200 px|thumb|東急8500系の菱形パンタグラフ（PT43形） 鉄道におけるパンタグラフとは、コイルばねの力や空気圧などによって架線に集電舟を押し付け、関節構造または伸縮構造を設けることで、架線高さの変化に追従させる形態の集電装置。近年架空電車線方式における集電装置としては最も一般的に使われている。略してパンタ、またはパンと呼ばれることが多い。主な形状としては菱形、下枠交差形、シングルアーム形がある小野寺・新井「日本におけるパンタグラフの歴史と東洋電機 I」『東洋電機技報』第108号、p.4。

「パンタグラフ」の語源は、製図やフライス加工などで、複製のために用いられる、リンク機構を持つ菱形をつなげた形の道具である、パンタグラフに動作が似ていたため採られた名称である。現在では必ずしも菱形のもののみを指すのではなく、他の形状のものも含め、関節構造を備えた屋根上に装備する集電装置の総称となっている。

概要 その発明者が誰であったかについては、現在に至るまで明らかとはなっていないが、ボルチモア・アンド・オハイオ鉄道(B&O)で1895年（明治25年）、電気機関車に先端に集電用台車を取り付けたひし形の集電装置を使用している石本祐吉「路面電車の集電装置について」81頁。剛体架線の上の台車から集電する。。アメリカ・サンフランシスコの対岸、オークランド周辺に路線網を形成していたキー・システム (Key System)その後、1936年（昭和11年）のベイブリッジ完成に伴い、1939年（昭和14年）よりサンフランシスコ市内のトランスベイ・ターミナルへの乗り入れを開始した。1958年（昭和33年）全廃。が1903年（明治36年）の開業時に既に菱枠形パンタグラフを装備した電車を就役させていたことが開業当日に撮影された写真で判明している。

日本では1914年に最初のパンタグラフが使用され、1918年に創業した電機メーカーの東洋電機製造が1921年に日本初の国産パンタグラフを製造した小野寺・新井「日本におけるパンタグラフの歴史と東洋電機 I」『東洋電機技報』第108号、p.2。

車体1つあたりに2基搭載されている状態を「2丁パンタ」と言い、2基とも上昇した状態を「両パン」、一方を降ろした状態を「片パン」と言う。このほか、「2丁パンタ」の車両が進行方向に対して前側のパンタグラフを使用している場合や、電車において運転台側の屋根上にパンタグラフが搭載されている場合に「前パン」という言葉が使われる（対義語は後〈うしろ〉パン）。

架空電車線方式の電車では通常、編成内の電動車に装備されるが、軸重（車両重量）制限や取り付け位置の制約等の関係で、無動力の制御車や付随車に取り付けられる事例もある交流の降圧と直流への整流・平滑化機器群を制御・付随車に集約搭載した国鉄781系電車やJR西日本521系電車がある。。変則例では日本の電車形救援車があり、自走電力は不要な制御車であったが、救援活動に用いる機器の電源が必要なため、集電装置を持つものもあった国鉄クエ9420形の一部や東武鉄道クエ7000形など。。

形状 菱形 200 px|thumb|PT43形。横から見た菱形パンタグラフ（東急8500系） 200 px|thumb|PS13形。ラーメン構造・鋼板部材使用のパンタグラフ（銚子電気鉄道デハ801） 菱形の最も古典的かつ一般的な構造のもので、その形状と動作が絵を拡大または縮小して描くことのできるパンタグラフ（写図器）に似ていたことから、このタイプの集電装置がパンタグラフと呼ばれるようになった。厳密には菱形（四角形）ではなく、五角形である。一般的には鋼管をトラス構造に組立てたものであるが、戦時設計の日本国鉄PS13形のように一部にラーメン構造のものも見られた。

特に低・中速での追従性能がよく、下枠交差型が普及してもなお、国鉄の在来線電車の大半に採用されるなど架空電車線方式の集電装置の主流を占めていた。しかし、可動部の質量が大きい、高速時の空気抵抗が大きい、といった欠点があり、1990年代以降はシングルアーム型に取って代わられつつある。現在、新造車に装備されるケースはほとんどなくなってきている。

