トロリーポール

トロントの路面電車のトロリーポール。先端にはトロリーシューが付いています。

トロリー柱は、木材または金属製の先細りの円筒形の柱で、通電中の架空線から路面電車やトロリーバスの制御装置および牽引電動機へ電気を送るために使用されます。これは一種の集電装置です。架空線を用いた集電システムは、1880年にフランク・J・スプレーグが発明したと言われていますが[1]、最初の実用的なトロリー柱は1885年秋にチャールズ・ヴァン・デポエレによって開発・実証されました[2]。

歴史

予備トロリーポールホイールの加工

オンタリオ州トロントで実験的な路面電車の初期開発は1883年に行われ、詐欺師ウィテカー・ライトの弟ジョン・ジョセフ・ライトによって開発されました。ライトはカナダ博覧会（CNE）で電気鉄道の設置に協力し、ポールシステムを使用した可能性もあるものの、これに関する証拠は存在しません。また、ライトは特許を申請したことも、取得したこともありません。[3]

最初の実用的なトロリー柱の開発の功績は、1869年に米国に移住したベルギーの技術者、チャールズ・ジョセフ・ファン・デポエレに帰せられます。ファン・デポエレは、1885年秋にトロント産業博覧会（現在のCNE）に設置された仮設の路面電車の路線で、バネ仕掛けの装置を初めて公開しました。[2] デポエレの最初のトロリー柱は「粗雑」であまり信頼性が高くなかったため、彼は1885年11月14日に開通したインディアナ州サウスベンドの路面電車システムと、1886年4月にアラバマ州モンゴメリーの路面電車システムに商用で設置するために、電流収集のトロリーシステムを使用しました。しかし、数か月以内に、ファン・デポエレはモンゴメリーの事業をトロリー柱システムに切り替えました。[2] ヴァン・デポエレと発明仲間のフランク・J・スプレーグは「ほぼ同時期に同様のアイデアに取り組んでいた」[4]。スプレーグは1888年にバージニア州リッチモンドに設置した電気路面電車システムにトロリーポール集電方式を採用し、トロリーポールの車輪とポールの設計も改良した。リッチモンド・ユニオン旅客鉄道として知られるこの全長12マイル（19km）のシステムは、世界初の大規模トロリー路線であり、1888年2月12日に華々しく開通した。[5]

ツインシティ・ラピッド・トランジット・カンパニー1300号線のトロリーポールホイール

溝付きトロリーホイールは、1940年代から1950年代にかけて多くの大都市の鉄道システムで使用されていました。これは主に、旧式の円形断面架空線を備えたシステムで使用されていました。トロリーホイールは、溝付きホイールベアリングが架空線の下側で円周方向に接触するため、電気的接触が最小限に抑えられ、アーク放電が過剰に発生しやすく、架空線の摩耗が増加するという問題がありました。新型のスライド式カーボン トロリーシューは、概ね「 8 」の字断面を持つ新型の溝付き架空トロリー線で一般的に使用されました。スライド式トロリーシューは電気的接触を改善し（アーク放電も減少）、架空線の摩耗を大幅に低減しました。1920年代には多くのシステムがスライド式トロリーシューへの切り替えを開始し、ウィスコンシン州ミルウォーキーでは1920年代後半に大規模なシステムをスライド式トロリーシューに切り替えました。フィラデルフィアでは、1978 年まで、残っていた路面電車の車輪をトロリーに転換しませんでした。[要出典]路面電車にトロリー車輪が付いているとアンティークな印象を受けるかもしれませんが、トロリーシューは現代的で、より実用的かつ経済的です。

デバイスの説明

トロリーポールは架線に接続されていません。トロリーポールは車両の屋根に設置されたバネ式の台座の上に設置されており、バネの圧力によってトロリーの車輪またはシューが架線に接触した状態を維持しています。トロリーポールが木製の場合は、ケーブルを介して車両まで電流が供給されます。金属製のポールの場合は、ケーブルが使用される場合もあれば、ポール自体が電気的に「通電状態」になっている場合もあります。その場合は、台座を車両本体から絶縁する必要があります。

