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	長點	短點	그림
더블癌	耐久性이 가장 높아 큰 衝擊에도 쉽게 破損되지 않는다. 壽命이 길다.	空氣抵抗이 크다. 무게가 많이 나가기 때문에 高速 走行에 不利하다. 設置費用이 비싸다. 設置 및 維持補修에 많은 人力하고 費用이 든다. 維持補修가 번거롭다.
싱글癌	空氣抵抗이 적다. 무게가 가벼워 高速 走行에 效率的이다. 設置費用이 低廉하다. 設置 및 維持補修 人力과 費用이 節減된다. 維持補修가 便利하다.	耐久性이 가장 낮아 작은 衝擊에도 매우 쉽게 破損된다. 壽命이 짧다.

槪要 [ 編輯 ]

集電裝置는 鐵道車輛에 電力 供給을 위함과, 外部로부터 動力源을 供給받기 위하여 必須的으로 使用되어야 하는 裝置로서, 電池 (BAT)에 依存하지 않는 電氣鐵道 가 登場한 以來로 다양한 方式과 技術이 開發되고 發展되어 왔다.

韓國의 境遇 1972年 太白線 電氣鐵道에서 運行되기 始作한 프랑스 鐵道廳의 BB15000型 抵抗制御 電氣機關車가 採用한 非對稱 팬터그래프를 始作으로 本格的인 팬터그래프의 技術的 硏究가 實行되어 只今에 이르게 되었다.

現在 電氣鐵道에서는 "팬터그래프"라는 名稱으로 電車線 等에 對應하기 위한 絶對的인 構成要素가 되고 있으며, 또한 輕電鐵 等과 같은 運送手段에서 適用되는 方式은 다르지만 어찌되었든 없어서는 안되는 部分이다.

集電裝置는 그 給田을 받은 源泉에 따라서 加工急錢 方式과 次上級展 方式으로 區分된다.

加工急錢 方式은 이 文書의 첫番째 寫眞에 나오는 KTX-山川에 設置된 팬터그래프와 같이 鐵道車輛보다 上部에 設置된 電車線에 接觸하는 濕板에 依해 電氣를 供給받는 方式이며, 次上級展 方式은 線路가 位置한 道上에 線路와 一定한 離隔距離를 두고 鐵道車輛의 兩側에 濕板을 設置하거나 電氣의 誘導에 依한 電力 無線供給을 하는 方式이다.

加工가선 또는 空中架線 方式 [ 編輯 ]

加工가선 또는 空中架線 方式은 車輛의 위 쪽에 매달아 놓은 給電線(或은 電車線 ) 乃至 剛體架線 等의 設備로부터 水田을 받기 위하여 使用하는 여러 裝置들을 意味한다. 加工가선 또는 空中架線 方式의 集電裝置는 大槪 濕板 等으로 構成된 접촉부와 接觸部와 車輛 間의 變位를 堪當하기 위한 稼動部로 나누어 다룰 수 있으며, 이 中 가동부의 設計 形態나 特性에 따라서 分類를 한다. 加工가선 또는 空中架線 方式에 該當하는 集電裝置로는 팬터그래프 , 뷔겔 , 집前鋒 等이 있다.

집前鋒 [ 編輯 ]

집前鋒 은 가장 古典的인 執典 裝置로, 트롤리 폴 (Trolley Pole)으로도 불린다. 이것은 車體로부터 긴 長대 1個 또는 2個를 들어올려서, 加工架線에 接觸시켜 執典하는 方式이다. 架線의 接觸面에는 濕板 乃至는 도르래 가 붙어있어 摩擦 效率을 補助하도록 되어 있다. 大槪 執典 폴은 車輛 側에 搭載된 簡單한 스프링 裝置나, 스스로의 彈性에 依해서 接觸을 維持한다. 大槪 그 昇降은 絶緣 되어 있는 連結 케이블에 依해서 手動的으로 이루어진다.

