도쿄도 교통국 5500형 전동차 (궤도)
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1. 개요
도쿄도 교통국 5500형 전동차는 1950년대 일본이 미국 PCC 카 기술을 도입하여 제작한 노면 전차이다. 5502호는 1953년, 5501호는 1954년에 제작되었으며, 5503~5507호는 1955년에 제작되었다. 5501호는 페달식 운전 방식, 5502호는 6000형을 기반으로 제작되었으며, 5503~5507호는 5502호를 개량하였다. 5500형은 1967년 폐차되었으며, 5501호는 현재 아라카와 전철 영업소에 보존 전시되어 있다.
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- 도쿄도 교통국의 차량 - 도쿄도 교통국 10-000형 전동차
도쿄도 교통국 10-000형 전동차는 도쿄도 교통국 신주쿠선에서 운행되었던 전동차로, 1971년부터 1997년까지 제작되어 차수별로 차이가 있었으나, 2004년부터 노후화로 인해 교체되어 2018년 2월에 퇴역하였다. - 도쿄도 교통국의 차량 - 도쿄도 교통국 12-000형 전동차
도쿄도 교통국 12-000형 전동차는 도쿄 도영 지하철 오에도선에서 운행되었으며, 알루미늄 합금 차체에 마젠타색 띠를 두르고 리니어 모터 방식을 사용했으며, 1986년부터 2001년까지 총 424량이 제작되어 운행하다가 2016년과 2019년부터 순차적으로 폐차되었다.
| 도쿄도 교통국 5500형 전동차 (궤도) | |
|---|---|
| 기본 정보 | |
![[[아라카와 전차 영업소#도덴 추억의 광장|도덴 추억의 광장]]에 보존되어 있는 도덴 5500형 5501](https://cdn.onul.works/wiki/noimage.png) | |
| 차량 이름 | 도쿄도 교통국 5500형 전동차 |
| 노선 애칭 | 도덴, 도덴 |
| 차량 수 | 1량 |
| 차량 정원 | 96명 (좌석 40명) |
| 크기 | |
| 전체 길이 | 14,300 mm (5501·5502) / 14,360 mm (5503 - 5507) |
| 전체 폭 | 2,440 mm (5501·5502) / 2,436 mm (5503 - 5507) |
| 전체 높이 | 3,874 mm (5501) / 3,861 mm (5502 - 5507) |
| 차량 무게 | 16.5 t (5501·5502) / 17.5 t (5503 - 5507) |
| 사양 | |
| 궤간 | 1,372 mm |
| 전기 방식 | 직류 600 V (가공 전차선 방식) |
| 모터 출력 | 41 kW × 4 (5501·5502) / 30 kW × 4 (5503 - 5507) |
| 구동 장치 | 직각 카르단 (5501) / WN 드라이브 (5502 - 5507) |
| 대차 | 스미토모 금속 공업 FS-501 (5501) / FS-351 (5502) / FS-353 (5503 - 5507) |
| 전동기 | 미쓰비시 전기 MB-1432-A3 (5501) / MB-1432-A2 (5502) / MB-3015-B4 (5503 - 5507) |
| 제어 장치 | 간접식 저항 제어 |
| 제동 방식 | 발전 제동·드럼 브레이크·전자 흡착 브레이크 (5501) / 발전 제동·SM-3 직통 브레이크 (5502 - 5507) |
| 제작 회사 | 나니와 공기 |
2. 개발 및 제조 경위
태평양 전쟁 이후 전후 혼란기에서 전후 복구기에 걸쳐, 도쿄 시민들의 발이었던 도쿄도 전차(도덴)는 승객 급증에 대응해야 했다. 6000형을 대량 생산하고, 기존의 목조 차량들을 6000형과 유사한 설계의 반강철제 차체로 교체하는 등 노력을 기울였다.
그러나 당시 일본의 전차 기술은 1930년대 수준에 머물러 있었고, 세계적인 기술 발전 추세에 뒤처져 있었다. 특히 미국에서는 모터리제이션으로 인한 자동차의 발달에 대응하기 위해 새로운 기술을 적용한 고성능 노면 전차인 PCC 카가 개발되어 사용되고 있었다.
이에 도쿄도 교통국은 일본의 전차 기술 수준을 향상시키기 위해 PCC 카의 제조 라이센스를 구매하여 미국의 최신 기술을 도입, 5500형을 제조하였다.
2. 1. PCC 카 기술 도입
1930년대 미국에서는 자동차의 발달로 노면 전차의 위기가 대두되자, 전차 운영 회사들은 'PCC 카'라는 신기술을 개발하여 대응했다. PCC 카는 저소음, 고성능, 승차감 향상 등 다양한 혁신적인 기술을 적용한 차량이었다.일본은 전차 기술 수준 향상을 위해 PCC 카 기술 도입을 결정하고, 웨스팅하우스 일렉트릭(WH)사로부터 라이선스를 구매했다. 초기에는 WH와 제너럴 일렉트릭(GE)에서 제작한 PCC 카 완제품을 1량씩 수입할 계획이었으나, 일본 기술자들의 조언으로 국산화 계획으로 변경되었다.