日本における主要形式 日本の鉄道でパンタグラフが初採用されたのは1914年で、同年の東京駅開業と同時に運転を開始した東京駅 - 横浜駅（後の桜木町駅）間の京浜線（後の京浜東北線）用電車にGE製を輸入した菱形が搭載された小野寺・新井「日本におけるパンタグラフの歴史と東洋電機 I」『東洋電機技報』第108号、p.5。国産初のパンタグラフは東洋電機製造が1921年に阪神急行電鉄（後の阪急電鉄）向けに納入した21台とされる。

東洋電機製造が阪神急行電鉄に納入したA形はヤード・ポンド法に則った寸法であったが、メートル法への変更や設計改良を行ったC形が私鉄各社に納入され、1923年には国鉄（鉄道省）にもPS2形として制式納入された『東洋電機製造百年史』2018年、pp.228-229。第二次大戦中の資材節約に対応したPS13形を経て、第二次大戦後は高速運転に対応して小田急電鉄3000形「SE」車にPT42形が、続いて国鉄（日本国有鉄道）向けには153系や151系特急「こだま」用としてPT42形がベースの国鉄制式PS16形が採用された。

日本の鉄道で使用された主な菱形パンタグラフは下記の通り。 鉄道省・国鉄・JR東日本・JR四国制式：東洋電機製造のものがほとんど。一部機種には私鉄向けも存在し、それらの多くはメーカー形式（東洋電機製造であればPT○○）が与えられる。 PS2形 東洋電機製造C形を1923年（大正12年）に制式化。ばね上昇式で鋼管による上下枠を備え、上枠にX字状（たすき状）の部材を取り付けて強度を向上している。従来機種と異なり主軸軸受にボールベアリングを採用し、摩擦軽減とこれに伴う追従性の向上を実現した。 PS10形 1930年（昭和5年）にED16形以降の省制式電気機関車用として鉄道省と東洋電機製造・三菱電機をはじめとする各電機メーカーが共同で設計。基本となったのはウェスティングハウス・エレクトリック社製ED53形・EF51形に装着されていた省形式PS9で、空気圧上昇式で上枠だけではなく下枠にもX字状のたすき状支柱が取り付けられ、強度の向上が図られた。 PS11形 PS10の枠構造を基本として主ばねを4本から2本に減らし、ばね上昇式に変更したもの。省制式電車用として設計され、1932年製造開始のモハ40形などより採用された。 PS12形 基本はPS13形と同じだが、天井管がある。 PS13形 1944年（昭和19年）に採用された、工作の簡易化と資材の節約を最優先目的とした戦時設計品。下枠に鋼板折り曲げ溶接によるラーメン構造を採用し、補強用のたすき状支柱を廃止、横方向の支持棒のみとし、さらには非鉄金属資源節約のためにカーボンスライダーを本格採用した。モハ63形やEF13形などに採用され、主軸軸受を平軸受としたことなどによる追従性の低下はあったが、構造の簡素さもあって取り扱いが容易で性能の低下も想定以下であった。このため、戦後も若干の改良の上でモハ90形試作車まで国鉄電車用標準集電装置として生産が継続した。また、相模鉄道では8000系まで使用された。 PS14形 電車では一応の成功を見たPS13だが、電気機関車用としてはばね上昇式などとの相性が芳しくなかった。そのためPS10を基本に再設計された形式である。EF58形・EF15形に採用。空気圧上昇式。 PS15形 PS14を改良し、集電舟支え装置に平行リンク機構を組み込み、枠の幅を縮小することで追従性の向上と軽量化を図ったもの。EF58形およびEF15形の後期生産グループ、それにEH10形に採用。空気圧上昇式。比較的短期間で生産が終了したため、本形式搭載車の一部は後にこれをPS22Bへ換装している。 PS16形 当初は高速運転を実施する153系（旧91系）用として1957年（昭和32年）に設計され、続く151系（旧20系）用PS16Aで集電舟の追従性改良が施されて一応の完成をみた。ばね上昇式で鋼管溶接構造に回帰し、下枠は支柱付加でM字状のトラス構造となっている。また、上枠もN字形の鋼管溶接構造として軽量化と高速追従性、それに強度の両立を図った。PS13に代わる新性能電車用標準集電装置として国鉄在来線電車全般に細部の仕様変更を重ねつつ約30年にわたって大量採用され、一部の旧形電車にも採用された。交直流電車の401・421系 - 403・423系初期車にも使用されたが、特高圧絶縁が必要なためパンタグラフ折りたたみ限界を確保すべく、パンタグラフ搭載部分が低屋根になっていた。寒地向け（寒冷地仕様）にはばねに耐雪カバーが付けられており、交流型電車向けなども製造されたため、用途に合わせた接尾辞（サフィックス）がある。