집전봉은 가장 簡單한 方式이지만, 그 構造上 이선 또는 脫線이 쉽게 發生하며, 接觸壓力을 調整하기 어렵다. 特히, 加工가縇이 車輛의 進行 中心線과 誤差없이 平行하지 않을 境遇 脫線 可能性이 크게 增加하므로 高速運轉은 거의 不可能하다. 이로 因해서, 커브 區間에서는 離脫 可能性이 높아 늘 注意해야만 했으며, 特히 路面電車 에 便乘하는 次長 또는 運轉助手는 늘 집전봉의 離脫이 일어나는지 監視해야만 했다.

또한, 車輛이 後進하는 境遇 適用이 完全히 不可能한 境遇가 많아서 進行 方向 別로 執典棒을 備置하여 두거나, 집전봉의 方向을 回戰시켜야만 한다. 大槪, 이 方式을 採擇하는 車輛은 아예 한 方向으로만 走行할 것을 前提로 한 例가 많다. 또한, 집前鋒 方式을 取할 境遇 分岐器 設備가 複雜해짐으로 因해서, 運行系統이 複雜한 境遇 執典棒을 集電裝置로 使用하는 것은 거의 不可能해진다.

다만, 집전봉은 給電線뿐만이 아니라 귀戰線도 加工架線 으로 設置할 수 있어서, 特히 直流式 電氣鐵道에서 問題가 되는 전식 現象을 回避하기 위해서, 또는 레일을 使用한 귀前이 不可能한 無軌道電車 (트롤리 버스)의 境遇 執典 폴 方式을 如前히 使用하게 된다. 大槪, 집前鋒 方式이 維持되는 곳은 給電線과 귀戰線이 分離된 이른바 雙仙食의 加工架線이 採用되어 있는 곳인 境遇가 많다. 全 世界的으로 이런 理由가 없는 곳에서 집前鋒 方式을 維持하는 境遇는 흔치 않다.

韓國에서는 過去 서울電車 와 釜山戰車 에서 極初期에 使用하였으나 一致監置 淘汰되어, 뷔겔 內地 팬터그래프로 代替되었다. 北朝鮮의 境遇 各地에 存在하는 無軌道電車가 이를 使用 中이다.

뷔겔 [ 編輯 ]

뷔겔 (Bugel)은 執典 폴을 改良한 執典 裝置이다. 이 呼稱은 獨逸에서의 呼稱으로 日本을 經由하여 搬入된 表現이며, 英語圈에서는 洑 콜렉터(Bow Collector)라고 부른다. 뷔겔은 鞍裝에 붙어있는 鐙子를 의미한다. 이는 執典峯과 달리 폴의 끝段에 가로대를 設置하여, 電車線과의 接觸面을 點에서 線으로 바꾸어 橫變位에 對應할 수 있도록 한 것이다. 種方向의 變位는 執典峯과 類似하게 스프링과 關節로 對應한다.

뷔겔은 獨逸 의 지멘스 社가 집전봉의 特許를 避하기 위해서 開發했다고 알려져 있다. 그러나, 이 方式은 安定性이 높아서 以後 多數의 路面電車 들에서 大擧 採擇되었다. 現在도 팬터그래프에 比해서 簡單하고 가볍다는 點 때문에 活用되고 있는 境遇가 많다.

