전기차 팬터그래프의 구비조건을 설명하시오

인생은레일로 2025. 4. 14. 08:36

팬터그래프는 전기차가 전차선으로부터 전류를 수집하기 위한 핵심 설비로, 고속 주행 중에도 안정적인 접촉이 이루어져야 하며, 전력 수집과 함께 기계적·공기역학적 특성도 만족해야 한다.

일정한 접촉력 유지
- 전차선과의 접촉을 안정적으로 유지해 아크 발생과 슬라이더 마모를 억제
- 기준 접촉력: DC용 5.5kgf / AC용 4.5kgf / 고속용 7kgf
경량화 설계
- 부품의 질량을 줄여 추종성 향상
- 복합소재(CFRP 등)를 활용해 소음과 공기 저항도 줄임
공기역학적 구조
- 고속 주행 시 풍압을 최소화하는 유선형 설계
- GPU형 팬터그래프 등 채택
이선 방지
- 이선율 1% 이하 유지 필요
- 감쇠장치, 제진장치, 유압보정 등 병행 적용
슬라이더 성능 확보
- 마모율이 낮은 메탈카본 사용 (1mm/만km, 교환주기 5~7개월)
- 접촉면 정밀 가공 및 냉각 특성 확보
구조적 안정성 및 신뢰성
- 스트로크 충분성 및 프레임 강성 확보
- Fail-safe 기능 포함해 고장 시에도 전력 수급 가능
능동제어 기술 적용 가능성
- 기존 수동제어 방식에서 벗어나, 고속 주행 시 능동적으로 각도 및 접촉력 조절 가능한 팬터그래프 연구 중

팬터그래프는 단순한 전류 집전 장치를 넘어서, 고속철도의 주행 안정성과 에너지 효율을 좌우하는 핵심 설비이다. 접촉력 안정성, 경량화, 공기역학적 설계, 마모 억제 기술 등은 기술사로서 반드시 이해하고 있어야 할 사항이다.