A形はばねカバーなしまたは簡易カバーの直流用、B形がA形の交流用、J形がA形の寒地向け、H形がB形の寒地向けである。また、私鉄向けはPT16となる。 PS17形 電気機関車用として、PS16を空気圧上昇式に変更して設計され、1958年（昭和33年）よりED60・61形用として採用が開始され、後継となるPS22系下枠交差式パンタグラフへ切り替わるまで国鉄電気機関車用標準パンタグラフとして多用された。 PS18形 カニ22形用としてPS16を基本に設計。寝台特急牽引用の装備を持つ電気機関車からの遠隔操作による、異常時の緊急下降が可能。 PS19形 EF30形・EF80形などに採用。PS17を基本に交流対応としたもの。 PS21形 剛体架線を使用する地下鉄線乗り入れ対応車として設計された301系用として、PS16を基本にスライダーシューの舟支え装置部分の設計変更等を行って小ばねの追加を行ったもの。追従性能が優秀であったことから回生制動を行い離線が好ましくなかった201系にも採用されたほか、301系以降の各地下鉄線乗り入れ車にも採用された。 PS23形 中央線高尾以西（折りたたみ高さ3980mm）、身延線（折りたたみ高さ3,960 mm）などの狭小限界区間対策として、PS16を基本に集電舟の小型化やイコライザーの台枠外への移設などの改良を行い、最小折りたたみ高さを縮小したモデル。 PS24形 PS23の集電舟支え装置にPS21と同様の小ばねを追加して架線追従性能を向上させた改良後継機種。JR東日本在籍の201系電車の分割編成と、中央本線用115系の一部に霜取り増設用として搭載。 PS26形 PS23を基本に交直流対応とした機種。651系の他253系でも採用、E351系ではシングルアームパンタグラフ化前に採用。 PS28形 PS16を小型化したもの。209系（但し、500番台後期車はPS33A形、1000番台は203系や207系と同様のPS21形が採用された）、E217系に搭載。 PS29形 PS28をさらに小型化し、交直流に対応した。E501系に搭載。 S-PS58形 土讃線及び高徳線の電化を見越し、折りたたみ高さ3,900mmに対応するために開発されたパンタグラフ。予讃線の観音寺駅以西はパンタグラフ折りたたみ高さ制限は4000mmのため、中央本線・身延線対応の同等のパンタグラフで対応可能である。鳥越トンネルの折りたたみ高さの制限が3,900mmというのは、EF65形PS22搭載車(折りたたみ高さ3,980mm)が通過している点からも誤りである。7000系、6000系、113系に搭載。 私鉄向け 東洋電機製造：日本における集電装置製造の最大手として、トップシェアを握る。 A形 ゼネラル・エレクトリック社製パンタグラフの原図を元に1921年に阪神急行電鉄向けとしてデッドコピーしたもの。事実上、国産初の菱枠パンタグラフであったと見られている。ばね上昇・空気圧下降式。B形はこれを小型化し、バネ上昇ヒキヒモ下降式としたものである。 C形 A形を基本に改良を施したもので、戦前の日本国内電気鉄道向けパンタグラフのデファクトスタンダードとして、改良を重ねつつ同社製品の顧客であった南海・京阪・阪和・名鉄などの各社に大量納入された。なお、鉄道省でも上述の通りPS2として初期モデルが制式採用されている。 PT42形国鉄向けのPS16に対応する、戦後私鉄電車向け菱形パンタグラフのベストセラー。初号機は1955年（昭和30年）に設計された。枠構造が同様のPT44形を含め、近鉄・阪急・京阪・東急・小田急・京王・京成など、大手私鉄各社に大量に採用された。構造面ではPS16に類似するが、下枠がM字状ではなく上枠と同様のN字状となっており、また関節部に横方向の支柱が取り付けられている点、主ばね（上昇ばね）が屋根に対し平行にかけられている点などで異なる。舟体をそのままカーブさせてホーンとするモデルからスタートしたが、後にPT43同様パイプ形ホーンとして軽量化が図られた。 PT43形PT42系と並ぶ私鉄向けベストセラー。PT42の派生機種の一つで、スライダーから舟体とホーンを分離することで架線追従性と軽量化を実現した。また、架線高の低い路線に対応すべく、最低高が400mmとPT42系に比して50mm低くなっている。PT42と比較して枠構造がPS16により近いが、外観上、PT42と同様に関節部に横方向の支柱が取り付けられている点で異なる（初期には省略されたものがあった）。主ばねはPS16などと同じ斜めがけである。西武・東急・京急・京成・新京成、それに阪急などの各社に採用された。 PT44形 営団3000系電車用に開発された、上下寸法が小型化された機種である。