도쿄 지하철 10000계 전동차
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1. 개요
도쿄 지하철 10000계 전동차는 도쿄 메트로 부도심선, 유라쿠초선 등을 운행하는 전동차로, 히타치 제작소의 A-train 기술을 기반으로 제작되었다. 300계 전동차의 외관을 계승하면서 알루미늄 차체와 삼차원 깎아내기 가공을 통해 충돌 안전성을 강화했다.
외관은 독일 산업 디자이너 알렉산더 노이마이스터가 디자인했으며, 3색 LED 행선 표시기와 LCD 차내 안내 모니터를 갖췄다. 10량 또는 8량 편성으로 운행하며, 8량 편성 운행 시 10400형과 10500형이 제외된다. 2006년부터 유라쿠초선에서 운행을 시작했으며, 이후 부도심선, 도부 철도, 세이부 철도, 도큐 도요코선, 요코하마 고속철도 미나토미라이선 등으로 운행 노선을 확대했다.
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| 도쿄 지하철 10000계 전동차 | |
|---|---|
| 기본 정보 | |
 | |
| 운행 노선 | 도쿄 지하철 유라쿠초 선 도쿄 지하철 후쿠토신 선 도부 도조 선 세이부 유라쿠초 선 세이부 이케부쿠로 선 도큐 도요코 선 미나토미라이 선 |
| 운행 개시 | 2006년 9월 1일 |
| 퇴역 | 현재 운행 중 |
| 제조사 | 히타치 |
| 차체 | A-트레인 알루미늄 차체 |
| 대체 차량 | 도쿄 지하철 7000계 전동차 |
| 차량 정보 | |
| 차량 수 | 360량 (36개 편성) |
| 편성 | 10량 편성 (5M5T), 8량 편성 가능 (4M4T) |
| 수용 인원 | 1,518명 (10량 편성 기준), 좌석 522석 |
| 차량 번호 | 01-36 |
| 차체 크기 | |
| 길이 | 20,470 mm (선두차) 20,000 mm (중간차) |
| 폭 | 2,800 mm |
| 높이 | 4,045 mm |
| 문 | 한쪽 면당 4개 |
| 성능 | |
| 최고 속도 | 80 km/h (도쿄 메트로 노선) 105 km/h (세이부 노선) 100 km/h (도부 노선) 120 km/h (설계 최고 속도) |
| 가속도 | 3.3 km/h/s |
| 감속도 | 3.5 km/h/s (일상 제동) 4.5 km/h/s (비상 제동) |
| 무게 | 294.8톤 |
| 전기 시스템 | |
| 전력 공급 방식 | 직류 1,500V 가공 전차선 |
| 집전 방식 | 팬터그래프 |
| 견인 전동기 | 20 × MM-I11A2 165 kW 3상 교류 유도 전동기 |
| 견인 제어 장치 | 미쓰비시 전기 IGBT-VVVF 인버터 PG 센서리스 제어 MAP-178-15V150, MAP-174-15V151 |
| 총 출력 | 3.3 MW |
| 제동 장치 | |
| 종류 | 전자 제어 공기 브레이크와 회생 제동, 순수 전기 제동 |
| 대차 | |
| 종류 | FS-777 (전동차) FS-777T (부수차) FS-777CT (선두차) |
| 신호 장치 | |
| 종류 | 신 CS-ATC ATO ATC-P T-DATC 도부 ATS 세이부 ATS |
| 연결기 | |
| 종류 | 시바타 |
2. 디자인
도쿄 지하철 10000계 전동차는 2008년 후쿠토신 선 개통에 따른 운행 횟수 증가와 유라쿠초 선 7000계 전동차의 후쿠토신 선 대응 개조 시 예비 차량 확보를 위해 제작되었다. 도쿄 메트로 출범 이후 최초의 신형식 차량으로, '신생·변혁'을 주제로 설계되었다.[53]
차체는 히타치 제작소의 알루미늄 합금제 올 더블 스킨 구조(A-train)를 채택하여 경량화를 이루었다. '쾌적성 향상', '사용 편리성 향상', '재활용성 향상', '화재 대책 강화', '차체 강도 향상', '비용 저감과 유지보수 저감'을 컨셉으로 설계되었다.
차체 구조는 모든 구체(지붕, 프레임, 측구체 등)를 더블 스킨 중공 압출형재로 구성하고, 마찰 교반 접합(FSW) 방식으로 접합했다. 재질은 폐차 시 재활용을 고려하여 단일 알루미늄 합금을 사용했다.
히비야 선 나카메구로 역 탈선 사고 이후 강화된 충돌 사고 대책을 반영하여, 선두차 전면 측면 부분과 관통로 측 기둥을 알루미늄 판재 3차원 절삭 가공으로 강화하고, 지붕 구체와 프레임을 강화 접합하는 구조를 채택했다. 측면 구체의 더블 스킨과 바닥 윗면 결합부를 MIG 용접과 FSW 접합으로 모재화하고, 차체 단부 모 기둥은 두께를 늘리고 삼각형 단면 구조로 만들어 차체 프레임에서 지붕 구체까지 관통시켜 측구체에 직접 접합하는 구조를 채택하여 차체 강도를 높였다.
대구 지하철 화재 사고를 교훈 삼아 불연, 난연성을 강화하고, 수지 부품의 용융 적하와 유독 가스 발생 방지 등 구조와 재질을 재검토했다. 관통로의 대형 유리창, 소화기 및 비상 코크 위치를 알기 쉽게 배치했다. 차량 가격은 1편성 10량 기준 약 12억원이다.
당초 2007년까지 10량 편성 20개(200량)가 제조될 예정이었으나, 계획 변경으로 2009년까지 10량 편성 36개(360량)가 도입되었다.
완성 당시에는 유라쿠초 선에 먼저 투입되었으나, 후쿠토신 선 운용을 고려하여 자동 열차 운전 장치(ATO)와 스크린도어를 사용한 1인 승무 대응 기기를 탑재했다(1차 도입분은 일부 기기 준비 공사만).
