Кіріспе

Трамвайға жоғары кернеулі сымдардан ток жинауға мүмкіндік беретін құрылғы. Троллейбустың полюсі – ағаштан немесе металдан жасалған, конус тәрізді, электр қуатын "қуатты" (электрлендірілген) жоғары кернеулі сымнан трамвайдың немесе троллейбустың басқару және электр жетегіне беруге арналған құрал. Бұл ток жинағыштың бір түрі. Жоғары кернеулі сымдарды ток жинау жүйесінде пайдалану 1880 жылы Фрэнк Дж. Спрагтың өнертабысы саналады, бірақ алғашқы жұмыс істейтін троллейбус 1885 жылдың күзінде Чарльз Ван Деполь жасап, көрсетті. 1883 жылы Торонтода тәжірибелік трамвайдың алғашқы үлгісі салынды, оны алаяқ Уитакер Райттың інісі Джон Джозеф Райт жасады. Райт Канаданың Ұлттық көрмесінде (CNE) электр теміржолын орнатуға көмектескен болуы мүмкін, тіпті полюстік жүйені де қолданған болуы мүмкін, бірақ бұл туралы ешқандай дәлел жоқ. Сондай-ақ, Райт ешқашан патентке өтініш берген де жоқ. Алғашқы жұмыс істейтін троллейбусты жасауға 1869 жылы АҚШ-қа көшіп келген бельгиялық инженер Чарльз Джозеф Ван Деполь лайық деп есептеледі. Ван Деполь серіппелі құрылғыны алғаш рет 1885 жылдың күзінде Торонтодағы өнеркәсіптік көрмеде (қазіргі CNE) орнатылған уақытша трамвай желісінде көрсетті. Спраг 1888 жылы Вирджиния штатының Ричмонд қаласында орнатылған электр трамвай жүйесінде троллейбустың полюсі арқылы ток жинауды қолданды, сонымен қатар троллейбустың дөңгелегі мен полюсінің конструкциясын жақсартты. "Ричмонд Юнион Пассажирлік Теміржолы" деп аталған бұл 12 мильдік (19 км) жүйе 1888 жылдың 12 ақпанында көп шумен ашылған әлемдегі алғашқы ірі троллейбус желісі болды. Жоғары ойысты троллейбус дөңгелегі 1940-1950 жылдарға дейін көптеген ірі қалалық жүйелерде қолданылды; ол көбінесе "ескі" стильдегі дөңгелек қималы жоғары кернеулі сымдармен қолданылатын. Троллейбус дөңгелегі жақсы жағдайда болса да, проблемалы болды; жоғары кернеулі сымның төменгі жағына жанасқан дөңгелек минималды электрлік байланысты қамтамасыз етті және жоғары кернеулі сымның тозуын күшейтетін артық доғаға бейім болды. Жаңа сырғымалы көміртегі троллейбус аяқ киімі көбінесе "сегіздік" пішіндес қимасы бар жаңа ойысты жоғары кернеулі сыммен қолданылды. Сырғымалы троллейбус аяқ киімі жақсы электрлік байланысты қамтамасыз етті (доғаның азаюымен) және жоғары кернеулі сымның тозуын айтарлықтай азайтты. Көптеген жүйелер 1920 жылдары сырғымалы троллейбуске көшуді бастады; Висконсин штатының Милуоки қаласы 1920 жылдардың соңында өзінің ірі жүйесін жаңартты. Филадельфия қалған трамвайларында троллейбус дөңгелектерін тек 1978 жылы ауыстырды. Трамвайда троллейбус дөңгелегі ескі көрініс тудырса да, троллейбус аяқ киімі заманауи, тиімді және экономикалық жағынан да пайдалы.

