Un poste de tranvía es un poste cilíndrico cónico de madera o metal , utilizado para transferir electricidad desde un cable aéreo "activo" (electrificado) al control y los motores de tracción eléctrica de un tranvía o trolebús . Es un tipo de colector de corriente . Se cree que el uso de cables aéreos en un sistema de recolección de corriente fue inventado en 1880 por Frank J. Sprague , [1] pero el primer poste de tranvía funcional fue desarrollado y demostrado por Charles Van Depoele , en otoño de 1885. [2]
En 1883 se construyó un primer desarrollo de un tranvía experimental en Toronto , Ontario , desarrollado por John Joseph Wright, hermano del estafador Whitaker Wright . Si bien Wright pudo haber colaborado en la instalación de ferrocarriles eléctricos en la Exposición Nacional Canadiense (CNE), e incluso pudo haber utilizado un sistema de postes, no hay evidencia de esto. Asimismo, Wright nunca presentó ni recibió una patente. [3]
El desarrollo del primer poste de tranvía funcional se atribuye a Charles Joseph Van Depoele , un ingeniero belga que se mudó a los Estados Unidos en 1869. Van Depoele realizó la primera demostración pública del dispositivo con resorte en una línea de tranvía temporal instalada en la Exposición Industrial de Toronto (ahora CNE) en otoño de 1885. [2] El primer poste de tranvía de Depoele era "rudo" y no muy confiable, y volvió a utilizar el sistema de trolebús de recolección de corriente para una instalación comercial en un sistema de tranvía en South Bend, Indiana, que se inauguró el 14 de noviembre de 1885, y en uno en Montgomery, Alabama, en abril de 1886. Sin embargo, en unos pocos meses, Van Depoele cambió al sistema de poste de tranvía para la operación de Montgomery. [2] Van Depoele y su colega inventor Frank J. Sprague estaban "trabajando en ideas similares casi al mismo tiempo", [4] y Sprague empleó la recolección de corriente mediante postes de trolebús en un sistema de tranvía eléctrico que instaló en Richmond, Virginia, en 1888, mejorando también los diseños de ruedas y postes de trolebús . Conocido como el Ferrocarril de Pasajeros de Richmond Union , este sistema de 12 millas (19 km) fue la primera línea de trolebús a gran escala del mundo, y se inauguró con gran fanfarria el 12 de febrero de 1888. [5]
La rueda de tranvía ranurada se utilizó en muchos sistemas de grandes ciudades durante los años 1940 y 1950; generalmente se utilizaba en sistemas con cables aéreos de sección transversal redonda de estilo "antiguo". La rueda de tranvía era problemática en el mejor de los casos; el contacto circunferencial del cojinete de la rueda ranurada en la parte inferior del cable aéreo proporcionaba un contacto eléctrico mínimo y tendía a arquearse excesivamente, lo que aumentaba el desgaste del cable aéreo. La zapata de tranvía deslizante de carbono más nueva se utilizaba generalmente con un cable aéreo ranurado más nuevo de una sección transversal de aproximadamente " figura 8 ". La zapata de tranvía deslizante proporcionaba un mejor contacto eléctrico (con una reducción del arqueo) y reducía drásticamente el desgaste del cable aéreo. Muchos sistemas comenzaron a convertir a la zapata de tranvía deslizante en la década de 1920; Milwaukee, Wisconsin convirtió su gran sistema a fines de la década de 1920. Filadelfia no convirtió sus ruedas de tranvía en sus tranvías restantes hasta 1978. [ cita requerida ] Aunque un tranvía con una rueda de tranvía puede evocar un aspecto antiguo, la zapata de tranvía es moderna y más práctica, además de económica.
Un poste de carro no está conectado al cable aéreo. El poste se asienta sobre una base con resortes en el techo del vehículo, con resortes que proporcionan la presión para mantener la rueda o zapata del carro en contacto con el cable. Si el poste está hecho de madera, un cable lleva la corriente eléctrica hasta el vehículo. Un poste de metal puede utilizar un cable de este tipo, o puede estar eléctricamente "activo", lo que requiere que la base esté aislada de la carrocería del vehículo.