基本的な構造としてはS-PS58や、PS105の私鉄版と言える。営団と同じく日比谷線直通用車両を用意した東武と東急が、基本構造や寸法がPT43とほぼ共通のPT44Bを採用した。菱形パンタグラフを採用したほとんどの地下鉄はPT42かPT43で用が足り、採用例は極端に落ち込んだ。実際に日比谷線系統の後継車は営団車が従来形、東武車が下枠交差形となっている。1985年頃より、省スペースを求めて東急が多数導入したが、この頃には省スペースという点では下枠交差形がすでに普及しており、選択肢としては魅力に乏しかった。1990年代には西武6000系に採用された。 PT45形 近鉄が1961年（昭和36年）より製造を開始した奈良線820系用としてPT45-Qを採用。縮小車両限界に対応する小型モデルの一つ。 三菱電機：主として近鉄や南海、神戸電鉄など、自社製機器の納入先各社へウェスティングハウス・エレクトリック（WH）社とのライセンス契約に基づく、あるいはそれを自社で独自に改良した集電装置を製造販売していた。このため型番は基本的にWH社の番号体系をそのまま踏襲していたが、一部にその体系から外れた型番を与えられた特異な機種も存在した。現在では製造販売から撤退している。 S-514形 大阪電気軌道デボ1000・1300・1400形などに採用された機種。主に-Aというサフィックスを付与されたモデルが納入された。横型碍子を備え、上枠と下枠それぞれにX字状の支柱を備える。戦後も長く重用され、ク1560形を電装して近鉄初の高性能試作車であるモ1450形へ改造した際にもS-514-DCが搭載されている。 S-516形 S-514系の後継機種として近鉄モ2250形前期車などに採用。軽量化などに留意した設計となっている。 S-520形 S-516形の改良型。近鉄モ2250形後期グループに採用された。 S-710形 大阪線以上に車両限界の制約が厳しい近鉄奈良線や神戸電鉄向け車両に標準採用された機種。横型碍子の採用はS-514・516系と同様であるが、枠寸法が縮小され、また構造も簡素化されている。伊予鉄道100形101-104、200形にS-710-B、105-106と300形304にS-710-CCを採用。 S-750形 近鉄が奈良線モ800形用としてS-750-DCを採用した。 S-752形 神戸電気鉄道デ300形、長野電鉄2000系、1100系にS-752-Aを採用。N字状の上枠とM字状の下枠を組み合わせた構造で、横方向の支持棒を持たない。前後方向の横型碍子を備える。 P-900-A形 阪和（モタ300・モヨ100形）・東横・目黒蒲田（デハ510形の一部）などに採用。横型碍子で支持され、幅の広いスライダーシューを備える、ヨーロッパ風の空気圧上昇式大型パンタグラフ。Sで始まる型番を付与される通常の三菱電機製パンタグラフとは異なる番号体系に属する製品であり、愛好者の間では古くからスイス・ブラウンボベリ社（Brown Boveri & Co. Ltd: BBC社）からのOEM品であったと伝えられているこれは吉野鉄道が電化時にBBC社から輸入した1形電気機関車に装着されていた同社製パンタグラフと酷似した構造であることが一因と見られる。が、その出自は未だ謎である。 日立製作所：同社製私鉄用電気機関車、相鉄、京王、東武の戦前型などでの採用が多いが、採用後早期に東洋製に切替えている事業者がほとんどである。 K-100形 相鉄、京王などが採用した。東武に納入していた機種より小型化されている。台枠の上下に碍子が配置され、下枠はPS13の支柱を撤去したようなもの、ほかは後述のPG16に似る。横剛性が乏しかったと見られ、相鉄、京王とも初期車のみの採用で、以降PS13に換装されている。 K-110形 伊予鉄道300系電車303にK-110Cを採用。 東芝：電装品一式が同社製の車両への採用が見られた。2014年現在は阪急や地方向けの部品保守程度に縮小されている。 PG16形 東急5000系電車 (初代)から東急6000系電車 (初代)B編成まで採用され、地方譲渡時に各地へ渡った。外観は東洋のPT35やPT42に似ている。 PG18形 阪急でPG18-Hを採用飯島巌『復刻版・私鉄の車両5 阪急電鉄』ネコ・パブリッシング、2002年。126-127頁。。 工進精工所：西武への納品が多かった。新幹線N700系電車や新京成電鉄8900形電車、JR貨物EF200形電気機関車用のシングルアームパンタグラフの納入実績がある。 KP62形 長期に亘り西武が採用した形式で、PS16に酷似している。3000系まで採用されていた。当初はアルミ製の主枠を使用していたが、1988年頃よりステンレスに改造されている。

