Трамваят: откъде взема ток и как се движи из града

Трамваят взема ток от проводник, окачен над релсите, който се нарича контактна мрежа. На покрива има токоприемник, който постоянно докосва проводника. Токът минава през двигателите и през колелата се оттича в релсите, които го връщат обратно. В Братислава в проводника има постоянно напрежение 600 волта.

Двигателите са в талигите, тоест рамите с колела под вагона, и чрез зъбна предавка въртят осите. Стоманеното колело се търкаля по стоманената релса с малко съпротивление, а релсите едновременно водят трамвая, затова не му трябва волан. Първият електрически трамвай в постоянна обществена експлоатация се е движел от 1881 година край Берлин, а преди това в градовете коне са теглели вагоните по релси. В Братислава трамваят се движи от 1895 година.

Откъде трамваят взема ток и как го превръща в движение

Контактната мрежа е проводник, опънат над линията, който е под напрежение. Трамваят го докосва с токоприемника на покрива, а токът минава през управляващото оборудване към двигателите. От двигателите продължава през колелата в релсите и по тях обратно към подстанцията, която захранва мрежата. Така електрическата верига се затваря без втори проводник.

Повечето трамвайни мрежи имат положителния полюс в проводника, а отрицателния в релсите. Така свързана мрежа поврежда по-малко с корозия металните тръби, положени в земята покрай линията. Братислава използва точно това свързване с 600 волта постоянен ток.

Токоприемникът не винаги е бил еднакъв. На стари снимки и на модели ще намериш три вида:

• Прътов токоприемник. Дълъг прът на покрива с ролка или плъзгаща се глава в края. Пружина го притиска отдолу към проводника. Той е бил типичен за американските мрежи.
• Лировиден токоприемник. Дъговидна рамка, която с горния си ръб се опира в проводника. Проектирал го е Валтер Райхел, сътрудник на Вернер фон Сименс, през 1889 година и в континентална Европа той бързо е станал обичаен.
• Пантограф. Сгъваема шарнирна рамка с широка планка отгоре. Почти никога не изскача от проводника, лесно се вдига и сваля и днес го имат повечето трамваи.

Токът задвижва тяговите двигатели, тоест електродвигателите, които теглят превозното средство. Всеки двигател обикновено върти една ос чрез зъбна предавка, която намалява оборотите на двигателя и увеличава силата на колелата. По-старите трамваи са имали двигатели за постоянен ток от около 600 волта. При ниска скорост те дават голяма сила, което е полезно точно при потегляне. По-новите превозни средства имат двигатели за променлив ток, на които електрониката приспособява тока от мрежата.

Защо се движи по релси и как потегля и спира

Релсите дават на трамвая две неща: малко съпротивление при търкаляне и точно водене. Металното колело се търкаля по металната релса с малко съпротивление, по-лесно от колело на каруца по паважа. Още при конските трамваи това е означавало, че конят може да тегли повече по релси, отколкото по пътя, а пътуването е по-плавно.

На релсата трамвая го държи най-вече формата на колелата. Търкалящата им повърхност е леко конична, така че колоосът, тоест две колела на обща ос, сам се връща към средата на коловоза. Ребордът, тоест издаденият ръб от вътрешната страна на колелото, се намесва едва когато това не стига, например в остър завой.

В града релсите са на нивото на настилката, затова се използва жлебова релса. До главата на релсата тя има жлеб, по който минава ребордът, а колите и пешеходците могат да пресичат линията. Изобретил я е френският изобретател Алфонс Луба през 1852 година. Жлебът се пълни с чакъл и мръсотия и трябва да се почиства, иначе трамваят се движи твърдо и могат да се повредят и колелото, и релсата. За колоездача това е място, където колелото му може да заседне.

Ватманът управлява потеглянето и спирането с контролер. По-старите трамваи са имали отделен лост за движение и отделен за спирачката, по-новите имат един контролер с предпазен прекъсвач, който спира трамвая, когато ватманът престане да го държи. За спиране трамваят има няколко системи:

• Електрическа спирачка. При спиране двигателите превключват в режим на генератори и превръщат движението обратно в ток. Той или се връща в мрежата, или се превръща в топлина в резистори. Така фрикционните спирачки се износват по-малко.
• Фрикционни спирачки на колелата. Те спират трамвая и тогава, когато електрическата спирачка откаже.
• Релсова спирачка. Електромагнити, окачени на талигата точно над релсата, се привличат към релсата и спират чрез триене директно в нея. Тя не зависи от това колко добре колелата сцепват релсата, затова помага и на мокра линия. Използва се при бързо и аварийно спиране.

