가변강성 팬터그래프 설계에 관한 연구

초록

팬터그래프는 차량의 각종 전기장치에 가선으로부터 광범위한 속도에서 안정적으로 전류를 공급하여야만 한다. 팬터그래프와 가선시스템의 동적 상호작용은 접촉력 변동에 기인하며 운전속도가 증가함에 따라 접촉력의 변화는 증가한다. 접촉력의 변화는 접촉손실, 아크, 스파크의 원인이 되며 팬터그래프와 가선시스템에서 스파크가 발생한다면 EMI문제와 잡음이 발생하게 되며 결국 집전 전류의 품질은 저하하게 된다. 본 논문에서는 팬터그래프 상부 Pan head suspension 구조는 각 제작사 또는 모델별 상이한 구조 및 강성을 가지고 있으며 현재 국내에서 운용되고 있는 200 km/h 이상 차량에 적용된 팬터그래프 및 팬 헤드 구조에 대해서 정리하였다. 또한 3D 프린터로 제작된 시작품을 기준으로 실제 필요한 시작품을 제작하였다.