|
| |
| |
| |
Electrisch vervoer.
Met de uitvinding der stoomtuigen ging het menschdom een stap vooruit. Op enkele uitzonderingen na, zooals b.v. de wind- of watermolens, dienden de tot dan toe bestaande werktuigen alleenlijk om de menschelijke of de dierlijke spierkrachten te vervormen en te benuttigen. De stoomtuigen integendeel brengen mechanische krachten uit warmte teweeg die ten koste van een gegeven hoeveelheid brandstof ontwikkeld wordt.
Met het oog op de algemeene oeconomie der menschheid is dit stelsel nog zeer onvolmaakt: er is hier immers nog spraak van het verbruiken van een niet te hernieuwen voorraad, die overigens nog voor andere doeleinden kan worden aangewend.
In zekere natuurverschijnselen, zooals in den val der rivierwateren, de stuwingen der winden en de bewegingen der zee ligt een oneindige bron van krachten, die steeds worden hernieuwd. De rijkdom der menschheid zou dus vermeerderen, moest die voorraad van arbeidsvermogen voor industrieele doeleinden ontgonnen worden, moest het middel bestaan om het om te zetten in een vorm die toelaat het te benuttigen op andere plaatsen dan die waarop het ontstaat.
In principe leidt de uitvinding van de dynamo-electrische toestellen tot de oplossing van dat gewichtige vraagstuk. Het behoort tot de taak van den werktuigkundige, machines toe te passen of uit te denken, welke de natuurkrachten in mecha- | |
| |
nische bewegingen omzetten; langs electrischen weg kunnen ze dan op een benuttigbare wijze opgevat worden; men kan ze ter plaatse ophoopen of accumuleeren onder den vorm van electrische spanning; men kan ze ook dadelijk, onder den vorm van electrische stroomen, uren ver leiden, en ze dan in de gedaante wan licht, van mechanisch of van chemisch arbeidsvermogen weer te voorschijn roepen. En dit is reeds in eenige mate gedaan geworden. De val der Niagarawateren dient om te Boston de straten en de openbare gebouwen te verlichten, en om er honderden machines in beweging te brengen: hij wordt ook benuttigd om calciumcarbied daar te stellen, dat de wereld dóór als een voornaad van licht - acetyleen - wordt rondgestuurd.
De barnkracht moet dus, veel meer dan de stoomdrukking, de kracht der toekomst worden. Zij komt ons ter hulpe bij het overbrengen van woord en schrift, van kracht en licht. In de scheikundige nijverheid, en bijzonderlijk in de metallurgie groeit haar rol gestadig aan. Zij wordt thans ook toegepast als vervoerkracht.
Van deze laatste toepassingen heeft reeds iedereen gehoord. De electrische tramways van Brussel hebben gedurende de laatste tentoonstelling veel ophef gemaakt. Te Gent en te Antwerpen zullen binnen kort electrische tramlijnen aangelegd worden. Minister Van den Peereboom neemt zich voor, het electrische stelsel op de onaanzienlijke spoorlijnen toe te passen Het onderwerp is dus van actueel belang. Het heeft ons derhalve niet overbodig toegeschenen er aan de lezers van dit tijdschrift een woordje over te reppen.
***
Wat barnkracht is, weten wij niet, evenmin als wij de juiste beteekenis kennen die aan het begrip licht of aan het begrip warmte te hechten is.
In de technische taal spreekt men van electrische stroomen.
| |
| |
Wat die stroomen eigenlijk zijn, kan niemand met zekerheid bepalen. Zij zijn vergelijkbaar met stroomingen van vloeistoffen of van gassen. Men zegt dat zij verplaatsingen zijn van barnkracht uit een punt waar het electrisch peil of de electrische spanning meer aanzienlijk is (positieve pool), naar een ander punt waardig peil, waar die spanning minder aanzienlijk is (negatieve pool).
