спадине, @bradTTC/@TTCStuart ... 13:15 - 14 мая 2018 г. · 1 Spadina Crescent
- ^ Кудахи, Брайан Дж. (1972). Пересадка на Парк-стрит ниже; история бостонского метро . Брэттлборо, Вермонт: S. Greene Press. ISBN 0-8289-0173-2 .
- ^ Редмонт, Джейн (6 февраля 2008 г.). « Ноксвилл, лето 1915 года: «Джеймс Эйджи, Сэмюэл Барбер, Дон Апшоу» . Акты надежды . Проверено 8 мая 2015 г.