อ่าน 4 นาที
เสาสำหรับรถเข็น
เสาโทรลลี่เป็นเสาทรงกระบอกเรียวที่ทำจากไม้หรือโลหะใช้สำหรับส่งกระแสไฟฟ้าจากสายไฟเหนือศีรษะที่ มีกระแสไฟฟ้า ไปยังระบบควบคุมและมอเตอร์ ไฟฟ้า ของรถรางหรือรถโดยสารไฟฟ้า มันเป็น
เสาสำหรับรถเข็น
เสาโทรลลี่เป็นเสาทรงกระบอกเรียวที่ทำจากไม้หรือโลหะใช้สำหรับส่งกระแสไฟฟ้าจากสายไฟเหนือศีรษะที่ มีกระแสไฟฟ้า ไปยังระบบควบคุมและมอเตอร์ ไฟฟ้า ของรถรางหรือรถโดยสารไฟฟ้า มันเป็น อุปกรณ์เก็บกระแสไฟฟ้าชนิดหนึ่งการใช้สายไฟเหนือศีรษะในระบบเก็บกระแสไฟฟ้านั้นเชื่อกันว่าเป็นสิ่งประดิษฐ์ของแฟรงค์ เจ. สปราก ในปี ค.ศ. 1880 [ 1 ] แต่เสาโทรลลี่ที่ใช้งานได้ จริงเป็นครั้งแรกนั้นได้รับการพัฒนาและสาธิตโดยชาร์ลส์ แวน เดอโพลในฤดูใบไม้ร่วงปี ค.ศ. 1885 [ 2 ]
ประวัติศาสตร์
การพัฒนาระบบรถรางทดลองในช่วงแรกในเมืองโทรอนโต รัฐออ นแทรีโอสร้างขึ้นในปี พ.ศ. 2326 โดยได้รับการพัฒนาโดยจอห์น โจเซฟ ไรท์น้องชายของวิทเทเกอร์ ไรท์ นักต้ม ตุ๋น แม้ว่าไรท์อาจจะช่วยในการติดตั้งรถไฟฟ้าที่งานแสดงสินค้าแห่งชาติแคนาดา (CNE) และอาจเคยใช้ระบบเสา แต่ก็ไม่มีหลักฐานเกี่ยวกับเรื่องนี้ ในทำนองเดียวกัน ไรท์ไม่เคยยื่นขอหรือได้รับสิทธิบัตร[ 3 ]
ชาร์ลส์ โจเซฟ แวน เดอโพลวิศวกรชาวเบลเยียมที่ย้ายไปสหรัฐอเมริกาในปี 1869 ได้รับเครดิตในการพัฒนาเสาโทรลลี่ที่ใช้งานได้จริงเป็นครั้งแรก แวน เดอโพล ได้ทำการสาธิตอุปกรณ์แบบสปริงโหลดต่อสาธารณะเป็นครั้งแรกบนเส้นทางรถรางชั่วคราวที่ติดตั้งใน งานนิทรรศการอุตสาหกรรมโทรอนโต (ปัจจุบันคือ CNE) ในฤดูใบไม้ร่วงปี 1885 [ 2 ]เสาโทรลลี่ต้นแรกของเดอโพลนั้น "หยาบ" และไม่น่าเชื่อถือมากนัก และเขากลับไปใช้ระบบโทรลเลอร์ในการเก็บกระแสไฟฟ้าสำหรับการติดตั้งเชิงพาณิชย์บนระบบรถรางในเซาท์เบนด์ รัฐอินเดียนา ซึ่งเปิดให้บริการเมื่อวันที่ 14 พฤศจิกายน 1885 และบนรถรางในมอนต์โกเมอรี รัฐอลาบามา ในเดือนเมษายน 1886 อย่างไรก็ตาม ภายในไม่กี่เดือน แวน เดอโพล ก็เปลี่ยนมาใช้ระบบเสาโทรลลี่สำหรับการดำเนินงานในมอนต์โกเมอรี[ 2 ]แวน เดอโพลและแฟรงค์ เจ. สปราก นักประดิษฐ์ร่วม "กำลังทำงานเกี่ยวกับแนวคิดที่คล้ายกันในช่วงเวลาเดียวกัน" [ 4 ]และสปรากได้นำระบบเก็บกระแสไฟฟ้าจากเสาโทรลลี่มาใช้ในระบบรถรางไฟฟ้าที่เขาติดตั้งในริชมอนด์ รัฐเวอร์จิเนีย ในปี 1888 รวมถึงปรับปรุง การออกแบบ ล้อและเสาโทรลลี่ด้วย ระบบนี้รู้จักกันในชื่อRichmond Union Passenger Railwayซึ่งมีความยาว 12 ไมล์ (19 กม.) เป็นเส้นทางรถรางขนาดใหญ่สายแรกของโลก เปิดให้บริการอย่างยิ่งใหญ่ในวันที่ 12 กุมภาพันธ์ 1888 [ 5 ]
ล้อรถรางแบบมีร่องถูกนำมาใช้ในระบบรถรางขนาดใหญ่หลายแห่งในช่วงทศวรรษ 1940 และ 1950 โดยทั่วไปจะใช้กับระบบที่มีสายไฟเหนือศีรษะแบบหน้าตัดกลมแบบ "เก่า" ล้อรถรางแบบมีร่องนั้นมีปัญหาอยู่หลายประการ การสัมผัสรอบวงของตลับลูกปืนล้อแบบมีร่องกับด้านล่างของสายไฟเหนือศีรษะทำให้เกิดการสัมผัสทางไฟฟ้าเพียงเล็กน้อยและมีแนวโน้มที่จะเกิดประกายไฟมากเกินไป ทำให้สายไฟเหนือศีรษะสึกหรอเร็วขึ้นแผ่นรองล้อรถราง แบบเลื่อนได้ที่ทำจากคาร์บอนซึ่งใหม่กว่า มักใช้กับสายไฟเหนือศีรษะแบบมีร่องรุ่นใหม่กว่าที่มีหน้าตัดประมาณรูป " เลข 8 " แผ่นรองล้อรถรางแบบเลื่อนได้ให้การสัมผัสทางไฟฟ้าที่ดีกว่า (ลดการเกิดประกายไฟ) และลดการสึกหรอของสายไฟเหนือศีรษะได้อย่างมาก ระบบหลายแห่งเริ่มเปลี่ยนมาใช้แผ่นรองล้อรถรางแบบเลื่อนได้ในทศวรรษ 1920 มิลวอกี รัฐวิสคอนซินเปลี่ยนระบบขนาดใหญ่ของตนในช่วงปลายทศวรรษ 1920 ฟิลาเดลเฟียไม่ได้เปลี่ยนล้อรถรางในรถรางที่เหลืออยู่จนกระทั่งปี 1978 แม้ว่ารถรางที่มีล้อรถรางอาจดูโบราณ แต่แผ่นรองล้อรถรางนั้นทันสมัยกว่า ใช้งานได้จริงกว่า และประหยัดกว่าด้วย
คำอธิบายอุปกรณ์
เสาโทรลลี่ไม่ได้ยึดติดกับสายไฟเหนือศีรษะ เสาจะวางอยู่บนฐานสปริงบนหลังคารถ โดยสปริงจะให้แรงกดเพื่อให้ล้อโทรลลี่หรือแผ่นรองสัมผัสกับสายไฟ หากเสาทำจากไม้สายเคเบิลจะนำกระแสไฟฟ้าลงมายังรถ เสาโลหะอาจใช้สายเคเบิลเช่นเดียวกัน หรืออาจมีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านได้เอง จึงจำเป็นต้องหุ้มฉนวนฐานเสาให้ห่างจากตัวรถ