バンクーバーの低床トロリーバスに設置された最新のトロリーポール

双方向に走行可能な両端連結型の路面電車車両では、トロリーポールは常に車両の後方に引いて設置する必要があります。押すと「電線抜け」が発生し、架線が損傷する可能性があります。終点では、車掌はトロリーポールを正しい方向に向け、ロープまたはポールを使って電線から引き抜き、反対側まで回して設置する必要があります。場合によっては、各方向に1本ずつトロリーポールが2本設置されており、この場合は片方のポールを上げ、もう片方を下げるだけで済みます。運転士が片方のポールを上げている間に車掌がもう片方のポールを下げることができるため、作業時間の短縮と車掌の負担軽減につながります。倒れたポールを先に上げるように注意し、ポールと電線間のアーク放電による損傷を防ぐ必要がありました。アメリカ合衆国では、両端連結型の車両では2本ポール方式が最も一般的な配置でした。しかし、ポールを押す行為（米国では「バックポーリング」、オーストラリアでは「スピアポーリング」と呼ばれる）は、Y字型ターミナル（リバーサーとも呼ばれる）や車庫にバックするときなど、路面電車が低速で移動している場所では非常に一般的でした。

1949年製のトロリーバスの後ろにいるトロリー回収車

トロリーポールは通常、車両の後部からロープを引いて手動で上下させます。ロープは「トロリーキャッチャー」または「トロリーレトリーバー」と呼ばれるスプリングリール機構に巻き込まれます。トロリーキャッチャーには、自動車のショルダーシートベルトに見られるような戻り止め機構が備わっており、ロープを「キャッチ」することで、トロリーポールがワイヤーから外れた場合にポールが飛び上がるのを防ぎます。似たようなレトリーバー（写真参照）には、スプリング機構が備わっており、ポールがワイヤーから外れた場合にポールを下方に引っ張り、すべての架線接続部から引き離します。キャッチャーは、市街地などの低速で運行する路面電車でよく使用され、レトリーバーは郊外路線や都市間路線で、高速走行時の架線への損傷を抑えるために使用されます。

古いシステムでは、金属製のフックが付いた長い棒を使って電柱を上げ下げしていました。入手可能な場合は、竹製のものもあったようです。竹は長さ、自然な直線性、強度、そして比較的軽量で絶縁体であることから、この素材が使われていたようです。トロリーバスは通常、配線が断線した場合に備えて車体に電柱を1本搭載していましたが、路面電車システムでは、トロリーの電柱を反転させる必要がある場所に路線​​沿いに設置されることが一般的でした。

トロリーバスで使用されるポールは、路面電車で使用されるポールよりも一般的に長く、これにより、バスは道路の固定された経路（レール）に制限されないという利点を最大限に活用でき、ある程度の横方向の操縦性が得られ、路肩で乗客を乗降できるようになります。

単極および双極の使用

路面電車やトロリー車（鉄道車両）で使用される場合、通常は1本のトロリー柱が架空線から電流を集め、線路上の鉄製レールが電気の帰路として機能します。地中の配管や金属構造物の電食を減らすため、ほとんどの路面電車路線では、レールに対して電線がプラスになるように運転されます。一方、トロリーバスでは、2本のトロリー柱と2本の架空線を使用する必要があります。1本の柱と電線はプラスの「活線」電流用、もう1本はマイナスまたは中性帰路用です。キューバのハバナの路面電車システムも2線式システムを採用しており、[6]オハイオ州シンシナティの路面電車システムも同様です。

鉄道の利用減少

トロントのクイーンズ・キー・ウェストで使用されているパンタグラフ（左）とトロリーポール

すべてのトロリーバスはトロリーポールを使用しているため、トロリーバスが運行されている世界中のあらゆる場所（2011年時点で約315都市）でトロリーポールが使用され続けています。 [7] Kiepe、Škoda、Lekovなど、いくつかのメーカーが引き続きトロリーポールを製造しています。

