Sporvognen: hvor den får strøm fra, og hvordan den kører

Sporvognen får sin strøm fra en ledning, der hænger over sporet og kaldes køreledningen. På taget har den en strømaftager, som hele tiden rører ledningen. Strømmen går gennem motorerne og løber via hjulene ud i skinnerne, som leder den tilbage. I Bratislava er der en jævnspænding på 600 volt i ledningen.

Motorerne sidder i bogierne, altså rammerne med hjul under vognen, og driver akslerne via et tandhjulsgear. Et stålhjul ruller på en stålskinne med lille modstand, og skinnerne styrer samtidig sporvognen, så den ikke behøver et rat. Den første elektriske sporvogn i fast offentlig drift kørte fra 1881 ved Berlin; før det trak heste vognene på skinner i byerne. I Bratislava har sporvognen kørt siden 1895.

Hvor sporvognen får strøm fra, og hvordan den omsætter den til bevægelse

Køreledningen er en ledning, der er spændt ud over banen og står under spænding. Sporvognen rører den med strømaftageren på taget, og strømmen går gennem styreudstyret til motorerne. Fra motorerne fortsætter den via hjulene ud i skinnerne og gennem dem tilbage til ensretterstationen, der forsyner ledningen. Sådan sluttes strømkredsen uden en ekstra ledning.

De fleste sporvognsnet har pluspolen i ledningen og minuspolen i skinnerne. Et net, der er koblet sådan, skader metalrør i jorden langs banen mindre ved korrosion. Bratislava bruger netop denne kobling med 600 volt jævnstrøm.

Strømaftageren har ikke altid været den samme. På gamle fotos og på modeller finder du tre slags:

• Trolleystang. En lang stang på taget med en trisse eller en glidesko for enden. En fjeder trykker den nedefra op mod ledningen. Den var typisk for amerikanske net.
• Lyrebøjle. En bueformet ramme, der hviler med overkanten mod ledningen. Walter Reichel, en medarbejder hos Werner von Siemens, konstruerede den i 1889, og på det europæiske kontinent blev den hurtigt almindelig.
• Pantograf. En sammenklappelig ramme med led og en bred kulliste foroven. Den hopper næsten aldrig af ledningen, er let at hæve og sænke, og de fleste sporvogne har den i dag.

Strømmen driver traktionsmotorerne, altså de elmotorer, der trækker køretøjet. Hver motor driver som regel én aksel via et tandhjulsgear, der sænker motorens omdrejninger og øger kraften på hjulene. Ældre sporvogne havde jævnstrømsmotorer til omkring 600 volt. Ved lav fart giver de stor kraft, hvilket netop er nyttigt, når vognen sætter i gang. Nyere køretøjer har vekselstrømsmotorer, som elektronik tilpasser strømmen fra ledningen til.

Hvorfor den kører på skinner, og hvordan den starter og bremser

Skinnerne giver sporvognen to ting: lille rullemodstand og præcis styring. Et metalhjul ruller på en metalskinne med lille modstand, lettere end et vognhjul på brosten. Allerede ved hestesporvognene betød det, at en hest kunne trække mere på skinner end på vejen, og at turen var mere jævn.

Det, der holder sporvognen på skinnen, er først og fremmest hjulenes form. Deres løbeflade er let konisk, så hjulsættet, altså to hjul på en fælles aksel, af sig selv vender tilbage til midten af sporet. Flangen, altså den forhøjede kant på hjulets inderside, griber først ind, når det ikke er nok, for eksempel i en skarp kurve.

I byen ligger skinnerne i niveau med belægningen, derfor bruger man rilleskinner. Ved siden af skinnehovedet har den en rille, som flangen kører i, og biler og fodgængere kan krydse banen. Den blev opfundet af den franske opfinder Alphonse Loubat i 1852. Rillen fyldes med grus og snavs og skal renses, ellers kører sporvognen hårdt, og både hjul og skinne kan tage skade. For en cyklist er det et sted, hvor hjulet kan sætte sig fast.

Føreren styrer igangsætning og bremsning med en kørekontroller. Ældre sporvogne havde et separat håndtag til kørsel og et separat til bremsen, nyere har én kørekontroller med en sikkerhedsafbryder, der standser sporvognen, når føreren holder op med at holde på den. Til at bremse har sporvognen flere systemer:

• Elektrisk bremse. Ved bremsning skifter motorerne til at virke som generatorer og omdanner bevægelsen tilbage til strøm. Den går enten tilbage i ledningen eller bliver til varme i modstande. Derved slides friktionsbremserne mindre.
• Friktionsbremser på hjulene. De standser sporvognen, også når den elektriske bremse svigter.
• Skinnebremse. Elektromagneter, der hænger på bogien lige over skinnen, trækkes ned mod skinnen og bremser ved friktion direkte mod den. Den afhænger ikke af, hvor godt hjulene griber skinnen, og hjælper derfor også på et vådt spor. Den bruges ved hurtig bremsning og nødbremsning.

