Untitled - KRRI 전자도서관

현용 집전판 재료의 내마모성은, 윤활유 등에 의한 윤활 없이 접동하는 재료로서는 최
고의 부류에 들어가는데, 그래도 우선 고성능화의 요구는 강하다. 집전판의 사용조건은,
통전할 것, 접촉력의 변동에 의해 쉽게 접촉이 없어져 아크 방전이 발생할 것, 빗물과 먼
지가 접동면에 쉽게 들어가 개방계일 것 등이 일반 접동재료의 사용 조건과 크게 다른
점이다. 집전판의 내마모성은 실제 차량에서의 사용 상황을 모의한 정치(定置) 마모시험
기에 의해 평가가 이루어지는데 최종적인 확인은 실제차량에서의 실용시험에 의지할 수
밖에 없는 것이 현 실정이다.
집전판 재료에는 다양한 특성이 요구되는데, 시대에 따라 최우선되는 특성은 변천하고,
그것에 따라 사용되는 재료도 변화하고 있다. 이하에 집전판 재료의 변천을 간단하게 정
리하였다.
나. 집전판 재료 분석
전기철도 발명 당시 집전판에는 동판이 사용되었다. 그 후, 1880년대 미국의 Geroge
Hobbes가 탄소전극을 집전판에 사용하는 것을 고안하여, 1920년대에는 카본(탄소)집전판
이 보급되었다. 이후, 구미에서는 카본이 가장 일반적인 집전판 재료로서 사용되고 있다.
일본에서도 전차 개업 당초 집전판은 동(銅)이었는데, 유럽과 마찬가지로 동에서 수입품
카본으로 변화하였다. 전시(戰時)체제하, 동은 군수물자가 되어 입수가 어려워지고, 카본
집전판의 수입도 불가능해져, 국산 카본 집전판이 개발되어 사용되었다. 종전 직후, 전시
중 물자 부족에 의하여 보수가 불충분했던 설비・차량에서 고장이 빈발하고, 전차선의 용
단 사고도 발생하였다. 국산 카본 집전판의 성능도 양호하지는 않았고 갈라짐・깨짐이 적
지 않게 발생하였다고 한다.
이러한 상황 하에서 동계 소결합금 집전판이 개발되었다. 사쿠라기쵸(桜木町)역 구내에
서의 전차 화재사고 이후 저항률이 낮은 소결합급 집전판으로 전환이 진행되어, 1950년경
에는 국철의 모든 전차에서 동계 소결합금을 사용하기에 이르렀다. 이후 일본에서는 소결
합금이 가장 일반적인 집전판 재료가 되어 그 후의 신칸센 개업과 속도 향상으로는 철계
소결합금 집전판의 개발이 재래선의 한랭지 대책으로는 동계 소결합금 집전판의 개량이
진행되어, 현재에 이르렀다.
국철의 분할 민영화 이후는 전차선의 마모 저감에 의한 전차선 설비의 보수 경감이 요
구되어, 카본 집전판을 사용하는 구미와 일부 민철에서 전차선의 마모가 매우 작다는 것
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