도쿄도 교통국 5500형 전동차 (철도)

1. 개요

도쿄도 교통국 5500형 전동차는 도에이 지하철 아사쿠사선에서 운행하는 18m급 3도어 스테인리스강 차체 전동차이다. 일본교통기술의 Sustina S13 시리즈를 기반으로 제작되었으며, 가부키의 구마도리를 이미지한 디자인과 로즈 핑크색 라인 컬러를 특징으로 한다. 5500형은 2018년 6월 30일부터 운행을 시작했으며, 2021년 7월 기준 27개 8량 편성으로 운행된다. 주요 기기로는 미쓰비시 전기제 SiC-MOSFET 파워 모듈을 사용한 VVVF 인버터 제어, 155kW 출력의 전폐식 농형 삼상 유도 전동기, 후지 전기제 SIV, 크노르-브렘제제 오일 프리 공기 압축기 등을 탑재했다. 운행 노선은 아사쿠사선, 게이큐 본선, 게이큐 공항선, 호쿠소선 및 게이세이 선이며, 2022년 2월부터 나리타 스카이 액세스선에서도 운행한다.

2. 디자인

5500형은 일본교통기술(J-TREC)의 "Sustina S13 시리즈"를 기반으로 제작된 18m 길이의 3도어 스테인리스강 차체 열차이다. 도에이 5300형에 비해 최고 운행 속도가 120km/h로 향상되었으며, 탄화 규소 기반 MOSFET를 사용하는 2레벨 VVVF 인버터로 제어되는 에너지 효율적인 3상 유도 전동기를 사용한다.

2.1. 외관

"일본다움과 속도감이 느껴지는 차량"을 개발 컨셉으로, 아사쿠사선 리뉴얼 프로젝트의 일환으로 도입되었다. 가부키의 구마도리를 모티브로 디자인되었으며, 국제적으로 일본을 상징하고 아사쿠사선과 연관이 있다. 창 주변은 검은색으로 도색하고, 도어 포켓 부분은 금색 라인으로 포인트를 주었다. 측면 출입문 창문은 독특한 형태를 하고 있다. 차체 상부의 라인과 문의 색상은 로즈 핑크색이 채용되었는데, 아사쿠사선의 차량에서 라인 컬러와 같은 도색이 채용된 것은 본 형식이 처음이다.

전조등은 입자형 LED 10등으로 구성되어 있으며, 안쪽 4등은 로우 빔, 바깥쪽 6등은 하이 빔 역할을 한다.

차체 구조는 종합 차량 제작소의 스테인리스 차체 브랜드인 sustina (사스티나)에 의한 경량 스테인리스 차체를 채용했다. 차체는 만일의 충돌 사고 발생을 고려한 구조를 채용하고 있다.

2.2. 내부

차내는 흰색 화지를 기본으로 한 내장판을 사용하고, 처면 벽에는 대나무 무늬를 넣어 일본풍 분위기를 연출했다. 바닥 깔개는 짙은 갈색이며, 출입구 부분은 노란색으로 구분하였다. 도쿄의 전통 공예품인 에도기리코 등의 무늬와 함께, 연선 유래의 일러스트를 사용하여 차분한 일본풍 분위기 속에서도 재미를 느낄 수 있도록 했다.

측창은 UV·IR 컷의 녹색 유리로, 차단부는 고정식 1매 창, 7인석 좌석부는 2분할되어 있으며 그 한쪽이 개폐 가능한 하강창으로 되어 있다。 좌석 표지는 일반석(각 출입문 사이의 7인석) 등받이는 적색 계열, 우선석(연결면 쪽 4인석 또는 2인석)은 청색 계열이며 좌면은 귀갑 무늬의 회색으로 했다。 객실 문 안쪽은 스테인리스 마감으로, 문 유리에는 복층 유리를 사용하고 있다。

측창 커튼 및 연결면 관통문에는 매화, 불꽃놀이, 센소지의 제등, 니혼바시, 가마, 가부키의 구마도리, 일본 인형 등 연선 유래 일러스트를 넣고 있다. 실내등에는 LED 조명을 채용하고 있다。 각 차량의 객실 천장 4곳에 방범 카메라를 설치하고 있다。

좌석은 롱 시트로, 1인당 좌석 너비가 475 mm(기존 5300형보다 15mm 넓음)의 버킷 시트로 하고 있다。

양쪽 선두차에는 휠체어 공간, 중간차에는 프리 공간을 설치하고 있다。 이러한 공간에는 난방기, 비상 통보 장치, 2단식 손잡이를 갖추고 있으며, 휠체어 공간에만 휠체어 고정 기구를 갖추고 있다.

