弓コレクター

バウコレクターは、電流を上部の電線から下部の路面電車に送るために路面電車で使用される 3 つの主要装置の 1 つです。かつてはヨーロッパ大陸で非常に一般的でしたが、パンタグラフまたはトロリーポールに置き換えられ、その後、トロリーポール自体もパンタグラフに置き換えられました。

1880年代後半にドイツの発明家エルンスト・ヴェルナー・フォン・シーメンスが初めてバウコレクターを考案したとき、バージニア州のアメリカ人発明家フランク・J・スプレイグが、架空線から電流を集めるトロリーポールシステムの特許を取得したばかりだった。この特許に違反することを避けるために、シーメンス社は独自の電流収集方法、すなわちバウコレクターを設計せざるを得なかった。バウコレクターは、1880年代後半か1890年代前半にシーメンス電気会社が初期の電気路面電車で初めて使用した。1893年に開通した南半球で最初の電気路面電車システムであるホバートの路面電車システムでは、ごく初期のバウコレクターを備えたシーメンスの車両が使用された。ヨーロッパ大陸の多くの他の路面電車システムや、リーズやグラスゴーを含む一部のイギリスの路面電車システムでも、この方法が使用されていた。

ボウコレクターは、路面電車で使用される最も単純で信頼性の高い集電方法の 1 つです。最も初期のバージョンは、非常に太いワイヤーまたは鋼棒を長方形に曲げ、長い側を下にして路面電車の屋根に取り付けたものでした。次に、コレクターはバネで持ち上げられ、上端が上のワイヤーに押し付けられます。その上端は、幅 1 インチ (またはそれ以上) の鋼棒で作られており、弓形の断面を持つように機械加工されています。この断面が名前の由来です。この弓形の棒は「コレクタープレート」と呼ばれ、後期モデルでは幅が最大数インチになることもあります。正極は弓で集電され、もう一方の極はレールにあります。これは安全上の理由によるものです。多くのトロリーポールとは異なり、ボウコレクターには通常、回転ベースがありません (ローマでは、アセンブリ全体が回転する例外がありました)。むしろ、路面電車の屋根の中央に固定されています。

1900 年以降、上記の単純なフレーム方式は徐々により複雑で洗練された方式に置き換えられましたが、一般的な動作モードは同じままでした。設計の変更は、2 階建て車両と 1 階建て車両の両方が同じシステムで使用されているシステムで最も顕著です。1 階建て路面電車は通常、重い鋳鋼集電板を支える複雑なフレームを持つ、背が高く軽量な集電装置を備えていますが、2 階建て車両は通常、それほど複雑ではないフレームを持つ重い集電装置を備えています。

良好な電気的接触を維持するために、バウコレクターは上部のワイヤーにかなり強い圧力をかける必要があり、良好な電気的接触を確保するために複雑なバネや重りのシステムが使用されています。ワイヤー自体は張力をかけられ、可能な限り平らに保たれる必要がありますが、これはバウコレクターとパンタグラフの両方に共通する要件です。

線路上の鋼鉄レールは電気の戻り線として機能します。

適切には、コレクター フレームがまっすぐ立っているときに、コレクター プレートの上端がワイヤーより数インチ上に上がるように、ボウ コレクターを取り付ける必要があります。そのため、コレクターは通常、移動方向と反対に傾いています。反対方向に移動するときには、コレクターを振り回す必要があります。これを可能にするには、ターミナルや分岐器など、ボウが振り回される場所で、架空ワイヤーを数インチ持ち上げる必要があります。この操作は通常、ロープと滑車によって行われます。車両が使用されていないときは、コレクターは水平位置に折りたたまれています。

初期の車両には、船首を回転させる手段がなかったものもありました。路面電車が反対方向に走り始めると、自動的に回転すると考えられていましたが、このような集電装置は失敗でした。

ソ連の路面電車のほとんど (ソ連の後継国で現在も使用されているものも含む) には、船首を旋回させる手段がありませんでした。これらの路面電車は「片側のみ」で、両方向に移動できるようには設計されていませんでした。KTV-55-2 路面電車などの一部の路面電車には、両方向を処理するために 2 つの船首コレクターがありました。

ボウコレクターはトロリーポールよりも可動部品が少ないですが、より重く、構築がより複雑になる場合があります。ボウコレクターの架空線の構築は、トロリーポール配線よりも簡単です。ボウコレクターには回転マウントがないため、トロリーポールのようにコレクターがワイヤーから飛び出したり、交差点で間違ったワイヤーをたどったりすることはありません。したがって、ボウコレクターでは、トロリーポール用の架空「フロッグ」やガイドは必要ありません。ただし、ボウコレクターはトロリーポールよりもはるかに騒音が大きくなります。

ボウコレクターの架空線はトロリーポールの架空線よりもきつく張られており、直線部分は「ずらして」います。つまり、線は線路の中心線に沿って完全に真っ直ぐに走るのではなく、短い距離をわずかにジグザグに走っています。これにより、ボウコレクターのコレクタープレート全体に摩耗が分散され、コレクターの寿命が延びます。パンタグラフの架空線も「ずらして」いるため、架空線を変更せずに、路面電車のボウコレクターをパンタグラフに置き換えることができます。

いくつかの古い路面電車に加えて、旧ソ連のカザン、ミンスク、ジェルジンスクなどの一部の路面電車システムでは、今でもボウコレクターが使用されています。

マン島のスネーフェル山岳鉄道の架線は、架線がたるんでいて、自由に吊り下げられるという点で珍しい。山岳ルートの強風時にトロリーポールに問題が起きないように、ホプキンソンの弓形集電装置が使用されている^[1]。スネーフェル線では、ブレーキ用にもフェルレールを使用している。各車両には、垂直に固定された弓形集電装置が 2 つあり、その上にあるたるんだワイヤーが自重で接触する。集電装置は、吊り下げポイントでワイヤーに接触するほど高くはない。ポールの間隔に比べて十分に離れているため、一方がワイヤーに接触していない間に、もう一方は中間スパンにあり、しっかりと接触している。集電装置は、電源を切った状態で屋根の高さでボルトを外すことによってのみ降ろすことができる。1970 年に 5 号車が火災に見舞われたとき、集電装置を簡単に分離できないため、消火活動が妨げられた。^[要出典]

同様の集電装置は、当初は近くの、やや古いマンクス電気鉄道でも使用されていました。当初は接触不良で問題があったため、たるみ線システムが開発されました。張力のかかった電線は通常は良好な接触を保ちますが、集電装置が電柱を通過すると接触が切れます。電線をたるませ、電柱で集電装置から意図的に持ち上げると、その重さで、電柱間の中間点に間隔を置いて配置されたもう一方の集電装置を介して確実に接触できるようになりました。改良された集電装置は最初の数年、1900年までに使用されるようになりました。小さな蝶番付きの弓形フレームが固定された支柱の上に置かれ、バネ式の接触を実現しました。^[2]しかし、弓形集電装置は長持ちせず、トロリーポールに置き換えられました。

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