연결기는 선두부는 돌기식 밀착 연결기, 중간부는 반영구 연결기를 사용한다. 후쿠토신 선은 10량 편성과 8량 편성으로 운행되는데, 10000계는 10량 편성에서 중간차 2량을 제외한 8량 편성 운용이 가능하다. 제01~05편성은 분할 작업이 쉽도록 돌기식 밀착 연결기를 채택했으나, 이후 차량은 반영구 연결기 구조로 변경되었다.[56]
2. 1. 외관
전면 형상은 '신생·변혁'을 주제로 하여 새로운 맛과 향수가 공존하는 둥근 라운드형으로 디자인되었다. 프런트 실드는 곡면 유리로 구성되어 '신규성·미래감'을 나타내며, 하부에는 둥근 배장기가 설치되어 있다. 준공 당시 중앙 관통문 상부, 종별 표시기와 행선 표시기 사이에 작은 창이 있었으나, 후에 1인 승무 기기 탑재로 인해 검은 시트로 가려졌다. 현재도 그 작은 창의 존재를 확인할 수 있다.[56]디자인은 도쿄 메트로 발족 이후 최초의 신형식 차량임을 고려하여, 마루노우치 선용으로 설계된 300형을 모티브로 하였다. 전면 좌우의 전조등과 미등은 열쇠 구멍 형상으로 300형의 디자인을 떠올리게 한다. 특히 300형은 '지하철의 대명사'로 불릴 만큼 철도 역사에 남는 차량이었기에, 10000계 전동차도 그러한 차량이 되기를 바라는 염원이 담겨 있다.[53]
전조등에는 HID 램프가 사용되었으며, 5000계 이래 중앙 관통문에 플러그 도어 구조의 비상구가 설치되었다. 운전대 공간을 넓히기 위해 실내 측 승무원실 칸막이 출입문은 진행 방향 오른쪽으로 치우쳐 있으며, 통로는 운전실 내부를 비스듬히 통과한다. 이러한 정면 관통 형상은 사고 발생 시 구호 차량 연결을 통해 원활한 열차 간 통행을 가능하게 하기 위한 것이다.
경적은 도쿄 메트로 최초로 리듬 계열 차량의 의미를 담아 긴자선 구형차에 탑재되었던 트롬본 피리(호루라기)를 채용했다. 이는 일본 각지의 노면 전차에도 채용 사례가 많은데, 다소 목쉰 음색의 피리와 최신 디자인의 대형 통근형 차량 조합은 매우 희귀한 사례이다.
차체의 라인 컬러는 후쿠토신 선의 갈색(브라운)을 기반으로 유라쿠초 선 노선 색상인 금색(골드)과 흰색의 가는 라인을 두르고 있다. 1차 도입분에는 전면에 금색 띠가 배치되었지만, 2차 도입분 이후에는 생략되었다.
당초 정면 유리 차장대 측에는 도쿄 메트로 마크(심벌 마크)가 제01~제12편성에 부착되었으나, 제13편성 이후에는 생략되었고, 제01~제12편성도 나중에 제거되었다. 측면에는 각 차량 측면 창 위에 1군데 판 모양의 마크가 부착되었다. 차량 번호는 은색 기사 문자를 사용하여 정면은 관통문 아래, 측면은 도어포켓부에 배치되어 있다.
행선 표시기와 종별 표시기는 명조체의 3색 LED식이다. 전면에는 행선 표시기와 운행 번호·종별 표시기가 따로 있다. 종별·운행 표시기는 일체화되어 있지만, 운행 표시가 왼쪽으로 치우친 것은 오른쪽에 로마자 병기의 종별 표시 때문이다. 측면 표시기에는 도부 50000계와 마찬가지로 호차 표시도 되어 있다. 행선 표시는 운전대의 TIS 모니터 화면에서 설정한다.
당초 각역 정차의 경우 종별 표시는 하지 않았으나, 2008년 6월 13일부터 각역 정차에서도 '각정(Local)'을 표시하게 되었다.[69] 도부 철도 도조 선 직통의 각역 정차는 와코시에서 '각정'에서 '보통'으로 전환된다. 타 회사 직통 노선에서는 스위치와 호차 표시 사이에 '유라쿠초 선 직통', '후쿠토신 선 직통', '도부 철도 도조 선 직통', '세이부 철도 이케부쿠로 선 직통', '도쿄 급행 전철 도요코 선 직통', '시부야, 이케부쿠로 방면' 등의 사인이 표시된다.[70] 그 아래에는 직결 운행 노선 내의 종별을 알 수 있게 '지하철 선내 급행', '도조 선내 각역 정차', '세이부 선내 쾌속', '도요코 선 내 특급' 등도 표시된다.
차량 외부 스피커를 탑재하여 승무원이 외부 안내 방송이나 승하차 촉진 방송을 내보낼 수 있다.
열차는 히타치 제작소에서 "A-train" 개념을 적용한 알루미늄 차체로 제작되었다. 10000계는 민영화 이후 도쿄 메트로를 위해 제작된 최초의 신형 모델이었다. 전두부 디자인은 마루노우치 선에서 처음 사용된 300계 열차의 외관을 연상시키도록 의도되었다.[1]
2004년에 완성된 도자이 선의 05계 13차량을 기반으로, 알루미늄 합금제 올 더블 스킨 구조의 중공 압출 형재로 구성되어 있으며, 이러한 부재를 20m 일괄적으로 마찰 교반 접합 (FSW)으로 접합하고 있다.