下枠交差型 200 px|thumb|下枠交差形パンタグラフ（小田急20000形）

菱形の下枠を交差させることで、作用高さを損なうことなく（集電舟の可動範囲を狭めることなく）上枠を小型化でき、それによる軽量化で架線追従性の向上を図ったもの。

1962年（昭和37年）に新幹線1000形電車で採用された試作型PS9009での試験を経て、1964年（昭和39年）に新幹線0系電車においてPS200形が量産化されて採用された。在来線用では、同じく1962年にED30形 (2代)でPS20形が採用され、1968年（昭和43年）には、日本海縦貫線用のEF81形や、函館本線用のED76形500番台、711系電車など、豪雪・積雪地域から本格的に採用が始まった。他の国鉄電気機関車各形式も増備途中から下枠交差式に変更され、在来車の保守、換装用としても普及したが、電車での採用は北海道地区のみに留まった。

新幹線は、最初からパンタグラフを軽量化することを前提に、架線の方でも対応している。その後の新幹線電車では、パンタ台を架線に近づけることでさらにパンタグラフ全体を小型化し、上昇用ばねやカギ外しシリンダ、平衡リンク（イコライザ）等の台枠部分にある機器類全てを流線型のカバー内部に収容することによって空気抵抗と風切り音を減少させている。

