도쿄 지하철 13000계 전동차

3. 구성

도쿄 지하철 13000계 전동차는 7량으로 구성되어 있다.^[39] 각 차량은 전동차이며, 2호차, 4호차, 6호차에는 팬터그래프가 설치되어 있다.^[39]

3. 1. 차량 개요

4호차에는 2개의 싱글 암 팬터그래프가 있으며, 2호차와 6호차에는 각각 1개씩 설치되어 있다.^[1]

주 전동기는 1시간 정격 205kW의 영구 자석 동기 전동기(PMSM)를 채용하여 기존의 농형 3상 유도 전동기에 비해 25%의 소비 전력을 절감한다. 제어 방식은 Si-IGBT(13101F-13121F) 또는 SiC-MOSFET(13122F-13144F)를 사용한 레졸버리스·2레벨·벡터 제어의 VVVF 인버터 장치를 탑재하고 있으며, 영구 자석 동기 전동기의 채용으로 모터 회전자의 회전에 동기화된 제어가 필요하므로, 인버터 1대로 1대의 주 전동기를 제어하는 개별 제어의 1C1M 제어로 하고, 그것을 1군으로 하여, 6호차의 13200형(M1)과 2호차의 13600형(M1')은 4군 구성, 4호차의 13400형(M3)은 6군 구성으로 각각 탑재하고 있다.

브레이크 시스템은 03계와 마찬가지로 ATC 연동 전기 지령식 전공용 브레이크로 하고 있지만, 회생 브레이크 제어에서는 16000계에서 실적이 있는 TIS(차량 제어 정보 관리 장치)에 의한 편성 통괄 블렌딩 제어 방식을 채용하고 있다. TIS는 마스콘으로부터의 운전 제어 지령을 제어 장치와 브레이크 장치로 전달하는 제어 계통의 지령 전송 외에, 각 기기의 동작 상황을 확인할 수 있는 모니터링 기능을 가지고 있으며, 중앙 장치와 단말 장치 사이에 있는 기간 전송로를 1계통과 2계통에 의한 이중화에 래더(사다리)식의 병렬 접속으로 함으로써 일부 중앙 장치와 단말 장치가 고장나도 경로를 바이패스시켜 각 기기 간의 전송이 끊어지지 않는 구성을 하고 있다.

보조 전원 장치는 용량 185kVA의 정지형 인버터(SIV)를 편성 내에 2대 탑재하고 있으며, 출력 전압은 교류 440V·주파수는 60Hz이다. 전동 공기 압축기(CP)는 하나의 케이스에 스크롤식 압축기 4대·애프터쿨러·제습 장치·제어 장치·접촉기류를 정리하여 일체형으로 1유닛으로 구성한 오일 프리 스크롤 방식을 편성 내에 2유닛 탑재하고 있다.

또한, 히비야선에 ATO가 정비될 때에 대비하여, 제02편성까지는 ATO의 기기 공간 확보 및 의장선 등의 준비 공사가 이루어졌으며, 제03편성 이후부터는 ATO가 신제작 시부터 탑재되어 있다. 대차는 차량의 차단 측을 전동기를 탑재한 전동축, 차량의 중앙 측을 부수축으로 하고, 부수축은 곡선 주행 시에 레일과 차륜에서 발생하는 소음을 저감하기 위해, 곡선 통과 시 차체와 대차에서 발생하는 방향의 변화량에 따라, 링크 기구를 통해, 윤축을 외측 레일 측(곡선의 바깥쪽 레일)으로 이동시킴과 동시에 윤축의 방향을 자동적으로 바꿀 수 있는 자기 조타축으로 한, 볼스터(베개 빔)가 있는 다이렉트 마운트식의 SC103형 편축 조타 대차가 채용되었으며, 축상 지지 장치는 모노 링크 방식을 채용하고 있다.

13144F 중 나카메구로 방면 2량(13144호차+13244호차)에는 미쓰비시 전기제의 동기 리랙턴스 모터(SynRM)와 「동기 리랙턴스 모터 시스템:SynTRACS」가 탑재되어, 2021년 3월 24일부터 동년 4월 14일까지 12차례에 걸친 야간 주행 시험이 이루어졌다. 동기 리랙턴스 모터를 탑재한 철도 차량이 영업 주행하는 것은 이것이 세계 최초가 되었다. 같은 해 12월 27일부터 이듬해(2022년) 2월 12일까지는 영업 운행에도 투입되어, 유도 모터와 비교하여 약 18%의 에너지 절약이 가능하게 됨을 확인했다.

모든 차량에는 휠체어 공간과 유모차 공간이 설치되어 있다.