Een waterstroom kan een rad in beweging brengen. Op een vergelijkbare wijze kan een electrische stroom een bepaald deel van een bijzonder geschikt toestel, van een dynamo-electrische machine doen draaien. Dat bepaald deel van de machine noemt men den verzamelaar, den collector van de machine. Het is nu voldoende, aan de as, om welke de collector wentelt, een wiel te bevestigen, en dat wiel door middel van riemen of kamwielen in verband de brengen met om het even welk draaiend werktuig, om de volledige omzetting van electriciteit in beweging in uitvoer te brengen. De electrische rijtuigen worden bewogen door middel van soortgelijke machines, waardoor een stroom geleid wordt.
Vloeistoffen verzamelt men in vaten en leidt men door buizen. Barnkracht hoopt men op in metalen massa's, en leidt men door metalen draden of buizen die men geleiders noemt.
Een electrischen stroom kan men op twee wijzen ontwikkelen. Hij kan ontstaan in den loop van de meeste scheikundige reacties. De toestellen waarin hij dan wordt voortgebracht, heeten zuiten, cellen of elementen. In de meeste dier elementen benuttigt men de werking van een zuur op het zink, dat aldus verteerd en in een zinkhoudend zout omgezet wordt. Maar wederkeerig kan ook een electrische stroom scheikundige verbindingen of ontbindingen teweegbrengen. Daarop berusten o.a. de galvanoplastie en de electrische leerlooierij.
Mechanische bewegingen zijn de tweede, en ook de belangrijkste bron van barnkracht. Met den collector of electriciteitsverzamelaar van een dynamo te doen draaien brengt men een
| |
| |
electrischen stroom teweeg. Het is op die wijze dat men in de nijverheid deze stroomen voortbrengt.
Een stroom ontstaat wanneer tusschen twee punten die met malkaar door een geleider verbonden zijn, een verschil van electrische spanning is ontstaan. Men kan nu ook die verschillen van spanning ophoopen. Indien men dus het verband onderbreekt tusschen de twee polen, dan bekomen wij een systeem dat een voorraad van spankracht voorstelt. De toestellen welke voor die ophooping dienen, heeten accumulators. Dit vermogen om voor een onbepaalden tijd in metalen vaten te kunnen opgehoopt worden, is gewis de eigenaardigste eigenschap der barnkracht. Men kan haar onder dien vorm meenemen in schepen en in rijtuigen tot op het oogenblik dat men ze noodig heeft. In zekere plaatsen waar het verbruik van electriciteit te gering is om de uitgaven voor een dynamo te wettigen, bezit men van die accumulators welke men in zoogenaamde fabrieken van electriciteit kan doen laden.
***
De uitbreiding van het electrisch vervoer zal zeer ras geschieden, want het heeft op de andere stelsels verscheidene punten vóor.
De dienst der tramlijnen is op alle plaatsen een zeer onregelmatige. Het getal rijtuigen en paarden die men er voor noodig heeft, wisselt onophoudelijk af volgens de dagen en volgens de uren. Bezit men paarden genoeg voor de oogenblikken van drukte, dan maken de uitgaven voor hun verzorging en hun onderhoud wanneer men ze niet noodig heeft, een nuttelooze onkost uit. Electrische trams integendeel kosten alleen wanneer zij in werking zijn. Zij zijn ook niet onderhevig aan de schokken en stooten die met paarden of ook met stoom- of gasmachines niet te vermijden zijn. De electrische trams leggen immers geleidelijk af en aan, zonder plotselinge sprongen, en langs den weg is de bewegende kracht gestadig. Zij zijn ook
| |
| |
in staat veel aanzienlijker snelheden te bereiken als de paarden, en hellingen op te klimmen die men anders slechts met supplementaire lastdieren overschrijden kan. Eindelijk bestaat een laatste voordeel van de electrische tramways hierin dat zij veel minder kosten dan om het even welk ander stelsel.
