ボウコレクター

イタリア南チロルのレノンで現在も運行されているボウコレクターを使う1907年に製造された路面電車

小型電気機関車のボウコレクター

ボウコレクター（Bow collector）は、架空線から下の路面電車に電流を転送するために使用される3つの主要なデバイスの1つである。かつてはヨーロッパ大陸で非常に一般的であったが、パンタグラフまたはトロリーポールに置き換えられた。後にトロリーポールの多くはパンタグラフに置き換えられた。

ドイツ語ではビューゲルというが、トロリーポールを置き換えたビューゲルより簡素なものである。

起源

ボウコレクターは、1880年代後半、ドイツの発明家エルンスト・ヴェルナー・フォン・シーメンスによって最初に考案された。当時、アメリカバージニア州の発明家フランク・J・スプレーグが、架空線からの集電装置としてトロリーポールシステムの特許を取得しており、この特許に抵触することを避けるために、シーメンス社は独自の形式の集電装置、つまりボウコレクターを設計することを余儀なくされた。ボウコレクターは、1880年代後半または1890年代初頭に、シーメンス電気会社が初期の路面電車で最初に使用した。1893年に開通した南半球で最初のホバート路面電車システムは、非常に初期のボウコレクターを備えたシーメンス車を使用していた。リーズやグラスゴーを含む他の多くのヨーロッパ大陸およびいくつかの英国の路面電車システムもこの方法を使用した。

製造

ドイツプラウエンのボウコレクターを使う歴史的な路面電車

ボウコレクターは、路面電車で使用されている最も単純で信頼性の高い集電装置の1つである。非常に初期のバージョンは、長方形に曲げられ、路面電車の屋根に長い面を下にして取り付けられた単純に非常に重いゲージのワイヤーまたは棒鋼であった。コレクターの高さは、その上端が上のワイヤーに沿ってこすれるような高さであった。上部は幅1インチ（またはその前後）の鋼棒でできており、弓形（ボウ）の断面を持つように機械加工されているため、この名前が付けられている。この弓形のロッドは「コレクタープレート」と呼ばれ、後のモデルでは最大数インチの幅になる場合がある。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なく（例外として、ローマで使われたアセンブリ全体を回転できるものがある）、路面電車の屋根の中央に固定されている。

1900年代後半に、上記の単純なフレーミング方法は徐々により複雑で洗練された方法に置き換えられたが、一般的な操作モードは同じままであった。デザインの変更は、ダブルデッキとシングルデッキの両種の車両が用いられる路線で最も顕著である。シングルデッキの路面電車は通常、重い鋳鋼製のコレクタープレートを支えるために複雑なフレームを備えた背が高く軽量に構築されたコレクターを備えているが、ダブルデッキの車は通常、それほど複雑でないフレームを備えた重いコレクターを備えている。

良好な電気的接触を維持するために、ボウコレクターは上のワイヤーに非常に強い圧力をかける必要があり、そのため、良好な電気的接触を確保するためにスプリングまたはウェイトの複雑なシステムが使用され、効率的な操作が維持された。

線路のスチールレールは電気的帰線として機能する。

操作

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から数インチ上になるように、ボウコレクターを適切に取り付ける必要がある。したがって、コレクターは通常、進行方向と反対に傾いている。反対方向に移動するときは、コレクターの傾きを反転させる必要がある。これを可能にするために、ターミナルや分岐点など、ボウが反転する場所で架空線を数インチ上げる必要がある。この操作は通常、ロープと滑車によって行われる。車両を使用しないときは、コレクターを水平位置に折りたたむ。

初期の車の中には、ボウを反転する手段のないものもあった。電車が逆方向に移動し始めることで、自動的に反転すると考えられていたが、このようなコレクターは失敗した。

ほとんどのソビエトの路面電車（そのうちのいくつかは旧ソ連の国々でまだ使用されている）には、ボウを反転する手段がなかった。これらの路面電車は、2方向に移動するように設計されていない。もう1つの例として、2方向の移動用に2つのボウコレクターを備えたKTV-55-2路面電車がある。

利点と最新の使用法

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が、より重く、時には構築がより複雑である。ボウコレクター用の架空線の構造は、トロリーポール配線よりも簡単である。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外れたり、分岐点で間違った架線を進むことはない。したがって、ボウコレクターでは、トロリーポールのシステムで必要とされる頭上の「フロッグ」とトロリーポールのガイドは必要ない。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ノイズが多くなる。

ボウコレクターの架空線は、トロリーポールの場合よりもきつく張られており、直線部分は「千鳥状」になっている。つまり、架空線はトラックの中心線に完全に直線状に配置されているのではなく、わずかにジグザグに伸びている。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る。

いくつかのヴィンテージの路面電車の他に、カザン、ミンスク、ジェルジンスクなどの旧ソビエト連邦の一部の路面電車システムでも、ボウコレクターが使用されている。

リジッドコレクター

スネフェルlサミットステーションのリジッドボウコレクター

マン島のスネーフェル登山鉄道の実装は、架空線がたるんでいて、カテナリー状に自由にぶら下がっているという点で珍しいものである。山岳ルートの強風時のトロリーポールの問題を回避するために、ホプキンソンのボウコレクターが使用されている。スネーフェル線はブレーキにフェルレールを使用している。各車両には2つの厳密に垂直なボウコレクターがあり、その上にたるんだワイヤーが自重で接触している。コレクターは、吊り下げポイントでワイヤーと接触するのに十分な高さではない。2つのボウコレクターは吊り下げポイントの間隔に対して十分に離れているため、一方がワイヤと接触していない間、もう一方はスパンの中間にあり、良好に接触する。コレクターは、電源がオフのときに、ルーフレベルでボルトを外すことによってのみ下げることができる。1970年に5号車が発火したとき、この作業ができなかったため、消火活動が妨げられた。 最初、近くのマン島電気鉄道でも、同様のコレクターが使用されていた。当初は接触不良でトラブルが発生したため、スラックワイヤーシステムを開発した。張力をかけたワイヤーは通常良好な接触を示したが、コレクターが吊り下げポイントを通過すると接触が壊れた。ワイヤーを緩め、吊り下げポイントでコレクターから離れるように意図的に持ち上げることで、吊り下げポイント間の中間点に間隔を置いて、その重量が他のコレクターに確実に接触できるようになった。改良されたコレクターは、1900年までの最初の数年間使用され、小さな蝶番を付けられた弓のフレームが固定された支柱の上に置かれ、バネで接触した。しかし、ボウコレクターは長持ちせず、トロリーポールに置き換えられた。

関連項目

• 集電装置