電気駆動系主要設備両性主な用途制御用車表 1 西日本鉄道 9000 形通勤形直流電車車両諸元会社車両形式西日本鉄道 9000 形使用線区天神大牟田線軌間 ( mm ) 基本編成両数 2 両 3 両使用線区の最急勾配 35 用途通勤用電気方式直流 1500 V 車体製

Size: px

Start display at page:

Download "電気駆動系主要設備両性主な用途制御用車表 1 西日本鉄道 9000 形通勤形直流電車車両諸元会社車両形式西日本鉄道 9000 形使用線区天神大牟田線軌間 ( mm ) 基本編成両数 2 両 3 両使用線区の最急勾配 35 用途通勤用電気方式直流 1500 V 車体製"

ひろじいとえ
5 years ago
Views:

西日本鉄道 9000 形通勤形直流電車すぎやま杉山あきひさ明央いしばし石橋まさし正史いしまる石丸ともひこ智彦よこお横尾まさき正輝写真 1 外観要旨西日本鉄道株式会社 ( 西日本鉄道 ) は福岡市中央区天神から大牟田市までを結ぶ天神大牟田線 ( 総路線長 95.1 km ) と福岡市東区貝塚から新宮町までを結ぶ貝塚線 ( 路線長 11.

今まで以上に快適にご乗車いただけるよう座席幅を拡大し側窓に UV カットガラスを採用しているまた車内案内表示器を一新してお客さまへ多様な情報を提供するなどサービス向上も図っている以下にその概要を紹介する ( 編集部注 :3000 形は本誌 232 号 2006 年 9 月参照 ) 1 はじめに西日本鉄道天神大牟田線は

1 西日本鉄道 9000 形通勤形直流電車すぎやま杉山あきひさ明央いしばし石橋まさし正史いしまる石丸ともひこ智彦よこお横尾まさき正輝写真 1 外観要旨西日本鉄道株式会社 ( 西日本鉄道 ) は福岡市中央区天神から大牟田市までを結ぶ天神大牟田線 ( 総路線長 95.1 km ) と福岡市東区貝塚から新宮町までを結ぶ貝塚線 ( 路線長 11.0 km ) との 2 路線を保有しているこのたび西日本鉄道では天神大牟田線に 3000 形以来約 11 年ぶりとなる新形車両 9000 形を導入したこの車両は主回路システムに 3000 形で実績のあるトリプルモードを搭載して故障に対する冗長性を向上させたほか次世代半導体素子 SiC を採用したインバータを用いることで, より一層の省エネルギー化を図っている客室内は今まで以上に快適にご乗車いただけるよう座席幅を拡大し側窓に UV カットガラスを採用しているまた車内案内表示器を一新してお客さまへ多様な情報を提供するなどサービス向上も図っている以下にその概要を紹介する ( 編集部注 :3000 形は本誌 232 号 2006 年 9 月参照 ) 1 はじめに西日本鉄道天神大牟田線は福岡市中心部の天神を起点に久留米市及び柳川市を経由して大牟田市までを結ぶ天神大牟田線本線 (74.8 km ) のほか太宰府天満宮及び九州国立博物館へのアクセスに便利な太宰府線 (2.4 km ) 朝倉市にあまぎ通じる甘木線 (17.9 km ) で構成されている天神大牟田線の 5000 形は 1975 年から 1991 年までに 136 両を導入した車両で同一形式としては当社でもっとも多い主力車両である導入後は座席拡幅工事座席バケット化車椅子スペース設置及び外ほろ ( 転落防止ほろ ) 設置など旅客サービス向上のために様々な改造工事を実施してきたまた近年では主抵抗器の更新工事を実施しているしかしながら 5000 形は運用開始から 40 年の歳月が経っており老朽化してきたことから新形車両 9000 形写真 2 室内西日本鉄道鉄道事業本部運転車両部車両課西日本鉄道鉄道事業本部運転車両部車両課 ( 現 : 鉄道事業本部運転車両部車両整備課 ) 西日本鉄道 9000 形通勤形直流電車 201