히비야 선 탈선 충돌 사고 이후 제조된 차량에서 충돌 사고 대책을 강화하고 있다. 본 계열에서는 선두차 전면의 측면 부분과 관통 통로 기둥에 대해 알루미늄 판재에서 삼차원 깎아내기 가공으로 부재 자체를 강화하고, 더욱이 지붕 구조체와 대차를 견고하게 접합하는 구조를 채택, 측면 구조체의 더블 스킨과 바닥 상면의 결합부를 MIG 용접과 FSW 접합으로 견고하게 결합함으로써 모재화를 실시했다. 차체 단부의 모서리 기둥은 두께를 더하고, 또한 삼각형의 단면 구조로 하여, 이를 차체 대차에서 지붕 구조체까지 관통시키고, 더욱이 측면 구조체에 직접 접합하는 구조를 채택했다. 이러한 구조로 차체 강도의 향상을 도모하여, 만일의 충돌 사고 시에도 차체의 손상을 저감시키는 구조로 했다. 차량 간에는 전락 방지 호로를 설치한다.
연결기는 선두부는 회리자식 밀착 연결기, 중간부는 반영구 연결기를 사용하고 있다. 부도심선은 10량 편성 및 8량 편성으로 운전되고 있으며, 본 계열은 10량 편성에서 6호차 및 7호차의 2량을 빼내어 8량 편성으로의 운용을 가능하게 하고 있다. 이는 제01 - 05편성의 10300형 · 10400형 차량 간 및 10500형 · 10600형 차량 간에서는 분할 작업이 용이한 회리자식 밀착 연결기를 채용함으로써 대응하고 있다. 단, 8량 편성으로 운용하는 차량은 5편성으로 충분하므로, 06편성 이후의 차량에서는 해당 부분을 반영구 연결기 구조로 하고 있다.[15]
외관은 독일의 산업 디자이너 알렉산더 노이마이스터가 디자인을 감수했다.[16] 프런트 쉴드는 단차가 없는 삼차원 곡면 유리로 구성되어 있으며, 유리 구체를 연상시키는 조형으로 되어 있다.
2. 2. 실내
실내는 "선진적인 특징의 고품질"과 "쾌적하고 이용하기 편한 실내"를 디자인 컨셉으로 하였다.[53]형광등과 공기 조절 덕트 배치[59] 문제로 천장 높이는 07계보다 185mm 높은 2,415mm가 되었다. 공기 조절 덕트는 측면에 배치되어 중앙부만 높은 볼록형이다. 이 때문에 라인데리아(보조 송풍기)는 침목 방향으로 설치되어 선두차에 7대, 중간차에 8대 설치되었다. 라인데리아 설치 부분 측면은 스테인리스 경면 마감재를 사용하여 천장부를 관통하는 듯한 디자인으로 되어 있다.
조명은 천장 높이 변화로 수직면에 형광등을 설치했다. 1차 도입분은 천장에 매설되는 형태로 설치되었으나, 조도 분포 개선을 위해 2006년 11월-12월에 모든 편성이 스페이서를 사용한 현재 상태로 변경되었다.
실내는 알루미늄 합금 금속면을 강조하면서, 일부에 따뜻한 색(오렌지색 등)을 배치하여 금속의 차가운 느낌을 줄였다. 측면 방향, 승무원실 칸막이는 금속을 상징하는 은색 계열, 연결면은 밝은 나뭇결 화장판을 사용했다. 중앙 천장부는 은색 계열, 천장 측면의 공기 조절 덕트부는 흰색이다. 바닥재는 밝은 오렌지 계열로 통일되어 있다.
좌석은 오렌지색 마감이며 1인분 폭이 460mm인 편심 부착식(세퍼릿 타입)이다. 우선석 부근은 파란색 마감으로 일반석과 구분된다. 편성 중 2호차와 9호차에는 휠체어 공간이 있다. 측면 창은 차량 단부측이 고정 창, 출입문 사이 2분할 창은 개폐 가능한 하강 창이다. 모두 차광용 커튼이 부가되어 있다.
승객용 출입문은 실내측도 치장판 마무리로, 출입문 유리는 단일판 유리 구조이다. 제12편성부터 각 승객용 출입문에 '1호차 1번 문' 등으로 표기된 점자 스티커가 부착되었다. 2009년 3월까지 기존 편성에도 부착되었고, 다른 노선 차량에서도 실시되고 있다. 운용 관계상 8량 편성이 될 가능성이 있는 편성은 10량 편성용, 8량 편성용 두 종류의 스티커가 부착되어 있다. 출입문 옆에는 05계 13차 도입분과 마찬가지로 독립된 팔걸이가 없고, 출입문 옆 세로 비율(종면)로 일체 가공된 알루미늄형 밀착재에 의한 '판자부'이다.
도어 차임은 3타식으로 변경되었다. 도어 엔진(도요 전기 제조)에는 닫힘력을 약화시키는 기구를 탑재하여, 출입문 닫힘 후 일정 시간 닫힘력을 약화시켜 승객과 수하물이 끼인 경우에도 쉽게 뺄 수 있도록 하였다.
차량 사이 관통문은 한쪽 미닫이로 문 닫힘 장치는 경사식이지만, 도쿄 메트로 차량으로는 처음으로 전면 유리문이 채택되었다. 관통 유리문은 900mm 폭으로, 양단 200mm의 칸막이도 유리 구조로 하여 1,300mm의 유리벽으로 차량 사이 전망을 향상시켰다. 중앙에는 세로 줄무늬 무늬를 넣어 승객이 부딪치지 않도록 배려하고 있다.
손잡이 봉은 기존 차량과 달리 별도 봉을 통하지 않고 봉 자체를 구부려 천정부에서 지지하는 구조이다. 좌석 주위 손잡이 폴(손잡이 봉)은 천장부에서 4곳 내려오는데, 그 중 3곳은 좌석 끝 손잡이 봉과 좌석 사이 칸막이로 이용하고 있다(차량 단부측은 2개가 내려오며 1개가 손잡이 봉으로 되어 있다).
손잡이의 스트랩 형상은 이전처럼 삼각형에 스트랩은 염화 비닐 피복을 마감한 나일론으로 침목 방향에 2열 설치되어, 우선석 부근의 것은 제작 당시부터 오렌지색이 사용되고 있다. 이들 수지에는 불에 노출되어도 낙하되기 어려운 재질이 선정되었으며, 암흑 속에서의 피난 경로 확보도 배려했다.
