Den elektriska järnvägsdriftens förhistoria. Prehistory electric service in Sweden

Åter till föregående sida?
Klicka i bilden ovan
Elektrifiering och elektrisk drift
Electrification and electric service at the Swedish railways

Nedanstående artikel signerad av signaturen "Torand" var införd i tidningen Signalen nummer 31-32 1951

Den elektriska järnvägsdriftens förhistoria (Prehistory) (2004-03-27)

Första försöken med eldrift
De första försöken att på elektrisk väg framdriva, ett fordon går mycket långt tillbaka i tiden. Redan på 1830-talet gjordes de första experimenten, innan likströmsmaskinen - tack vare Grammes epokgörande uppfinningar utvecklats till en praktiskt användbar apparat.
   År 1835 byggde Thomas Davenport i U. S. A. ett modellokomotiv, avsett att drivas med elektriska batterier och några år senare gjorde en skotsk ingenjör från Aberdeen vid namn Davidson liknande experiment på Edinburgh Glasgowbanan.
Davidson hade kommit på en glänsande ide, ehuru de batteridrivna lokomotiven hade många nackdelar. Batterierna var nämligen ofullkomliga, skrymmande och tunga, samtidigt som den kvantitet elektrisk energi de kunde leverera var strängt begränsad. Försökets kärnpunkt låg emellertid däri, att elektriciteten kunde användas såsom drivkraft för ett fordon längs en spårväg och att ångan ingalunda hade någon självskriven företrädesrätt i detta avseende.    Ännu bättre resultat uppnåddes genom något avvikande anordningar år 1851 av Page i U.S.A.
   På 1860-talet utfördes de första försöken med användning av dynamoelektriskt maskineri för drift av vagnar, men det dröjde relativt länge innan dessa försök ledde till kommersiella företag.

I samband med en industriutställning i Berlin 1879 öppnades för allmän trafik världens första elektriska järnväg.

I samband med en industriutställning i Berlin år 1879, hade emellertid Siemens & Halske byggt en järnbana om 300 meters längd. Den var smalspårig och bildade en ringlinje. I banans mitt fanns en tredje isolerad skena, bestående av ett på kant placerat platt järn.
Loket innehöll en likströmsmaskin om 3 hk av V. Hefner - Altenecks system för 150 volts spänning, vilken fick sin ström från en generator, som i sin tur drevs av en stationär ångmaskin. "Den sistnämnda dynamo-maskinen stod med den ena polen i förbindelse med mellanskenan; dess andra pol förenades med de yttre skenorna. Till följe häraf uppkom en elektrisk potentialskillnad mellan den innersta och de båda yttre skenorna. Lokomotivets elektricitetsmaskin upptog strömmen dels genom hjulen, som berörde de yttre skenorna, och dels genom fjädrar eller rullar, som berörde den innersta eller mellan - skenan. Strömmen satte lokomotivets elektricitetsmaskin i verksamhet, och genom en derifrån gående utvexling kringvredos hjulen."
Loket drog tre passagerarvagnar med plats för sex personer i varje vagn, och hastigheten uppgick till 7 km i timmen. Spårvägen invigdes den 30 maj 1879 och fungerade till allmän belåtenhet under hela utställningstiden. "För att genomlöpa banan behöfde tåget två minuter. Tågföraren begagnade ena handen att medelst en klocka gifva tecken åt publiken att hålla banan klar, och den andra till att sköta en bromsinrättning. Denna var så beskaffad, att när den tilldrogs, så afstängdes den elektriska strömmen samtidigt från maskinen."
Avgiften utgjorde 20 pfennig pr person och tur, och inkomsterna anslogs oavkortade till välgörande ändamål. Lokomotivet - världens första i sitt slag - är bevarat och kan beses på Deutsches Museum i München. Flera liknande mindre tillfälliga utställningsbanor byggdes de närmaste åren av Siemens & Halske både i Tyskland, England och Frankrike.
Efter dessa försöksanläggningar kom år 1881 den första permanenta elektriska järnbanan eller spårvägen till stånd vid Lichterfelde nära Berlin. Banan gick mellan stationen Lichterfelde på Anhalterbanan och kadettskolan i Gross- Lichterfelde, en sträcka av 2.450 meter och med en spårvidd av en meter.
Till skillnad mot utställningsbanan i Berlin använde man här ingen mittskena. Skenorna var av vanlig form och vilade på syllar av trä, vilka i sin tur låg på en grusbädd, och någon annan åtgärd för skenornas isolering från jorden ansågs icke nödvändig. Den för elektricitetens alstrande erforderliga maskinen stod i ett maskinhus vid sidan av banan, omkring 500 meter från stationen Lichterfelde, och drevs av en ångmaskin.
Vagnens utseende påminde i stort sett om de spårvagnar, som trafikerade Stockholms gator i slutet av förra seklet. Motorn utvecklade 5 hk och var avsedd för en spänning av 180 volt. Från motorn överfördes kraften till de båda hjulaxlarna med tillhjälp av ståltrådslinor. Den bestämda hastigheten var 20 km j timmen, men kunde pressas upp till 35 á 40 km i timmen, och fullsatt vägde vagnen nära 5 ton. Bromsningen skedde med en vanlig handbroms, "hvilken dock lätteligen kunde hafva ersatts af en elektrisk sjelfverkande dylik, men tiden medgaf ej anbringande deraf". Den vid Lichterfelde - banan praktiserade metoden att föra strömmen genom de båda skenorna var relativt enkel, men förorsakade samtidigt en ganska kraftig förlust av elektrisk energi.
Spårvägen öppnades för allmän trafik den 16 maj 1881. Året därpå i januari anställdes för första gången ett intressant experiment, nämligen att trafikera banan samtidigt med två vagnar. "Genom användandet af en dubbelt så stor kraft, kunde båda vagnarna samtidigt befara skenorna i motsatta eller lika riktningar, utan att någon oregelbundenhet i rörelsen egde rum. Detta försök var af stor vikt, enär det fullständigt ådagalägger möjligheten att befara en elektrisk jernbana med mer än en vagn på en gång, hvilket väsentligt förökar hennes användbarhet."