ในระบบ รถ รางแบบสองหัวที่วิ่งได้ทั้งสองทิศทาง เสาโทรลลี่โพลจะต้องถูกดึงไปด้านหลังรถเสมอ ห้ามดัน เพราะอาจทำให้สายไฟขาดได้ ซึ่งอาจทำให้สายไฟเหนือศีรษะเสียหายได้ ที่จุดปลายทาง พนักงานควบคุมรถรางจะต้องหมุนเสาโทรลลี่โพลให้หันไปในทิศทางที่ถูกต้อง โดยดึงออกจากสายไฟด้วยเชือกหรือไม้ แล้วเดินไปที่ปลายอีกด้านหนึ่ง ในบางกรณีจะมีเสาโทรลลี่โพลสองต้น ต้นหนึ่งสำหรับแต่ละทิศทาง ในกรณีนี้จะเป็นเรื่องของการยกต้นหนึ่งขึ้นและลดอีกต้นหนึ่งลง เนื่องจากผู้ควบคุมสามารถยกเสาขึ้นที่ปลายด้านหนึ่งในขณะที่พนักงานควบคุมรถรางลดอีกต้นหนึ่งลง ซึ่งจะช่วยประหยัดเวลาและง่ายกว่าสำหรับพนักงานควบคุมรถราง ต้องระมัดระวังในการยกเสาที่ลดลงก่อน เพื่อป้องกันความเสียหายที่เกิดจากประกายไฟระหว่างเสาและสายไฟ ในสหรัฐอเมริกา ระบบเสาคู่เป็นระบบที่พบได้บ่อยที่สุดในรถรางแบบสองหัว อย่างไรก็ตาม การใช้ไม้ค้ำดัน (เรียกว่า "back-poling" ในสหรัฐอเมริกา หรือ "spear-poling" ในออสเตรเลีย) เป็นเรื่องปกติมากในบริเวณที่รถรางเคลื่อนที่ด้วยความเร็วต่ำ เช่น ที่ ทางแยกรูป ตัว Y (หรือที่เรียกว่า reversers) และขณะถอยรถรางเข้าโรงจอด
เสาไฟฟ้าแรงสูงมักถูกยกขึ้นและลงด้วยมือโดยใช้เชือกจากด้านหลังของรถ เชือกจะเข้าไปในกลไกแบบสปริงที่เรียกว่า "ตัวจับเสา" หรือ "ตัวดึงเสา" ตัวจับเสาจะมีตัวล็อกคล้ายกับเข็มขัดนิรภัย ในรถยนต์ ซึ่งจะ "จับ" เชือกเพื่อป้องกันไม่ให้เสาไฟฟ้าแรงสูงพุ่งขึ้นไปหากเสาหลุดจากสายไฟ ตัวดึงเสาที่มีลักษณะคล้ายกัน (ดูรูป) จะเพิ่มกลไกสปริงที่ดึงเสาลงมาหากเสาหลุดจากสายไฟ ทำให้เสาหลุดออกจากอุปกรณ์ยึดสายไฟเหนือศีรษะทั้งหมด ตัวจับเสามักใช้กับรถรางที่วิ่งด้วยความเร็วต่ำ เช่น ในเมือง ในขณะที่ตัวดึงเสาใช้กับรถรางชานเมืองและรถรางระหว่างเมืองเพื่อลดความเสียหายต่อสายไฟเหนือศีรษะขณะวิ่งด้วยความเร็วสูง
ในระบบเก่าบางระบบ เสาจะถูกยกขึ้นและลงโดยใช้เสายาวที่มีตะขอโลหะ หากหาได้ เสาเหล่านี้อาจทำจากไม้ไผ่เนื่องจากความยาว ความตรงตามธรรมชาติ และความแข็งแรง ประกอบกับน้ำหนักเบาและคุณสมบัติที่เป็นฉนวน รถโดยสารไฟฟ้ามักจะมีเสาแบบนี้ติดรถไว้ด้วย เพื่อใช้ในกรณีที่สายไฟขาด แต่ระบบรถรางมักจะวางเสาแบบนี้ไว้ตามเส้นทางในจุดที่ต้องกลับทิศทางเสาไฟฟ้า
เสาที่ใช้กับรถโดยสารไฟฟ้าโดยทั่วไปจะยาวกว่าเสาที่ใช้กับรถราง เพื่อให้รถโดยสารสามารถใช้ประโยชน์ได้อย่างเต็มที่จากการที่ไม่ถูกจำกัดอยู่แค่เส้นทางคงที่บนถนน (ราง) โดยให้ความสามารถในการบังคับทิศทางด้านข้างได้ในระดับหนึ่ง ทำให้รถโดยสารสามารถรับผู้โดยสารที่ริมทางเท้าได้