뷔겔은 執典棒에 比해서 簡單하고, 橫變位를 許容할 수 있기 때문에 執典의 安定性이 相當히 높다. 特히, 이선 또는 脫線 可能性이 執典棒에 비해 顯著히 낮기 때문에 따로 이를 監視할 사람이 不必要하며, 制御 亦是 機械的으로 遂行하는 것이 可能하다는 長點이 있다. 아울러, 그 크기도 比較的 작고 輕量이며, 고장 可能性도 적다. 그러나, 種變位에 對한 對應은 執典峯과 큰 差異 없이 回戰點과 스프링에 依存하고 있어서, 運行 速度나 方向에 따라 執典 效率과 安定性이 變動하며, 特히, 逆方向으로 運行하는 境遇 損傷 또는 破損의 可能性이 크게 增加하며, 追從聖徒 나빠진다는 問題를 가지고 있다. 또한 對應 可能한 가선 높이가 以後 開發된 팬터그래프에 비해서 떨어지는 點도 短點으로 꼽힌다. 高速性能의 不足은 特히 鐵道 等地에서 뷔겔을 採用하는 데 가장 큰 障礙가 되었으며, 따라서 路面電車 라고 하더라도 어느 程度 性能이 要求되는 現在에는 그 使用例가 줄어들고 있다.

韓國에서는 서울電車 等地에 採用된 바 있으며, 現在 保存中인 路面電車 車輛은 모두 뷔겔이 使用된 車輛들이다. 다만 韓國 內에서 現在 鐵道 및 軌道 現業에 使用中인 例는 專務(全無)하다.

팬터그래프 [ 編輯 ]

팬터그래프 (Pantograph)는 現在 가장 一般的으로 使用되고 있는 執典 裝置로 種種 版吐 , 팬터 , 판타 等으로 略稱되기도 하며, 國內 鐵道에서는 Pan 이라는 英文略語로 불린다. 팬터그래프式 集電裝置는 電車線의 種變位를 堪當하는 稼動部를 多段 링크 救助 또는 스프링 構造 에 依存한 것으로, 이를 통해서 接觸部의 권동을 上下方向으로 最大限 抑制하고, 다양한 높이의 加工架線 에 對應할 수 있도록 設計한 것이다. 팬터그래프는 基本的으로 싱글諳識(또는 하프 版吐)과 더블癌式으로 區分한다. 日本 等地에서는 500係 신칸센에 示範導入된 翼型 等 다른 形式의 集電裝置를 판타그래프로 分類하기도 한다.

더블癌 式 [ 編輯 ]

더블癌 式(Double-arm) 팬터그래프는, 마름모꼴의 링크 構造를 가진 傳統的인 構造의 팬터그래프를 意味한다. 種種 다이아몬드型 等으로 變形되어서 불리기도 한다. 더블癌 식은 接觸面과 車體 사이의 稼動部를 두 個의 링크로 構成한 形態이다. 種種 링크의 配置 形象에 따라서, 細部的으로 陵型, 下部交叉型 等으로 區分하기도 한다. 現在는 下部交叉型이 主를 이룬다.

더블癌 式 팬터그래프는 構造的으로 安定的이고, 그 强度가 뛰어나며, 走行 方向에 따른 强盜 負擔이 없다는 强點이 있다. 特히, 5kg 以上의 押上力을 가진다는 面에서 뛰어나기 때문에, 가선 狀態가 좋지 않은 境遇 메리트가 있다고 알려져 있으나, 한便으로 別般 差別性이 없다는 主張도 存在한다. 그러나, 反對로 무겁고 크며, 電車線 높이, 特히 높게 設置된 電車線에 對해선 菱形보다 對應하기 어려우며, 이에 對應하기 위해서는 全體的인 링크 構造의 크기를 키워야 하는 短點을 가지고 있다.

大韓民國에서는 運營 主體를 莫論하고 거의 모든 電動車에 이 方式의 팬터그래프가 採擇되어 있다. 가장 一般的인 形態이나, 近來에는 檢收의 效率化를 目標로 韓國鐵道公社 電動列車 東海南部線 電動車부터 싱글癌 팬터그래프가 基 搭載되어 있다. 現在 소사원視線 에 投入된 韓國鐵道公社 391000號對 電動車 도 싱글癌을 採用했다.

菱形(菱形) [ 編輯 ]

가장 古典的이고 一般的인 構造다. 一般的으로는 鋼管을 트러스 構造로 組立한 것이지만, 라멘 構造로 된 것도 있다. 上昇限度가 크므로 電車線이 높이 設計된 路線에서 有用한 形式이다. 山岳鐵道 等에서 使用된다.