***
De electrische rijtuigen worden in beweging gebracht door een dynamo-electrische machine waardoor een stroom geleid wordt. De bron van dien stroom kan zich nu bevinden op het rijtuig zelf, of ook nog kan hij er gestadig naartoe worden gevoerd door middel van geleiders.
In het eerste geval gebruikt men accumulators die in een bijzonder werkhuis geladen, in het rijtuig meegenomen en met de dynamo in verband gebracht worden welke de wielen in beweging stelt. Op die wijze is ieder rijtuig volkomen onafhankelijk. Men hoeft zich dan ook niet de aanzienlijke uitgaven te bekostigen die verbonden zijn aan het aanleggen van de geleiders, welke voor de andere stelsels noodig zijn. Maar accumulators zijn zware toestellen; zij zijn samengesteld uit dikke looden platen die in een oplossing van vitriool dompelen, zij beslaan veel plaats, en hun onderhoud vergt veel zorg en veel kosten. Bij iedere reis gaat dus ook een vrij aanzienlijk deel der bewegende kracht verloren in het medevoeren van het doode gewicht dat die accumulators voorstellen. En men moet er altijd meer meenemen dan de regelmatige tocht vereischt, vermits bij het aanleggen en bij het bestijgen der hellingen een aanzienlijker inspanning vereischt wordt.
Tegenover dit stelsel staat dat der geleiders. Hier bevindt zich nu de bron van electriciteit op een bepaald punt van het spoornet. Twee geleiders, een voor de aanbrengst en een andere voor de afleiding, voeren gestadig den stroom naar de dynamo van het rijtuig toe. Nu eens zijn zij onderaardsch, dan weer worden zij in de lucht aangelegd.
| |
| |
De geleiders in de lucht ontsieren het uitzicht der straten. Wanneer men zulks vermijden wil, legt men er onderaardsche aan. Deze kosten evenwel zeer duur. Zij zijn zeer moeilijk en lastig om te herstellen en te reinigen, want om ze te bereiken moet men een deel van het plaveisel der straat wegnemen. Zij leveren dan nog een ander bezwaar op, waaraan men in den eerste niet gedacht had: het bestaan van electrische leiders in den grond richt, onder de metalen voorwerpen die zich in de nabijheid bevinden, o.a. de gas- en de waterleidingen, aanzienlijke verwoestingen aan.
In den beginne heeft men beproefd, de sporen als geleiders aan te wenden. Metalen bezems of kussens, welke tegen de sporen gestadig aanwrijven, nemen dan den stroom op. De wielen van de rijtuigen zijp dan zoodanig geschikt dat zij niet rechtstreeks met de assen verbonden zijn. De ondervinding, heeft nu geleerd dat het gebruiken van de beide sporen als geleiders onvoordeelig en onpraktisch is: er gaat op die wijze veel electriciteit verloren. Maar zeer dikwijls mag toch éen der sporen als geleider dienen op voorwaarde dat het, zooals overigens ieder geleider, van een uiteinde der baan tot het andere onafgebroken en gestadig voortloope. Iedereen weet dat de sporen samengesteld zijn uit staven van enkele meters lengte, wier uiteinden verscheidene millimeters van elkaar, verwijderd blijven. Die voorzorg is onontbeerlijk om de krommingen of vervormingen der baan te voorkomen welke de uitzettingen of inkrimpingen onder deninvloed van de warmteveranderingen zouden veroorzaken. Om dus van de sporen onafgebroken geleiders te maken heeft men een aantal vormen van verbindingen uitgedacht en toegepast die op een zeer volmaakte wijze aan de metalen stukken kleven, een zelfde leidingsvermogen bezitten als de leiders, en aan de sporen spel laten om zich uit te zetten.
