عمود عربة التسوق

عمود الترام هو عمود أسطواني مدبب مصنوع من الخشب أو المعدن ، يُستخدم لنقل الكهرباء من سلك علوي موصل بالتيار إلى لوحة التحكم ومحركات الجر الكهربائية للترام أو حافلة الترام . وهو نوع من أنواع جامعات التيار . يُنسب استخدام الأسلاك العلوية في نظام تجميع التيار إلى فرانك ج. سبراغ عام 1880 ، ^{[ 1 ]} ولكن أول عمود ترام عملي طُوّر وعُرض من قِبل تشارلز فان ديبويل في خريف عام 1885. ^{[ 2 ]}

أُنشئت أولى نماذج الترام التجريبي في تورنتو ، أونتاريو ، عام ١٨٨٣، على يد جون جوزيف رايت ، شقيق المحتال ويتاكر رايت . ورغم أن رايت ربما ساهم في تركيب خطوط السكك الحديدية الكهربائية في المعرض الوطني الكندي، وربما استخدم نظام الأعمدة، إلا أنه لا يوجد دليل على ذلك. كذلك، لم يتقدم رايت بطلب للحصول على براءة اختراع ولم تُمنح له أي براءة. ^{[ ٣ ]}

يُنسب الفضل في تطوير أول عمود ترام عملي إلى تشارلز جوزيف فان ديبويل ، وهو مهندس بلجيكي انتقل إلى الولايات المتحدة عام 1869. وقدّم فان ديبويل أول عرضٍ علني للجهاز ذي الزنبرك على خط ترام مؤقت أُقيم في معرض تورنتو الصناعي (الذي يُعرف الآن باسم المعرض الوطني الكندي) في خريف عام 1885. ^{[ 2 ]} كان عمود الترام الأول الذي صممه ديبويل بدائيًا وغير موثوق به، فعاد إلى استخدام نظام تجميع التيار الكهربائي (الترولر) في تركيب تجاري على خط ترام في ساوث بيند، إنديانا، والذي افتُتح في 14 نوفمبر 1885، وفي خط آخر في مونتغمري، ألاباما، في أبريل 1886. ومع ذلك، في غضون بضعة أشهر، تحوّل فان ديبويل إلى نظام عمود الترام لتشغيل خط مونتغمري. ^{[ ٢ ]} كان فان ديبويل وزميله المخترع فرانك ج. سبراغ "يعملان على أفكار مماثلة في نفس الوقت تقريبًا"، ^{[ ٤ ]} وقد استخدم سبراغ نظام تجميع التيار الكهربائي بواسطة عمود الترام في نظام الترام الكهربائي الذي أنشأه في ريتشموند، فيرجينيا، عام ١٨٨٨، كما قام بتحسين تصميم عجلة عمود الترام والعمود نفسه. عُرف هذا النظام باسم سكة حديد ريتشموند يونيون للركاب ، وكان بطول ١٢ ميلًا (١٩ كيلومترًا)، وكان أول خط ترام واسع النطاق في العالم، وقد افتُتح وسط احتفال كبير في ١٢ فبراير ١٨٨٨. ^{[ ٥ ]} 

