KR101572970B1 - 철도차량 무선급전용 에어갭 조절장치 및 이를 포함하는 철도차량용 무선급전시스템 - Google Patents

철도차량 무선급전용 에어갭 조절장치 및 이를 포함하는 철도차량용 무선급전시스템 Download PDF

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Abstract

철도차량 무선급전용 에어갭 조절장치가 개시된다. 일실시예에 따른 철도차량 무선급전용 에어갭 조절장치는, 철도차량의 저면으로부터 하방으로 이격 배치되고 무선급전을 위한 집전장치가 안치되는 집전장치 지지판 및 상기 집전장치 지지판을 상승 또는 하강시킴으로써 선로 상에 설치된 급전장치와 상기 집전장치 사이의 에어갭을 조절하는 승강장치를 포함할 수 있다.

Description

철도차량 무선급전용 에어갭 조절장치 및 이를 포함하는 철도차량용 무선급전시스템{AIR GAP ADJUSTING DEVICE FOR WIRELESS POWER TRANSMISSION OF RAILWAY VEHICLE AND WIRELESS POWER TRANSMISSION SYSTEM FOR RAILWAY VEHICLE INCLUDING THE SAME}
이하의 설명은 철도차량 무선급전용 에어갭 조절장치 및 이를 포함하는 철도차량용 무선급전시스템에 관한 것이다.
철도차량에 의한 수송 의존도가 높아짐에 따라 날이 갈수록 철도차량의 수송 수요가 증가하고 있으며, 증가하는 수송 수요를 충족하기 위해서는 철도차량의 운행속도를 증가시킴과 동시에 운행횟수를 증가시켜야만 한다.
이와 더불어, 교통수단을 이용하는 수요자들은 더욱더 빠른 교통수단을 요구하고 있고, 이에 따른 운행 속도의 향상은 고객에 대한 서비스의 향상으로 인식됨에 따라 다른 교통수단과의 서비스(속도) 경쟁에서 뒤떨어지지 않기 위해서도 필연적으로 철도차량의 운행속도를 향상시킬 필요가 있다.
한편, 종래의 철도차량 급전시스템의 경우, 급전장치와 집전장치의 물리적 접촉이 전제되기 때문에 장기적으로 보았을 때 유지보수에 드는 시간과 비용이 상당할 수 있다.
이와 같은 문제점을 해결하고자 비접촉 방식에 의한 급전시스템, 즉 무선급전시스템이 개발되었다. 무선급전시스템은 철도차량 측에 제공되는 집전장치와 선로 상에 제공되는 급전장치 사이에 일정 크기의 공극, 즉 에어갭(air gap)을 두고 공진 방식으로 자기장을 유도하여 철도차량 측에 전력을 공급하는 것을 말한다.
이러한 무선급전시스템에 있어서, 급전효율은 아래의 식과 같이 표현될 수 있다.
Figure 112013120369672-pat00001
여기서, w0는 공진주파수, M은 상호인덕턴스, R1은 급전코일 손실, R2는 집전코일 손실을 의미한다.
위 식으로부터, 급전효율은 상호인덕턴스(M)에 비례하는 것을 알 수 있는데, 상호인덕턴스(M)는 에어갭과 반비례하는 관계를 가진다. 따라서, 급전효율은 에어갭과 반비례하며, 에어갭을 최소화한다면 급전효율의 현격한 증대를 이룰 수 있다.
공개특허공보 제10-2005-0089673호
여기에서 설명하는 실시예들은 철도차량의 무선급전 시 철도차량 측에 제공되는 집전장치와 선로 측에 제공되는 급전장치 사이의 에어갭을 줄임으로써, 급전효율을 증대시킬 수 있는 철도차량 무선급전용 에어갭 조절장치 및 철도차량용 무선급전시스템을 제공하기 위한 것이다.
일실시예에 따른 철도차량 무선급전용 에어갭 조절장치는, 철도차량의 저면으로부터 하방으로 이격 배치되고 무선급전을 위한 집전장치가 안치되는 집전장치 지지판 및 상기 집전장치 지지판을 상승 또는 하강시킴으로써 선로 상에 설치된 급전장치와 상기 집전장치 사이의 에어갭을 조절하는 승강장치를 포함할 수 있다.
또한, 상기 철도차량의 저면의 돌출부에 결합되는 브라켓을 더 포함하고, 상기 집전장치 지지판은 상기 브라켓에 연결될 수 있다.