De maatschappij Siemens gebruikt voor haar tramlijnen van Budapest oprecht onderaardsche geleiders. Op afstanden van
| |
| |
1,20 m. zijn zware ijzeren ramen in het beton bevestigd. Zij dragen de sporen, die dubbel zijn zoodat tusschen beide een spleet van eenige millimeters overblijft. Het is tusschen die spleet in dat de twee metalen staafjes doorgaan die eenerzijds niet de dynamo van het rijtuig verbonden zijn en wier andere uiteinden metalen bezems dragen, welke door middel van sterke veeren tegen de geleiders zijn aangedrukt. Deze laatste worden zelf gedragen door isoleerende (afzonderende) dispositieven, welke op hun beurt aan de ramen bevestigd zijn. Van afstand tot afstand bevinden zich hevels die op tijd de regenwateren naar de stadsriolen afleiden. Het plaveisel tusschen de sporen is in hout, zoodat het gemakkelijk weggenomen en herplaatst kan worden in geval van herstellingen of van reinigingen.
Hier is dus gansch de baan met de bron van electriciteit verbonden. Wij weten dat zulks een verlies van barnkracht teweegbrengt. Daarom is een ander stelsel verkiesbaar, waarin de bron alleen met dat deel der baan in betrekking gebracht wordt, waarover het rijtuig rolt. Het werd door Claret en Vuilleumier uitgedacht, en wordt op eenige lijnen van Lyon en Parijs toegepast. Het vergt evenwel zeer kostelijke inrichtingen en is te ingewikkeld om op deze plaats beschreven te worden.
In ons land heeft men zich tot nog toe bijna uitsluitend bediend van stelsels, waarbij leidingen in de lucht aangewend waren. Wij hebben er allen te Brussel de toepassing van gezien. De stroom wordt aangebracht door metalen kabels die boven en in gelijkloopende richting met de baan aan palen bevestigd zijn. Op ieder rijtuig wordt een staaf door een veer omhoog geduwd. Die staaf is raan zijp uiteinde vertwijgd en draagt een soort van katrol, die voortdurend langsheen den kabel rolt. Op die wijze wordt de electriciteit opgenomen, en zij vloeit dan langs éen der sporen weer. Deze katrol noemt men trolley, het stelsel heet het trolley-systeem. Wil men den stroom niet meer doorlaten, dan hoeft men enkel, door tusschenkomst van een
| |
| |
touw, den trolley van den kabel te rukken. Onmiddellijk wordt de toevoer van electriciteit onderbroken, en het rijtuig houdt stil.
Wij hebben gezegd dat het aan- en afleggen van de electrische trams geleidelijk geschiedt. Dit wordt gedaan door middel van commutators. Commutators zijn toestellen die dienen om, volgens men het verkiest, de algeheelheid of slechts een aanzienlijker of geringer deel van de kracht van den stroom te gebruiken. Men kan ze vergelijken met kranen die men min of meer kan openen om een kleiner of grooter debiet van vloeistof of van gas te bekomen.
Men gebruikt ook electrische remmen en men verlicht de rijtuigen op electrische wijze. Wij willen hier evenwel niet uiteenzetten welke dispositieven men te dien einde gebruikt. Dat zou ons te ver leiden. Het doel van deze enkele bladzijden was alleen, in korte trekken de verscheidene bestaande stelsels zoo bondig mogelijk te beschrijven. Wij hebben vermeden, in kleine bijzonderheden te treden. Dit zou overigens onnuttig werk geweest zijn. Want wat heden nieuw is, zal morgen verouderd voorkomen. Dagelijks worden verbeteringen ingevoerd, dagelijks worden, volgens de aanduidingen der omstandigheden en de vereischten der practijk, nieuwe wijzigingen aangebracht. Wij wilden alleen doen uitschijnen hoe schoon en hoe eenvoudig die uitvinding is. Wanneer wij vervolgens overwegen dat de bron van bewegende kracht verkregen wordt of worden kan ten koste van tot nog toe onbenuttigde natuurkrachten, dan krijgt men ook een denkbeeld van de diensten welke de toepassingen van de electriciteit aan het menschdom bewijzen en nog meer bewijzen zullen.
T.
|
|
Gedeeltelijk auteursrechtelijk beschermd