トロリーポール

トロリーポールは、木製または金属製の先細りの円筒形のポールで、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や電動牽引モーターに電気を送るのに使われます。一種の集電装置です。架空線を集電システムに使うことは、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ポールは、1885 年秋にチャールズ ヴァン デポエールが開発し、実演しました。 ^[2]

オンタリオ州トロントの実験的な路面電車の初期開発は、詐欺師ウィテカー・ライトの兄弟であるジョン・ジョセフ・ライトによって1883年に建設されました。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りますが、これについては証拠がありません。同様に、ライトは特許を申請したことも、発行され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・ヴァン・デポエレに帰せられます。ヴァン・デポエレは、1885年秋にトロント産業博覧会（現在のCNE）に設置された臨時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日に開業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に戻りました。しかし、数か月以内に、ヴァン・デポエレはモンゴメリーの運用をトロリー柱システムに切り替えました。^[2] ヴァン・デポエールと仲間の発明家フランク・J・スプレイグは「ほぼ同時期に同様のアイデアに取り組んでいた」^[4]。スプレイグは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日に華々しく開業した。^[5]

溝付きトロリー ホイールは、1940 年代から 1950 年代にかけて、多くの大都市のシステムで使用されていました。これは、一般に「旧式」の円形断面の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、せいぜい問題のあるものでした。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、アークが過剰に発生する傾向があり、架空線の摩耗が増大しました。新しいスライド式カーボン トロリー シューは、一般に、ほぼ「8 の字」断面の新しい溝付き架空トロリー線で使用されていました。スライド式トロリー シューは、電気的接触を改善し (アークが減少)、架空線の摩耗を大幅に低減しました。多くのシステムが 1920 年代にスライド式トロリー シューへの変換を開始し、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変換しました。フィラデルフィアでは、1978 年まで、残っていた路面電車のトロリー車輪の改造は行われませんでした。 ^[要出典]トロリー車輪付きの路面電車はアンティークな印象を与え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。

トロリーポールは架空線に接続されていません。ポールは車両の屋根のバネ付きベース上に設置され、バネの圧力によってトロリーの車輪またはシューがワイヤーに接触した状態が保たれます。ポールが木製の場合、ケーブルによって電流が車両まで引き下げられます。金属製のポールでは、このような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」している場合もあります。その場合は、ベースを車両本体から絶縁する必要があります。

双方向に走行可能な両端に柱を持つ路面電車車両を備えたシステムでは、トロリーポールは常に車両の後ろに引かれ、押されてはいけません。そうしないと、架空線が損傷する恐れがあります。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でトロリーポールをワイヤーから引き離し、反対側まで歩いて回らなければなりません。場合によっては、各方向に 1 本ずつ、2 本のトロリーポールが用意されており、この場合は、1 本を上げ、もう 1 本を下げるだけです。運転手が一方の端のポールを上げている間に、車掌がもう一方の端を下げることができるため、時間の節約になり、車掌にとってもはるかに楽になりました。ポールとワイヤーの間のアーク放電による損傷を防ぐために、倒れたポールを最初に上げるように注意する必要がありました。米国では、両端に柱を持つ車両では、2 本ポール システムが最も一般的な配置でした。しかし、路面電車が低速で移動している場所、例えばワイターミナル（リバーサーとも呼ばれる）や車庫にバックしているときなどでは、ポールを押すこと（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）は非常に一般的でした。

トロリーポールは通常、車両の後ろからロープを引いて手動で上げ下げします。ロープは「トロリーキャッチャー」または「トロリーリトリーバー」と呼ばれるスプリングリール機構に送られます。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あるような戻り止めがあり、トロリーポールのワイヤーが外れた場合にトロリーポールが上に飛び上がるのを防ぐためにロープを「キャッチ」します。似たようなリトリーバー (写真参照) には、スプリング機構が追加されており、ワイヤーから外れた場合にポールを下方に引っ張り、すべての架空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走行する路面電車でよく使用されますが、リトリーバーは郊外や都市間路線で高速走行時の架空線への損傷を制限するために使用されます。

古いシステムでは、金属フックの付いた長いポールを使ってポールを上げ下げしていました。入手可能な場合は、長さ、自然な真っ直ぐさ、強度、比較的軽量であること、絶縁体であることから、竹でポールを作っていた可能性があります。トロリーバスでは、配線が外れた場合に備えて、通常、車両にポールを 1 つ搭載していましたが、路面電車システムでは通常、トロリーポールを反転させる必要があるルート沿いにポールを設置していました。

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、バスは道路上の固定された経路（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、トロリーバスが歩道の脇で乗客を乗せることができるようになります。

路面電車やトロリーカー（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、線路上の鋼鉄レールが電気の戻り線として機能します。地中のパイプや金属構造物の電気分解による腐食を減らすため、ほとんどの路面電車の路線は、レールに対して電線がプラスになるようにして運行されています。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」電流用で、もう1本はマイナスまたは中性戻り電流用です。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。

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^{[アップデート]}）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製装置です。トロリー柱よりも複雑ですが、パンタグラフには、配線の切断がほとんどなく、高速でも安定しており、自動的に上げ下げするのが簡単であるという利点があります。また、両端が連結された路面電車では、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進むように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。

先端にシューの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、より長い現代の路面電車にとっては問題である。トロントでは、トロリーポールのシューには、架空線との電気的接触を確保し、シューを下げて架空線のハンガーをクリアするためのカーボンインサートが含まれている。カーボン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シューインサートは、雨天時にはすぐ​​に摩耗し、より短い古い路面電車で予想される1～2日ではなく、わずか8時間しか持たない。余分な電流が流れると、カーボンインサートの寿命が短くなる。摩耗したカーボンインサートは架空線を損傷し、路面電車の運行を停止する。^[8]

歴史的な路面電車の路線を除けば、世界中の路面電車/路面電車システムのうち、通常の運行に使用されている車両にトロリーポールを使用し続けているものはほとんどありません。

パンタグラフを備えた路面電車やライトレール車両は、通常、トロリーポール収集用に設計された架線のある路線では運行できません。このため、これらのシステムや世界中のいくつかの他のシステムでは、パンタグラフを受け入れるために既存の架線の長い部分を変更する困難さと費用を回避するために、新しい路面電車でもトロリーポールを使用しています。

しかし、トロント交通委員会は、従来のCLRVとALRVを新しいフレキシティ・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を装備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操作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。

トロリーポールとそれが象徴する新しい電気技術は、導入されると、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。これは非常に人気を博し、注目を集めたため、詩人のオリバー・ウェンデル・ホームズは新しい路面電車の柱の技術と、その頂点にあった火花を散らす接触靴について詩を書きました。^[10]

それ以来、多くの車で、
ありきたりの箒が見られるようになった。
どの箒にも魔女が乗っている。魔女
の足には紐が結ばれているのが見える。

1947年、作曲家サミュエル・バーバーは、ジェームズ・エイジーの幼少時代の思い出に基づいて、今では古典となった管弦楽曲と声楽曲『ノックスビル：1915年の夏』を作曲した。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通り過ぎる路面電車について言及している。^[11]

路面電車が鉄のうめき声を上げ、
止まり、
ベルを鳴らし、いらいらしながら動き出す。再び 鉄のうめき声
を上げ 、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、通り過ぎていく。 荒涼とした火花が、 跡を追う 小さな悪霊のように、パチパチと音を立てて呪いの言葉を吐く。

• アイオワトラクション鉄道は、トロリーポールを使用する最も珍しい非路面電車鉄道の一つです。

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