استُخدمت عجلة الترام المخددة في العديد من أنظمة النقل في المدن الكبرى خلال أربعينيات وخمسينيات القرن العشرين، وكانت تُستخدم عادةً في الأنظمة ذات الأسلاك العلوية ذات المقطع العرضي الدائري القديم. كانت عجلة الترام تُسبب مشاكل في أحسن الأحوال؛ إذ أن التلامس المحيطي لمحمل العجلة المخددة مع الجانب السفلي من السلك العلوي كان يُوفر اتصالًا كهربائيًا ضئيلًا، وكان عرضةً لحدوث شرارات كهربائية مفرطة، مما يزيد من تآكل السلك العلوي. أما حذاء الترام الكربوني المنزلق الأحدث، فكان يُستخدم عادةً مع سلك الترام العلوي المخدد الأحدث ذي المقطع العرضي الذي يُشبه الرقم 8 تقريبًا . وقد وفر حذاء الترام المنزلق اتصالًا كهربائيًا أفضل (مع تقليل حدوث الشرارات الكهربائية)، كما قلل بشكل كبير من تآكل السلك العلوي. بدأت العديد من الأنظمة بالتحول إلى حذاء الترام المنزلق في عشرينيات القرن العشرين؛ وقامت مدينة ميلووكي بولاية ويسكونسن بتحويل نظامها الكبير في أواخر عشرينيات القرن العشرين. لم تقم فيلادلفيا بتحويل عجلات الترام المتبقية لديها حتى عام 1978. على الرغم من أن الترام ذو عجلة الترام قد يوحي بمظهر عتيق، إلا أن حذاء الترام حديث وعملي أكثر بالإضافة إلى كونه اقتصاديًا.

لا يتصل عمود الترام بالسلك العلوي. يرتكز العمود على قاعدة زنبركية على سطح المركبة، حيث توفر الزنبركات الضغط اللازم لإبقاء عجلة الترام أو حذائها ملامسةً للسلك. إذا كان العمود مصنوعًا من الخشب، ينقل كابل التيار الكهربائي إلى المركبة. أما العمود المعدني، فقد يستخدم كابلًا مماثلًا، أو قد يكون موصلًا للتيار الكهربائي، مما يستلزم عزل قاعدته عن هيكل المركبة.

في أنظمة الترام ذات العربات المزدوجة القادرة على السير في كلا الاتجاهين، يجب سحب عمود الترام خلف العربة دائمًا وليس دفعه، وإلا فمن المرجح جدًا حدوث "انفصال" للأسلاك، مما قد يُلحق الضرر بالأسلاك العلوية. عند نقاط النهاية، يجب على الموصل تدوير عمود الترام ليواجه الاتجاه الصحيح، وسحبه من السلك إما بحبل أو بعمود، ثم تحريكه إلى الطرف الآخر. في بعض الحالات، يُستخدم عمودان للترام، واحد لكل اتجاه: في هذه الحالة، يتم رفع أحدهما وخفض الآخر. وبما أن المشغل يستطيع رفع العمود من أحد طرفيه بينما يخفض الموصل الطرف الآخر، فإن هذا يوفر الوقت ويُسهّل العمل على الموصل. يجب توخي الحذر عند رفع العمود المنخفض أولًا، لتجنب الضرر الناتج عن الشرارة الكهربائية بين العمود والسلك. في الولايات المتحدة، كان نظام العمود المزدوج هو الترتيب الأكثر شيوعًا في المركبات ذات العربات المزدوجة. ومع ذلك، كان دفع العمود (يسمى "الدفع الخلفي" في الولايات المتحدة أو "الدفع بالرمح" في أستراليا) شائعًا جدًا حيث كانت الترامات تتحرك بسرعات بطيئة، كما هو الحال في نهايات التقاطع (المعروفة أيضًا باسم العاكسات) وأثناء الرجوع إلى الحظائر.

عادةً ما تُرفع وتُخفض أعمدة الترام يدويًا بواسطة حبل من مؤخرة المركبة. يُمرر الحبل عبر آلية بكرة زنبركية تُسمى "ملتقط الترام" أو "مُسترجع الترام". يحتوي ملتقط الترام على آلية تثبيت، شبيهة بتلك الموجودة في حزام الأمان العلوي للسيارات ، والتي "تلتقط" الحبل لمنع عمود الترام من الارتفاع في حال فصله عن السلك. أما المُسترجع، المشابه له في الشكل (انظر الصورة)، فيحتوي على آلية زنبركية تسحب العمود للأسفل إذا انفصل عن السلك، مما يُبعده عن جميع تجهيزات الأسلاك العلوية. تُستخدم الملتقطات عادةً في الترام الذي يسير بسرعات منخفضة، كما هو الحال في المدن، بينما تُستخدم المُسترجعات في خطوط الضواحي والخطوط بين المدن للحد من تلف الأسلاك العلوية عند السرعات العالية.