2 電気駆動系主要設備両性主な用途制御用車表 1 西日本鉄道 9000 形通勤形直流電車車両諸元会社車両形式西日本鉄道 9000 形使用線区天神大牟田線軌間 ( mm ) 基本編成両数 2 両 3 両使用線区の最急勾配 35 用途通勤用電気方式直流 1500 V 車体製作会社川崎重工業製造初年 2017 年台車製作会社川崎重工業製作両数 18 両主回路装置製作会社東芝車両技術の掲載号 254 基本編成及び主な機器配置凡例 ; 駆動軸 ; 付随軸 VVVF; 主制御装置 SIV; 補助電源装置 CP; 空気圧縮機 BT; 蓄電池 < >; パンタグラフ ; 車椅子スペース ( 優先スペース ) 連結器 ; 密着 -; 永久 ; 電気連結器編成質量 (t) 87.8(3 両編成 ) 63.5(2 両編成 ) 編成定員 ( 人 ) 386(3 両編成 ) 248(2 両編成 ) 個別の車種形式ク 9000 モ 9300 ク 9500 モ 9100 ク 9500 車種記号 ( 略号 ) Tc1 M Tc2 Mc Tc 空車質量 (t) 定員 ( 人 ) うち座席定員 ( 人 ) 特記事項安設能重直通予備ブレーキ付き ) 最高運転速度 ( km /h) 110 加速度 (m/s 2 ) 0.69(2.5 km /h/s) 減速度常用 0.97(3.5 km /h/s) (m/s 2 ) 非常 1.11(4.0 km /h/s) 編成構成 1M2T 1M1T 編成当りの出力 (kw) 700 定格引張力 (kn) 101.6(3 両編成 ) 71.2(2 両編成 ) 電気指令式空気ブレーキブレーキ制御方式 ( 回生ブレーキ併用応荷制御回路電圧 (V) 直流 100 V 抑速制御 - 同一荷重条件の起動不能列非常時運転条件車を連結して起動推進が可能 SIV 故障時に VVVF 装置その他の運転条件制御可能保が CVCF 制御可能 VVVF 故障時に SIV 装置が VVVF 備列車無線空間波無線装置 ( 単信通話式 ) 運転保安装置点制御連続速度照査方式電気ブレーキの方式回生ブレーキ補助電源設備集電装置方式シングルアーム式パンタグラフ主制御装形式 / 質量 ( kg ) PT7157-B / 125 置方式 2 レベル三相電圧形 PWM インバータ方式形式 / 質量 ( kg ) SVF108-A0 / 制御容量 (kw) 700 主電動機1 時間定格 (kw) 175 形式 / 質量 ( kg ) SEA / 650 方式三相かご形誘導電動機回転数 (min -1 ) 特記事項全閉外扇絶縁種別 H 種最大力行 (A) 944 限流値ブレーキ (A) 880 補助電源装置蓄電池形式 / 質量 ( kg ) SVF108-A0 / 方式 2 レベルインバータ方式交流 200 V 112 kva 出力直流 100 V 8 kw 種類 / 質量 ( kg ) 電車用制御弁式鉛蓄電池 / 170 容量 (Ah) 43(5 時間率 ) 車両技術 254 号

3 車体の構造主要寸法特性な旅客設構体材料ステンレス鋼その他の主要設備空調装置203 構造溶接構造西日本鉄道 9000 形通勤形直流電車車両の材料鋼製前面形状常時貫通形運転室の構造全室天井アルミニウム樹脂積層複合板など客室の側妻アルミニウム樹脂積層複合板など内装材床塩化ビニル系床敷物長さ先頭車 ( mm ) 中間車連結面先頭車間距離 ( mm ) 中間車心皿間距離 ( mm ) 車体幅 ( mm ) 高さ屋根高さ 3 715( 先頭車 ) 3 690( 中間車 ) ( mm ) 屋根取付品上面 4 165( パンタ折り畳み高さ ) 床面高さ ( mm ) 相当曲げ剛性 (MN m 2 ) 相当ねじり剛性 (MN m 2 /rad) 側扉構造両引戸幅 mm片側数 3 戸閉め形式 Y4N-A 装置方式単気筒複動式妻引戸片引戸幅 800 mm 形式 / 質量 ( kg ) RPU / 台方式屋根上集中式容量 (kw/ 両 ) 46.5 暖房方式装シーズ線ヒータ置容量 (kw/ 両 ) 先頭車 :10.8 中間車 :12.4 換気方式自然換気風方式天井ダクト : ラインフローファン吹き出し+ 横流ファン室内灯照明方式直接照明灯具方式 LED 非常通報装置対話式客室 3 か所運転室 1 か所車内案内表示 17 インチ LCD(12 画面 / 両 ) 放送車内向けスピーカ 6 台 ( 自動放送付き ) 設備車外向けスピーカー 4 台行先前面フルカラー LED 表示器側面フルカラー LED 車椅子スペース扉開閉動主な移動等作ランプドアチャイム円滑化対応設備転落防止ほろ転落防止案内放送 ( 先頭車 ) 便所主な設備 - 汚物処理 - その他 - その他 - 空気ブレーキ設備固有振動数 (Hz) 曲げ : ねじり : 腰掛ロングシート空調換気システ主ム備側窓下降式固定式主幹制御器速度計装置車両情報制御システム標識灯形式 / 質量 ( kg ) KC176-A0 / 27 方式 T 形ワンハンドル直動式指示計モニタ装置双方向ループ形デジタル伝送方式モニタ表示器液晶カラーモニタ前部標識灯白色 LED 後部標識灯赤色 LED その他オレンジ色 LED( 標識灯 ) 形式 / 質量 ( kg ) MBSA 台車形式 / 質量 ( kg ) MBU321B / 406 電動圧縮機容量リットル /min 空気圧縮機圧縮機方式スクロール式空気タンク元空気タンク 140 リットル 3(2 両編成は 2) 供給空気タンク 95 リットル予備タンク 39 リットルブレーキ制御装置形式動台車 KW-161C 付随台車 KW-162C 車体支持装置ボルスタレス式けん引装置 1 本リンクけん引方式枕ばね方式空気ばね上下枕ばね定数 / 動台車 380 台車片側 (N/ mm ) 付随台車 380 軸箱支持方式軸はり式軸ばね方式コイルばね動台車 769 コイルばね上下軸ばね付随台車 710 定数 / 軸箱動台車ゴムばね ( 空車時 ) 付随台車 (N/ mm ) 動台車 740 総合付随台車 685 軸距 ( mm ) 台車最大長さ ( mm ) 先頭台車 :3 480 中間台車:3 014 車輪径 ( mm ) 新製時 :860 計算用 :820 基礎動台車ユニットブレーキブレーキ付随台車ユニットブレーキブレーキ倍率 3.5 制輪子動台車合成制輪子付随台車合成制輪子ブレーキシ動台車 4 リンダの数付随台車 4 駆動方式平行カルダン歯数比 ( 減速比 ) 6.21 継手 TD 継手軸受密封複式円筒ころ軸受質量 ( kg ) 動台車先頭台車 :6 377 中間台車:6 279 付随台車先頭台車 :4 043 中間台車:3 947 車両間連結装置先頭部密着連結器中間部永久連結器記事