새로운 점으로 알루미늄 형압시재를 절삭 가공한 지지 프레임에 강화 유리의 근막을 박은 선반과 대형 알루미늄 캐스트의 좌석 칸막이가 있다. 그 외에 출입문 상부 안내기 덮개도 알루미늄 형압시재로 구성되어 있다.
본 계열에서는 바닥재에 고무형 재료를, 전술한 손잡이는 링을 폴리에스테르 수지, 벨트에는 나일론 섬유를 사용하는 등 화재 발생 시 열로 인한 낙하와 유독 가스 발생원이 되는 FRP나 염화 비닐을 사용하지 않고 있다. 또한 재활용성 향상이라는 관점에서 실내 차체 재료와 같은 알루미늄 재료 사용을 늘리고 있다.
본 계열에서는 실내 호차 명판, 도어 코크, 비상 통보기, 소화기 등 표기류에 축광성 종이를 채용했다. 이는 어떠한 이유로 차내가 어두워져도 표시를 확인할 수 있도록 고려한 것이다. 나중에 다른 도쿄 메트로 전동차에도 축광 스티커 표기로 교체되었다.
차내 안내 표시기는 기존 LED 문자 표시식에서 도쿄 메트로 차량으로는 처음으로 액정식(LCD, TVIS)을 채용했다. 각 객실 도어 1곳당 2대 탑재하여, 오른쪽 LCD 화면에는 행선지, 다음 역과 환승 안내, 소요 시간(일부 편성만), 운행 정보 등을 표시하는 등, 도큐 5050계와 요코하마 고속철도 Y500계와 같은 구조로 되어 있다. 왼쪽 LCD 화면에는 기본적으로 'Tokyo Metro 비전'이라 불리는 동영상 광고용으로 준비되어,[23] 환승 노선을 포함하여 도쿄 메트로 관련 및 일반 기업 광고가 전개되고 있다.
역 넘버링 표시에도 대응하고 있다. 2차 도입분부터 광고용 화면 본설과 함께 이상 시 운행 정보 송신 기능 및 광고 화면 송신 기능에 대응하는 설비가 설치되었다(TVIS 기능).
도부 도조선과 세이부 유라쿠초선, 이케부쿠로선 내에서는 정차역 설비나 목적지까지 소요 시간 등 상세 항목은 표시되지 않았지만, 소프트웨어 변경을 통해 표시되게 되었다. 기존 차량에서는 "준급"이나 "쾌속" 편성으로 각역 정차 구간에 들어간 경우 각 종별 표시가 삭제되었지만, 본 계열에서는 실시되지 않았다.
자동 방송 장치를 탑재하고 있다. 난보쿠선과 마찬가지로 이상 시 등의 메뉴 방송 기능도 탑재되어 있으며, 상호 환승 노선 각 노선 자동 방송에도 대응하고 있다. 자동 방송 장치 자체는 10100형 바닥 아래 공통 기기함 내에 수납되어 있다.
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 경면 가공을 위해 천장을 관통하는 것처럼 보인다 |
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2. 3. 운전대
ATO를 사용한 1인 승무에 대응하고 있다]]승무원실은 거주성 확보를 위해 선로 방향으로 2,160mm 확보되어 있다. 실내는 아이보리색이며, 천장은 객실보다 낮다. 운전대는 검은색·회색의 배색으로 유라쿠초 선을 정기 운행하는 차량으로는 처음으로 원핸들식 마스터 컨트롤러[57] 및 데드맨 장치를 채용했다. 한조몬 선용 08계 등과 마찬가지로 노치 표시등이 설치되어 ATC에 의한 제동의 경우에도 제동단 표시가 된다.
속도계는 최근의 다른 계열과 마찬가지로 흰 바탕에 조명이 있는 120km/h 표시의 것이다. 후쿠토신 선에서는 1인 승무를 위해 난보쿠 선용 9000계처럼 승무원용 출입문 개폐 버튼·승하차 촉진 스위치나 ATO 출발 버튼, 1인 승무·2인 승무 전환 스위치 등이 설치되어 있다. 운전대 상부에는 차량 CCTV(홈 감시 모니터)가 설치되어 있다. 프론트 유리부에 선바이져(햇볕 가리개)를 설치하지 않는 것과 CCTV의 시인성을 고려하여 프론트 유리 위에는 차광 필름을 부착하고 있다.
계기판 오른쪽에는 차량 정보 관리 장치(TIS) 모니터 화면이 있는 기기의 동작 확인이나 서비스 기기 조작에 가세한 각종 메뉴얼 방송·표시의 설정 기능이나 전조등 점멸[58] 기능 등이 추가되었다. 차장 스위치는 간접 제어식(릴레이식)에서 누르는 버튼식으로 바뀌었다. 또한 세이부 선내 출입문 3/4 닫힘 회로와 전자 잠금 시스템 대응의 승무원실 출입문이 설치되어 있다.
객실과 승무원실 사이 칸막이 창은 3곳으로 객실 측에서 볼 때 왼쪽에 큰 창, 정중앙이 아닌 약간 오른쪽으로 치우쳐 있는 운전실 칸막이 문에 세로로 긴 창이다. 이 중 승무원실 출입문은 착색 유리로 되어 있다. 차광막은 운전석 뒤의 큰 창과 칸막이 출입문 부분에 설치하고 있다.
3. 운행 노선
유라쿠초 선·후쿠토신 선 모두 7000계와 공용하고 있다.
- 유라쿠초 선 - 10량 편성만 운용.
- 후쿠토신 선 - 8량 편성·10량 편성 함께 운용된다. 8량 편성은 각역 정차로만 운용되고 있다.
- 도조 본선 - 정기 열차로는 10량 편성이 가와고에 시까지, 8량 편성이 시키까지 직결 운행한다.[76]
- 세이부 유라쿠초 선·이케부쿠로 선 - 10량 편성·8량 편성 모두 한노(회송으로 무사시가오카 차량기지)까지[77] 각각 직통하고 이케부쿠로 선내는 준급·쾌속·쾌속 급행으로 운행하는 열차도 있다.