しかし、架線を使用するほとんどの鉄道車両では、トロリー柱はバウコレクター、または後にはパンタグラフに取って代わられました。パンタグラフは、広い接触皿を架線に押し付ける折りたたみ式の金属装置です。トロリー柱よりも複雑ですが、パンタグラフには、配線の外れがほとんどなく、高速でより安定しており、自動的に上げ下げするのがより簡単だなどの利点があります。また、両端にトロリーがある路面電車では、方向を変えるときにトロリー柱を手動で回転させる必要がなくなります (ただし、この欠点はトロリーリバーサを使用することである程度克服できます)。パンタグラフ (またはバウコレクター) のみを使用すると、ジャンクションで柱が正しい方向に行くことを確認するためのワイヤフロッグ(架線内のスイッチ) も不要になります。

先端に靴が付いたトロリーポールは、古い路面電車よりも多くの電力を消費する現代の長い路面電車にとって問題となっている。トロントでは、トロリーポールの靴にカーボン製のインサートが組み込まれており、架線との電気的接触を確保し、靴を下げて架線ハンガーを通過させる。カーボン製のインサートは摩耗するため、定期的に交換する必要がある。トロントの最新のフレキシティ・アウトルック路面電車のトロリーポールの靴のインサートは、雨天時には急速に摩耗し、短い古い路面電車では1～2日持続するのが期待されるところ、わずか8時間しか持たない。余分な電流がカーボン製のインサートの寿命を縮める。摩耗したカーボン製のインサートは架線を損傷し、路面電車の運行を停止させる可能性がある。[8]

歴史的な路面電車の路線を除けば、通常運行の車両にトロリーポールを使用し続けている路面電車/路面電車システムは世界的にもごくわずかです。

パンタグラフとの互換性

トロントの分岐器の頭上: トロリーポールのフロッグの両側にパンタグラフ用の 2 つのランナーがあります。

パンタグラフを搭載した路面電車やライトレール車両は、通常、トロリー柱集線用に設計された架線のある路線では運行できません。そのため、これらのシステムや世界中のいくつかのシステムでは、パンタグラフ設置のために既存の架線を長尺に改修する手間と費用を回避するため、新型路面電車であってもトロリー柱を使用しています。

しかし、トロント交通委員会は、従来のCLRVとALRVを新型のフレキシティ・アウトルック車両に置き換えることが迫っていたため、暫定的に架空電源装置をトロリーポールとパンタグラフの両方に対応できるように改造した。これは、CLRVとALRVはトロリーポールのみを使用するのに対し、フレキシティ車両はトロリーポールとパンタグラフの両方に対応しているためである。[9]

サンフランシスコの地上ネットワークの大部分は、トロリーポールおよびパンタグラフの両方の運用を処理できるように設定されており、Muni の現在のライトレール車両(パンタグラフのみ) と Muni の歴史的な路面電車車両(トロリーポールのみ) の両方との互換性を確保しています。

文化的参照

トロリーポールを備えた古典的なPCC路面電車は、ボストンで今でも使用されています。

トロリーの柱とそれが象徴する新しい電気技術は、導入されるとすぐに、稲妻のような火花とパワーで作家たちを魅了しました。

1889年1月、ボストンは最初の電気路面電車を導入しました。これは非常に人気があり、注目を集めたため、詩人のオリバー・ウェンデル・ホームズは新しいトロリーポール技術と、その頂点に立つ火花を散らす接触シューについて詩を書きました。[10]

それ以来、多くの車で、
ありきたりの箒が描かれているのを目にするでしょう。
どの箒にも魔女が乗っていて、
魔女の足には紐が結ばれています。

1947年、作曲家サミュエル・バーバーは、ジェームズ・エイジーの幼少期の思い出に基づいて、今では古典となった管弦楽と声楽による作品『ノックスビル：1915年の夏』を作曲しました。曲の途中で、歌手は、頭上のトロリーポールと火花を散らしながら騒々しく走る路面電車について歌っています。[11]

路面電車が鉄のうめき声を上げて
止まり、
ベルを鳴らして、がなり声をあげながら動き出す。再び鉄のうめき声
を上げて、金色の窓と藁の座席を揺らしながら、過ぎ去って、過ぎ去って、その上で、荒涼とした火花がパチパチと音を立てて呪い、まるで跡を追いかけようとする小さな悪意のある霊のようである。