Världens första permanenta elektriska järnväg öppnades för trafik den 16 maj 1881 vid Lichterfelde nära Berlin. - Samtida foto.

År 1881 öppnades i Paris en större elektroteknisk utställning med internationellt inslag, och givetvis skulle utställningsbesökaren även få åka elektrisk järnväg. För första gången kom nu luftledning till användning. Ledningsstolparna stod på 23 meters avstånd från varandra på raksträckorna och 13,7 meter i kurvorna. Den totala sträckan var 509 meter. Vagnen var betydligt större än sina föregångare, 8 meter lång och nära 2,5 meter bred och vägde utan passagerare 6 ton. Den rymde 48 personer och farten beräknades till ca 20 km i timmen, men vid anställda provkörningar hade man kommit upp i den häpnadsväckande höga hastigheten av 70 km i timmen! Banan sträckte sig från utställningsentrén och gick till Place de la Concorde, där det fanns en liten elegant station, som om natten "upplyses af en Siemens lampa".
Jonas Wenström, Aseas grundare    Bland andra besökare gästades Parisutställningen aven liten oansenlig ung man från Örebro. Denne var Jonas Wenström, Aseas grundare (se vidstående bild), som redan förut haft sina funderingar åt "det elektriska hållet". Troligen fick han först här den praktiska knuff, som satte riktning och fart på hans uppfinnarsnille.
  I Industritidningen Norden för den 21 april 1882 är Paris-banan beskriven i en artikel under rubriken "Siemens elektriska jernväg". Här konstaterar författaren med tillfredsställelse, att "under den tid jernvägen varit upplåten för trafik, har ingen olyckshändelse inträffat, och detta långvariga experiment har slutligen visat den praktiska möjligheten, att använda elektricitet, som drifkraft vid transport. Frågan om kostnaden måste naturligtvis i hög grad ingå i hvarje projekt för den vidare utvecklingen af detta sätt att framdrifva vagnar, men hittills äro inga uppgifter tillgängliga i afseende å denna viktiga punkt. Tydligen är den mera kostsam än en direkt ångdrift, men många tillfällen finnas, vid hvilka den högre kostnaden blifver af mindre betydenhet."
   I början av 1880-talet utfördes de första större anläggningarna i U. S. A. År 1884 öppnades sålunda av Daft en två engelska mil lång sträcka mellan Baltimore och Hambden, varvid trafiken upprätthölls av tvenne 3-tons motorvagnar. Året därpå utfördes av C. J. Henry en liknande anläggning i Kansas City. Under de följande åren anlades ett flertal småbanor men först efter år 1888 kom det egentliga genombrottet med den av Frank J. Sprague utförda anläggningen vid Richmond i Virginia. Sträckan var 18 km, spänningen 450 volt och vagnarna var utrustade med 2 st. 7 hk seriemotorer. Här användes med stor framgång för strömmens överförande från kontaktledningen till vagnen den sedermera på amerikanska banor under en följd av år standardiserade trolleyn eller kontakthjulet.