4 図 1 編成図車両技術 254 号

5 め ) 図 2-1 形式図ク 9000(Tc1) め ) 図 2-2 形式図モ 9300(M) 西日本鉄道 9000 形通勤形直流電車 205

6 め ) 図 2-3 形式図ク 9500(Tc Tc2) め ) 図 2-4 形式図モ 9100(Mc) 車両技術 254 号

7 図 3 車体断面を導入し置き換えを図ることとした 2 編成及び車両性能と主な特徴車両構成は 3 両及び 2 両の固定編成とし 3 両編成は大牟田寄りから Tc1 車のク 9000 M 車のモ 9300 Tc2 車のク両編成は Mc 車のモ 9100 Tc 車のク 9500 で構成している最高運転速度は 110 km /h 加速度は 0.69 m/s(2.5 2 km /h/s) 減速度は常用ブレーキが 0.97 m/s(3.5 2 km /h/s) 非常ブレーキが 1.1 m/s(4.0 2 km /h/s) である 3 デザイン 3.1 エクステリアデザインエクステリアデザインは 7000 形以降のイメージを踏襲し左右対称のパノラミック窓を採用している側面は安定感のある横のラインで構成し歴代車両の赤帯をモチーフにしてワインレッドの帯を配置している先頭部は貫通扉をカラーリングの基軸として躍動感のある縦のラインで構成し前に進む力強さと次世代車両としての新しさとを表現している 3.2 インテリアデザイン客室内は白を基調とした明るく清潔感のある色調としガラスを多用することで見通しを良くするだけでなく開放感のあるインテリアとしている床敷物は水の流れをイメージしたデザインを採用しているこれは天神大牟田線の沿線には多数の川や無数の水路が存在しそれらの上を縦断する姿を模しているまた床敷物の水の流れの両側に 2 本のラインがあるがこれは着席時の足の投げ出し防止の心理的効果 ( つま先がこのラインを越えて出ないように ) を狙ったものである ( 写真 2 を参照 ) 4 車体構造 4.1 主要寸法車体の割付は 3000 形と同様で側出入口を片側に 3 西日本鉄道 9000 形通勤形直流電車 207

か所設けている全長 ( 連結面間距離 ) は従来車と同様の 19 500 mmである全幅 ( 車側灯間 ) は 2 760 mm 車体幅は 3000 形と比較して 10 mm小さい 2 714 mm 屋根高さは 4 091 mm パンタグラフ折り畳み高さは 4 165 mm 床面高さは従来車と同様の 1 180 mmである 4.