문 닫는 장치(도어 엔진)에는 후지 전기제 랙 앤 피니언(FCPM) 방식이 채용되었다。 직통 상대에 맞춰 양단만 또는 중앙만을 개방하는 기능을 가진다。 공조 장치는 미쓰비시 전기제 집중식 50000kcal/h 출력품을 각 차 1대 탑재한다(TCL-1E형)。공기 청정기도 장비하고 있다.
차내 각 출입문 상단에는 17인치 액정 디스플레이(LCD)를 사용한 차내 안내 표시기를 설치했다. LCD 화면은 2대가 설치되어 있으며, 왼쪽은 광고동영상용(애칭: 치캇토 비전), 오른쪽은 목적지 안내, 환승 안내 등 여객 안내용으로 사용한다.

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2.3. 운전실

승무원실은 속도계, 압력계 및 표시등을 없애고 액정 모니터에 표시하는 글래스 콕핏 방식을 채택했다. 마스콘 핸들은 T자형 원 핸들 방식으로, 력행 1~5노치, 상용 브레이크 1~7단, 비상으로 되어 있다. 력행·상용 브레이크 모두 5300형보다 노치 수를 늘렸다.

승무원실 안에는 비상용 사다리가 있으며, 선두차 객실 좌석 아래에도 비상용 사다리를 수납하여 객실 출입문 부분에 걸쳐 피난에 사용할 수 있다. 차장 스위치는 기존의 기계식 대신 간접 제어식(릴레이식)을 채용했다.

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3. 기술 사양

5500형은 일본교통기술(J-TREC)에서 제작한 18m 길이의 3도어 스테인리스강 차체 전동차로, "Sustina S13 시리즈"에 속한다. 탄화 규소 기반 MOSFET를 사용하는 2레벨 VVVF 인버터로 제어되는 에너지 효율적인 3상 유도 전동기를 사용한다. 최고 운행 속도는 120km/h이다.

3.1. 성능

5500형은 기존 도에이 5300형 전동차의 최고 운행 속도인 110km/h보다 향상된 120km/h로 운행한다. 미쓰비시 전기제 풀 SiC-MOSFET 파워 모듈 소자를 사용한 2레벨 VVVF 인버터 제어를 채용했다. 각 전동차에 제어 장치를 탑재하는 1C4M 제어 방식(TINV-1B형)이다. 주 전동기는 155kW 출력을 가진 미쓰비시 전기제 MB-5160-C형(도 형식: TIM-1B형) 전폐식 농형 삼상 유도 전동기이다.

보조 전원 장치는 후지 전기제의 정격 출력 260kVA 정지형 인버터 (SIV)를 탑재하고 있다(CDA173형·삼상 교류 440V 출력). 공기 압축기는 독일·크노르-브렘제제 오일 프리 왕복식을 사용하고 있다(VV180-T ASU형·토출량 1300L/min). 소음 저감을 위해 상자에 수납되어 있다.

대차는 직통 규격에 따른 종합 차량 제작소제의 볼스터 부착 축량식 공기 용수철 대차를 사용하고 있다. 형식은 전동 대차는 T-1D형(선두차·메이커 형식 TS-842형) 및 T-1E형(중간차·메이커 형식 TS-842A형), 부수 대차는 T-1F형 (TS-843형) 또는 T-1G형 (TS-843A형)이다. 기초 브레이크는 편압식 유닛 브레이크 외에 부수 대차에서는 1축 1매의 디스크 브레이크를 병용하고 있다.

선두 차량은 제어 전동차로 하고 있지만, 연결기는 기존 차량의 병형 자동 연결기가 아닌, 도영 지하철 신주쿠선 10-300형에서도 채용된 전기식 밀착 연결기로 변경되었다. 병설되어 있는 전기 연결기는 본 형식끼리뿐만 아니라 게이큐 차량과의 구원에도 대응한다. 집전 장치 (팬터그래프)는 도요 전기 제조제의 PT7180-A형 싱글 암식을 3·6호차에 탑재한다.

3.2. 주요 기기

제어 장치는 미쓰비시 전기제 풀 SiC-MOSFET 파워 모듈 소자를 사용한 2레벨 VVVF 인버터 제어를 채용했다. 각 전동차에 제어 장치를 탑재하는 1C4M 제어 방식(TINV-1B형)이다. 주 전동기는 미쓰비시 전기제 MB-5160-C형(도 형식: TIM-1B형) 전폐식 농형 삼상 유도 전동기이며 155kW 출력을 갖는다.

보조 전원 장치는 후지 전기제의 정격 출력 260kVA 정지형 인버터 (SIV)를 탑재하고 있다(CDA173형·삼상 교류 440V 출력). 공기 압축기는 독일·크노르-브렘제제 오일 프리 왕복식을 사용하고 있다(VV180-T ASU형·토출량 1300L/min). 소음 저감을 위해 상자에 수납되어 있다.