De första elbanorna i Sverige
I vårt land går den första antydan till elektrisk järnvägsdrift tillbaka ända till år 1885. Den 30 maj öppnades i Göteborg en elektroteknisk utställning på initiativ av Tekniska Samfundet. Lokal var Slöjdföreningens skola och även Chalmerska Institutets gård var tagen i anspråk. På gården hade "Utställningskommitterade diverse anordningar för att visa kraftöverföring medelst elektricitet, såsom en cirkulär jernväg med tillhörande vagn och ledningar m. m".
   De inom Samfundet som stod bakom detta arrangemang var ingenjörerna A. J. Atterberg och Davy Robertson. Avgiften för två varv var 10 öre pr person. Det var en ringlinje med strömtillförsel genom kabel från en central stolpe. För att lämna drivkraft till järnvägen användes en Chalmerska Institutet tillhörig ångmaskin och en Siemens & Halskes dynamo, vilken senare dock blev utsliten och utbyttes mot en från Hakon Brunius i Göteborg. Denna första elektrifierade järnväg var dock ganska obetydlig; "denna lilla vagn var naturligtvis endast, så att säga, en leksak".
   I detta sammanhang kan omtalas att Davy Robertson "Ingenjör och, Elektrotekniker" i Göteborg, annonserade i stadens adress- och industrikalender för år 1885, att han utförde "elektriska belysningsanläggningar med bågljus (system Schuckert} och glödljus, elektriska jernbanor, kraftöfverföring med elektricitet, m. m."

Sverige första ehentliga elektriska järnbana togs i bruk i juli 1890 vid Boxholms järnbruk.

    Sveriges första egentligen järnbana med elektrisk drift kom i bruk i juli 1890 vid Boxholms järnbruk i Östergötland. Om man emellertid jämför denna bana med de dåtida utländska, så var den svenska synnerligen blygsam. Längden var endast 750 meter utom sidospår och spårvidden blott 89 cm. Strömmen levererades av en generator om 220 volt och 90 ampere.
Trots sin litenhet var banan icke utan betydelse, då den visade vägen för den framtida järnvägselektrifieringen i vårt land. Den var dessutom ekonomisk i drift och maskineriet hållbart. Anläggningen projekterades och utfördes av Asea, men loket var icke tillverkat inom landet utan av amerikanskt fabrikat.
   Nästa bana som kom till stånd var av något större omfattning. Även denna var en godstransportanläggning. Den hade 2 km:s längd, och spårvidden var 89 cm samt gick mellan Wermbohls trämassefabrik och Stettins hållplats efter stambanan vid Katrineholm (se bilden nedan).
Lokomotivet om 5 hk var konstruerat av Jonas Wenström och tillverkat av Asea, som även utförde hela anläggningen. Det hade en serielindad motor, "Wenströms välkända", om 400 volt och 15 ampere vid 700 varv/min. Generatorn var en precis likadan maskin, och den drevs av en mindre vattenturbin.
Det berättas, att som "regulator" på denna turbin fungerade en yngling, som hade fått order att öppna och stänga dammluckan till turbinen då spänningen sjönk, respektive steg. Pojkarna, som skötte detta arbete, var rädda för den barske lokföraren. Då denne därför efter slutat dagsverke var på väg till fabriken på dagens sista tur brukade pojkarna ibland stänga dammluckan och springa sin väg just som föraren med lokomotivet kommit upp i den sista backen före fabriken. Sedan fick föraren själv klara sig hem med sin maskin.
   Av flera orsaker gick driften på järnvägen mindre tillfredsställande, och det elektriska loket ersattes därför efter några år med ett ånglok. I detta fall gick sålunda utvecklingen baklänges.
Elektrifieringen av järnvägs- och spårvägsdriften är en ganska sen företeelse i vårt land, och det dröjde relativt länge innan elektriciteten vann insteg på detta område, åtminstone i någon större omfattning.

Lok för el-drift av ASEA:s fabrikat år 1892. I trafik 1893 - 1897 på den smalspåriga, 730 mm, två kilometer långa industribanan mellan Wermbohls trämassefabrik och Stettins hållplats efter stambanan vid Katrineholm.

Första elektrifierade banan med allmäntrafik
Den 14 maj 1895 öppnades den första för allmän persontrafik avsedda järnvägen i landet på linjen Stockholm - Djursholm, en sträcka av drygt 11 km och med en spårvidd av 891 mm. Spårvägselektrifieringen tillkom först -i början av 1900-talet - i Stockholm bl. a. år 1904 - och den första stora järnvägselektrifieringen åren 1914-1915 genom Riksgränsbanan.
Torand.

Returtåg till innehållsförteckning