En los sistemas con vagones de tranvía de doble extremo capaces de circular en ambas direcciones, el poste del tranvía siempre debe tirarse detrás del vagón y no empujarse, ya que de lo contrario es muy probable que se "desconecten los cables", lo que puede causar daños a los cables aéreos. En los puntos terminales, el conductor debe girar el poste del tranvía para que quede orientado en la dirección correcta, sacándolo del cable con una cuerda o un poste y caminando hasta el otro extremo. En algunos casos, se proporcionan dos postes del tranvía, uno para cada dirección: en este caso se trata de subir uno y bajar el otro. Dado que el operador puede subir el poste en un extremo mientras el conductor baja el otro, esto ahorra tiempo y es mucho más fácil para el conductor. Se debe tener cuidado de levantar primero el poste caído, para eliminar el daño causado por el arco eléctrico entre el poste y el cable. En los EE. UU., el sistema de dos postes era la disposición más común en los vehículos de doble extremo. Sin embargo, empujar el poste (llamado "back-poling" en los EE. UU. o "spear-poling" en Australia) era bastante común cuando los tranvías se movían a baja velocidad, como en las terminales en Y (también conocidas como inversores) y al retroceder hacia los galpones.
Los postes de tranvía se suelen subir y bajar manualmente mediante una cuerda desde la parte trasera del vehículo. La cuerda se introduce en un mecanismo de resorte, llamado "recogedor de tranvía" o "recuperador de tranvía". El recogedor de tranvía contiene un retén, como el de los cinturones de seguridad de los hombros de los automóviles , que "atrapa" la cuerda para evitar que el poste de tranvía salga volando hacia arriba si se desconecta el cable. El recuperador, de aspecto similar (ver foto), añade un mecanismo de resorte que tira del poste hacia abajo si se sale del cable, alejándolo de todos los accesorios de cableado aéreo. Los recogedores se utilizan habitualmente en tranvías que circulan a velocidades más bajas, como en una ciudad, mientras que los recuperadores se utilizan en líneas suburbanas e interurbanas para limitar los daños en la parte superior a gran velocidad.
En algunos sistemas más antiguos, los postes se subían y bajaban utilizando un poste largo con un gancho de metal. Cuando había disponibles, estos pueden haber sido hechos de bambú debido a su longitud, rectitud natural y resistencia, combinadas con su peso relativamente ligero y el hecho de que es un aislante. Los trolebuses solían llevar uno con el vehículo, para usarlo en caso de que se desconectase el cableado, pero los sistemas de tranvía generalmente los colocaban a lo largo de la ruta en lugares donde era necesario invertir el poste del trolebús.
Los postes utilizados en los trolebuses suelen ser más largos que los utilizados en los tranvías, para permitir que el autobús aproveche al máximo el hecho de no estar restringido a un camino fijo en la calle (los rieles), al brindarle un grado de maniobrabilidad lateral, lo que permite que el trolebús suba a los pasajeros por la acera.
Cuando se utiliza en un tranvía o trolebús (es decir, un vehículo ferroviario), un solo poste de trolebús suele recoger la corriente del cable aéreo, y los rieles de acero de las vías actúan como retorno eléctrico . Para reducir la corrosión electrolítica de las tuberías subterráneas y las estructuras metálicas, la mayoría de las líneas de tranvía funcionan con el cable positivo con respecto a los rieles. Los trolebuses , por otro lado, deben utilizar dos postes de trolebús y cables aéreos duales, un poste y un cable para la corriente "viva" positiva, el otro para el retorno negativo o neutro . El sistema de tranvía de La Habana , Cuba , también utilizó el sistema de doble cable, [6] al igual que el sistema de tranvía de Cincinnati, Ohio .
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Todos los trolebuses utilizan postes para trolebuses, por lo que estos siguen utilizándose en todo el mundo, dondequiera que estén en funcionamiento (unas 315 ciudades en 2011 [actualizar]), [7] y varios fabricantes siguen fabricándolos, incluidos Kiepe , Škoda y Lekov.
Sin embargo, en la mayoría de los vehículos ferroviarios que utilizan catenaria, el poste del trole ha dado paso al colector de proa o, más tarde, al pantógrafo , un dispositivo metálico plegable que presiona una amplia bandeja de contacto contra la catenaria. Aunque es más complejo que el poste del trole, el pantógrafo tiene la ventaja de estar casi libre de desalambres, ser más estable a alta velocidad y ser más fácil de subir y bajar automáticamente. Además, en los tranvías de doble extremo , eliminan la necesidad de girar manualmente el poste del trole al cambiar de dirección (aunque esta desventaja se puede superar en cierta medida mediante el uso de inversores de trole). El uso exclusivo de pantógrafos (o colectores de proa) también elimina la necesidad de ranas de alambre (interruptores en el cableado aéreo) para asegurarse de que el poste va en la dirección correcta en los cruces.