또한, 상기 승강장치는, 공기를 압축하는 공기압축기 및 상기 공기압축기에 의해 압축된 상기 공기를 제공 받는 공기실린더를 포함하고, 상기 집전장치 지지판은 상기 공기실린더의 작동에 의해 하강할 수 있다.
또한, 상기 철도차량의 저면의 돌출부에 결합되는 브라켓을 더 포함하고, 상기 공기압축기의 일측은 상기 브라켓에 결합되고, 상기 공기실린더의 일측은 상기 공기압축기의 타측에 결합되며, 상기 공기실린더의 타측은 상기 집전장치 지지판에 연결될 수 있다.
또한, 상기 공기압축기는 상기 철도차량의 제동에도 사용될 수 있다.
또한, 상기 승강장치는, 상기 집전장치 지지판에 탄성력을 제공하여 상기 집전장치 지지판을 상승시키는 탄성체를 포함할 수 있다.
또한, 상기 철도차량의 저면의 돌출부에 결합되는 브라켓을 더 포함하고, 상기 탄성체의 일단은 상기 브라켓에 연결되고, 상기 탄성체의 타단은 상기 집전장치 지지판에 연결될 수 있다.
또한, 상기 승강장치는, 상기 철도차량이 정지하거나 기설정된 속도 이하로 서행할 경우 상기 집전장치 지지판을 하강시키고, 상기 철도차량이 기설정된 속도를 초과하여 주행할 경우 상기 집전장치 지지판을 상승시킬 수 있다.
일실시예에 따른 철도차량용 무선급전시스템은, 외부전원으로부터 직류전력을 인가 받아 교류전력으로 변환하는 인버터, 상기 인버터로부터 상기 교류전력을 인가 받아 자기장을 형성하는 급전장치, 상기 자기장에 의해 유도되는 상기 교류전력을 인가 받는 집전장치, 상기 집전장치에 인가된 상기 교류전력을 직류전력으로 변환하여 철도차량에 공급하는 레귤레이터, 상기 철도차량의 저면에 결합되는 브라켓, 상기 철도차량의 저면으로부터 하방으로 이격 배치되고 상기 집전장치가 안치되는 집전장치 지지판, 상기 브라켓에 결합되는 공기압축기, 일측은 상기 공기압축기에 결합되고 타측은 상기 집전장치 지지판에 연결되며 상기 공기압축기로부터 압축된 공기를 공급 받아 상기 집전장치 지지판을 상기 급전장치 측으로 하강시키는 공기실린더 및 일측은 상기 브라켓에 연결되고 타측은 상기 집전장치 지지판에 연결되며 상기 집전장치 지지판에 탄성력을 제공하여 상기 집전장치 지지판을 상승시키는 탄성체를 포함할 수 있다.
여기에서 설명하는 실시예들에 따르면, 철도차량의 무선급전 시 철도차량 측에 제공되는 집전장치와 선로 측에 제공되는 급전장치 사이의 에어갭을 줄임으로써, 급전효율을 증대시킬 수 있는 철도차량 무선급전용 에어갭 조절장치 및 철도차량용 무선급전시스템을 제공할 수 있다.
도 1은 일실시예에 따른 철도차량 무선급전용 에어갭 조절장치를 아래에서 올려다 본 사시도.
도 2는 도 1의 철도차량 무선급전용 에어갭 조절장치를 위에서 내려다 본 사시도.
도 3은 도 2의 A 부분을 확대 도시한 확대사시도.
도 4는 도 1의 철도차량 무선급전용 에어갭 조절장치의 집전장치 지지판이 하강하는 모습을 나타내는 도면.
도 5는 도 1의 철도차량 무선급전용 에어갭 조절장치의 집전장치 지지판이 상승하는 모습을 나타내는 도면.
도 6은 일실시예에 따른 철도차량용 무선급전시스템의 개략도.
이하에서는 본 발명의 사상을 구현하기 위한 구체적인 실시예들에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
아울러 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
도 1은 일실시예에 따른 철도차량 무선급전용 에어갭 조절장치(이하, 에어갭 조절장치)(100)를 아래에서 올려다 본 사시도이고, 도 2는 도 1의 에어갭 조절장치(100)를 위에서 내려다 본 사시도이다. 도 2에서는 철도차량(1)은 생략 도시하였다.