- 세이부 철도 사야마 선 - 세이부 돔에서의 야구 개최 시에만 운용되며, 정기 열차로서의 운용은 없다. 야구 개최 시의 직통 운용 간격으로 사야마 선 내 반복 운용되기도 한다.
- 도큐 도요코 선·미나토미라이 선 - 2013년 3월 16일부터 상호 직결 운행에 따라 8량 편성(각역 정차·급행)·10량 편성(특급·통근 특급·급행) 모두 운용되고 있다. 2012년 9월부터 8량 편성만 직통에 앞서 대주 운용되었다.[81]
2008년 6월 13일까지 현재의 후쿠토신 선 고타케무카이하라 ~ 이케부쿠로 사이에 해당하는 유라쿠초 선 신선에서도 운용되었다가 이 구간은 후쿠토신 선 개업에 의해 해당 노선에 편입되었다.
4. 기술적 특징
도쿄 지하철 10000계 전동차는 2008년 6월 14일에 개통한 후쿠토신 선 운행 증가와 유라쿠초 선용 7000계 전동차의 후쿠토신 선 대응 개조 시 예비 차량 확보를 위해 제작되었다. 2004년에 완성된 도자이 선 05계 13차 도입분을 기반으로 히타치 제작소의 알루미늄 합금제 올 더블스킨 구조(A-train) 차체를 채택하여 경량화를 이루었다. '쾌적성, 사용 편리성, 재활용성 향상', '화재 대책 강화', '차체 강도 향상', '비용 및 유지보수 저감'을 목표로 설계되었다.
도쿄 메트로 출범 이후 최초의 신형식 차량으로, '신생·변혁'을 주제로 설계되었다[53]. 차체 구조는 모든 구체(지붕, 프레임, 측면 구체 등)를 더블 스킨 중공 압출형재로 구성하고, 20m 일괄 마찰 교반 접합(FSW) 방식으로 접합했다. 재활용을 고려하여 단일 알루미늄 합금을 사용했다.
히비야 선 사고 이후 충돌 사고 대책을 강화하여, 선두차 전면 측면과 관통로측 기둥을 알루미늄 판재 3차원 가공으로 강화하고, 지붕 구체와 프레임을 강화 접합했다. 측면 구체의 더블 스킨과 바닥 윗면 결합부를 MIG 용접과 FSW 접합으로 결합하고, 차체 단부 모 기둥을 두껍게 하여 삼각형 단면 구조로 차체 프레임에서 지붕 구체까지 관통시켜 측면 구체에 직접 접합했다. 차량 사이에는 추락 방지막을 설치했다.
대구 지하철 화재 사고를 교훈으로 불연, 난연성을 강화하고, 관통로 대형 유리창, 소화기 및 비상 코크 위치를 개선했다. 차량 가격은 1편성 10량에 약 12억엔이다.
당초 2007년까지 10량 편성 20개(200량)가 제조될 예정이었으나, 최종적으로 2009년까지 10량 편성 36개(360량)가 도입되었다. 후쿠토신 선 운용을 고려하여 자동 열차 운전 장치(ATO)와 스크린도어를 사용한 1인 승무 대응 기기를 탑재했다.
연결기는 선두부는 돌기식 밀착 연결기, 중간부는 반영구 연결기를 사용한다. 후쿠토신 선은 10량 편성과 8량 편성으로 운행되는데, 10000계는 10량 편성에서 중간차 2량을 제외한 8량 편성 운용이 가능하다.
4. 1. 차량 성능
IGBT일본어 소자를 사용한 미쓰비시 전기제 IPM 방식의 2레벨 VVVF 인버터 제어방식이다. PG 센서리스 방식의 벡터 제어를 채용한 전기 제동에 대응하고 있다. 제어 방식은 1대의 인버터로 165kW 출력의 주전동기를 4대 제어하는 기기를 2기 또는 1기 탑재하는 방식(1C4M 1군/2군 제어)을 채용하고 있다[63].구동 장치는 기존과 같은 WN 구동 방식이지만, 소음 진동 저하나 관리성 향상에 따라 새로운 설계의 구동 장치를 채용했다. 기어비는 87:14(1:6.21)로 주전동기의 회전수를 억제시켜 외부 소음 저감을 도모하고 있다.
히비야선 사고 이후 볼스터리스 대차가 아닌 볼스터 대차를 채용하였다. 본 계열에서는 액슬 박스 지지 방식을 모노 링크 볼스터 부가의 스미토모 금속 공업·FS777형[65]이 채용되었다[66]. 제동은 보수성이 뛰어난 유닛 제동 방식이다. 차체 하부 기기류는 '공통 기기 박스'로 불리는 1개의 박스로 집약하고 있다.
팬터그래프는 싱글암식으로 편성당 5기를 탑재했다.
전동 공기 압축기(CP)는 미쓰비시 전기제로 도쿄 메트로 차량에서는 처음으로 스크롤식이 채용되었다. 이 장치는 기존의 노출형에서 기동 장치와 애프터 쿨러, 제습 장치 등의 주변 기기도 포함하여 1개의 박스에 집약되어 있어 저소음화와 유지 관리가 용이해졌다.
보조 전원 장치는 IGBT영어 소자를 사용하는 도시바제 240kVA 용량 정지형 인버터(SIV·출력 전압 3상 교류 440V)를 편성당 2대 탑재했다. 10600형에는 고장시의 연장 급전[67]을 위해 수급 전상을 탑재하고 있다.
냉방 장치는 집중식의 가동률 제어 방식(ON/OFF 제어 방식)으로, 용량 (50000kcal/h)의 제품이 탑재되고 있다. 에어컨 운전 모드는 '냉방', '난방', '제습', '송풍' 외에 마이크로컴퓨터에 따라 최적의 공조를 선택하는 '자동' 모드가 있다.
