O elétrico: de onde vem a corrente e como anda na cidade

O elétrico recebe a corrente de um fio suspenso por cima dos carris, a que se chama linha aérea de contacto. No tejadilho tem um coletor de corrente que está sempre em contacto com o fio. A corrente passa pelos motores e sai pelas rodas para os carris, que a conduzem de volta. Em Bratislava, o fio tem uma tensão contínua de 600 volts.

Os motores estão nos bogies, ou seja, as estruturas com rodas por baixo da caixa, e fazem girar os eixos através de uma engrenagem. Uma roda de aço rola sobre um carril de aço com pouca resistência, e os carris guiam ao mesmo tempo o elétrico, por isso ele não precisa de volante. O primeiro elétrico em serviço público permanente circulou a partir de 1881 perto de Berlim; antes disso, nas cidades, eram os cavalos que puxavam as carruagens sobre carris. Em Bratislava, o elétrico circula desde 1895.

De onde o elétrico tira a corrente e como a transforma em movimento

A linha aérea de contacto é um fio esticado por cima da via e posto sob tensão. O elétrico toca-lhe com o coletor de corrente do tejadilho, e a corrente passa pelo equipamento de comando até aos motores. Dos motores segue pelas rodas para os carris e por eles volta à subestação que alimenta a linha. O circuito elétrico fecha-se assim sem um segundo fio.

A maioria das redes de elétricos tem o polo positivo no fio e o negativo nos carris. Uma rede ligada desta forma danifica menos por corrosão as condutas metálicas enterradas no solo ao longo da via. Bratislava usa precisamente esta ligação, com 600 volts de corrente contínua.

O coletor de corrente nem sempre foi igual. Em fotografias antigas e em maquetas vais encontrar três tipos:

• Vara de trólei. Uma vara comprida no tejadilho com uma roldana ou uma sapata deslizante na ponta. Uma mola empurra-a por baixo contra o fio. Era típica das redes americanas.
• Arco em lira. Uma armação em arco que apoia a aresta superior contra o fio. Foi concebido por Walter Reichel, colaborador de Werner von Siemens, em 1889, e na Europa continental tornou-se rapidamente comum.
• Pantógrafo. Uma armação articulada dobrável com uma régua larga em cima. Quase nunca salta do fio, sobe e desce com facilidade e hoje a maioria dos elétricos tem um.

A corrente aciona os motores de tração, ou seja, os motores elétricos que puxam o veículo. Cada motor costuma fazer girar um eixo através de uma engrenagem que reduz as rotações do motor e aumenta a força nas rodas. Os elétricos mais antigos tinham motores de corrente contínua para cerca de 600 volts. A baixa velocidade dão muita força, o que dá jeito precisamente no arranque. Os veículos mais recentes têm motores de corrente alternada, aos quais a eletrónica ajusta a corrente da linha.

Porque anda sobre carris e como arranca e trava

Os carris dão ao elétrico duas coisas: pouca resistência ao rolamento e uma condução precisa. Uma roda de metal rola sobre um carril de metal com pouca resistência, com mais facilidade do que a roda de uma carroça na calçada. Já nos carros puxados a cavalos, isto significava que um cavalo puxava mais sobre carris do que na estrada e que a viagem era mais suave.

O que mantém o elétrico no carril é sobretudo a forma das rodas. A sua superfície de rolamento é ligeiramente cónica, por isso o rodado, ou seja, duas rodas num eixo comum, volta por si ao centro da via. O verdugo, o rebordo saliente no lado interior da roda, só atua quando isso não chega, por exemplo numa curva apertada.

Na cidade, os carris ficam ao nível do pavimento, por isso usa-se o carril de gola. Ao lado da cabeça do carril tem uma gola por onde passa o verdugo, e os carros e os peões podem atravessar a via. Foi inventado pelo inventor francês Alphonse Loubat em 1852. A gola enche-se de gravilha e sujidade e tem de ser limpa; caso contrário, o elétrico anda aos solavancos e tanto a roda como o carril se podem danificar. Para um ciclista, é um sítio onde a roda pode ficar presa.

O guarda-freio comanda o arranque e a travagem com um comando. Os elétricos mais antigos tinham uma alavanca para a marcha e outra para o travão; os mais recentes têm um único comando com um dispositivo de segurança que para o elétrico quando o guarda-freio deixa de o segurar. Para travar, o elétrico tem vários sistemas:

• Travão elétrico. Na travagem, os motores passam a funcionar como geradores e transformam o movimento de novo em corrente. Esta volta à linha ou transforma-se em calor em resistências. Assim, os travões de atrito gastam-se menos.
• Travões de atrito nas rodas. Param o elétrico mesmo quando o travão elétrico falha.
• Travão de carril. Eletroímanes suspensos do bogie mesmo por cima do carril são atraídos para o carril e travam por atrito diretamente contra ele. Não depende da aderência das rodas ao carril, por isso ajuda também com a via molhada. Usa-se em travagens rápidas e de emergência.