도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 에어갭 조절장치(100)는 철도차량(1)의 하부에 마련될 수 있고, 브라켓(110), 집전장치 지지판(120) 및 승강장치(예를 들어, 공기압축기(130), 공기실린더(140), 탄성체(150))를 포함할 수 있다. 승강장치는 집전장치 지지판(120)을 상승 또는 하강시킴으로써 선로 상에 설치된 급전장치와 집전장치 사이의 에어갭을 조절할 수 있다.
브라켓(110)은 복수 개로 마련될 수 있다. 복수의 브라켓(110)은 철도차량(1)의 저면에 직접적으로 결합될 수 있다. 구체적으로, 철도차량(1)의 저면에는 도 1에 도시된 바와 같은 돌출부(2)가 형성되어 있을 수 있는데, 브라켓(110)은 상기 돌출부(2)의 형상에 대응되는 형상으로 제공될 수 있다. 예를 들어, 브라켓(110)에는 상기 돌출부(2)가 삽입 수용될 수 있는 수용부가 함몰 형성될 수 있다. 이러한 브라켓(110)은 돌출부(2)에 끼워질 수 있고, 이 상태에서 브라켓(110)과 돌출부(2)는 볼트 등의 체결부재에 의해 체결될 수 있다.
또는, 철도차량(1)의 저면에는 브라켓(110)의 철도차량(1) 저면에의 결합을 위한 구조가 제공될 수 있다. 예를 들어, 철도차량(1) 저면에 함몰부가 형성되고, 브라켓이 상기 함몰부에 삽입된 후, 양자가 볼트 체결될 수도 있을 것이다.
브라켓(110)은 본 실시예에 따른 에어갭 조절장치(100)의 다른 구성, 예를 들어 집전장치 지지판(120), 공기압축기(130), 공기실린더(140), 탄성체(150)가 철도차량(1)의 저면으로부터 하방 이격된 채로 철도차량(1)에 연결될 수 있도록 하기 위한 것일 수 있다.
집전장치 지지판(120)은 철도차량(1)의 저면으로부터 하방으로 이격 배치될 수 있다. 이러한 집전장치 지지판(120)에는 집전장치가 안치될 수 있고, 선로 상에 설치된 급전장치에 공급된 전력은 자기장에 의해 집전장치 지지판(120)에 안치된 집전장치에 유도될 수 있다.
집전장치 지지판(120)은 탄성체(150)에 의하여 브라켓(110)에 연결될 수 있다. 예를 들어, 탄성체(150)의 양단은 각각 브라켓(110)과 집전장치 지지판(120)에 연결되어 있을 수 있고, 이러한 구성을 통해 집전장치 지지판(120)은 철도차량(1)의 저면, 본 실시예에서는 브라켓(110)으로부터 하방으로 소정 거리 이격될 수 있다.
도 3은 도 2의 A 부분을 확대 도시한 확대사시도이다. 도 3을 도 1 및 도 2와 함께 참조하여 본 실시예에 따른 에어갭 조절장치(100)의 공기압축기(130), 공기실린더(140) 및 탄성체(150)를 설명하기로 한다.
공기압축기(130)는 집전장치 지지판(120)의 각 모서리 부분에 제공되도록 복수 개로 마련될 수 있다. 공기압축기(130)는 집전장치 지지판(120)을 하강시키는데 이용될 수 있는 바, 집전장치 지지판(120)을 승강시키는 승강장치에 포함될 수 있다. 구체적으로, 공기압축기(130)는 외부 공기를 압축한 후 상기 압축된 공기를 공기실린더(140)에 공급하여 공기실린더(140)로 하여금 집전장치 지지판(120)을 하강시키도록 할 수 있다.
한편, 복수의 공기압축기(130)의 일부 또는 전부는 철도차량(1)의 제동을 위해 사용될 수도 있다. 철도차량(1)에는 철도차량(1)의 제동을 위한 공기압축기가 기본적으로 제공될 수 있다. 본 실시예에 따른 에어갭 조절장치(100)는 상기와 같이 기본 제공되는 공기압축기를 이용하여 집전장치 지지판(120) 및 집전장치를 급전장치 측으로 하강시킬 수 있는 바, 자재의 중복적 투자를 방지할 수 있다.
