Троллейный столб — конический цилиндрический столб из дерева или металла , служащий для передачи электроэнергии от «живого» (электрифицированного) воздушного провода к управляющим и электротяговым двигателям трамвая или троллейбуса . Это тип токосъемника . Использование воздушного провода в системе сбора тока считается изобретением Фрэнка Дж. Спрага в 1880 году , [1] но первый рабочий троллейбусный столб был разработан и продемонстрирован Чарльзом Ван Депоэлем осенью 1885 года. [2]
Термин «тележка», также используемый для описания опоры или легкового автомобиля, использующего опору, происходит от рифленого проводящего колеса , прикрепленного к концу опоры, которое «троллит» воздушный провод .
Термин «тележка» появился еще до изобретения опоры для тележки. В самых первых электрических трамваях использовалась не опора, а скорее система, в которой каждый трамвайный вагон тащил за собой воздушный трос, соединенный с небольшой тележкой - или «троллером», - которая ехала по «дорожке» из воздушных проводов. Со стороны тянущиеся лески создавали впечатление, будто машина занимается « троллингом », как на рыбалке. Если тележка-троллер сходила с рельсов с подвесных тросов, она затем с громким грохотом падала на крышу трамвая, и ее было трудно переместить на тросы; эти недостатки побудили к поиску более эффективных способов подключения к силовому проводу. Позже, когда поворотный столб заменил троллейбус, он стал известен как «троллейный столб». [ нужна цитата ]
Ранняя разработка экспериментального трамвая в Торонто , Онтарио , была построена в 1883 году по проекту Джона Джозефа Райта, брата мошенника Уитакера Райта . Хотя Райт, возможно, участвовал в прокладке 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 первой рабочей опоры троллейбуса 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 опорный столб Депоэле был «грубым» и не очень надежным, и он вернулся к использованию ныне существующей системы троллейбусов для коммерческой установки на трамвайной системе в Саут-Бенде. , штат Индиана, который открылся 14 ноября 1885 года, и один в Монтгомери, штат Алабама, в апреле 1886 года. Однако в течение нескольких месяцев Ван Депоэле перешел на систему троллейбусных опор для операции в Монтгомери. [2] Ван Депоэль и его коллега-изобретатель Фрэнк Дж. Спрэг «работали над аналогичными идеями примерно в одно и то же время», [4] и Спрэг применил сбор тока с помощью троллейбусного столба в системе электрического трамвая, которую он установил в Ричмонде, штат Вирджиния, в 1888 году. , а также усовершенствование конструкции опорного колеса и опоры тележки. Эта 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 .
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. Любопытно , что Филадельфия не меняла колеса тележки на оставшихся трамваях до 1978 года .
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, электрический ток подается к автомобилю по кабелю . 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 распространенным явлением там, где трамваи двигались с низкой скоростью, например, на перекрестках (также известных как реверсоры) и пятясь назад в сараи.
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 междугородных линиях, чтобы ограничить повреждение верхней части трамвая 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.
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 система трамвая в Цинциннати, штат Огайо .
.jpg/1280px-Pantograph_&_trolley_pole_on_Queens_Quay_West_(4417&4433).jpg)
Во всех троллейбусах используются троллейбусные опоры, и, таким образом, троллейбусные опоры продолжают использоваться во всем мире, где бы ни находились троллейбусы в эксплуатации (около 315 городов по состоянию на 2011 год [обновлять]), [7] и несколько производителей продолжают их производить, в том числе Kiepe , Škoda и Lekov.
Однако на большинстве железнодорожных транспортных средств, использующих контактный провод, опора троллейбуса уступила место носовому коллектору или, позднее, пантографу — складному металлическому устройству, которое прижимает 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 вручную поворачивать опору тележки при изменении направления (хотя этот недостаток можно в некоторой степени преодолеть за счет использования реверсов тележки). 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 обуви тележки на современных трамваях Flexity Outlook в Торонто быстро изнашиваются в дождливую погоду, продолжительность работы составляет 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 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 трамвай Санта-Тереза в Рио-де-Жанейро . В системе MBTA Бостона до сих пор используются троллейбусы с трамваями PCC, которые она использует для обслуживания высокоскоростной линии Эшмонт-Маттапан .
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 на маршруте 510 Spadina продолжали использовать троллейбусные опоры на том же участке пути на Queens Quay West. [9] (14 мая 2018 г. 510 Spadina перешли на пантографы. [10] )
Большие части наземной сети Сан-Франциско 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). ).
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
метлу настолько простую, насколько это возможно;
На каждой палке ведьма верхом -
Верёвка, которую ты видишь, к её ноге привязана.
В 1947 году композитор Сэмюэл Барбер написал ставшую теперь классической оркестрово-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;
пробуждая и снова поднимая
свой железный нарастающий стон
и плывя свои золотые окна и соломенные сиденья
в прошлое, прошлое и прошлое,
мрачная искра потрескивала и ругалась над ним,
как маленький злобный дух,
преследующий его следы;
Пантограф на Спадине, @bradTTC/@TTCStuart ... 13:15 - 14 мая 2018 г. · 1 Spadina Crescent