トロリーポールを使用した路面電車システムの一覧

国ネットワークルートの長さ電圧注記
アルゼンチントラムウェイ ヒストリコ デ ブエノスアイレス [es]2キロ750V歴史的な路面電車
オーストラリアバララットの路面電車1.37キロ600V歴史的な路面電車
オーストラリアベンディゴの路面電車600V歴史的な路面電車
ブラジルサンタテレサトラム6キロ600V歴史的な路面電車
カナダトロント路面電車システム83キロ600Vパンタグラフへの変換中
エジプトアレクサンドリアの路面電車32キロ
香港香港トラム13キロ550V
インドコルカタの路面電車28キロ550V
ラトビアダウガフピルスの路面電車27キロ
リガの路面電車61キロリガの新しいシュコダ路面電車にはパンタグラフが搭載されている
ポルトガルリスボンの路面電車31キロ600V
ポルトの路面電車8.9キロ600V歴史的な路面電車
シントラの路面電車11.5キロ歴史的な路面電車
ニュージーランドクライストチャーチの路面電車1.5キロ600V歴史的な路面電車
南アフリカ北ケープ州キンバリーの路面電車1.4キロ500V歴史的な路面電車
スペイントラムビア・ブラウ（バルセロナ）1.28キロヘリテージストリートカー。2018年から運行停止中
イギリスシートン・トラムウェイ4.8キロ120V歴史的な路面電車
ウィラル・トラムウェイ1.1キロ550V歴史的な路面電車
マン島マンクス電気鉄道27キロ550V歴史的な路面電車
アメリカ合衆国ボストン・マタパン・トロリー4.1キロ600VPCC路面電車
ダラス、Mライントロリー7.4キロ600V歴史的な路面電車
ウィスコンシン州ケノーシャの路面電車2.7キロ600V
リトルロックの路面電車5.5キロ600V歴史的な路面電車
ニューオーリンズの路面電車システム35.9キロ600V
フィラデルフィア路面電車（SEPTA地下鉄・地上トロリー線およびルート15）59キロ600V
サンフランシスコ、E エンバカデロ、F マーケット＆ワーブス9.7キロ600V歴史的な路面電車
タンパの路面電車4.3キロ600V歴史的な路面電車

参照

参考文献

  1. ^ Koebel, Romin (2005). 「ボストン交通マイルストーン」. MIT Open Courseware . 2006年9月20日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2012年8月1日閲覧。
  2. ^ abc ミドルトン, ウィリアム・D. (1967). 『トロリーの時代』pp. 63–65, 67. ミルウォーキー:カルムバッハ出版. ISBN 0-89024-013-2。
  3. ^ 「発明特許とカナダのイノベーションの物語」カナダ図書館・文書館。
  4. ^ ミドルトン（1967年）、67ページ。
  5. ^ 「Electric Trolley System」. マサチューセッツ工科大学. 2006年9月13日時点のオリジナルよりアーカイブ。
  6. ^ モリソン、アレン（1996年）『路面電車で巡るラテンアメリカ：アメリカ南部の都市鉄道交通の図解調査』 p.55。ニューヨーク：ボンデ・プレス。ISBN 0-9622348-3-4。
  7. ^ ウェッブ、メアリー（編）（2011年）『ジェーンズ都市交通システム 2011-2012』p. "[23]"（序文）. コールズドン、サリー（英国）：ジェーンズ・インフォメーション・グループ. ISBN 978-0-7106-2954-8。
  8. ^ Munro, Steve (2018年2月22日). 「フレキシビリティカーのトロリーシューズの問題点」Steve Munro . 2018年2月27日閲覧。
  9. ^ Munro, Steve (2017年9月12日). 「Pantographs Up On Harbourfront」. Steve Munro . 2017年10月2日閲覧。
  10. ^ ブライアン・J・クダヒ（1972年）『パーク・ストリート・アンダーの変遷：ボストン地下鉄の歴史』バーモント州ブラトルボロ：S.グリーン・プレス、ISBN 0-8289-0173-2。
  11. ^ レッドモント、ジェーン（2008年2月6日）。「ノックスビル、1915年夏：ジェームズ・エイジー、サミュエル・バーバー、ドーン・アップショウ」『希望の行為』。 2015年5月8日閲覧。
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