การใช้งานแบบขั้วเดี่ยวและขั้วคู่
เมื่อใช้กับ รถ รางหรือรถรางไฟฟ้า (เช่น ยานพาหนะทางรถไฟ) เสาโทรลลี่เดี่ยวโดยทั่วไปจะรับกระแสไฟฟ้าจากสายไฟเหนือศีรษะ และรางเหล็กบนรางจะทำหน้าที่เป็นตัวนำไฟฟ้ากลับเพื่อลดการกัดกร่อนทางไฟฟ้าของท่อใต้ดินและโครงสร้างโลหะ รถรางส่วนใหญ่จึงทำงานโดยให้สายไฟเป็นบวกเมื่อเทียบกับราง ในทาง กลับกันรถโดยสารไฟฟ้า ต้องใช้เสาโทรลลี่สองต้นและสายไฟเหนือศีรษะสองเส้น โดยเสาและสายไฟหนึ่งเส้นสำหรับกระแสไฟฟ้าบวก "มีไฟ" และอีกเส้นสำหรับกระแส ไฟฟ้าลบหรือสายกลางกลับระบบรถรางในฮาวานาประเทศคิวบาก็ใช้ระบบสายไฟคู่เช่นกัน[ 6 ]เช่นเดียวกับ ระบบรถรางในซิ น ซินเนติ รัฐโอไฮโอ
การใช้งานทางรถไฟลดลง
รถรางไฟฟ้าทุกคันใช้เสาโทรลลี่ และด้วยเหตุนี้เสาโทรลลี่จึงยังคงใช้งานอยู่ทั่วโลกในทุกที่ที่มีการให้บริการรถรางไฟฟ้า (ประมาณ 315 เมือง ณ ปี 2554) [ 7 ]และผู้ผลิตหลายรายยังคงผลิตเสาโทรลลี่ต่อไป รวมถึง Kiepe , ŠkodaและLekov
อย่างไรก็ตาม ในรถรางส่วนใหญ่ที่ใช้สายไฟเหนือศีรษะ เสาโทรลลี่โพลได้ถูกแทนที่ด้วยโบว์คอลเลคเตอร์หรือในภายหลังคือแพนโทกราฟซึ่งเป็นอุปกรณ์โลหะพับได้ที่กดแผ่นสัมผัสขนาดกว้างกับสายไฟเหนือศีรษะ แม้ว่าแพนโทกราฟจะซับซ้อนกว่าเสาโทรลลี่โพล แต่ก็มีข้อดีคือแทบไม่ต้องถอดสายไฟ มีความเสถียรมากกว่าที่ความเร็วสูง และยกขึ้นลงได้ง่ายกว่าโดยอัตโนมัติ นอกจากนี้ ในรถรางแบบสองหัว แพน โทกราฟยัง ช่วยลดความจำเป็นในการหมุนเสาโทรลลี่โพลด้วยตนเองเมื่อเปลี่ยนทิศทาง (แม้ว่าข้อเสียนี้จะสามารถแก้ไขได้ในระดับหนึ่งโดยการใช้ตัวกลับทิศทางโทรลลี่) การใช้แพนโทกราฟ (หรือโบว์คอลเลคเตอร์) เพียงอย่างเดียว ยังช่วยลดความจำเป็นในการใช้ฟร็อก(สวิตช์ในสายไฟเหนือศีรษะ) เพื่อให้แน่ใจว่าเสาโทรลลี่โพลไปในทิศทางที่ถูกต้องที่ทางแยก
เสาโทรลลี่ที่มีรองเท้าที่ปลายนั้นเป็นปัญหาสำหรับรถรางสมัยใหม่ที่มีความยาวมากกว่ารถรางรุ่นเก่า ซึ่งใช้ไฟฟ้ามากกว่า ในโทรอนโตรองเท้าของเสาโทรลลี่มีส่วนประกอบคาร์บอนเพื่อให้สัมผัสทางไฟฟ้ากับสายไฟเหนือศีรษะและเพื่อลดระดับรองเท้าให้พ้นจากที่แขวนสายไฟเหนือศีรษะ ส่วนประกอบคาร์บอนจะสึกหรอและต้องเปลี่ยนเป็นระยะ ส่วนประกอบรองเท้าของรถรางFlexity Outlook รุ่นใหม่ในโทรอนโต จะสึกหรออย่างรวดเร็วในสภาพฝนตก โดยใช้งานได้เพียงแปดชั่วโมงแทนที่จะเป็นหนึ่งถึงสองวันตามที่คาดไว้สำหรับรถรางรุ่นเก่าที่สั้นกว่า การใช้กระแสไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นจะทำให้อายุการใช้งานของส่วนประกอบคาร์บอนสั้นลง ส่วนประกอบคาร์บอนที่สึกหรอจะทำให้สายไฟเหนือศีรษะเสียหาย ทำให้การให้บริการรถรางหยุดชะงัก[ 8 ]
นอกเหนือจาก เส้นทาง รถรางโบราณแล้วทั่วโลกมีระบบรถรางเพียงไม่กี่แห่งที่ยังคงใช้เสาไฟฟ้าสำหรับจ่ายไฟบนตัวรถที่ให้บริการตามปกติ
ความเข้ากันได้กับแพนโทกราฟ
โดยปกติแล้ว รถรางหรือรถไฟฟ้ารางเบาที่ติดตั้งแพนโทกราฟจะไม่สามารถวิ่งบนเส้นทางที่มีระบบสายไฟเหนือศีรษะที่ออกแบบมาสำหรับการรับกระแสไฟฟ้าจากเสาโทรลลี่ได้ ด้วยเหตุนี้ ระบบเหล่านี้และระบบอื่นๆ อีกไม่กี่ระบบทั่วโลกจึงยังคงใช้เสาโทรลลี่อยู่ แม้แต่ในรถรางรุ่นใหม่ เพื่อหลีกเลี่ยงความยุ่งยากและค่าใช้จ่ายในการดัดแปลงสายไฟเหนือศีรษะที่มีอยู่เป็นระยะทางยาวเพื่อรองรับแพนโทกราฟ
อย่างไรก็ตามคณะกรรมการขนส่งโทรอนโตซึ่งกำลังจะเปลี่ยนรถCLRVและALRV รุ่นเก่า ด้วย รถ Flexity Outlook รุ่นใหม่ ได้แปลงระบบจ่ายไฟเหนือศีรษะให้เข้ากันได้กับทั้งเสาโทรลลี่และแพนโทกราฟเป็นการชั่วคราว เนื่องจากรถ CLRV และ ALRV ใช้เฉพาะเสาโทรลลี่ ในขณะที่รถ Flexity รุ่นใหม่นั้นรองรับได้ทั้งเสาโทรลลี่และแพนโทกราฟ[ 9 ]
ส่วนใหญ่ของโครงข่ายรถไฟฟ้าบนพื้นดิน ของซานฟรานซิสโก ได้รับการออกแบบให้รองรับทั้งการทำงานด้วยเสาไฟฟ้าและระบบรับกระแสไฟฟ้าผ่านแผ่นโลหะ (pantograph) เพื่อให้สามารถใช้งานร่วมกับรถไฟฟ้ารางเบาในปัจจุบัน ของ Muni (เฉพาะระบบรับกระแสไฟฟ้าผ่านแผ่นโลหะ) และ รถ รางรุ่นเก่า ของ Muni (เฉพาะระบบเสาไฟฟ้า) ได้
การอ้างอิงทางวัฒนธรรม
เมื่อเสาไฟฟ้าแรงสูงและเทคโนโลยีไฟฟ้าใหม่นี้เริ่มถูกนำมาใช้ พวกมันสร้างความสนใจให้กับนักเขียนเป็นอย่างมาก ด้วยประกายไฟและพลังงานที่รวดเร็วราวกับ สายฟ้า
ในเดือนมกราคม พ.ศ. 2432 บอสตันได้เปิดตัวรถรางไฟฟ้าคันแรก ซึ่งได้รับความนิยมและเป็นที่กล่าวถึงอย่างมากจนกวีOliver Wendell Holmesได้แต่งบทกวีเกี่ยวกับเทคโนโลยีเสารถรางแบบใหม่และรองเท้าสัมผัสประกายไฟที่ปลายเสา: [ 10 ]