대차는 종합 차량 제작소제의 볼스터 부착 축량식 공기 용수철 대차를 사용하고 있다. 형식은 전동 대차는 T-1D형(선두차·메이커 형식 TS-842형) 및 T-1E형(중간차·메이커 형식 TS-842A형), 부수 대차는 T-1F형 (TS-843형) 또는 T-1G형 (TS-843A형)이다. 기초 브레이크는 편압식 유닛 브레이크 외에 부수 대차에서는 1축 1매의 디스크 브레이크를 병용하고 있다.

선두 차량은 제어 전동차로 하고 있지만, 연결기는 기존 차량의 병형 자동 연결기가 아닌, 도영 지하철 신주쿠선 10-300형에서도 채용된 전기식 밀착 연결기로 변경되었다. 병설되어 있는 전기 연결기는 본 형식끼리뿐만 아니라 게이큐 차량과의 구원에도 대응한다. 집전 장치 (팬터그래프)는 도요 전기 제조제의 PT7180-A형 싱글 암식을 3·6호차에 탑재한다.

4. 편성 구성

2021년 7월 현재, 이 차량은 27개 8량 편성으로 운행하고 있다. 편성 구성은 전동차(M) 6량과 무동력 부수차(T) 2량으로 이루어져 있다. 1호차는 니시마고메 방면(남쪽)에 위치한다.

* 3호차와 6호차에는 각각 2개의 싱글 암형 팬터그래프가 설치되어 있다.
* 범례
** VVVF: 제어 장치, SIV: 보조 전원 장치, CP: 공기 압축기, BT: 축전지



차량 번호는 4자리 숫자 뒤에 하이픈을 두고 1자리 숫자를 배치하며, 4자리 중 앞의 2자리는 형식을, 뒤의 2자리는 편성 번호를, 하이픈 뒤의 1자리는 편성 내의 순위를 나타낸다. 순위를 나타내는 숫자는 니시마고메 방면에서 1 - 8의 순서로 붙어 있으며, 현차의 표기는 소문자(예: 5501-8)로 되어 있다. 예를 들어 5502-3은 제2편성의 3번째 차량을 나타낸다.

5. 운행 노선

2018년 6월 30일부터 도에이 지하철 아사쿠사선, 게이큐 본선, 게이큐 공항선, 호쿠소선 및 게이세이 선 직통 운행에 투입되었다. 초기에는 자체 노선인 센가쿠지 - 니시마고메 구간을 왕복 운행했다.

2018년 9월 3일부터 자체 노선 전 노선으로 운행 범위를 확대함과 동시에 게이세이 선·호쿠소 선 내에서의 영업 운전을 시작했다. 2018년 9월 18일에는 게이큐 선 내에서의 영업 운전도 시작했다. 2022년 2월 26일에는 나리타 스카이 액세스선 운행에도 투입되었다.

6. 도입 역사

2016년 12월 6일, 도쿄도 교통국은 신형 전동차에 대한 초기 정보를 공식 발표했다. 2017년 8량 1편성이 도입되었고, 2018년 봄 운행을 시작할 예정이었다. 2018년에는 7개 편성이 추가 도입되었다. 2017년 12월 9일 '도영 페스타'에서 공개되었다.

2018년 6월 30일, 시운전을 거쳐 영업 운전을 시작했다. 초기에는 센가쿠지-니시마고메 구간만 왕복 운행했다. 2018년 8월 6일 게이세이 선, 8월 22일 호쿠소 선 승무원 훈련을 실시했다. 2018년 9월 3일 자체 노선 전 구간 및 게이세이 선·호쿠소 선 영업 운전을 시작했고, 9월 18일 게이큐 선 영업 운전도 시작했다.

2016년 계획에 따르면, 2021년까지 총 27개 편성을 도입할 예정이었다. 2017년 1개 편성, 2018년 7개 편성이 도입되었다. 2019년 계획에서는 2019년과 2020년 각각 7개 편성, 2021년 5개 편성을 도입하여 총 27개 편성을 완료했다.

2023년 6월 5일, 마고메 차량 검수장에서 출고 작업을 하던 5507F 편성이 탈선하는 사고가 발생했다. 이 사고로 5~8호차가 2024년 5월 해체되었다.

7. 기타

5500형 등장을 기념하여, 유튜브 도에이 교통 공식 채널에서 쇼치쿠와 협력하여 가부키 콜라보레이션 동영상(KABUKI UNDERGROUND)을 제작, 공개했다.

5500형은 도에이 지하철 아사쿠사선 뿐만 아니라 게이큐 본선, 게이큐 공항선, 호쿠소선, 게이세이 선, 나리타 스카이 액세스선 등 여러 철도 회사와 직결 운행을 통해 다양한 노선에서 운행되고 있어, 도쿄 수도권의 광역 교통 네트워크에서 중요한 역할을 담당하고 있다. 특히, 게이큐의 에어포트 쾌특이나 게이세이의 액세스 특급 등 공항 접근 노선에도 투입되어, 나리타 공항 이용객들에게 편리한 서비스를 제공하고 있다.