8 か所設けている全長 ( 連結面間距離 ) は従来車と同様の mmである全幅 ( 車側灯間 ) は mm 車体幅は 3000 形と比較して 10 mm小さい mm 屋根高さは mm パンタグラフ折り畳み高さは mm 床面高さは従来車と同様の mmである 4.2 構体構体はステンレス鋼を採用し塗装を省略することでメンテナンスコスト及び環境負荷の低減を図っている妻構体の外板はスポット溶接で取り付けているが側構体の外板 ( 厚さ 2 mm SUS304) は 3000 形と同様にレーザ溶ひずみ接で組み立て歪の少ないきれいな仕上げを実現しているまた先頭部構体は事故などでの補修を考慮しステンレス鋼と比べて保守が容易な普通鋼を採用している 5 客室 5.1 客室構造天井構造は車体中央部の長手方向 ( レール方向 ) に軸流ファン及び車内放送用スピーカを設置しその両側に空調ダクト ( 下部に整風板 ) を設置したまた整風板の両側に直管形の LED 照明を配置し側天井には B4 サイズ及び B3 サイズの広告が入るポスターレールを設置した側天井及び内張板には平滑性軽量性剛性耐久性及び加工性に優れたアルミニウム合金樹脂積層複合板を採用した床構造は厚さ 0.6 mmのキーストンプレート (SUS304) の上にエポキシ樹脂製の床詰め物を施工しその上に厚さ 3 mmの塩化ビニル樹脂製床仕上げ材を接着している 5.2 室内設備腰掛は通勤輸送を考慮してロングシートを採用し出入口間には 9 人掛の一般席を配置している 3 席ごとに握り棒 ( スタンションポール ) を設置することでお客さまが立ち上がる際の補助とするだけでなく定員着席を促してより多くのお客さまが座ることができるように配慮したまた車端部には 4 人掛の一般席及び優先席を配置している腰掛の特徴は一般席及び優先席とも片持ち式構造で腰掛の形状はバケットシートタイプを採用し幅を一人当たり 470 mmに拡大しているでんぶ座布団は臀部よりも膝部を高くすることで足の投げ出し防止を図っているなお座面の角度は幾つかの傾斜を付けたサンプルの腰掛を作成し実際に着座したうえで検討した角度が浅すぎると足の投げ出し防止効果が不十分であり逆に深すぎると足の投げ出し防止に効果はあるが立ち上がる際に力が必要となる最終的に当社として適切な角度を決定することができたと考えている腰掛の両端にはアルミニウム形材及び強化ガラスで構成した大形袖仕切りを採用し万一の事故時における立っているお客さまと座っているお客さまとの安全性に配慮している袖仕切りの一部にガラスを採用することで見通しの良い車内を実現している荷物棚はアルミニウム合金鋳物製の荷棚受ステンレスクラッド鋼管の荷棚棒で構成しており一番手前の荷棚棒は直径 30 mm 高さ mmの位置にあり握り棒の役割も兼ねている写真 3 ガラス製妻引戸と優先スペース 5.3 窓及び扉側窓は出入口間に固定窓及び開口寸法 400 mmの下降窓を 1 枚ずつ車端寄りに固定窓を 1 枚配置した寸法は出入口間が高さ 900 mm 幅 mm 車端寄りが高さ 900 mm 幅 mmとしている側窓には強化 UV カットガラスを採用し紫外線透過率を低減させることで車内サービスの向上を図っているまたポリエステル製の巻き上げカーテンを設置しており日差しが強い時にはこれを使用することができる側引戸は両開き機構で開口幅は mmとしている側引戸の表板は車外車内ともステンレス製で側窓と同様の強化 UV カットガラスを採用しダイレクトグレージング方式 ( ボンディング方式 ) で取り付けている 9000 形では従来の車両に設置していた妻窓を廃止したが閉塞感が出ないように貫通路部を左右に拡大し強化ガラス製の妻引戸を採用したまた妻引戸の両側にもガラスを採用して車内の見通しを良くするだけでなく開放的な車内を実現している妻引戸の開閉装置は水平レール式でぜんまい巻取式のドアクローザ機構を有し開閉時の減速 ( 衝撃吸収 ) 装置はエアクッションを採用しているこの妻引戸は貫通路を移動するお客さまの衝突防止を目的として床面と同様に水の流れをイメージしたシールを貼っているなおこのシールは飛散防止を目的として全面に施工している 5.4 バリアフリーユニバーサルデザイン対応設備車椅子スペースについては従来車が 1 編成当たり 2 か所であったのに対し 9000 形は 1 両当たり 1 か所設置したまた優先スペースは座席とつり手の色を変更するだけでなく床仕上げ材の色を一般部と区別することで優先席及び車椅子スペースであることが明確にわかるようにしている手すりは車椅子をご利用になるお客さまだけでなくベビーカーをご利用になるお客さまやお子さまも容易につかめるように 2 段化した手すり ( 上段高さ 950 mm 下段高さ 715 mm ) を採用している側かもい点検ふたにはドアチャイム及び扉開閉動作表示灯を設置し安全性の向上を図っているこのランプはドアチャイムと同様に側引戸が開閉する際に作動 ( 点滅 ) する側引戸の戸袋側に黄色のテープを貼ることで扉が開く車両技術 254 号