공기실린더(140)는 공기압축기(130)와 마찬가지로 집전장치 지지판(120)의 각 모서리 부분에 제공되도록 복수 개로 마련될 수 있다. 즉, 하나의 공기압축기(130)와 하나의 공기실린더(140)는 하나의 세트를 이룰 수 있다. 공기실린더(140)는 공기압축기(130)로부터 제공 받은 압축된 공기를 이용하여 집전장치 지지판(120)을 하강시킬 수 있다. 구체적으로, 상기 압축된 공기는 공기실린더(140)의 피스톤(145)을 하강시킬 수 있으며, 피스톤(145)의 하단부는 집전장치 지지판(120)에 연결되어 있어, 피슨톤(145)의 하강에 의해 집전장치 지지판(120) 역시 하강할 수 있다.
탄성체(150)의 일단은 브라켓(110)에 연결될 수 있고, 타단은 집전장치 지지판(120)에 연결될 수 있으며, 이러한 탄성체(150)는 복수로 마련될 수 있다. 공기압축기(130) 및 공기실린더(140)가 작동하지 않을 때, 집전장치 지지판(120)은 탄성체(150)의 탄성력에 의하여 초기 높이를 유지할 수 있다. 탄성체(150)의 초기 길이(아무런 외력이 작용하지 않았을 때의 길이), 탄성계수, 개수 등은 집전장치 및 집전장치 지지판(120)의 크기 및 중량을 고려하여 결정될 수 있다.
또한, 탄성체(150)는 초기 높이에서 일정 거리만큼 하강한 집전장치 지지판(120)을 다시 초기 높이로 상승시킬 수 있는 바, 집전장치 지지판(120)을 승강시키는 승강장치에 포함될 수 있다. 구체적으로, 공기압축기(130) 및 공기실린더(140)가 작동하여 집전장치 지지판(120)이 하강한 뒤, 공기압축기(130)로부터의 압축된 공기의 공급이 중단되어 집전장치 지지판(120)에 더 이상의 하방 외력이 작용하지 않는 경우, 집전장치 지지판(120)은 탄성체(150)의 탄성력, 더 구체적으로는 복원력에 의해 초기 높이로 복귀할 수 있는 것이다.
도 4는 도 1의 에어갭 조절장치(100)의 측면도로서, 집전장치 지지판(120)이 하강하는 모습을 나타내는 도면이다.
우선, 공기압축기(130)는 외부 공기를 압축하여 상기 압축된 공기를 공기실린더(140)로 공급할 수 있다. 공기실린더(140)의 피스톤(145)은 상기 압축된 공기에 의해 하방 이동될 수 있다. 이 때, 피스톤(145)은 집전장치 지지판(120)과 연결되어 있으므로, 피스톤(145)의 하방 이동에 의해 집전장치 지지판(120) 역시 하강할 수 있다. 집전장치 지지판(120)의 하강에 따라 탄성체(150) 역시 늘어나게 되며, 복수의 탄성체(150)는 집전장치 지지판(120)의 양측면에 고르게 분포되어 집전장치 지지판(120)의 안정적인 하강을 유도할 수 있다.
상기와 같이 집전장치 지지판(120)이 하강됨으로 인하여 집전장치 지지판(120)에 안치된 집전장치와 선로 상에 설치된 급전장치 사이의 에어갭은 줄어들 수 있고, 결국 급전효율이 증대될 수 있다. 통상적으로, 집전장치 지지판(120)이 하강되지 않은 상태에서의 에어갭은 7cm인데, 상기 에어갭을 3cm로 줄인다면 약 30%의 급전효율 증대 효과를 얻을 수 있다.
그런데, 위와 같이 에어갭을 3cm로 유지한다면 철도차량(1)의 주행 시의 안전을 담보할 수 없다. 예를 들어, 철도차량(1)과 선로 사이에 돌출 형성된 장애물과 철도차량(1)이 충돌할 수 있는 것이다. 따라서, 경우에 따라서는 에어갭을 3cm 이상, 예를 들어 7cm로 설정해야 할 필요가 있다. 이를 도 5를 참조하여 설명하기로 한다.
도 5는 도 1의 에어갭 조절장치(100)의 측면도로서, 집전장치 지지판(120)이 상승하는 모습을 나타내는 도면이다.