조선민주주의인민공화국 철도국에서 運行中인 職類電氣機關車가 이 파트의 菱形 팬터그래프를 採用한다.

日本 高速鐵道 신칸센 0係 電動車 (草創期)의 境遇, 低速에서의 架線추종성이 좋아, 草創期 加工가선 또는 空中架線 方式 集電裝置의 主流를 차지했다. 하지만 가동부의 質量이 커지며, 高速走行時 空氣抵抗이 커지는 短點이 있다. 그래서 現在 새로 製作되는 車輛에 이 形態의 팬터그래프가 搭載되는 境遇는 專務(全無)하다.

日本에서 신칸센에 菱形 팬터그래프가 採用된 신칸센 시리즈는 0係와 100界뿐이다.

下部交叉型 [ 編輯 ]

菱形 팬터그래프에서 아래 部分을 交叉시켜, 그에 따른 小形化·輕量化를 圖謀한 것이다. 通勤用 電動車처럼 表定速度가 낮고 가감속을 反復하는 車輛에서는 가동부가 짧아지기 때문에 陵型보다 架線추종성이 떨어지지만, 空間 節約 側面에서 뛰어나기 때문에 冷房裝置 等의 搭載로 지붕 使用이 增加한(증가하고있는) 現行 鐵道車輛들에 適合하다는 評을 받고 있다. 2013年 基準 大韓民國의 通勤型 電動車들 모두가 이 方式의 팬터그래프를 使用하고 있다(과거 EEC와 現行 TEC, 368000號對 除外). 菱形 팬터그래프에서 아래部分을 交叉시킨 德에, 完璧하지는 않지만 意外로 나름대로의 高速運行度 保障된다. 都市鐵道龍 電動車로 急行다이아를 編成하는게 可能한 理由이다. 더블癌 팬터그래프 項目 書頭에서도 擧論됐듯이, 完璧하지는 않지만 나름대로의 押上力 强化도 圖謀되어있기 때문이다. 現在 韓國에서 運行中인 都市鐵道龍 電動車들은 駐空氣壓縮機에서 供給되는 約 6kg의 壓縮空氣로 集電裝置를 上昇狀態로 維持한다.

싱글癌 式 [ 編輯 ]

싱글癌 式(Single-arm) 팬터그래프는, 다리처럼 생긴 하나의 關節 構造만을 가진 팬터그래프를 意味한다. 海外에서는 더블癌 式을 折半으로 잘라놓은 模樣이라는 意味에서 하프 版吐(Half-panto), 또는 Z字 型으로 생겼다고 해서 Z版吐(Z-Panto), 또는 角形(脚形) 팬터그래프라고도 불린다. 싱글癌 식은 接觸面과 車體 사이에 하나의 링크 構造만이 設置되어 있는 形態이다.

싱글癌 式 팬터그래프는 가선 狀態가 劣惡한 境遇나, 가선 壯力이 弱化되어 가縇이 늘어져 있는 境遇에는 팬터그래프의 破損이나 이선 現象이 發生할 수 있어 施設物管理에 嚴格함이 要求된다. 더블癌 下部交叉型 팬터그래프의 境遇에는 그 電氣濕板이 電車線을 固定하는 稼動브래킷 區間을 通過할때, 電車線을 固定하는 이 稼動브래킷의 探針같은 것이 自然스럽게 위아래로 흔들린다. 이는 兩쪽에서 電氣濕板을 支撐하는만큼 柔軟性을 주기 위해서이다. 그러나 電氣濕板을 한쪽에서만 支撐하는 이 싱글癌 式 팬터그래프에서 稼動브래킷의 자연스러운 上下振動은 致命的이다. 이러한 理由로 導入 初期에는 强度와 安定性 側面에서 疑心을 받기도 했으나, 유럽 等地에서는 이미 廣範圍하게 使用되어 왔으며, 近來에는 技術的인 檢證이 많이 이루어지고 施設物 管理도 嚴格해져 그 使用에 異見이 없다. 特히 空氣抵抗이 적고, 輕量이며, 가선 높이에 다양하게 對應할 수 있다는 點이 最近에 크게 어필하여, 유럽系의 高速鐵道에서는 基本形으로 쓰인다.