9 めめ付き ) 写真 4 運転台直通前ボタンボタン図 4 運転室機器配置後部標識灯部標識灯予備ボタン西日本鉄道 9000 形通勤形直流電車 209

10 き ) a) 床下機器配置ク 9000(Tc1) b) 床下機器配置モ 9300(M) 直通め直通直流変圧器めき ) き ) 図 5 床下機器配置車両技術 254 号

11 付き ) c) 床下機器配置ク 9500(Tc Tc2) 付き ) d) 床下機器配置モ 9100(Mc) め直通 (Tc3 のみ ) 直流変圧器め付き ) 付き ) 図 5 床下機器配置 ( 続き ) 西日本鉄道 9000 形通勤形直流電車 211

12 際の手荷物などの巻き込み防止の注意喚起を図っているまた出入口の足元にも黄色のテープを貼り床仕上げ材とのコントラストを高めることで乗降時の視認性を高めている 6 運転室設備主幹制御器はワンハンドルタイプでハンドル部分にはデッドマンスイッチを内蔵しており従来はハンドル全体を手で押す方式であったのに対し 9000 形ではハンドルを握る方式を採用しているまたロータリエンコーダを 2 台搭載しておりそれぞれに自己診断機能を持たせ待機二重系とすることで故障に対する冗長性を高めているさらにハンドル解除の方法を従来のレバーサによるものからマスコンキーへと変更している主幹制御器の左側には列車無線操作器右側には非常通報受報器を配置して非常通報受報器の下側に集電装置の昇降ボタンを設置しているまた警笛は 2 段式足踏み笛弁を採用し軽く踏み込むと電子警笛強く踏み込むと空気笛が鳴動する仕組みとしている前部標識灯の上下切換スイッチは従来の足踏みスイッチ式から主幹制御器へ空調装置図 6-1 屋根上機器配置ク 9000(Tc1) 空調装置主ヒューズ SIV ヒューズ図 6-2 屋根上機器配置モ 9300(M) 空調装置 WiMAX 図 6-3 屋根上機器配置ク 9500(Tc2) 空調装置主ヒューズ SIV ヒューズ図 6-4 屋根上機器配置モ 9100(Mc) 車両技術 254 号

移設したこと 2 段式足踏み笛弁を採用したことで運転台の足元をシンプルな構造とした車掌台については車内放送の音量レベル計を設置することで車掌の案内する音量がインジケータによって視覚的に判断できるようにしている運転台及び車掌台の前面窓は厚さ 9.1 mmの合わせガラスを採用し板厚 4.

0 mm 3 mmピッチで電熱線を配置している前面窓の下部には先頭デザインに合せて前部標識灯及び後部標識灯を縦に配置している前部標識灯は片側 16 個の LED で構成しハイビーム時は全灯ロービーム時は上側 8 個だけが点灯するまた窓ふき器 ( ワイパ装置 ) は運転台と車掌台に配置し雨天時などにおける視認性確保を図っている 7 機器配置 7.