Как от конския трамвай се е появил електрическият

Преди електричеството коне са теглели вагоните по релси по улиците. Такъв конски трамвай е въведен в Ню Йорк през 1832 година и оттам се е разпространил в други американски и европейски градове. Вагонът с коне е превозвал повече хора и по-плавно от омнибуса, тоест конски автобус без релси.

Конете обаче са имали своите граници. Един кон е работил по четири до пет часа на ден, затова линията е имала нужда от цели десет коня в конюшнята за един вагон. Трябвало е да бъдат хранени, гледани и да се почиства торът след тях.

Първият електрически трамвай за постоянна обществена експлоатация е пуснат от фирмата Siemens & Halske на 16 май 1881 година в Лихтерфелде край Берлин. Линията е била дълга 2,4 километра, а тока с напрежение 180 волта са провеждали самите релси, подобно на днешна моделна железница. Затова на прелезите хора и коне са получавали токови удари. Контактна мрежа тази линия е получила едва през 1891 година.

За разпространението на захранването отгоре значителен принос има американският изобретател Франк Дж. Спрейг, който усъвършенства прътовия токоприемник. От 1888 година неговите трамваи се движат в Ричмънд в САЩ, дори нагоре по хълмове с наклон над 10 процента. След това електричеството бързо заменя конете, а през 90-те години на XIX век конските трамваи в САЩ и в Европа започват постепенно да изчезват.

В Братислава първият трамвай с пътници тръгва на 27 август 1895 година, по време, когато много европейски градове все още имат конски трамвай. Тока с напрежение 550 волта произвежда парна електроцентрала на днешната улица „Прибинова“. Главната линия е дълга 3125 метра, има 12 спирки, а пътуването по нея трае 16 минути. През първия ден с трамвая пътуват 2468 пътници.

На какво да обърнеш внимание при модел на исторически трамвай

Моделът на исторически трамвай показва същите части като истинското превозно средство, само опростено. Кои от тях има твоят модел и дали някои се движат, ще разбереш от упътването и илюстрациите му. Докато го разглеждаш, съсредоточи се върху тези места:

• Токоприемникът на покрива. По формата ще определиш каква система е захранвала оригинала: дълъг прът е прътов токоприемник, дъговидна рамка е лировиден токоприемник, а сгъваема шарнирна рамка е пантограф. При прътовия токоприемник виж накъде сочи прътът. При истинския трамвай прътът се е влачел зад вагона, а не пред него, иначе лесно е изскачал от проводника. На последната спирка при двупосочните вагони затова са го обръщали в новата посока на движение.
• Талига и оси. Преброй осите под вагона. Първите електрически трамваи са били малки четириколесни вагони с две оси. По-късно са ги заменили по-тежки осемколесни вагони, които са превозвали много повече хора и обикновено са имали колелата си в две въртящи се талиги. При истинския трамвай колелата са здраво закрепени на оста и двигателят върти цялата ос.
• Кабина и платформи. Виж дали моделът има място за ватмана в единия край, или в двата. Двупосочният трамвай с управление в двата края може на последната спирка просто да смени посоката, а еднопосочният на последната спирка обръща по обръщателна линия. В Братислава се движат и двата вида.
• Колела. Ако колелата на модела имат издаден ръб, това е ребордът. Сравни от коя страна на колелото е: при истинския трамвай е от вътрешната страна, между релсите.

Ако искаш да разгледаш тези части на собствен модел, можеш да избереш дървения модел Исторически трамвай Rolife TG505 или Класически градски трамвай ROKR LK801. Моделът ROKR LK801 според описанието в магазина пресъздава лисабонския трамвай от линия 28 и има пружинен механизъм, който го придвижва напред. Двата модела според данните в магазина са предназначени за възраст от 14 години.

Често задавани въпроси