大韓民國에서는 1972年에 導入된 8000號對 電氣 機關車 賈 最初로 使用하였으며, 以後 導入된 大部分의 電氣機關車와 KTX , 日本 高速鐵道 신칸센 300係 電動車 부터 基本으로 쓰이고 있다. 大韓民國에서 電動車에 採擇된 例는 EEC 와 TEC , ITX-靑春 , ITX-새마을 이 있으며 最近에 韓國鐵道公社 311000號對 電動車 의 95編成부터 쓰이고 있다.

기타 形式 [ 編輯 ]

日本 高速鐵道 신칸센 에서는 여러 形式의 팬터그래프가 開發되어 實驗, 適用되고 있다. 신칸센 500係 電動車 의 境遇에는 過去 試驗車부터 使用되던 翼型 팬터그래프가 使用되고 있으며, FASTECH360 車輛에는 車體로부터 分離된 포드(Pod) 部에서 싱글諳識 팬터그래프가 올라가는 이른바 포드型 팬터그래프가 試驗 中이다. 이들은 모두 功力抵抗의 減少 必要性으로 因해 採用된 것들로, 海外에서 비슷한 構造가 考慮되거나 採用된 境遇는 없다. 特히 翼型 팬터그래프의 境遇 링크 構造가 없으므로 팬터그래프로 分類할 수 없다고 할 수도 있다.

加工街仙食 集電裝置의 設置 [ 編輯 ]

高速鐵道 의 境遇 大槪 高速 性能의 確保와 內燃 機關 等의 性能 問題 等으로 인해서, 實用化된 모든 高速鐵道用 車輛 은 全的으로 電氣 運轉을 實施하고 있으며, 英國의 第3軌條 區間을 運行하여야 하는 유로스타 의 境遇를 除外하면 全部 팬터그래프 方式을 取하고 있다. 그러나 車輛의 高速化와 이에 따른 功力 (Aerodynamics) 問題에 逢着하게 되면서 集電裝置를 어떻게 配置하는 것이 關鍵이 되는가가 窮理되고 있다. 유럽의 境遇 集電裝置의 數字를 最少化하는 것이 이선 現象 을 最少化할 수 있으며, 不必要하게 複數의 集電裝置를 設置하는 것은 維持管理의 側面에서 不利하므로 不必要하다고 보는 反面에, 日本의 境遇는 적어도 2個所 以上의 集電裝置를 設置하는 것이 이선 現象이 생기더라도 적어도 1個 以上의 集電裝置가 接觸을 維持하므로 더 安全하다고 보고 있다. 따라서, 只今도 大部分의 신칸센 電動車는 2個 以上의 集電裝置를 設置하고 있는 例를 種種 發見할 수 있다.

그러나, 이러한 視角의 差異가 있음에도, 旣存船 區間의 鐵道를 包含, 大部分의 加工街仙食 電氣鐵道에서는 集電裝置의 數를 줄임으로서 功力 抵抗을 最少化하고, 電車線 및 集電裝置의 維持管理를 줄이는 方向을 志向하고 있다. 이를 위해서 各 集電裝置, 또는 各 인버터를 連結하는 특高壓母船을 車輛에 設置하여 하나의 集電裝置로 여러 車輛의 電力을 供給하는 等의 方法이 活用되고 있다.