Hvordan hestesporvognen blev til den elektriske sporvogn

Før elektriciteten trak heste vognene på skinner i gaderne. En sådan hestesporvogn blev indført i New York i 1832 og bredte sig derfra til andre amerikanske og europæiske byer. En hestetrukken vogn på skinner kørte flere mennesker, og mere jævnt, end en omnibus, altså en hestebus uden skinner.

Hestene havde dog deres grænser. En hest arbejdede fire til fem timer om dagen, derfor havde banen brug for helt op til ti heste i stalden til én vogn. De skulle fodres og passes, og deres møg skulle fjernes.

Den første elektriske sporvogn til fast offentlig drift blev sat i gang af firmaet Siemens & Halske den 16. maj 1881 i Lichterfelde ved Berlin. Strækningen var 2,4 kilometer lang, og strømmen på 180 volt blev ledt af selve skinnerne, lidt som på en moderne modeljernbane. Ved overkørsler fik både mennesker og heste derfor elektriske stød. Køreledning fik denne strækning først i 1891.

Den amerikanske opfinder Frank J. Sprague, der forbedrede trolleystangen, bidrog markant til udbredelsen af strømforsyning oppefra. Fra 1888 kørte hans sporvogne i Richmond i USA, også op ad bakker med en stigning på over 10 procent. Elektriciteten afløste derefter hurtigt hestene, og i 1890’erne begyndte hestesporvognene i USA og i Europa gradvist at forsvinde.

I Bratislava kørte den første sporvogn med passagerer ud den 27. august 1895, på et tidspunkt hvor mange europæiske byer stadig kørte med hestesporvogn. Strømmen på 550 volt blev produceret af et dampkraftværk på den nuværende Pribinova-gade. Hovedstrækningen var 3.125 meter lang og havde 12 stoppesteder, og turen tog 16 minutter. Den første dag kørte 2.468 passagerer med sporvognen.

Hvad du kan se efter på en model af en historisk sporvogn

En model af en historisk sporvogn viser de samme dele som det rigtige køretøj, bare forenklet. Hvilke af dem din model har, og om nogle af dem kan bevæge sig, kan du se i vejledningen og på billederne. Når du kigger på den, så fokuser på disse steder:

• Strømaftageren på taget. På formen kan du se, hvilket system forbilledet fik strøm fra: en lang stang er en trolleystang, en bueformet ramme en lyrebøjle og en sammenklappelig ramme med led en pantograf. Ved en trolleystang skal du se, hvilken vej stangen peger. På en rigtig sporvogn blev stangen trukket bag vognen, ikke foran den, ellers hoppede den let af ledningen. Ved endestationen vendte man den derfor på tovejsvogne mod den nye kørselsretning.
• Bogie og aksler. Tæl akslerne under vognen. De første elektriske sporvogne var små firehjulede vogne med to aksler. Senere blev de afløst af tungere ottehjulede vogne, der kunne køre langt flere mennesker og som regel havde hjulene i to drejelige bogier. På en rigtig sporvogn sidder hjulene fast på akslen, og motoren drejer hele akslen.
• Førerplads og perroner. Se, om modellen har førerplads i den ene ende eller i begge. En tovejssporvogn med betjening i begge ender kan på endestationen blot skifte retning, mens en envejssporvogn vender på endestationen i en vendesløjfe. I Bratislava kører begge slags.
• Hjul. Hvis modellens hjul har en forhøjet kant, er det flangen. Sammenlign, på hvilken side af hjulet den sidder: på en rigtig sporvogn sidder den på indersiden, mellem skinnerne.

Hvis du vil se på de her dele på din egen model, kan du vælge træmodellen Historisk sporvogn Rolife TG505 eller Klassisk bysporvogn ROKR LK801. Modellen ROKR LK801 efterligner ifølge beskrivelsen i butikken Lissabons sporvogn på linje 28 og har en fjedermekanisme, der skubber den fremad. Begge modeller er ifølge oplysningerne i butikken beregnet til personer fra 14 år.

Ofte stillede spørgsmål