공기압축기(130)가 외부 공기를 압축하여 공기실린더(140)에 공급하는 작용를 멈춘다면, 공기실린더(140)의 피스톤(145)은 더 이상 하방 이동되지 않을 수 있다. 이 때, 집전장치 지지판(120)의 하강에 의해 늘어난 탄성체(150)는 집전장치 지지판(120)이 하강하지 않았을 때의 길이로 돌아가려고 하는 복원력을 집전장치 지지판(120)에 제공할 수 있고, 따라서 집전장치 지지판(120)과 집전장치는 다시 상승하여 초기 높이로 복귀할 수 있다.
한편, 에어갭을 7cm로 하는 경우, 철도차량(1)의 고속 주행 시의 안전이 담보되는 것으로 알려져 있다. 따라서, 철도차량(1)이 기설정된 속도를 초과하여 주행하는 경우에는 집전장치 지지판(120)이 상승될 필요가 있고, 철도차량(1)이 정지되어 있거나 기설정된 속도 이하로 서행할 때에는 철도차량(1)에의 효율적인 급전을 위하여 집전장치 지지판(120)이 하강될 필요가 있다. 에어갭 조절장치(100)의 승강장치는, 기설정된 조건에 따라 집전장치 지지판(120)을 하강시키거나 상승시키도록 구성될 수 있다.
도 6은 일실시예에 따른 철도차량용 무선급전시스템(이하, 무선급전시스템)(10)의 개략도이다.
도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 철도차량용 무선급전시스템(10)은, 인버터(12), 급전장치(13), 집전장치(17), 레귤레이터(20), 에어갭 조절장치(100)를 포함할 수 있다.
인버터(12)는 변전실 등 외부전원(11)으로부터 직류전력을 인가 받을 수 있고, 이를 교류전력으로 변환할 수 있다. 인버터(12)는 변환된 교류전력을 선로 상에 설치되는 급전장치(13)에 공급할 수 있다.
급전장치(13)는 급전코어(14) 및 급전코어(14)에 수용되는 급전코일(15)을 포함할 수 있다. 인버터(12)로부터 공급 받은 교류전력에 의해 급전코일(15)에는 전류가 흐를 수 있고, 이러한 전류에 의해 급전장치(13)의 주변, 더 구체적으로는 급전장치(13)와 집전장치(17)의 사이의 에어갭에는 집전장치(17) 방향으로의 자기장(16)이 형성될 수 있다. 이러한 자기장(16)에 의하여 급전장치(13)에 공급된 교류전력이 집전장치(17)로 유도될 수 있다.
집전장치(17)는 철도차량(1) 측에 제공될 수 있고, 더 구체적으로는 상술한 집전장치 지지판(120)에 안치될 수 있다. 집전장치(17)는 집전코어(18) 및 집전코일(19)을 포함할 수 있고, 급전장치(13)로부터 유도된 교류전력에 의해 집전코일(19)에는 전류가 흐를 수 있다.
집전장치(17)에 공급된 교류전력은 바로 철도차량(1)에 공급되는 것이 아니라, 레귤레이터(20)를 거칠 수 있다. 레귤레이터(20)는 집전장치(17)에 공급된 교류전력을 철도차량(1)의 운전에 알맞은 직류전력으로 변환한 후 변환된 직류전력을 철도차량(1) 측에 공급할 수 있다.
에어갭 조절장치(100)는 브라켓(110), 집전장치 지지판(120), 승강장치(예를 들어, 공기압축기(130), 공기실린더(140) 및 탄성체(150))를 포함할 수 있다. 에어갭 조절장치(100)는 도 1 내지 도 5에서 설명하였으므로, 여기에서는 별도의 설명을 생략하기로 한다.
위와 같은 구성을 포함할 수 있는 본 실시예에 따른 무선급전시스템(10)에 의한다면, 철도차량(1)의 고속 주행 시에는 집전장치 지지판(120)를 상승시키거나 또는 집전장치 지지판(120)의 초기 높이를 유지하여 안전한 주행을 구현할 수 있고, 철도차량(1)이 정지해있거나 기설정된 속도 이하로 서행할 경우에는 효율적인 급전을 위해 집전장치 지지판(120)을 하강시켜 급전장치(13)와 집전장치(15) 사이의 에어갭을 줄일 수 있다.
이상에서 설명된 실시예는 본 발명의 일부 예를 설명한 것에 불과하고, 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이 분야의 통상의 기술자에 의하여 본 발명의 기술적 사상과 특허청구범위 내에서의 다양한 변경, 변형 또는 치환이 가능할 것이고, 그와 같은 실시는 모두 본 발명의 범위에 속하는 것으로 보아야 한다.