보안 장치는 도쿄 메트로의 신CS-ATC 장치(하위 기종의 CS-ATC 기능도 병용)[68]와 직통 운행에서 사용하는 도부형 ATS와 세이부형 ATS 및 도큐·요코하마 고속 철도 ATC-P을 탑재한다.
후쿠토신 선에서 자동 운전을 하는 ATO 장치를 탑재한다. 따라서 10000형(CT2)에는 ATO 송수신기와 ATO 차상자를 탑재하여 열차 정보 전송(홈 도어 제어, 임시 속도 제한 정보 전송)에 사용되며, 세이부용 열차 정보 장치와도 병행한다. 양 선두차에는 홈 도어 제어 등을 실시하는 출입문 개폐 제어 전환 장치를 탑재하고 있다.
열차 무선 장치는 도쿄 메트로용에는 유도 무선(IR)을 탑재하여 1인 승무 운전 지원용으로 방호 발보 기능, 비상 통보기-종합 지령실간 통화 기능, 전 열차 일제 방송 기능 등이 추가되고 있다. 직통 운행용으로는 도부 철도와 세이부 철도, 도쿄 급행 전철·요코하마 고속 철도 공간파 무선(SR)을 탑재하고 도쿄 급행 전철·요코하마 고속 철도 장치에 대해서는 신조시 설치 준비되었다.
4. 2. 안전 설비
보안 장치는 도쿄 메트로의 신CS-ATC 장치(하위 기종의 CS-ATC 기능도 병용)[68]와 직통 운행에서 사용하는 도부형 ATS와 세이부형 ATS 및 도큐·요코하마 고속 철도 ATC-P를 탑재한다.이 밖에 후쿠토신 선에서 자동 운전을 하는 ATO 장치를 탑재한다. 따라서 10000형(CT2)에는 ATO 송수신기와 ATO 차상자를 탑재하여 열차 정보 전송(홈 도어 제어, 임시 속도 제한 정보 전송)에 사용되며, 또한 세이부용 열차 정보 장치와도 병행한다. 양 선두차에는 홈 도어 제어 등을 실시하는 출입문 개폐 제어 전환 장치를 탑재하고 있다.
열차 무선 장치는 도쿄 메트로용에는 유도 무선(IR)을 탑재하여 1인 승무 운전 지원용으로 방호 발보 기능, 비상 통보기-종합 지령실간 통화 기능, 전 열차 일제 방송 기능 등이 추가되고 있다. 직통 운행용으로는 도부 철도와 세이부 철도, 도쿄 급행 전철·요코하마 고속 철도 공간파 무선(SR)을 탑재하고 도쿄 급행 전철·요코하마 고속 철도 장치에 대해서는 신조시 설치 준비되었다.
4. 3. 승객 편의 설비
도쿄 지하철 10000계 전동차의 승객 편의 설비는 다음과 같다.행선 표시기와 종별 표시기는 명조체의 3색 LED 방식이다. 전면에는 행선 표시기와 운행 번호·종별 표시기가 분리되어 있다. 종별·운행 표시기는 하나로 되어 있지만, 운행 표시가 왼쪽으로 치우친 것은 오른쪽에 로마자 병기의 종별 표시 때문이다. 측면 표시기에는 도부 50000계와 마찬가지로 호차 표시도 되어 있다. 행선 표시는 운전대의 TIS 모니터 화면에서 설정한다.[69]
당초 각역 정차의 경우 종별 표시는 하지 않았다. 이후 후쿠토신 선 개업 전날인 2008년 6월 13일부터 각역 정차에서도 종별 표시 '각정(Local)'을 표시하게 되었다.[69] 도부 철도 도조 선 직통의 각역 정차는 와코시에서 표시가 '각정'에서 '보통'으로 전환된다(도부 철도 차량도 마찬가지). 동시에 타 회사 직통 노선에서는 스위치와 호차 표시 사이에 '유라쿠초 선 직통', '후쿠토신 선 직통', '도부 철도 도조 선 직통', '세이부 선 직통', '도쿄 급행 전철 도요코 선 직통', '시부야, 이케부쿠로 방면' 등의 문구가 표시된다.[70] 또한, 그 아래에는 직결 운행 노선 내의 종별을 알 수 있게 '지하철 선내 급행', '도조 선내 각역 정차', '세이부 선내 쾌속', '도요코 선 내 특급'(위의 직통 표시보다는 글씨가 작다) 등도 표시되고 있다.[70]
차량 외부 스피커를 탑재하여 승무원이 외부 안내 방송이나 승하차 촉진 방송("문이 닫힙니다, 주의해 주십시오")을 내보낼 수 있다.
차내 안내 표시기는 기존의 LED 문자 표시식에서 도쿄 메트로 차량에서는 처음으로 액정식(LCD·TVIS)을 채용했다. 각 승객용 출입문 1군데에 2대 탑재하고 오른쪽 LCD화면에는 행선·다음 역과 환승 안내·소요 시간(일부 편성만)·운행 정보 등을 표시한다. 이는 도큐 5050계나 요코하마 고속철도 Y500계와 같은 구조이다. 왼쪽 LCD화면에는 기본적으로 Tokyo Metro비전이라고 불리는 동영상 광고용으로 준비되어 직통 노선도 포함하여 도쿄 메트로의 승차권이나 공식 사이트 등의 광고가 송출된다. 후쿠토신 선이 개업한 현재는 일반 기업의 광고도 송출되기 시작하였다.
표시 내용이나 레이아웃, 디자인은 타사에서 채용되고 있는 것과 거의 동일하지만 역 넘버링의 표시에도 대응하고 있다. 2차 도입분에서는 광고용 화면 본 설계와 함께 이상시의 운행 정보 전송 기능이나 광고 화면의 전달 기능에 대응하는 설비가 설치되어 있다(TVIS기능).