Como os carros puxados a cavalos deram lugar ao elétrico

Antes da eletricidade, eram os cavalos que puxavam as carruagens sobre carris nas ruas. Este tipo de carro puxado a cavalos sobre carris foi introduzido em Nova Iorque em 1832 e daí espalhou-se a outras cidades americanas e europeias. Uma carruagem puxada a cavalos sobre carris levava mais gente, e com mais suavidade, do que um ónibus, ou seja, um autocarro puxado a cavalos sem carris.

Mas os cavalos tinham os seus limites. Um cavalo trabalhava quatro a cinco horas por dia, por isso a linha precisava de até dez cavalos na cavalariça para uma só carruagem. Era preciso alimentá-los, tratá-los e retirar o seu estrume.

O primeiro elétrico para serviço público permanente foi posto a circular pela empresa Siemens & Halske a 16 de maio de 1881 em Lichterfelde, perto de Berlim. A linha tinha 2,4 quilómetros, e a corrente de 180 volts era conduzida pelos próprios carris, de forma parecida com um comboio de modelismo atual. Por isso, nas passagens de nível, as pessoas e os cavalos apanhavam choques elétricos. Esta linha só recebeu linha aérea em 1891.

Para a difusão da alimentação por cima contribuiu de forma significativa o inventor americano Frank J. Sprague, que aperfeiçoou a vara de trólei. A partir de 1888, os seus elétricos circulavam em Richmond, nos Estados Unidos, até em subidas com inclinação superior a 10 por cento. A eletricidade substituiu depois rapidamente os cavalos, e na década de 1890 os carros puxados a cavalos começaram a desaparecer aos poucos nos Estados Unidos e na Europa.

Em Bratislava, o primeiro elétrico com passageiros partiu a 27 de agosto de 1895, numa altura em que muitas cidades europeias ainda andavam com carros puxados a cavalos. A corrente de 550 volts era produzida por uma central a vapor na atual rua Pribinova. A linha principal tinha 3125 metros e 12 paragens, e a viagem durava 16 minutos. No primeiro dia, andaram de elétrico 2468 passageiros.

O que observar na maqueta de um elétrico histórico

A maqueta de um elétrico histórico mostra as mesmas partes que o veículo real, só que simplificadas. Quais delas a tua maqueta tem e se alguma se mexe, ficas a saber pelas instruções e pelas imagens. Ao observá-la, concentra-te nestes pontos:

• Coletor de corrente no tejadilho. Pela forma percebes que sistema alimentava o original: uma vara comprida é uma vara de trólei, uma armação em arco um arco em lira e uma armação articulada dobrável um pantógrafo. Na vara de trólei, vê para onde aponta a vara. No elétrico real, a vara ia arrastada atrás da carruagem, não à frente; caso contrário, saltava facilmente do fio. Por isso, no terminal, nas carruagens bidirecionais, era rodada para o novo sentido de marcha.
• Bogie e eixos. Conta os eixos por baixo da caixa. Os primeiros elétricos eram pequenas carruagens de quatro rodas com dois eixos. Mais tarde foram substituídas por carruagens mais pesadas de oito rodas, que levavam muito mais gente e tinham normalmente as rodas em dois bogies giratórios. No elétrico real, as rodas estão fixas no eixo e o motor faz girar o eixo inteiro.
• Cabina e plataformas. Vê se a maqueta tem posto de condução numa extremidade ou nas duas. Um elétrico bidirecional, com comandos nas duas extremidades, pode simplesmente mudar de sentido no terminal, enquanto um unidirecional dá a volta num anel de inversão. Em Bratislava circulam os dois tipos.
• Rodas. Se as rodas da maqueta têm um rebordo saliente, é o verdugo. Compara de que lado da roda está: no elétrico real fica no lado interior, entre os carris.

Se quiseres ver estas partes numa maqueta tua, podes escolher a maqueta de madeira Bonde histórico Rolife TG505 ou Bonde urbano clássico ROKR LK801. Segundo a descrição na loja, a maqueta ROKR LK801 reproduz o elétrico de Lisboa da carreira 28 e tem um mecanismo de mola que a faz avançar. Segundo os dados da loja, as duas maquetas destinam-se a maiores de 14 anos.

Perguntas frequentes