1: 철도차량 2: 돌출부
100: 에어갭 조절장치 110: 브라켓
120: 집전장치 지지판 130: 공기압축기
140: 공기실린더 145: 피스톤
150: 탄성체 200: 무선급전시스템

Claims (9)

  1. 철도차량의 저면으로부터 하방으로 이격 배치되고, 무선급전을 위한 집전장치가 안치되는 집전장치 지지판; 및
    상기 집전장치 지지판을 상승 또는 하강시킴으로써 선로 상에 설치된 급전장치와 상기 집전장치 사이의 에어갭을 조절하는 승강장치;
    를 포함하고,
    상기 승강장치는,
    공기를 압축하는 공기압축기;
    상기 공기압축기에 의해 압축된 상기 공기를 제공 받는 공기실린더; 및
    상기 집전장치 지지판에 탄성력을 제공하는 탄성체;
    를 포함하며,
    상기 집전장치 지지판은,
    상기 공기실린더의 작동 시 상기 공기실린더가 상기 집전장치 지지판에 제공하는 하방 외력에 의해 하강하고,
    상기 공기실린더의 비작동 시 상기 탄성체가 상기 집전장치 지지판에 제공하는 상방 복원력에 의해 상승되는 철도차량 무선급전용 에어갭 조절장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 철도차량의 저면의 돌출부에 결합되는 브라켓을 더 포함하고,
    상기 집전장치 지지판은 상기 브라켓에 연결되는 철도차량 무선급전용 에어갭 조절장치.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 철도차량의 저면의 돌출부에 결합되는 브라켓을 더 포함하고,
    상기 공기압축기의 일측은 상기 브라켓에 결합되고,
    상기 공기실린더의 일측은 상기 공기압축기의 타측에 결합되며, 상기 공기실린더의 타측은 상기 집전장치 지지판에 연결되는 철도차량 무선급전용 에어갭 조절장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 공기압축기는 상기 철도차량의 제동에도 사용되는 철도차량 무선급전용 에어갭 조절장치.
  6. 삭제
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 철도차량의 저면의 돌출부에 결합되는 브라켓을 더 포함하고,
    상기 탄성체의 일단은 상기 브라켓에 연결되고, 상기 탄성체의 타단은 상기 집전장치 지지판에 연결되는 철도차량 무선급전용 에어갭 조절장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 승강장치는, 상기 철도차량이 정지하거나 기설정된 속도 이하로 서행할 경우 상기 집전장치 지지판을 하강시키고, 상기 철도차량이 기설정된 속도를 초과하여 주행할 경우 상기 집전장치 지지판을 상승시키는 철도차량 무선급전용 에어갭 조절장치.
  9. 외부전원으로부터 직류전력을 인가 받아 교류전력으로 변환하는 인버터;
    상기 인버터로부터 상기 교류전력을 인가 받아 자기장을 형성하는 급전장치;
    상기 자기장에 의해 유도되는 상기 교류전력을 인가 받는 집전장치;
    상기 집전장치에 인가된 상기 교류전력을 직류전력으로 변환하여 철도차량에 공급하는 레귤레이터;
    상기 철도차량의 저면에 결합되는 브라켓;
    상기 철도차량의 저면으로부터 하방으로 이격 배치되고, 상기 집전장치가 안치되는 집전장치 지지판;
    상기 브라켓에 결합되는 공기압축기;
    일측은 상기 공기압축기에 결합되고, 타측은 상기 집전장치 지지판에 연결되며, 상기 공기압축기로부터 압축된 공기를 공급 받아 상기 집전장치 지지판을 상기 급전장치 측으로 하강시키는 공기실린더; 및
    일측은 상기 브라켓에 연결되고, 타측은 상기 집전장치 지지판에 연결되며, 상기 집전장치 지지판에 탄성력을 제공하여 상기 집전장치 지지판을 상승시키는 탄성체;
    를 포함하고,
    상기 집전장치 지지판은,
    상기 공기실린더의 작동 시 상기 공기실린더가 상기 집전장치 지지판에 제공하는 하방 외력에 의해 하강하고,
    상기 공기실린더의 비작동 시 상기 탄성체가 상기 집전장치 지지판에 제공하는 상방 복원력에 의해 상승되는 철도차량용 무선급전시스템.
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