นับแต่นั้นมา บนรถหลายคัน คุณจะเห็น ไม้กวาดที่เห็นได้อย่างชัดเจน บนไม้กวาดทุกอันจะมีแม่มดขี่อยู่ เชือกที่คุณเห็นนั้นผูกติดกับขาของเธอ
ในปี พ.ศ. 2490 นักแต่งเพลงSamuel Barberได้ประพันธ์เพลงออร์เคสตราและเสียงร้องคลาสสิกชื่อKnoxville: Summer of 1915โดยอิงจากความทรงจำในวัยเด็กของJames Ageeในช่วงกลางของบทเพลง นักร้องกล่าวถึงรถรางที่วิ่งผ่านอย่างเสียงดัง พร้อมเสาไฟฟ้าเหนือศีรษะและประกายไฟ: [ 11 ]
รถรางส่งเสียงครางเหล็ก ดังขึ้น หยุด ส่งเสียงกระดิ่ง แล้วก็เริ่ม เคลื่อนที่อีกครั้ง เสียง ดังครืดคราด ปลุกเร้า และส่งเสียงครางเหล็กดังขึ้นเรื่อยๆ พร้อมกับหน้าต่างสีทองและที่นั่งฟางที่ แล่นผ่านไปเรื่อยๆ ประกายไฟริบหรี่แลบวาบและส่งเสียงคำสาปแช่งอยู่เหนือรถราง ราวกับวิญญาณชั่วร้ายตัวเล็กๆ ที่คอยตามหลอกหลอนมัน
รายชื่อระบบรถรางที่ใช้เสาไฟฟ้าสำหรับจ่ายไฟ
- ทางรถไฟไอโอวาแทรคชั่นเรลเวย์เป็นหนึ่งในทางรถไฟที่ไม่ใช้รถรางที่หายากที่สุด โดยใช้เสาโทรลลี่โพล
ดูเพิ่มเติม
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ เสาสำหรับรถเข็น
เสาโทรลลี่เป็นเสาทรงกระบอกเรียวที่ทำจากไม้หรือโลหะใช้สำหรับส่งกระแสไฟฟ้าจากสายไฟเหนือศีรษะที่ มีกระแสไฟฟ้า ไปยังระบบควบคุมและมอเตอร์ ไฟฟ้า ของรถรางหรือรถโดยสารไฟฟ้า มันเป็น
ประวัติศาสตร์
การพัฒนาระบบรถรางทดลองในช่วงแรกใน เมืองโทรอนโต รัฐออ น แทรีโอ สร้างขึ้นในปี พ.ศ.
คำอธิบายอุปกรณ์
เสาโทรลลี่ไม่ได้ยึดติดกับสายไฟเหนือศีรษะ เสาจะวางอยู่บนฐานสปริงบนหลังคารถ โดยสปริงจะให้แรงกดเพื่อให้ล้อโทรลลี่หรือ แผ่นรอง สัมผัสกับสายไฟ หากเสาทำจากไม้ สายเคเบิล จะนำกระแสไฟฟ้าลงมายังรถ เสาโลหะอาจใช้สายเคเบิลเช่นเดียวกัน หรืออาจมีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านได้เอง...
การใช้งานแบบขั้วเดี่ยวและขั้วคู่
เมื่อใช้กับ รถ ราง หรือ รถรางไฟฟ้า (เช่น ยานพาหนะทางรถไฟ) เสาโทรลลี่เดี่ยวโดยทั่วไปจะรับกระแสไฟฟ้าจากสายไฟเหนือศีรษะ และรางเหล็กบนรางจะทำหน้าที่เป็นตัวนำ ไฟฟ้ากลับ เพื่อลด การกัดกร่อนทางไฟฟ้า ของท่อใต้ดินและโครงสร้างโลหะ...