في بعض الأنظمة القديمة، كانت الأعمدة تُرفع وتُخفض باستخدام عمود طويل مزود بخطاف معدني. وعند توفرها، ربما كانت هذه الأعمدة مصنوعة من الخيزران نظرًا لطوله واستقامته الطبيعية وقوته، بالإضافة إلى خفة وزنه النسبية وكونه عازلًا. عادةً ما كانت حافلات الترولي تحمل عمودًا منها داخل المركبة لاستخدامه في حالة انقطاع التيار الكهربائي، بينما كانت أنظمة الترام تضعها عادةً على طول المسار في المواقع التي تتطلب عكس اتجاه عمود الترولي.

عادة ما تكون الأعمدة المستخدمة في الحافلات الكهربائية أطول من تلك المستخدمة في الترام، وذلك للسماح للحافلة بالاستفادة الكاملة من عدم تقييدها بمسار ثابت في الشارع (السكك الحديدية)، من خلال إعطاء درجة من القدرة على التوجيه الجانبي، مما يُمكّن الحافلة الكهربائية من صعود الركاب من جانب الرصيف.

عند استخدامها في الترام أو عربة الترام الكهربائية (أي مركبة سكك حديدية)، يقوم عمود الترام عادةً بتجميع التيار من السلك العلوي، وتعمل القضبان الفولاذية على السكة كخط عودة كهربائي . وللحد من التآكل الكهروكيميائي للأنابيب المدفونة والهياكل المعدنية، تُشغَّل معظم خطوط الترام بحيث يكون السلك موجبًا بالنسبة للقضبان. أما حافلات الترام الكهربائية ، فتستخدم عمودين وسلكين علويين، أحدهما للتيار الموجب "الحي"، والآخر للتيار السالب أو المحايد . وقد استخدم نظام الترام في هافانا ، كوبا ، نظام السلك المزدوج أيضًا، ^{[ 6 ]} كما هو الحال في نظام الترام في سينسيناتي، أوهايو .

تستخدم جميع حافلات الترولي أعمدة الترولي، وبالتالي لا تزال أعمدة الترولي مستخدمة في جميع أنحاء العالم، أينما كانت حافلات الترولي تعمل (حوالي 315 مدينة اعتبارًا من عام 2011).), ^{[ 7 ]} ولا يزال العديد من المصنعين يصنعونها، بما في ذلك Kiepe و Škoda و Lekov .

مع ذلك، في معظم عربات السكك الحديدية التي تستخدم الأسلاك العلوية، استُبدل عمود التوصيل بجامع القوس ، أو لاحقًا بالبانتوغراف ، وهو جهاز معدني قابل للطي يضغط لوحة تلامس عريضة على السلك العلوي. ورغم أن البانتوغراف أكثر تعقيدًا من عمود التوصيل، إلا أنه يتميز بكونه شبه خالٍ من انقطاع الأسلاك، وأكثر استقرارًا عند السرعات العالية، وأسهل في الرفع والخفض تلقائيًا. كما أنه في الترامات ذات الاتجاهين ، يُغني عن الحاجة إلى تدوير عمود التوصيل يدويًا عند تغيير الاتجاه (مع أن هذا العيب يُمكن التغلب عليه جزئيًا باستخدام عاكسات عمود التوصيل). ويُغني استخدام البانتوغراف (أو جامع القوس) حصريًا عن الحاجة إلى مفاتيح التحويل (المفاتيح الموجودة في الأسلاك العلوية) لضمان تحرك العمود في الاتجاه الصحيح عند التقاطعات.