私鉄車両では、従来の菱形と比較し、小型化による軽量化、空気抵抗減少、省スペース性から注目された。また、冷房装置などの搭載により屋根上搭載機器の増加した新世代の鉄道車両に適合したため、シングルアーム形が主流となるまでは主に関西私鉄（阪急電鉄、阪神電気鉄道、近畿日本鉄道、京阪電気鉄道3000系 (2代)および大津線用車両を除く。、南海電気鉄道当初菱形を搭載して製造された6000系や7000系・7100系1次車が冷房化改造の際に下枠交差型に換装されている。）、東武鉄道、西日本旅客鉄道（JR西日本）207系、221系、223系（9000番台を除く）、281系、321系、681系、683系（4000番台を除く。改造形式の289系を含む）等が該当。国鉄型電車は菱形のままであるが、443系の検測用パンタグラフには採用されている。また、103系体質改善試作車では一時期下枠交差型を使用していた。が積極的に採用。

一方で、製造コスト増を忌避し採用しなかった鉄道事業者（東京急行電鉄、京王電鉄総合高速検測車クヤ900形（DAX）の検測用パンタグラフには採用されている。、東海旅客鉄道事業用気動車キヤ95系（ドクター東海）の検測用パンタグラフには採用されている。、名古屋鉄道など）も多い。

ただ、1990年代以降に、より構造の簡便なシングルアーム形が登場したことで、上記の阪急関西私鉄の中ではシングルアーム形への切り替えが早く、1995年に登場した8200系以降の新造車両はすべてシングルアーム形を採用しているほか、5000系など一部のリニューアル車両でもシングルアーム形に換装されたものがある。、阪神、近鉄、南海、JR西日本なお、JR西日本でのシングルアーム型パンタグラフの初採用は比較的早く、1996年登場の283系で初採用された。その後は車種によって使い分けられ、521系以降の新系列および既存系列でも683系4000番台ではすべてシングルアーム型を採用している。など下枠交差型を採用してきた鉄道事業者においても、2000年代中頃以降、シングルアーム形が採用されるようになっている新幹線では、下枠交差型を採用していた300系が後に乗り心地対策と騒音対策を兼ねて全車シングルアーム式に換装された。。なお、近鉄シリーズ21の一部近鉄シリーズ21の場合、新造当初は下枠交差型パンタグラフを装備していたが後年になってシングルアーム型に換装されるケースや、それとは逆にシングルアーム型から下枠交差型に換装されるケースが見受けられる。なお、特急形車両は21020系以降一貫してシングルアーム型を採用しているほか、シリーズ21以外の一般車でもシングルアーム型に換装された車両が存在する。や京阪13000系電車2020年度以降の増備車は新品のシングルアームパンタグラフを装備している。のように廃車発生品を流用した関係で下枠交差型を使用しているなどの例外はある。

シングルアーム型 thumb|Z型（シングルアーム型）パンタグラフのフランス国鉄BB 8608号（左）と菱型パンタグラフのレンフェ（スペイン国鉄）281 002-6号（中央）が並んだ光景 thumb|横から見たシングルアーム型パンタグラフ（写真は小田急新3000形） thumb|シングルアーム型パンタグラフ（写真は横浜高速鉄道Y500系） thumb|シングルアーム型パンタグラフ (PS207)（写真はE2系1000番台） 摺動抵抗となる関節を減らし、枠の軽量化と高剛性化を両立し、高速時の架線追従性を向上させたもので、メインビームは横から見ると「く」の字形をしている「【これで君も鉄道はかせ！】4本足から1本足へ いいことずくめのシングルアームパンタグラフ」鉄道コム、2022年3月19日（2026年4月30日閲覧）。ほかに集電舟の平衡とパンタグラフ全体の変形を防ぐイコライザーリンクを持つ。「脚型」と呼ぶ国もあるほか、日本でこのタイプが高速車両に普及していなかった頃は欧州同様「Zパンタ」と呼ばれていた。