13 移設したこと 2 段式足踏み笛弁を採用したことで運転台の足元をシンプルな構造とした車掌台については車内放送の音量レベル計を設置することで車掌の案内する音量がインジケータによって視覚的に判断できるようにしている運転台及び車掌台の前面窓は厚さ 9.1 mmの合わせガラスを採用し板厚 4.0 mmの曲面ガラスと中間膜で構成している内側のガラスは 2 mmピッチで電熱線を配置した防曇ガラスとしているまた貫通路の前面窓は厚さ 6.8 mmの合わせガラスを採用し板厚 3.0 mm 3 mmピッチで電熱線を配置している前面窓の下部には先頭デザインに合せて前部標識灯及び後部標識灯を縦に配置している前部標識灯は片側 16 個の LED で構成しハイビーム時は全灯ロービーム時は上側 8 個だけが点灯するまた窓ふき器 ( ワイパ装置 ) は運転台と車掌台に配置し雨天時などにおける視認性確保を図っている 7 機器配置 7.1 床下機器配置床下機器配置は主制御装置及び補助電源装置を電動車に集約するなど 3000 形を基本としているが床下ぎ装スペースを確保するためブレーキ指令器を床下から乗務員室に変更したほか保安ブレーキ ( 直予備ブレーキ ) 装置及び複式逆止弁をブレーキ制御装置 ( ブレーキ作用装置 ) 箱と一体化する構造を採用しているまた滑走防止装置を設置することで車輪の滑走とフラットの防止とを図っている 7.2 屋根上機器配置集電装置などの屋根上機器配置は 3000 形を基本としているが列車無線アンテナの位置を変更しているまた防護無線アンテナを運転室から屋根上へ変更している福岡寄り先頭車の Tc 車及び Tc2 車には WiMAX 用アンテナの準備工事を実施している 7.3 車両間設備車両間には貝塚線車両に使用しているタイプと同様の外ほろ ( 転落防止ほろ ) を設置している先頭部間の連結時の転落防止対策には音声案内を用いているこの音声案内はドア開条件で鳴動し電子警笛と同じスピーカから出力しているまた警報スピーカは周囲の騒音を測定して音量を切り替える仕様としている波数を高速化しかつキャリア分散方式を採用して起動時の低騒音化を実現しているまた高速域での多パルス化によって主電動機効率向上を図っている SiC 素子は定格 V A の大容量素子を適用しインバータ容量に対して部品点数の大幅な削減損失の低減及び小形軽量化を図った補助電源装置は 2 両編成及び 3 両編成ともに出力電圧は交流 200 V 出力周波数は 60 Hz 120 kva の容量を備え空調装置電動空気圧縮機照明装置などへ電源を供給している 8.2 主電動機主電動機は 1 時間定格 175 kw の三相かご形誘導電動機で冷却方式を全閉外扇方式とすることで低騒音化並びに内部への塵埃の侵入防止を図っているまたセンサレス制御を採用することで速度センサの点検を不要としている主電動機をすべて分解することなく軸受部ユニットだけを交換することができる非分解軸受交換構造を採用し保守の省力化を図っているまた SiC を採用した VVVF インバータと最適な設計とすることで消費電力の削減を図っている 8.3 集電装置集電装置は 3000 形と同じくシングルアーム式を採用しており主構造に変更はないがかぎ外し装置を電磁かぎ外し方式に変更した電磁かぎ外し方式にすることでかぎ外し部の引き棒及び引きひもを省略している 8.4 ブレーキ装置ブレーキ装置は回生ブレーキ併用電気指令式空気ブレーキを採用しているブレーキ系統は常用非常及び保安ブレーキの 3 系統で構成している写真 5 主制御装置 (SVF108-A0) 8 主要機器 8.1 主制御装置及び補助電源装置主制御装置は補助電源装置と一体箱とし主回路の構成は 3000 形で実績のあるトリプルモード ( 通常走行時の 1C2M-VVVF 制御のほかに 1C4M-VVVF 制御 CVCF 制御の三つの制御モード ) を 2 両編成及び 3 両編成の電動車に搭載して故障に対する冗長性を向上させた制御方式は 2 レベルベクトル制御 VVVF インバータ方式で主電動機電流の瞬時値制御を行うことによって電流制御の高速応答性と制御安定性とを向上させているまた IGBT モジュール内部のダイオード部に次世代半導体素子である SiC を採用している SiC の採用によってインバータのスイッチング動作周写真 6 主電動機 (SEA-443) 西日本鉄道 9000 形通勤形直流電車 213