도쿄도 교통국은 PCC 카 국산화를 위해 위원회를 구성하고, 미국의 Transit Research Corp.(TRC, PCC 카 개발 위원회 후신)와 기술 라이선스 계약을 체결했다.
2. 2. 5502호의 등장
PCC 카 국산화 계획과는 별도로, 도쿄도 교통국 차량과는 자체적으로 PCC 카에 준하는 방음 대차 및 구동 장치 연구를 진행하고 있었다. 이 연구 결과를 시험하기 위해 6000형 전차의 예산을 전용하여 5502호 전차를 제작했다.[9] 5502호는 미쓰비시 전기제 전장품, 스미토모 금속공업제 대차, 일본차량제조 도쿄 지점(와라비 공장)제 차체로 구성되었으며, 1953년 11월에 준공되었다.[9] 이는 일본에서 5번째로 등장한 카르단 구동 방식 전차였다.2. 3. 5501호와 양산형(5503~5507호) 개발
1954년 5월, 본격적인 국산 PCC 카인 5501호가 완성되었다. 5501호는 일본에서 유일하게 '순정' PCC 카로, 페달식 운전 제어, 차체 스커트, 드럼 브레이크, 레일 압착 브레이크 등 기존 일본 전차에는 없던 기술들이 적용되었다.[10] 그러나 5501호는 잦은 고장과 특수한 운전 방식으로 인해 승무원들의 불만을 샀다.[10] 특히, 제어기 한류 릴레이의 불확실한 동작이 빈번하게 발생했고,[12] 주 전동기·기기실로의 냉각 풍량 부족 등도 문제였다. 대차 역시 제조상의 문제로 떨림 진동이 발생했다.
이에 따라 1954년부터 1955년 사이에 추가 생산된 5503~5507호는 5502호를 개량한 형태로 제작되었다. 페달식 운전 방식 대신 일반적인 마스콘(주간 제어기) 방식을 채택했다. 차체는 세부적인 부분을 제외하고 5502호와 유사하게 만들어졌다.
5501호의 페달식 마스콘에 의한 가속 및 제동 조작은, 이 방식을 채용하는 차량이 5501호 뿐이었기 때문에 숙련될 기회가 적어 승무원들에게 꺼려졌다. 결국 1960년에 차량 공장에서 통상의 종축 마스콘으로 개조되었다.
3. 차체
도쿄도는 처음으로 전체 금속제 차체를 도입했다. 측면은 창문 위에 보강띠가 드러나지 않는 노 헤더 구조이며, 개폐 가능한 측면 창문과 중앙의 문 주머니 창문 아래에는 매우 가는 리브가 띠 모양으로 형성되어 있다.
차체 치수는 5501·5502호가 전장 14,300mm, 전폭 2,440mm이며, 증비차인 5503~5507호는 전장 14,360mm, 전폭 2,436mm로 약간 더 가늘고 길다. 전고는 대차의 차이로 인해 5501호가 3,874mm, 5502호 이후가 3,861mm이다. 5503~5507호의 전장은 도덴 6000형이 아닌 5500형으로 부여된 근거가 되었다.
창문 배치는 도쿄 도덴에서 처음 채택된 좌우 비대칭 구성으로, (1)D5(1)D3 1 1 (D: 객용 출입문, (1): 문 주머니 창문) 형태이다. 오른쪽 끝의 1장은 1장 하강 창문, 왼쪽 끝의 문 주머니 창문은 1장 고정 창문, 중앙의 문 주머니 창문은 상하단 모두 H고무 지지로 고정되어 있다. 이를 제외한 측면 창문은 모두 상단이 H고무 지지의 고정 창문, 하단이 상승식 스틸 새시로 되어 있다. 출입문 폭은 모두 1,000mm이며, 중앙은 가는 창문 2장을 나란히 한 편미닫이문, 운전대 옆은 2장 연절 미닫이문이다. 5503호 이후 5량은 측면 창문 치수가 확대되어 좀 더 경쾌한 디자인을 갖추었다.
차체 앞면 디자인은 PCC카의 디자인을 모방하여 후퇴각이 있는 2장 창문 구성의 유선형으로 되어 있다. 전조등은 창문 아래 중앙에 1등 백열전구를 갖추고 있으며, 미등은 차체 앞면을 기준으로 왼쪽 하단에 상하 2단 각형 등구에 수납되어 설치되었다. 방향막은 기존보다 훨씬 큰 것을 창문 위에 설치했고, 차체 앞면의 미등 반대쪽에 설치된 계통 표시판은 뒤에서 전등으로 비추는 행등 방식을 채택하여 야간 시인성을 높였다.
창문 윗변은 막판보다 약간 안쪽으로 들어가게 하여 소형 차양을 설치하고, 창문 윗변에 경첩을 설치하여 아랫변을 앞으로 밀어냄으로써 개폐 및 통풍이 가능하게 했다.
좌석은 롱 시트이며 형광등 조명을 채택하여, 도덴의 기존 차량에 비해 등수를 늘렸다. 통풍은 차체 지붕 위에 통풍 지붕을 얹고, 그 측면에 설치된 루버를 통해 이루어지며, 차내 환기는 지붕 사이에 등간격으로 3기 설치된 팬데리아로 이루어진다. 또한, 마이크식 방송 장치를 도덴에서 처음으로 채택했다.
도장은 캐피탈 크림을 기본으로 하고, 진홍색의 가는 띠를 창문 아래에 둘렀다.
3. 1. 5501호와 5502호 이후의 차이점
5501호는 PCC 카 표준 대차를 장착하여 차체 측면 대차 부분을 스커트로 가린 깔끔한 디자인을 채택했다. 반면 5502호 이후는 일반적인 아웃사이드 프레임 구조의 대차를 장착하여 축상자나 측량 등의 간섭을 피하기 위해 대차 주변의 스커트를 잘라내고 대차 틀을 노출시켰다.[9]5501호는 개폐 가능한 2단 창문에 보호봉이 없지만, 5502호 이후에는 보호봉을 1개 하단에 설치했다.
| 항목 | 5501호 | 5502호 이후 |
|---|---|---|
| 대차 | PCC 카 표준 대차 (FS501) | 일반적인 대차 (FS351, FS353) |
| 대차 주변 스커트 | 전체를 가림 | 대차 틀 노출을 위해 일부 잘라냄 |
| 창문 아래 보호봉 | 없음 | 있음 |
4. 주요 기기
미쓰비시 전기(三菱電機)가 WH사(社)로부터 라이선스를 받아 제작한 5500형은 5501호, 5502호, 5503~5507호에 각각 다른 기기를 탑재했다.[9] 5501호는 특허 문제로 일부 미국제 부품을 사용했다.[10]
5501호는 제어기에 의한 발전 제동 외에 드럼 브레이크[11]와 비상용 레일 압착 브레이크(전자 흡착 브레이크)를 탑재했다. 5502호 이후에는 발전 제동을 상용·비상용으로 탑재했지만, 구동 장치 차이로 인해 차륜 답면 브레이크를 기초 제동 장치로 하는 SM-3 직통 브레이크를 병용했다.
4. 1. 주전동기
미쓰비시 전기(三菱電機)가 WH사(社)로부터 라이선스를 받아 제조한 직류 직권 정류자 전동기를 4기 탑재했다.[9] 각 그룹별 주전동기 제원, 구동 방식, 잇수비는 다음과 같다.| 차량 번호 | 전동기 형식 | 1시간 정격 출력 (단자 전압 300V 시) | 정격 회전수 | 구동 방식 | 잇수비 |
|---|---|---|---|---|---|
| 5501 | 미쓰비시 전기 MB-1432-A3 | 41kW | 1,614rpm | 직각 카르단 구동 | 43:6 = 7.17 |
| 5502 | 미쓰비시 전기 MB-1432-A2 | 41kW | 1,620rpm | WN 드라이브 | 98:17 = 5.76 |
| 5503 - 5507 | 미쓰비시 전기 MB-3015-B4 | 30kW | 1,600rpm | WN 드라이브 | 113:15 = 7.53 |
양산차(5503 - 5507)에서는 5502의 기본 구성을 따랐지만, 주 전동기의 1시간 정격 출력을 약 75%로 낮췄다.[9]
4. 2. 제어기
5501호는 99단 초다단식 드럼형 제어기(액셀러레이터)를 탑재하고 있으며, 운전대 발판 페달식 주간 제어기로 조작한다. 오른쪽부터 액셀러레이터(가속), 브레이크(제동), 데드맨 페달이 설치되어 있으며, 자동차처럼 오른발로 액셀러레이터, 브레이크 페달을 조작한다[10]. 왼발은 항상 데드맨 페달을 밟고 있으며, 밟는 힘이 약해지면 비상 제동이 작동한다[10]. 이러한 장치 때문에 5501호는 제어 전원 전압이 미국의 전차에서 일반적이었던 직류 32V이다.5502호 이후는 미쓰비시 전기 제 AB 단위 스위치식 제어기를 탑재하고 있으며, 주간 제어기도 손으로 핸들을 조작하는 일반적인 종축식 마스콘을 탑재한다. 이쪽의 제어 전원 전압은 일본 표준인 직류 100V이다.