يُعدّ عمود الترام ذو الطرف المُزوّد ​​بقاعدة مشكلةً بالنسبة لعربات الترام الحديثة الأطول التي تستهلك طاقةً كهربائيةً أكبر من عربات الترام القديمة. في تورنتو، تحتوي قاعدة عمود الترام على حشوة كربونية لتوفير التوصيل الكهربائي مع السلك العلوي ولخفض القاعدة لتجنب تعلقها بمشابك الأسلاك العلوية. تتآكل الحشوات الكربونية وتحتاج إلى استبدال دوري. تتآكل حشوات قاعدة الترام في عربات الترام الحديثة من طراز Flexity Outlook في تورنتو بسرعة في الظروف الممطرة، حيث لا تدوم سوى ثماني ساعات بدلاً من يوم أو يومين كما هو متوقع في عربات الترام القديمة الأقصر. يؤدي سحب التيار الزائد إلى تقصير عمر الحشوة الكربونية. وقد تتسبب الحشوة الكربونية المتآكلة في تلف السلك العلوي، مما يؤدي إلى توقف خدمة الترام. ^{[ 8 ]}

وبصرف النظر عن خطوط الترام التراثية ، فإن عددًا قليلاً جدًا من أنظمة الترام/الترام في جميع أنحاء العالم لا تزال تستخدم أعمدة الترام على المركبات المستخدمة في الخدمة العادية.

التوافق مع البانتوغرافات

لا يمكن عادةً تشغيل عربات الترام أو القطارات الخفيفة المزودة بأجهزة تجميع التيار (البانتوغراف) على خطوط ذات أسلاك علوية مصممة لتجميع التيار بواسطة أعمدة التوصيل. ولهذا السبب، تحتفظ هذه الأنظمة، وبعض الأنظمة الأخرى حول العالم، باستخدام أعمدة التوصيل، حتى في عربات الترام الجديدة، لتجنب صعوبة وتكلفة تعديل أجزاء طويلة من الأسلاك العلوية الحالية لاستيعاب أجهزة تجميع التيار.

ومع ذلك، قامت هيئة النقل في تورنتو ، مع اقتراب استبدال عربات CLRV و ALRV القديمة بعربات Flexity Outlook الجديدة ، بتحويل مصدر الطاقة العلوي لديها ليكون متوافقًا مع كل من أعمدة الترام والبانتوغرافات بشكل مؤقت، حيث أن عربات CLRV وALRV تستخدم أعمدة الترام فقط بينما تم تجهيز أسطول Flexity لكل من أعمدة الترام والبانتوغرافات. ^{[ 9 ]}

كما تم تجهيز أجزاء كبيرة من شبكة النقل السطحي في سان فرانسيسكو للتعامل مع كل من تشغيل عمود الترام والبانتوغراف للسماح بالتوافق مع أسطول Muni الحالي من مركبات السكك الحديدية الخفيفة (البانتوغراف فقط)، وكذلك أسطول الترام التاريخي التابع لـ Muni (عمود الترام فقط).

عند ظهورها، كانت أعمدة الترام والتكنولوجيا الكهربائية الجديدة التي مثلتها مثيرة للاهتمام بالنسبة للكتاب، بما فيها من شرارات وقوة تشبه البرق .

في يناير 1889، قدمت بوسطن أول عربات الترام الكهربائية، والتي أصبحت شائعة وملحوظة لدرجة أن الشاعر أوليفر وندل هولمز ألف قصيدة عن تقنية عمود الترام الجديدة، وحذاء التلامس الشراري في قمته: ^{[ 10 ]}

منذ ذلك الحين، سترى على العديد من السيارات عصا مكنسة بسيطة للغاية؛ وعلى كل عصا ساحرة تركبها - الخيط الذي تراه مربوط بساقها.