14 (1) 常用ブレーキ常用ブレーキは回生ブレーキ力を最大限活用するため回生ブレーキを優先して T 車のブレーキ力も付加する T 車優先遅れ込め制御を採用している以下に常用ブレーキの動作経路を説明する 1 主幹制御器から出力されたブレーキ指令をブレーキ受信装置に入力するブレーキ受信装置はブレーキ指令に空気ばね圧力からの荷重信号を加えて VVVF 制御装置へ回生ブレーキ量の指令を送る 2 この指令に対して VVVF 制御装置は実回生量をブレーキ受信装置へフィードバックする 3 ブレーキ受信装置はフィードバック情報を演算し回生ブレーキ力が不足している場合はまず T 車に空気ブレーキを付加し T 車が指令ステップに応じた最大圧力になれば M 車に空気ブレーキを付加する 4 回生ブレーキで不足するブレーキ力は空気ブレーキへの指令電流としてブレーキ作用装置内の電空変換弁で指令圧力に変換し中継弁滑走防止弁を経由してユニットブレーキへ出力する (2) 非常ブレーキ非常ブレーキは常時励磁方式電磁弁が消磁することで作用するフェイルセーフのシステムとしており応荷重機能をもつ一段ブレーキとしているこの電磁弁が消磁する条件は主幹制御器の非常ブレーキ操作以外に非常スイッチの操作 ATS による非常ブレーキ指令デッドマン装置の動作ブレーキ力不足検知元空気タンク管圧力低下などがある (3) 保安ブレーキ ( 直通予備ブレーキ ) 保安ブレーキは運転室のスイッチ操作によって作用し空気源からブレーキ作用装置までは常用及び非常ブレーキとは独立した機器で構成している常時消磁方式電磁弁を励磁することによって作用する一段定圧空気ブレーキを採用し応荷重制御は有していない (4) 滑走制御滑走防止の制御はブレーキ受信装置 (T 車の場合は滑走制御装置 ) に各軸速度信号を取り込んで滑走を検知し滑走防止弁の供給電磁弁及び排気電磁弁を ON-OFF 制御して BC 圧力の供給重なり及び排気を行う滑走のない状態では供給電磁弁及び排気電磁弁とも OFF となっているため BC 圧力をユニットブレーキに供給する滑走を検知すると供給電磁弁及び排気電磁弁とも ON となり滑走防止弁が排気位置となって BC 圧を排気し車輪の再粘着を促進させる滑走検知後 BC 圧力排気又は再供給過程において BC 圧力を一時的に滑走前よりも低く保つ場合は供給電磁弁だけ ON となって BC 圧力は任意の圧力となって保たれるなお滑走制御は常用ブレーキ及び非常ブレーキを対象としており保安ブレーキは対象外である 8.5 電動空気圧縮機電動空気圧縮機は低騒音低振動のスクロール方式を採用している ( 理論吐出量リットル /min) またアフタクーラ除湿装置起動装置などの周辺機器と圧縮機本体とを一体箱として省スペース化及び軽量化を図っている 1 台の装置内に 2 台の圧縮機を搭載して冗長性の向上を図るとともに圧縮機を順次起動させることで起動電流を低減させている保護機能として油温異常吐出空気温度異常圧力異常過電流を検知し装置の停止及び安全弁を作動する機構を採用している 8.6 蓄電池蓄電池は定格容量直流 100 V 43 Ah(5 時間率 ) の制御弁式鉛蓄電池 ( 陰極吸収式シール形 ) を採用し Tc 車及び Tc1 車に搭載している 8.7 空調装置及び暖房装置空調装置は 3000 形と同様な屋根上集中式を採用し冷房能力は 1 台当たり 46.5 kw( kcal) とした環境を考慮して冷媒にオゾン破壊係数 0 の代替冷媒 R-407C を採用したほか室外送風機ファンを空力特性に優れた形状とすることで騒音の抑制を図っている制御方法は設定温度と各車両に設置している温湿度センサの情報とに基づいて各車ごとにマイコン制御しているまた運転モードは冷房除湿暖房送風強扇及び弱扇があり運転室に設置されたモニタ装置から指令を出す仕組みとしている暖房装置は 800 W のシーズ線ヒータを 9 人掛座席に 3 台 4 人掛座席に 1 台設置しているほか優先スペースには 375 W のパネルヒータ 1 台を設置している 8.8 戸閉め装置戸閉め装置はシリンダ方式に単気筒複動式両開き機構に特殊歯付ベルト方式操作方式に電磁空気式を採用しているこの戸閉め装置は電磁弁及び戸閉めスイッチに小形サイズのものを採用するとともにシリンダ及び左右の弁体をアルミ製にすることで小形軽量化を図っているまた 9000 形で採用した戸閉め装置の特徴としてシール用パッキン類摺動部品潤滑用グリスなどの長寿命化を図っている 8.9 車両情報制御システムモニタ装置は双方向ループ形デジタル伝送方式を採用しモニタ中央装置を両先頭車の運転室にモニタ端末機を中間車妻面機器箱にそれぞれ搭載している編成内の伝送を二重化することで故障に対する冗長性を向上させているシステムの主要機能は次のとおりである室内灯制御放送制御などの制御機能故障及び車載機器のモニタリングなどの乗務員支援機能機器動作の記録模擬走行などの検修支援機能車載機器の試験と試験結果とを表示する試験機能 8.10 運転保安装置列車無線装置は Tc 車及び Tc2 車の妻面機器箱内部に搭載しておりアンテナはそれぞれの車両の屋根上に設置しているまた Mc 車及び Tc1 車の妻面及び屋根上にも列車無線装置を設置できる準備工事を実施している列車無線の通信周波数は 3 種類使用しており送信が 1 種類受信が 2 種類となっているまた二つの基地局から電界強度が強い方を自動選択する仕組みとしている将来の拡張機能として通告券システム構築時に車両側への通告券端末を実装できる仕様としている車両技術 254 号

15 写真 7 図 7 動台車 (KW-161C) 西日本鉄道 9000 形通勤形直流電車 215

16 写真 8 図 8 付随台車 (KW-162C) 車両技術 254 号

17 西日本鉄道 9000 形通勤形直流電車 217 図 9 主回路図つなぎ

18 車両技術 254 号図 10 1 力行性能曲線 2 両編成定員図 10 2 力行性能曲線 3 両編成定員

19 西日本鉄道 9000 形通勤形直流電車 219 図 11 1 ブレーキ性能曲線 2 両編成図 11 2 ブレーキ性能曲線 3 両編成

8.11 車内案内表示装置すべての側引戸上部に 17 インチワイド 2 画面 ( 解像度 : WXGA 1280 720 画素 ) の車内案内表示器を設置しており左側が静止画及び動画コンテンツを表示する広告用右側が行先案内を表示する画面となっている広告は表示器内部に大容量記録メディア (16 GB) を搭載し高画質映像データを蓄積することで