El poste del tranvía con una zapata en la punta es problemático para los tranvías modernos más largos que consumen más electricidad que los tranvías más antiguos. En Toronto, la zapata del poste del tranvía contiene un inserto de carbono para proporcionar contacto eléctrico con el cable aéreo y para bajar la zapata para liberar los colgadores del cable aéreo. Los insertos de carbono se desgastan y deben reemplazarse periódicamente. Los insertos de zapata del tranvía en los tranvías modernos Flexity Outlook de Toronto se desgastan rápidamente en condiciones de lluvia, y duran tan solo ocho horas en lugar de los uno o dos días esperados para los tranvías más cortos más antiguos. El consumo adicional de corriente acorta la vida útil del inserto de carbono. Un inserto de carbono desgastado dañaría el cable aéreo, deteniendo el servicio de tranvía. [8]
Aparte de las líneas de tranvía tradicionales , muy pocos sistemas de tranvía/tranvía en todo el mundo siguen utilizando postes de trolebús en los vehículos utilizados en el servicio normal. Entre las mayores excepciones se encuentran los sistemas de tranvía de Nueva Orleans, Luisiana ; Toronto, Ontario ; Filadelfia (las líneas "Subway-Surface" y la Ruta 15 ); Riga, Letonia (sin embargo, los nuevos tranvías Škoda en Riga tienen pantógrafos); Calcuta (antes Calcuta), India ; y Alejandría, Egipto . Los sistemas más pequeños que todavía utilizan postes de trolebús para el servicio regular incluyen los tranvías de Hong Kong , el sistema de Daugavpils, Letonia y el tranvía de Santa Teresa de Río de Janeiro . El sistema MBTA de Boston todavía utiliza postes de trolebús con los tranvías PCC que utiliza para dar servicio a la línea de alta velocidad Ashmont-Mattapan .
Los tranvías o vagones de tren ligero equipados con pantógrafos normalmente no pueden circular por líneas con catenarias diseñadas para la recogida mediante postes de trolebús. Por este motivo, estos sistemas y algunos otros en todo el mundo siguen utilizando postes de trolebús, incluso en los tranvías nuevos, para evitar la dificultad y el gasto que supone modificar largos tramos de catenarias existentes para que admitan pantógrafos.
Sin embargo, la Comisión de Tránsito de Toronto , con el reemplazo inminente de sus antiguos CLRV y ALRV con nuevos vagones Flexity Outlook , convirtió su fuente de alimentación aérea para que sea compatible tanto con postes de trolebús como con pantógrafos de manera provisoria, ya que los CLRV y ALRV usan solo postes de trolebús mientras que la flota Flexity está equipada tanto para postes de trolebús como para pantógrafos. [9]
Grandes porciones de la red de superficie de San Francisco también están configuradas para manejar operaciones con postes de trolebús y pantógrafo a fin de permitir la compatibilidad tanto con la flota actual de vehículos de tren ligero de Muni (solo pantógrafo), como con la flota histórica de tranvías de Muni (solo postes de trolebús).
Cuando se introdujeron, los postes de tranvía y la nueva tecnología eléctrica que representaban fascinaron a los escritores por sus chispas y su poder similares a los de un rayo .
En enero de 1889, Boston presentó sus primeros tranvías eléctricos, que se volvieron tan populares y notables que el poeta Oliver Wendell Holmes compuso un verso sobre la nueva tecnología de postes de tranvía y la zapata de contacto chispeante en su ápice: [10]
Desde entonces, en muchos coches verás
una escoba tan simple como puede serlo;
en cada palo hay una bruja a horcajadas;
la cuerda que ves en su pierna está atada.
En 1947, el compositor Samuel Barber escribió la pieza orquestal y vocal, hoy clásica, Knoxville: Summer of 1915 , basada en los recuerdos de la infancia de James Agee . A mitad de la composición, el cantante hace referencia a un tranvía ruidoso que pasa, con su poste elevado y chispas: [11]
Un tranvía que se alza con un gemido de hierro,
que se detiene,
que suena y se pone en marcha, estertoroso,
que despierta y vuelve a elevar
su gemido de hierro cada vez mayor
y que hace flotar sus ventanas de oro y sus asientos de paja
una y otra vez,
con la chispa sombría chisporroteando y maldiciendo por encima de él
como un pequeño espíritu maligno
dispuesto a seguir sus huellas;