第3軌條 方式 [ 編輯 ]

第3軌條 方式은 軌道面 또는 車輛 側方에 車輛 方向을 따라 軌道를 設置하고, 여기에 執典 슈를 接觸하여 急錢받는 方式을 의미한다. 車輪이 올려져 있는 軌道 2個 以外의 別途의 세 番째 級專用 軌道를 使用하므로 이러한 이름이 붙었다. 級專用 軌道는 車輪 가운데, 車輪龍 軌道 옆, 車輛 옆 等 다양한 位置에 設置된다.

獨逸의 지멘스 가 1879年에 考案한 電氣鐵道에서 처음 使用되었다. 當時엔 두 軌條 사이에 急錢 軌條를 設置하는 形式을 取하였다. 以後 마그누스 볼크의 初期 電氣 鐵道에서 이 方式을 使用하였으며, 以後 軌條 바깥쪽에 設置하는 方式이 開發되었다. 터널 斷面을 줄일 수 있다는 長點으로 都市 鐵道에서 廣範圍하게 採用되었다.

第3軌條 方式은 剛健 構造를 가진 레일에 依存하여 給田을 받기 때문에, 이선의 可能性이 적다는 强點을 가지고 있다. 또한, 加工架線 을 設置하기 위한 複雜한 構造物이 不必要하며, 管理가 쉽다는 長點이 있다. 別途의 軌道는 地上에 設置되므로 터널 의 斷面을 大幅 줄일 수 있어서 工事費를 節約하는 等의 效果가 크다.

急錢 軌道가 地上에 가까이 있기 때문에 平面交叉 를 設計하는 데 어려움이 있으며, 地上 平面交叉 鐵道 건널목이나 線路 分岐點(轉轍機) 等은 絶緣시켜야 하는 短點이 생긴다. 軌道에 接觸하기 쉽기 때문에 加工 電車線보다 感電 事故의 危險이 크며, 漏泄 電流로 인한 전식 發生의 憂慮가 크다는 問題가 있다. 加工 電車線을 使用한 車輛의 記錄된 最高 速度보다 第3軌條 車輛의 記錄된 最高 速度는 160km/h 程度로 낮다.

第3軌條 方式은 터널 斷面積을 줄일 수 있어서 建設 費用을 節減할 수 있고, 電信柱와 稼動 브래킷이 必要하지 않아 美觀上 負擔이 적다. 한便 線路分期 및 鐵道 건널목을 통한 地上 平面交叉가 어렵고 그 特性上 電力損失이 많은데다, 大型車輛을 通한 高出力 高容量 鐵道運營에 不適合하여 幹線 鐵道에는 거의 使用하지 않으며, 都市 鐵道 爲主로 使用한다. 또한 感電 事故로 인해 線路 維持 補修가 어려운 短點이 있다. 大韓民國의 第3軌條 方式 鐵道는 釜山-金海 輕電鐵 , 釜山 都市鐵道 4號線 , 仁川空港 磁氣浮上鐵道 , 大邱 都市鐵道 3號線 과 仁川 都市鐵道 2號線 , 서울 輕電鐵 牛耳新設線 , 金浦골드라인 , 龍仁 輕電鐵 이다.

第4軌條 方式 [ 編輯 ]

第4軌條 方式은 제3궤조의 變形으로, 急錢 軌條 外에 귀전 軌條를 둔 方式이다. 런던 地下鐵 만의 固有의 方式이다. 急錢 側에는 +420V의 直流를, 귀전 側인 第4軌條에는 -210V의 直流를 認可하여, 總 630V의 前歷을 給電하는 方式을 取하고 있다. 이를 통해 直流 電壓을 施設 負擔을 最少化한 채로 그 電壓을 높여, 急錢 體系의 性能 向上을 꾀하는 것으로 생각된다.

같이 보기 [ 編輯 ]

• 加工 電車線
• 關節貸借
• 軌間
  • 狹軌
  • 標準軌
  • 廣軌
• 貸借
• 보기 貸借
• 線路
• 絶緣區間
• 第3軌條