20 8.11 車内案内表示装置すべての側引戸上部に 17 インチワイド 2 画面 ( 解像度 : WXGA 画素 ) の車内案内表示器を設置しており左側が静止画及び動画コンテンツを表示する広告用右側が行先案内を表示する画面となっている広告は表示器内部に大容量記録メディア (16 GB) を搭載し高画質映像データを蓄積することで動画及び静止画をシームレスかつ鮮明に表示することを可能としている行先案内については次駅駅設備案内乗り換え案内だけでなく女性専用車両案内非常ブレーキ動作時の急停車案内乗車マナー案内なども表示することが可能でお客さまへ見やすくわかりやすい情報の提供を可能としているまた将来対応として運行情報などを表示するための FOMA アンテナ広告コンテンツを無線伝送するための WiMAX 用アンテナの準備工事を実施している 8.12 行先表示器行先表示は前面及び側面に高輝度広視野角のフルカラー LED 行先種別表示器を設置し表示器内部の上段に日本語下段は 3 ヵ国語 ( 英語中国語韓国語 ) を循環表示させる仕様としているモニタ装置からのカレンダ情報を受信することで昼間と夜間との ( 時刻指定による ) 表示輝度の切換えが可能であるまた側面の表示器については省エネルギーのため車両が一定速度以上になると消灯する設定が可能である ( 常時表示及び任意の速度指定の設定が可能 ) 表示内容のデータは前面が 400 画面側面が 200 画面まで登録可能でデータの更新は運転室に設置しているモニタ中央装置からのローディング機能によってすべての行先種別表示器のデータ書き換えが可能である 8.13 放送装置及び非常通報装置放送装置は Tc1 車及び Mc 車に放送増幅器及び自動放送装置を Tc2 車及び Tc 車に制御増幅器を搭載している自動放送装置はモニタ装置からの情報によって案内放送発車予告放送広告放送及び非常ブレーキ放送を行う車内及び車外放送はドア開閉状態による自動切換えのほか手動操作による切換えも可能である異常時にお客さまと乗務員との間で連絡がとれる対話式非常通報装置を 1 両当たり 3 台設置したまた従来は一体形であった非常通報装置は通話器と制御器とを分離することで通話器を小形化して客室内の壁面に格納した写真 9 2 画面の車内案内表示装置 9 台車台車は 3000 形と同様な一本リンク式のボルスタレス台車であるがユニットブレーキの採用滑走防止装置の設置増粘着材噴射装置の廃止などを見直し形式を 3000 形の KW161B 及び KW162B から KW161C 及び KW162C に変更している 3000 形と同様に 3 両編成の Tc1 車については将来の電動車化が可能なように主電動機受けがある動台車を採用している基礎ブレーキ装置はユニットブレーキを採用し従来の基礎ブレーキ装置と比べて小形化と保守の省力化を図っている M 車及び T 車のてこ機構の共通化を図るためブレーキシリンダの直径を M 車と T 車とで変更 (M 車 : 165 mm T 車 :152 mm ) しブレーキ倍率を同一 (3.5) とした動力伝達装置は CFRP 製の平板形たわみ軸継手 (TD 継手 ) を採用し駆動装置の材質には減衰性能に優れた球状黒鉛鋳鉄 (FCD) を選定することで低騒音化を図ったそのほか駆動装置の外形を真円形状に変更することで潤滑性能の向上を図るとともに駆動装置と台車の接合部分 ( つりボルト ) にハードロックナットを採用することで締め付け力の安定化と作業性の向上を図っている 10 おわりに 9000 形は 2016 年 10 月中旬に 4 編成 10 両を筑紫工場に搬入し各種試験を実施したのち 2017 年 3 月 20 日から営業運転を開始したこれまで長らく親しまれてきた 5000 形をはじめとする既存車同様 9000 形がお客さまをはじめとする沿線の皆様から末永く愛され続ける車両となることを期待している最後に 9000 形の設計製造に関して多大なご助言とご協力をいただいた関係各位に誌面をお借りして厚く御礼申し上げる車両技術 254 号

東京急行電鉄 5050 系 5576 号車次世代ステンレス車両 sustina ま真なべ鍋ひろつぐ宏嗣写真 1 外観 ( 中央の一両が sustina 隣接車両は従来工法の車体 ) 要旨東京急行電鉄株式会社 ( 東急電鉄 ) ではこれまで 5000 系 5050 系 5080 系車両を始め

東京急行電鉄 5050 系 5576 号車次世代ステンレス車両 sustina ま真なべ鍋ひろつぐ宏嗣写真 1 外観 ( 中央の一両が sustina 隣接車両は従来工法の車体 ) 要旨東京急行電鉄株式会社 ( 東急電鉄 ) ではこれまで 5000 系 5050 系 5080 系車両を始めとする軽量オールステンレス構体車両を各路線に順次導入しているまたこれらの車両の導入と並行して東急電鉄と株式会社総合車両製作所