집전장치: 두 판 사이의 차이

{{출처 필요|날짜=2013-1-14}}

[[파일:KTX-산천 팬터그래프.JPG|섬네일|오른쪽|320px|[[KTX-산천]]에 사용되고 있는 싱글암 팬터그래프]]

'''집전장치'''(集電裝置)는 [[철도차량]] 등에서 외부로부터 전력을 수전받기 위해 사용되는 전기적 장치다. 크게 더블암, 싱글암, 집전봉, 차상집전 등의 방식이 존재한다. 이중 하부교차형 팬터그래프 방식이 가장 많이 이용되기 때문에 종종 혼용된다.

 

== 개요 ==

집전장치는 철도차량에 전력 공급을 위함과, 외부로부터 동력원을 공급받기 위하여 필수적으로 사용되어야 하는 장치로서, [[전지]](BAT)에 의존하지 않는 [[전기철도]]가 등장한 이래로 다양한 방식과 기술이 개발되고 발전되어 왔다.

 

 

== 가공가선 또는 공중가선 방식 ==

가공가선 또는 공중가선 방식은 차량의 위 쪽에 매달아 놓은 급전선(혹은 [[전차선]]) 내지 강체가선 등의 설비로부터 수전을 받기 위하여 사용하는 여러 장치들을 의미한다. 가공가선 또는 공중가선 방식의 집전장치는 대개 [[습판]] 등으로 구성된 접촉부와 접촉부와 차량 간의 변위를 감당하기 위한 가동부로 나누어 다룰 수 있으며, 이 중 가동부의 설계 형태나 특성에 따라서 분류를 한다. 가공가선 또는 공중가선 방식에 해당하는 집전장치로는 [[집전장치#팬터그래프|팬터그래프]], [[집전장치#뷔겔|뷔겔]], [[집전장치#집전봉|집전봉]] 등이 있다.

 

=== 집전봉 ===

'''집전봉'''은 가장 고전적인 집전 장치로, '''트롤리 폴'''(Trolley Pole)으로도 불린다. 이것은 차체로부터 긴 장대 1개 또는 2개를 들어올려서, 가공가선에 접촉시켜 집전하는 방식이다. 가선의 접촉면에는 습판 내지는 [[도르래]]가 붙어있어 마찰 효율을 보조하도록 되어 있다. 대개 집전 폴은 차량 측에 탑재된 간단한 스프링 장치나, 스스로의 탄성에 의해서 접촉을 유지한다. 대개 그 승강은 [[절연]]되어 있는 연결 케이블에 의해서 수동적으로 이루어진다.

 

 

=== 뷔겔 ===

[[파일:PSB TW21.jpg|right|섬네일|200px|독일 플라우엔의 보존중인 시가전차 차량. 뷔겔을 채용하고 있다.]]

 

'''[[뷔겔]]'''(Bügel)은 집전 폴을 개량한 집전 장치이다. 이 호칭은 독일에서의 호칭으로 일본을 경유하여 반입된 표현이며, 영어권에서는 보 콜렉터(Bow Collector)라고 부른다. 뷔겔은 안장에 붙어있는 등자를 의미한다. 이는 집전봉과 달리 폴의 끝단에 가로대를 설치하여, 전차선과의 접촉면을 점에서 선으로 바꾸어 횡변위에 대응할 수 있도록 한 것이다. 종방향의 변위는 집전봉과 유사하게 스프링과 관절로 대응한다.

 

=== 팬터그래프 ===

[[파일:Pantograaf lichtrail.jpg|right|섬네일|200px|독일 경철도의 비대칭 Z자형 집전장치]]

 

 

==== 기타 형식 ====

일본 고속철도 [[신칸센]]에서는 여러 형식의 팬터그래프가 개발되어 실험, 적용되고 있다. [[신칸센 500계 전동차]]의 경우에는 과거 시험차부터 사용되던 익형 팬터그래프가 사용되고 있으며, [[FASTECH360]] 차량에는 차체로부터 분리된 포드(Pod) 부에서 싱글암식 팬터그래프가 올라가는 이른바 포드형 팬터그래프가 시험 중이다. 이들은 모두 공력저항의 감소 필요성으로 인해 채용된 것들로, 해외에서 비슷한 구조가 고려되거나 채용된 경우는 없다. 특히 익형 팬터그래프의 경우 링크 구조가 없으므로 팬터그래프로 분류할 수 없다고 할 수도 있다.

 

 

== 제4궤조 방식 ==

제4궤조 방식은 제3궤조의 변형으로, 급전 궤조 외에 귀전 궤조를 둔 방식이다. [[런던 지하철]]만의 고유의 방식이다. 급전 측에는 +420V의 직류를, 귀전 측인 제4궤조에는 -210V의 직류를 인가하여, 총 630V의 전력을 급전하는 방식을 취하고 있다. 이를 통해 직류 전압을 시설 부담을 최소화한 채로 그 전압을 높여, 급전 체계의 성능 향상을 꾀하는 것으로 생각된다.