في عام 1947، كتب الملحن صموئيل باربر المقطوعة الكلاسيكية الآن للأوركسترا والغناء بعنوان "نوكسفيل: صيف 1915" ، استنادًا إلى ذكريات طفولة جيمس إيجي . في منتصف المقطوعة، يشير المغني إلى عربة ترام صاخبة تمر، مع عمود الترام العلوي والشرر: ^{[ 11 ]}

عربة ترام ترتفع إلى أنين حديدي؛ تتوقف؛ تدق الجرس وتبدأ، صاخبة؛ تستيقظ وترتفع مرة أخرى أنينها الحديدي المتزايد وتسبح نوافذها الذهبية ومقاعدها المصنوعة من القش في الماضي والماضي والماضي، والشرارة الكئيبة تتشقق وتلعن فوقها مثل روح خبيثة صغيرة مصممة لمطاردة مساراتها؛

دولة	شبكة	طول المسار	الجهد االكهربى	ملحوظات
الأرجنتين	الترام التاريخي في بوينس آيرس	2  كم	750  فولت	عربة الترام التراثية
أستراليا	الترام في بالارات	1.37  كم	600  فولت	عربة الترام التراثية
	الترام في بينديجو		600  فولت	عربة الترام التراثية
البرازيل	ترام سانتا تيريزا	6  كم	600  فولت	عربة الترام التراثية
كندا	نظام الترام في تورنتو	83  كم	600  فولت	جارٍ تحويلها إلى نظام البانتوغراف
	ترام جسر هاي ليفل	3  كم		عربة الترام التراثية
مصر	الترام في الإسكندرية	32  كم
هونغ كونغ	ترامواي هونغ كونغ	13  كم	550  فولت
الهند	الترام في كولكاتا	28  كم	550  فولت
لاتفيا	الترام في داوغافبيلس	27  كم
	الترام في ريغا	61  كم		تتميز ترام سكودا الجديدة في ريغا بوجود أجهزة تجميع التيار (البانتوغراف).
البرتغال	الترام في لشبونة	31  كم	600  فولت
	الترام في بورتو	8.9  كم	600  فولت	عربة الترام التراثية
	الترام في سينترا	11.5  كم		عربة الترام التراثية
نيوزيلندا	الترام في كرايستشيرش	1.5 كم [ 12 ]	600  فولت	عربة الترام التراثية
جنوب أفريقيا	الترام في كيمبرلي، كيب الشمالية	1.4 كم	500 فولت	عربة الترام التراثية
إسبانيا	ترامفيا بلاو (في برشلونة )	1.28 كم		ترام تراثي ؛ الخدمة متوقفة منذ عام 2018
المملكة المتحدة	ترامواي سيتون	4.8  كم	120  فولت	عربة الترام التراثية
	ترام ويرال	1.1  كم	550  فولت	عربة الترام التراثية
جزيرة مان	سكة حديد مانكس الكهربائية	27  كم	550  فولت	عربة الترام التراثية
الولايات المتحدة الأمريكية	ترام بوسطن ماتابان	4.1  كم	600  فولت	عربات الترام من طراز PCC
	دالاس ، خط الترام إم	7.4  كم	600  فولت	عربة الترام التراثية
	عربات الترام في كينوشا، ويسكونسن	2.7  كم	600  فولت
	الترام في ليتل روك	5.5  كم	600  فولت	عربة الترام التراثية
	نظام الترام في نيو أورليانز	35.9  كم	600  فولت
	ترام فيلادلفيا ( خطوط مترو الأنفاق SEPTA - خطوط الترام السطحية والطريق 15 )	59  كم	600  فولت
	سان فرانسيسكو ، إي إمباركاديرو وإف ماركت آند وارفز	9.7  كم	600  فولت	عربة الترام التراثية
	الترام في تامبا	4.3  كم	600  فولت	عربة الترام التراثية

• يُعد خط سكة حديد أيوا للجر أحد أندر خطوط السكك الحديدية غير التابعة للترام والتي تستخدم عمود الترام

• جامعو التيار
  • جامع الأقواس
  • عمود التجميع
  • حذاء لاصق
  • البانتوغراف (النقل)
• نظام كهربة السكك الحديدية