Құрылғының сипаттамасы

Арба бағанасы жоғары сымға тіркелмеген. Бұл таяқ көлік шатырындағы серіппелі тұғырға орналасады, ал серіппелер троллей дөңгелегінің немесе тіреуіштің сыммен жанасуын қамтамасыз етеді. Егер таяқ ағаштан жасалса, электр тогы көлікке кабель арқылы төмен жеткізіледі. Металл таяқ мұндай кабельді пайдалануы мүмкін немесе өзі электрленген болуы мүмкін, сондықтан оның негізі көлік корпусынан оқшаулануы керек. Екі бағытта жүре алатын екі жақты трамвай вагондары бар жүйелерде, троллей таяғы әрқашан вагоның артынан тартылуы керек, итерілмеуі керек, әйтпесе сымнан үзілуі мүмкін, бұл жоғары сымдарға зақым келтіруі мүмкін. Соңғы аялдамаларда кондуктор троллей таяғын дұрыс бағытқа бұрып, оны арқанмен немесе таяқпен сымнан шешіп, екінші жағына айналып жүруі керек. Кейбір жағдайларда екі троллей таяғы қарастырылған, әр бағытқа біреуінен: мұндай жағдайда біреуін көтеру және екіншісін түсіру қажет. Оператор таяқтың бір жағын көтеріп, кондуктор екінші жағын түсіре алатындықтан, бұл уақытты үнемдеді және кондуктор үшін оңай болды. Сым мен таяқ арасында доғаның пайда болуынан туындайтын зақымды болдырмау үшін, алдымен түсірілген таяқты көтеруге көңіл жеткізу керек. АҚШ-та екі полюсті жүйе екі жақты көліктерде ең көп таралған схема болды. Дегенмен, таяқты итеру ("артқы жылжу" АҚШ-та немесе "найзалау" Австралияда) трамвайлардың баяу жылдамдықпен қозғалған жерлерінде, мысалы, үш жол айырындарында (реверстер деп те аталады) және депоға кері жүргенде жиі кездесетін. Троллей таяқтары көліктің артындағы арқан арқылы қолмен көтеріліп, түсіріледі. Арқан "троллей ұстағышы" немесе "троллей қайтарушысы" деп аталатын серіппелі механизмге қосылады. Троллей ұстағышында автомобильдің иық белбеуіндегідей құрылғы бар, ол арқанды ұстап тұрады, егер таяқ сымнан үзілсе, оның жоғары көтерілуін болдырмайды. Осыған ұқсас қайтарушы (суретке қараңыз) таяқ сымнан шығып кетсе, оны төмен тартып, барлық жоғары сымдардан ажырататын серіппелі механизмді қосады. Ұстағыштар әдетте қаладағы төмен жылдамдықта жұмыс істейтін трамвайларда қолданылады, ал қайтарушылар қала маңындағы және қалааралық желілерде жылдамдық кезінде жоғары сымдарға зақым келтіруді шектеу үшін қолданылады. Кейбір ескі жүйелерде таяқтар металл ілмегі бар ұзын таяқпен көтеріліп, түсірілетін. Бар болған жағдайда, олар бамбуктан жасалған болуы мүмкін, себебі оның ұзындығы, табиғи түзулігі және беріктігі, салыстырмалы түрде жеңіл салмағы және оқшаулағыш қасиеттері бар. Троллейбустар әдетте оны көлікпен бірге алып жүреді, сымнан үзілген жағдайда пайдалану үшін, бірақ трамвай жүйелері оларды әдетте трамвай таяғын кері бұру қажет болатын учаскелерге орналастырады. Троллейбустарда қолданылатын таяқтар, көшедегі (рельстердегі) белгілі бір жолмен шектелмеудің артықшылығын толық пайдалануға мүмкіндік беру үшін, трамвайлардағы таяқтарға қарағанда әдетте ұзын болады. Бұл троллейбусқа жолаушыларды тротуардың жанында отырғызуға мүмкіндік береді.

Бір және екі полюсті пайдалану

Трамвай немесе троллейбуста (яғни рельстік көлікте) қолданылғанда, әдетте бір троллейбус бағанасы жоғары сымнан ток жинайды, ал рельстердегі болат рельстер электр тогының кері қайтарымы қызметін атқарады. Жер астындағы құбырлар мен металл конструкциялардың электролиттік тозуын азайту үшін көптеген трамвай желілері рельске қарағанда оң сыммен жұмыс істейді. Троллейбустар екі троллейбус бағанасын және екі жоғары сымды пайдалануы керек, бір бағана мен сым оң "қуатты" токқа, екіншісі теріс немесе бейтарап қайтарымға арналған. Гаванадағы (Куба) трамвай жүйесі, сондай-ақ Цинциннатидегі (Огайо штаты) трамвай жүйесі де екі сымды жүйені қолданды.