두 방식 모두 운전대에 설치된 마스콘의 지시에 따라 주전동기 전류량 저하를 감시하는 리미터 릴레이(한류 릴레이)의 작용으로 차체 하부의 주 제어기가 자동으로 마스콘의 지시 단수까지 진행하는 간접 자동 제어 방식(자동 가속 제어)을 채용하고 있다. 주전동기는 동일 대차 내의 2기를 영구 직렬 접속으로 한 2군을 영구 병렬 접속으로 하여, 저항의 삽입/차단에 의한 전압 제어만으로 가속을 제어한다.
4. 3. 대차
5501호는 TRC 사가 설계한 PCC 카용 표준 대차인 B-3형을 기반으로 한 스미토모 금속 FS501 대차를 장착했다. 인사이드 프레임(내측 대차틀) 구성이며, 일체 주강제 대차 틀을 사용했다. 5502호는 스미토모 금속의 일체 주강제 아웃사이드 프레임(외측 대차틀) 구성 축 스프링 대차인 FS351(도쿄도 교통국 형식 D-19)을 장착했다. 5503호 이후는 FS351을 소폭 개량한 FS353 대차를 장착했다. 모든 차량은 탄성 차륜을 사용했다.[9]4. 4. 제동 장치
5501호는 미국 PCC카의 라이선스에 따라 제조되었기 때문에 제어기에 의한 발전 제동 외에 드럼 브레이크[11]와 비상용 레일 압착 브레이크(전자 흡착 브레이크)를 탑재했다.[10]5502호 이후에는 발전 제동을 상용·비상용으로 탑재했지만, 구동 장치의 차이도 있어 기존대로 차륜의 답면 브레이크를 기초 제동 장치로 하는 SM-3 직통 브레이크를 병용하였다.
4. 5. 집전 장치
준공 당시에는 전 차량 모두 다이아몬드형 팬터그래프를 탑재하였다.[1]5. 운용과 폐차
5500형 전차는 구조가 특수하고 차체가 커서 1계통 이외의 노선에는 운행할 수 없었으며, 다른 도덴 차량과 비교해 전장품 구조가 특수하여 보수가 번거로웠다. 이 때문에 1967년 1월 제1차 도덴 본격 철거와 함께 폐차되었다.[1] 시바우라에 있던 차량공장에 가까운 미타 차고에 배치된 것도 이러한 이유 때문이었다.[1]
5. 1. 폐차
1967년 12월, 도덴 1차 철거와 함께 5500형 전차는 폐차되었다.[1] 5500형 전차는 특수한 기기와 큰 차체 때문에 다른 노선으로 운행할 수 없었고, 다른 도덴 차량과 비교했을 때 전장품 구조가 특수하여 보수에 어려움이 있었다.[1]5501호를 제외한 나머지 차량(5502~5507호)은 폐차 및 해체되었고, 5501호는 우에노 공원에 보존 전시되었다.[1] 그러나 옥외 전시로 인해 노후화가 진행되어 1991년에 아라카와 차고로 이동하여 복원 공사를 받았다.[1] 이후 다시 옥외에서 보존되었으나 차체가 상당히 부식되었다.[1] 2007년 3월, 5501호는 재정비를 거쳐 5월 26일부터 개장된 도덴 오모이데 광장에 전시되어 보존되고 있다.[1]
5. 2. 5501호 보존
5501호는 우에노 공원에 보존되었으나, 옥외 전시로 인해 노후화가 진행되었다. 1989년 아라카와 차고로 이동되었으며, 1991년에 복원공사가 실시되었다.[1] 다시 옥외에서 보존되었으나 차체가 상당히 부식되었다.[1] 2007년 5월 26일부터 개장된 도덴 오모이데 광장에 전시를 위해 재정비되었다.[1]도덴 오모이데 광장에는 5501호와 도쿄도 교통국 7500형 7504호가 함께 전시되어 있으며, 갤러리로 활용되고 있다. 2019년 5월에는 5501호가 노란색 바탕에 빨간색 띠로 재도색되었다.
참조
[1]
서적
東京版アーカイブス 「あの頃のニュース発掘」
朝日新聞社
2007-03
[2]
뉴스
「『音なし都電』がお目見え きのう芝浦-銀座間で試運転」
朝日新聞
1953-11-17
[3]
문서
[4]
문서
[5]
문서
[6]
문서
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문서
[8]
문서
[9]
문서
[10]
서적
私鉄全線全駅
主婦と生活社
1980
[11]
문서
[12]
문서
[13]
웹사이트
都電おもいで広場5501号車の塗装について
https://www.kotsu.me[...]
東京都交通局
2019-05-15
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