シングルアームパンタグラフは1955年（昭和30年）にフランスの大手鉄道用機器メーカーであるフェブレー社 (Faiveley S.A.) が開発し、特許を取得した。下枠を1本として関節部から分岐して逆三角形を呈する上枠で集電舟を支持する構造で、発祥地であるヨーロッパでは、初期より路面電車から高速車両まで幅広く普及しており、特に高速化に熱心なフランス国鉄（SNCF）では1960年代後半以降標準的に採用されている。イタリア国鉄（FS）や西ドイツ国鉄（DB）の車両も、フランスへ乗り入れるものは架線高さの問題もあって、古くからシングルアームパンタグラフが採用されていた。

アメリカ合衆国においては、東海岸の都市部に路線をもっていたペンシルバニア鉄道の高速電車「メトロライナー」（1969年運用開始）に使われ、同社の電気機関車にも採用例があった。同社の旅客輸送および路線を引き継いだアムトラックでも最初の新車となったE60形電気機関車以来最新のACS-64形まで、高速列車のアセラ・エクスプレスを含めて電車・電気機関車において一貫して採用されている。

日本では京阪電気鉄道が1971年（昭和46年）にフェブレー社製シングルアームパンタグラフの純正品を2000系に装着して試用したが採用には至らず清水祥史『京阪電車』JTBパブリッシング、2017年、p.61、これが日本の高速電車や機関車で一般化したのは、同社の特許保護期間が終了し、日本国内メーカーによる製造に制約が無くなった1980年代末以降である日本と欧米では架線事故が発生した時に、架線と集電装置のどちらの保護を優先するかの違い（日本:架線優先、欧米:集電装置優先）がある事も採用を遅らせる要因となったとされている。。日本で初めて本格的に採用した車両は1990年（平成2年）3月より営業運転を開始した大阪市交通局70系電車である。

導入当初は前後から見るとY字型をしたフェブレー社製シングルアームパンタグラフと同型のものが多かったが、近年さらに簡略化が進み、上枠、下枠とも1本の鋼管で済ませ、前後視ではT字型の形状のものが現れている。新幹線に採用されたタイプは、上枠、下枠が中空構造のパイプとなっており、中に平衡リンクを通すことによって外部に露出する構造物を最小限として、空気抵抗と風切り音の低減を図っている。慣例で「枠」と呼んでいるが、すでに枠構造を持っておらず、当然、従来型パンタグラフのようなトラス構造にもなっていない。このタイプは、架線高さの上下に対応できる範囲が大きく名古屋市営地下鉄のうち架空線方式を採用している鶴舞線や桜通線の車両では、シングルアーム式を搭載するN3000形や6050形は当初より1両につき1基搭載であるが、シングルアーム式を搭載しない3000形・3050形・6000形は回生制動時の離線対策のため当初1両につき2基搭載していた（現在は1基搭載）。また、上飯田線で運用される車両では、当初より全車シングルアーム式を搭載しており、1両につき1基搭載である。、最低有効作用高さや、折畳み高さが低い点は、地下鉄や中央線高尾 - 南木曽間ただしみどり湖経由の塩嶺トンネルは標準断面のトンネルである。・身延線といった狭小トンネルが多い区間では特に有利となるためJR東日本の211系は全車シングルアーム式に交換されていたため、低屋根化改造の必要なく中央本線の運用を受け持つ長野への転用が可能であった。、速度域がそれほど高くない日本では、高速性能より、この面の有用性が重視されている特に身延線では中央線用に開発されたPS23形をもってしても低屋根化をせざるを得なかった（115系2600番台など）が、373系で導入されたシングルアームパンタグラフによって低屋根化の必要がなくなり、以降東海旅客鉄道では入線実績のない285系を含め、全ての新造在来線電車がシングルアームである。後に同社の界磁添加励磁制御の車両も全車シングルアーム式に換装された。なお、373系はパンタグラフの台座部分のみ屋根が凹んでいるため、過去の身延線向け車両と同様に実質的には低屋根化されているほか、383系は低重心化のために屋根全体が低くされている。。