Темір жолдарды пайдаланудың төмендеуі

Барлық троллейбустар троллейбустық бағаналарды пайдаланады, сондықтан троллейбустық бағаналар троллейбустар жұмыс істейтін барлық жерде (2011 жылғы мәліметтер бойынша шамамен 315 қала) қолданыста болып қалады, және бірнеше өндірушілер оларды жасауды жалғастыруда, олардың ішінде Kiepe, Škoda және Lekov компаниялары бар. Дегенмен, көптеген пойыз вагондарында жоғары сымдарды пайдаланатын жағдайда, троллейбустың бағанасының орнына иілгіш коллектор немесе, кейінірек, пантограф қолданылады – жоғары сымға кең жанасу панелін басатын металл құрылғы. Троллейбустың бағанасына қарағанда күрделі болғанымен, пантографтың сымнан түсіп қалу қаупі аз, жоғары жылдамдықпен тұрақтырақ және автоматты түрде көтеру мен түсіру оңай. Сонымен қатар, екі бағытты трамвайларда бағытты өзгертетін кезде троллейбустың бағанасын қолмен бұру қажеттігі жойылады (бірақ бұл кемшілік троллейбусты кері бұру құрылғыларын пайдалану арқылы белгілі бір деңгейде шешіледі). Пантографтарды (немесе иілгіш коллекторларды) ғана пайдалану сымдық ауыстырғыштардың (жоғары сымдардағы бағыт өзгертетін құрылғылар) қажеттілігін де жояды, бұл бағананың дұрыс бағытта жүруін қамтамасыз етеді. Ұзын, қазіргі заманғы трамвайлар, бұрынғы трамвайларға қарағанда көбірек электр энергиясын тұтынатындықтан, аяғында шұғыласы бар троллейбустың бағанасымен жұмыс істеу қиынға түседі. Торонтода троллейбустың бағанасының шұғыласы көміртегі кірмесінен жасалған, ол жоғары сыммен электр байланысын қамтамасыз етеді және шұғыланың жоғары сым ілгіштеріне тиюіне мүмкіндік береді. Көміртегі кірмесі тозығып, мерзімімен алмастырылуы керек. Торонтоның Flexity Outlook қазіргі заманғы трамвайларының шұғылалары жаңбырлы ауа-райында тез тозып, қысқа, ескі трамвайлар үшін күтілетін бір-екі күннің орнына сегіз сағатқа дейін ғана сақталады. Қосымша ток тұтыну көміртегі кірмесінің қызмет ету мерзімін қысқартады. Тозығы жеткен көміртегі кірмесі жоғары сымға зақым келтіріп, трамвай қызметін тоқтатуы мүмкін. Мұралық трамвай желілерінен басқа, әлемде трамвай/трамвай жүйелерінің өте аз бөлігі қалыпты қызметте қолданылатын көлік құралдарында троллейбустық бағаналарды пайдалануды жалғастыруда. Ірі ерекшеліктердің қатарында Жаңа Орлеан (Луизиана штаты), Торонто (Онтарио штаты), Филадельфия ("Метро бетіндегі" желілер мен 15-ші маршрут), Рига (Латвия) (бірақ Ригадағы жаңа Škoda трамвайларында пантографтар бар), Калькутта (бұрынғы Калькутта, Үндістан) және Александрия (Мысыр) қалаларының трамвай жүйелері бар. Тұрақты қызмет үшін әлі де троллейбусты пайдаланатын кіші жүйелерге Гонконг трамвайлары, Даугавпилс (Латвия) жүйесі және Рио-де-Жанейродағы Санта-Тереза трамвайы кіреді. Бостонның MBTA жүйесі әлі де Ashmont–Mattapan жоғары жылдамдық желісінде қызмет ететін PCC трамвайларымен троллейбустарды пайдаланады.

Пантографтармен үйлесімділік

Пантографтармен жабдықталған трамвайлар немесе жеңіл рельсті вагондар әдетте троллейбус жинағышына арналған жоғары сымдармен жабдықталған желілерде жұмыс істей алмайды. Осы себепті, осы жүйелер мен әлемдегі тағы бірнеше жүйелер пантографтарды қабылдау үшін қолданыстағы жоғары сымдардың ұзақ бөліктерін өзгертудің қиындығы мен шығындарын болдырмау үшін, тіпті жаңа трамвайларда да троллейбус жинағыштарын қолданады. Дегенмен, Торонто қалалық көлік комиссиясы өзінің ескі CLRV және ALRV вагондарын жаңа Flexity Outlook вагондарымен алмастыруға дайындалып жатқандықтан, электрмен жабдықтау жүйесін уақытша троллейбус жинағыштары мен пантографтарға үйлесімді етуде, себебі CLRV және ALRV вагондары тек троллейбус жинағыштарын пайдаланады, ал Flexity паркі троллейбус жинағыштарымен де, пантографтармен де жабдықталған. 2017 жылдың 12 қыркүйегінен бастап 509 Harbourfront маршрутындағы трамвайлар пантографтарды қолдана бастады, ал 510 Spadina маршрутындағылары Queens Quay West учаскесінде троллейбус жинағыштарын пайдалануын жалғастырды. (2018 жылдың 14 мамырында 510 Spadina маршруты пантографтарға көшті.) Сан-Францисконың үстіңгі желісінің көп бөлігі де Мунидің қазіргі жеңіл рельсті көліктерімен (тек пантограф) және Мунидің тарихи трамвай паркімен (тек троллейбус) үйлесімді болу үшін троллейбус жинағышы мен пантографты пайдалануға бейімделген.