진행 방향 스위치 안내 표시(소프트웨어 변경 전)
직통 운행 구간 도부 철도 도조 선내(소프트웨어 변경 전)
역의 계단 위치를 상세 표시(소프트웨어 변경 전)
열리는 출입문 방향을 표시(소프트웨어 변경 전)
직통 운행 구간이 된 도부 철도 도조 선과 세이부 유라쿠초 선·이케부쿠로 선내에서는 정차역의 설비나 목적지까지의 소요 시간 등 세부 항목은 표시되지 않았지만 소프트웨어 변경에 따라 표시되고 있다. 기존의 차량에서는 '준급', '쾌속'의 편성에서 각역 정차 구간에 들어갔을 경우 각각의 종별 표시가 삭제되는데, 본 계열에서는 실시되지 않는다.[73]
자동 방송 장치를 탑재하고 있다. 난보쿠 선과 마찬가지로 이상시의 메뉴 방송 기능도 탑재되고 상호 직통 운행 업체의 각 노선 자동 방송에도 대응하고 있다. 자동 방송 장치는 10100형의 바닥 밑에 있는 공통 기기 박스내에 수납되어 있다.
승객 설비는 전체적으로 세로 방향의 벤치 좌석으로 구성되어 있다. 각 차량의 끝부분에는 우선석이 마련되어 있으며, 2호차와 9호차에는 휠체어 공간이 있다.[3] 9호차는 "적정 냉방" 차량으로 지정되어 있다.[3]
대구 지하철 방화 사건을 교훈 삼아, 불연, 난연성의 강화를 통해 화재 발생 시 용융 액체 방울 낙하 및 유독 가스 발생원이 되는 FRP나 염화 비닐의 사용을 중단했다. 인접 차량의 상황을 판단하기 쉬운 관통로의 대형 유리와 소화기나 비상 콕의 위치를 알기 쉽게 차내를 배치했다.
형광등이나 공조덕트의 배치를 개선하여,[20] 본 계열의 천장 높이는 07계보다 185mm 높은 2,415mm가 되었다. 공조 덕트는 측면에 가깝게 배치했으며, 중앙부만 높은 凸형으로 되어 있다. 이 때문에 라인 데리아(보조 송풍기)는 침목 방향으로 설치하여 선두차 7대, 중간차 8대 설치되어 있다. 이 라인 데리아 부착부 측면은 스테인리스의 경면 마감재를 사용하고, 천장부를 관통하는 듯한 디자인으로 했다.
조명은 특징적인 설치 방법으로, 천장 높이가 바뀌는 전환부의 수직면에 형광등을 설치했다. 1차차는 당초 천장의 움푹 들어간 부분에 묻혀 있는 형태였지만, 조도 분포 개선을 위해 2006년 11월 - 12월에 전 편성이 스페이서를 사용하여 현재 상태로 변경되었다.
차내는 지금까지 없던 참신한 디자인을 위해 알루미늄 합금의 금속 재질을 살린 것으로, 그 일부에 난색 계열의 컬러(오렌지색 등)를 배치하여 금속의 차가움을 완화했다. 이 때문에 차내는 측면 방향, 승무원실 칸막이는 금속색을 연상시키는 실버 계열, 연결면 처면은 밝은 나무결 무늬의 화장판을 사용하고 있다. 중앙 천장부는 실버 계열, 측면 천장에 해당하는 공조 덕트부는 화이트 색상이다. 바닥 깔개는 밝은 오렌지 계열로 통일되어 있다.
다만, 바닥 깔개는 원래 알루미늄 재질을 깔고 그 위에 고무 재질의 바닥 깔개를 붙이는 것이지만,[21][22] 실제 차량에는 알루미늄 재질이 깔려 있지 않아, 철도 차량의 화재 대책 기준을 충족하지 못하므로 국토교통성으로부터 개선 지시가 내려졌다.[21][22] 이에 대해, 다른 계열을 포함하여 도쿄 지하철은 2014년도 말까지 교체할 예정이라고 답변했다.[21][22]
좌석은 오렌지색의 표면 재질이며, 1인분의 걸이 폭이 460mm인 외팔이식(세퍼레이트 타입)이다. 우선석 부근은 파란색 표면 재질로 일반석과 구분하고 있다. 편성 중 2호차와 9호차에는 휠체어 공간을 설치했다. 측면 창은 차단부가 고정창, 도어 간의 2연창은 개폐 가능한 하강창이다. 모두 차광용 커튼이 달려 있다. 새롭게 눈에 띄는 점으로는, 알루미늄 압출재를 절삭 가공한 지지 틀에 강화 유리의 바닥판을 끼워 넣은 짐 선반과 대형 알루미늄 캐스트제의 좌석 소매 칸막이가 있다.
객실 도어는 실내 측도 화장판 마감으로, 도어 유리는 단판 유리 구조이다. 제12편성부터 준공 시 각 객실 도어에 "1호차 1번 도어" 등으로 표기된 점자 스티커가 부착되어 있다. 이는 2009년 3월까지 이전 편성에도 부착되었고, 다른 노선 차량에도 부착이 실시되고 있다. 또한, 운용 관계상 8량 편성이 될 가능성이 있는 편성에는 10량 편성용, 8량 편성용 두 종류의 스티커가 부착되어 있다. 도어 옆에는 05계 13차차와 마찬가지로 독립된 손잡이가 없고, 도어 옆의 세로 틀(세로면)과 일체 가공된 알루미늄 압출재에 의한 "잡는 부분"으로 되어 있다.
도어 차임은 3타식으로 변경되었다. 도어 엔진(도요 전기 제조)에는 문 닫는 힘 약화 기구를 장착한다. 이는 도어 폐문 후, 일정 시간 동안 문 닫는 힘을 약하게 하는 것으로, 승객이나 짐이 끼었을 경우에도 쉽게 빼낼 수 있도록 한 것이다.
