집전

집전은 전기를 모아서 다른 곳으로 보내는 행위 또는 그러한 기능을 수행하는 장치를 의미한다. 넓은 의미로는 발전소에서 생산된 전력을 변전소를 거쳐 최종 사용자에게 전달하는 모든 과정을 포괄하기도 하지만, 일반적으로는 전차나 전기 기관차 등에서 전력을 공급받는 방식을 지칭할 때 주로 사용된다.

집전 방식

• 가선식 집전: 전차선 또는 제3궤도 등 가설된 전선으로부터 집전 장치를 통해 전력을 공급받는 방식이다.

  • 가공 가선식: 전차선이라고 불리는 공중에 설치된 전선을 통해 전력을 공급받는 방식이다. 팬터그래프 또는 롤링 타워 등의 집전 장치가 사용된다.
  • 제3궤조 방식: 선로 옆에 별도로 설치된 제3의 레일을 통해 전력을 공급받는 방식이다. 집전 슈(Shoe)를 사용하여 전력을 수집한다.

• 비가선식 집전: 전선과 같은 물리적인 연결 없이 전력을 공급받는 방식이다.

  • 유도 집전: 도로에 매설된 전선에서 발생하는 자기장을 이용하여 전력을 공급받는 방식이다.
  • 무선 전력 전송: 전자기파를 이용하여 전력을 전송하는 방식이다. 아직 상용화 단계는 아니지만, 다양한 연구가 진행되고 있다.

집전 장치

• 팬터그래프 (Pantograph): 가공 가선식에서 전차선으로부터 전력을 공급받는 데 사용되는 집전 장치이다. 다이아몬드 형태의 구조로 되어 있으며, 스프링의 힘을 이용하여 전차선에 밀착되어 전기를 수집한다.
• 집전 슈 (Shoe): 제3궤조 방식에서 제3궤조로부터 전력을 공급받는 데 사용되는 집전 장치이다. 레일에 밀착되어 전기를 수집한다.
• 롤링 타워 (Rolling Tower): 가공 가선식에서 사용되는 또 다른 형태의 집전 장치로, 팬터그래프와 유사한 기능을 수행한다.

기타

집전 과정에서는 스파크 발생, 소음, 전력 손실 등의 문제가 발생할 수 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 다양한 연구와 기술 개발이 이루어지고 있다.