연결 간 관통문은 외짝 문이며 문 닫는 장치는 경사식이나, 도쿄 메트로 차량에서 최초로 전면 유리 도어가 채용되었다. 관통 유리문은 900mm 폭으로 하고, 또한 양쪽 200mm의 칸막이도 유리 구조로 함으로써, 외관상 1,300mm의 유리창으로 차량 간의 시야를 향상시켰다. 중앙에는 세로 줄무늬를 넣어 승객이 부딪히지 않도록 배려했다.
손잡이 봉은 기존 차량과 달리, 별도로 부착된 손잡이 봉 받침을 거치는 것이 아니라, 봉 자체를 구부려 천장부에서 지지하는 구조로 되어 있다. 좌석 주변의 폴(손잡이 봉)은 천장부에서 4개가 내려와 있으며, 그 중 3개는 좌석 끝의 손잡이 봉과 좌석 간의 칸막이로 사용한다(차단부는 2개가 내려오고, 1개가 손잡이 봉이 된다).
손잡이의 손잡이 모양은 기존과 같이 삼각형이며, 스트랩은 염화비닐의 피복을 없앤 나일론제로, 침목 방향으로 2열 설치되어 있으며, 우선석 부근의 것은 제조 당시부터 오렌지색이 사용되고 있다. 이러한 수지에는, 불꽃에 노출되어도 액체 방울이 떨어지기 어려운 재질이 선정되어 있으며, 완전 암흑 하에서의 피난 경로 확보에도 배려하고 있다.
본 계열에서는 차내의 호차札이나 문 닫는 콕・비상 통보기・소화기札 등의 표기류에 축광성 스티커를 채용했다. 이는 어떤 이유로 차내가 어두워져도 표시를 확인할 수 있도록 고려한 것이다. 후에 다른 도쿄 메트로 전 차량에서도 축광 스티커 표기로 교체되었다.
차내 안내 표시기는, 기존의 LED 문자 표시식에서 도쿄 메트로의 차량에서는 처음으로 액정식(LCD・TVIS)을 채용했다. 각 객실 도어 1곳당 2대 탑재하여, 오른쪽 LCD 화면에는 행선지・다음 역과 환승 안내・소요 시간(일부 편성만)・운행 정보 등을 표시하는 등, 도큐 5050계와 요코하마 고속철도 Y500계와 같은 구조로 되어 있다. 왼쪽 LCD 화면에는 기본적으로 Tokyo Metro 비전이라고 불리는 동영상 광고용으로 준비되어,[23] 환승 노선을 포함하여 도쿄 메트로 관련 및 일반 기업의 광고가 전개되고 있다.
표시 내용 및 레이아웃, 디자인은 타사에서 채용되고 있는 것과 거의 동일하지만, 역 넘버링의 표시에도 대응하고 있다. 2차차부터 광고용 화면 본설과 함께 이상 시 운행 정보의 송신 기능 및 광고 화면의 송신 기능에 대응하는 설비가 설치되어 있다(TVIS 기능).
또한, 환승 노선이 되는 도부 도조선과 세이부 유라쿠초선・이케부쿠로선 내에서는 정차역의 설비나 목적지까지의 소요 시분 등 상세한 항목은 표시되지 않았지만, 소프트웨어 변경을 통해 표시되게 되었다. 또한, 기존의 차량에서는 "준급"이나 "쾌속"의 편성으로 각역 정차 구간에 들어간 경우에는 각 종별 표시가 삭제되었지만, 본 계열에서는 실시되지 않았다.
자동 방송 장치를 탑재하고 있다. 난보쿠선과 마찬가지로 이상 시 등의 메뉴 방송 기능도 탑재되어 있으며, 상호 환승 노선의 각 노선의 자동 방송에도 대응하고 있다. 자동 방송 장치 자체는 10100형의 바닥 아래에 있는 공통 기기함 내에 수납되어 있다.
5. 제작 시기별 차이
도쿄 지하철 10000계 전동차는 제조 시기에 따라 다음과 같은 차이점이 있다.[56][60]
| 구분 | 1차 도입분 (제01-04편성) | 2차 도입분 (제05-20편성) | 3차 도입분 (제21, 22편성) | 4차 도입분 (제23-36편성) |
|---|---|---|---|---|
| 도입 목적 | 유라쿠초 선에서 운용되던 07계 교체 | (1차 도입분과 동일) | (1차 도입분과 동일) | 후쿠토신 선 운행 횟수 증가 및 7000계 개조 시 예비차 확보 및 교체 |
| 주요 변경 사항 | (3차 도입분과 동일) |
각 도입분별 세부 내용은 다음과 같다.
- '''1차 도입분(제01-04편성):''' 도자이 선으로 전출된 07계 전동차를 대체하기 위해 제조되었다. 2차 도입분 이후 탑재될 예정이었던 ATO 장치, 닫힘력 완화 기능 등이 준비 공사만 되어 있었으나, 나중에 설치 공사가 완료되었다. 제04편성은 ATO 장치 소프트웨어 개발을 위해 약 1년간 시험 운행을 했다.[56]
- '''2차 도입분(제05-20편성):''' 1차 도입분에서 제안되었던 두 가지 선두차 디자인 중 금색 띠가 없는 디자인을 채택했다. 제13편성부터는 선두차 전면의 M 마크를 생략하는 시험이 진행되었다. 그 외에도 운전대, 필터 리액터, 형광등, 차내 안내 표시기, 출입문 엔진 등 다양한 부분에서 개선이 이루어졌다.[56]
- '''3차 도입분(제21, 22편성):''' 시각 장애인의 안전을 위해 출입구 식별 표시판이 설치되었다. 또한, 승객 편의를 위해 좌석 선반과 손잡이 높이가 낮아졌고, 차량 간 관통 미닫이 도어가 수평식으로 변경되었다. 공기 조절 장치도 소형 경량화되었다.[56]
6. 편성표
(CT1)
(M1')
(Mc2)
(Tc1)
(Mc1)
(Tc2)
(T')
(M1)
(M2)
(CT2)
~
10136
~
10236
~
10336
~
10436
~
10536
~
10636
~
10736
~
10836
~
10936
~
10036