3. 2. 차량 제원

2호차, 4호차, 6호차에는 팬터그래프가 설치되어 있다.^[1]

4. 차체

알루미늄 합금 무도장 이중 피부 구조를 채택했다. 측면 차체의 접합에는 레이저·MIG 하이브리드 용접을 채택하여 고정밀, 변형이 적은 차체를 구현했다. 오프셋 충돌 대책으로 차체 끝에 있는 모서리 기둥을 두꺼운 삼각형 형태로 제작하고, 하부 대차에서 상부 지붕 차체까지 관통시켜 측면 차체와 접합하며, 바닥 상면의 결합부를 모재화했다. 또한 건널목 사고 시 차량과의 충돌 및 이물질 침입에 대한 대책으로 전면 차체의 두께를 늘리고, 전면 유리 하부 실내 쪽에 구조 부재를 설치하며, 전면 유리 중간막을 증설하여 관통 저항성을 향상시키는 등 강도를 강화했다. 그 외에도 기둥·보·가로대·외판 등에 사용되는 알루미늄 합금의 종류를 최대한 통일하여, 향후 폐차 시 재활용을 향상시켰다. 프리 스페이스가 있는 부분의 차체 외판에는 휠체어 마크 등의 픽토그램을 차체 디자인과 일체화한 디자인을 적용했다.

차량 디자인은 히비야선의 초대 차량인 3000계와 2대 차량인 03계의 모습을 남기면서도 근미래적인 형태의 어레인지를 더했다. 전조등은 L자형으로 배치된 LED를 채택했으며, 미등은 전조등에서 연결하여 전체적으로 "ㄱ"자 모양으로 배치하여 기존 형태와는 일신했다. 차체의 식별 띠는 히비야선 노선 색상인 은색 외에 옅은 청색과 감색을 사용하고, 중간차는 차체 중앙부와 단부에서 디자인을 변경했다. 또한 스크린도어 구역에서의 시인성을 향상시키기 위해 차체 어깨 부분에도 식별 띠를 배치했다.

지붕에는 냉방 능력 의 냉방 장치를 탑재했으며, 제어 방식은 설정 온도와 차내 온도·차외 온도·습도 등의 각종 센서와 공기 용수철의 내압에 따른 승차율 등의 정보를 바탕으로 냉방 장치의 4대의 압축기를 각 차량 개별 마이크로 컴퓨터로 제어하여 대수 제어와 용량 제어를 수행하는 온·오프 제어를 채택했으며, 냉매로는 오존층에 미치는 영향이 적은 R407C를 사용하고 있다.^[17] 또한 냉방 장치 내에 소형·정밀 CT(계기용 변류기) 장치와 냉매용 압력 센서를 장착하여, 압축기·실내용 송풍기·실외용 송풍기의 전류값이나 냉동 사이클 내 냉매 압력값의 미세한 변화를 감지함으로써 고장 예방 및 열화 진단에 활용할 수 있다.

5. 내부

내부는 전체적으로 LED 조명을 사용한다. 각 출입구 위에는 3개의 17인치 LCD 승객 정보 표시 장치가 설치되어 일본어, 중국어, 영어, 한국어의 4개 언어로 정보를 제공한다.^[1] 좌석은 가로 방향의 벤치형 좌석으로, 1인당 좌석 너비는 460mm이며, 이는 03계 좌석보다 30mm 넓어진 것이다.^[2] 각 차량의 한쪽에는 휠체어와 유모차 공간이 마련되어 있다.^[2]

내장재는 도부 70000계 전동차와 기본적인 사양을 공유한다.^[18] 차내 조명은 천장에 LED 반사식 간접 조명을 채택하여 눈부심을 줄이고 적절한 조도를 확보했다. 흰색 내판 패널을 바탕으로 차단부와 좌석 옆 칸막이는 옅은 나무 무늬, 바닥은 감색으로 하여 차분하고 세련된 분위기를 연출한다. 좌석 표지 디자인은 "밤하늘에 떠오르는 빌딩군"을 이미지하여 도시적인 느낌을 주며, 류손 미술 직물 제품을 사용했다.^[19]

개방감을 높이기 위해 좌석 옆 칸막이 일부와 짐 선반에 투명 강화 유리를, 연결면 관통문에는 대형 강화 유리를 사용했다. 짐 선반 강화 유리에는 에도기리코를 본뜬 무늬가 있다. 짐 선반 내부 LED 조명은 짐 선반을 밝혀 하부의 어두움을 줄인다. 연결면 관통문 손잡이에는 적은 힘으로 열 수 있는 어시스트 레버가 채용되었다.^[20]

좌석은 외팔이식 롱 시트로, 1인당 폭을 460mm로 넓히고 S자 스프링으로 쿠션성을 개선했다. 표면에 아라미드 섬유를 넣어 내연성을 높였다. 7인용 롱 시트는 2·3·2석 구분으로 스텐션 폴을 설치하여 정원 착석을 유도하고 손잡이를 잡기 어려운 사람들을 배려했다. 혼잡 시 입석 승객의 짐이 착석한 사람에게 닿지 않도록 좌석 옆 칸막이를 크게 만들었다. 손잡이와 짐 선반 높이를 차량의 차단부와 중앙부에서 변경하여 다양한 신장의 승객을 배려했다.

객실 문 상단에는 차내 안내 표시 장치로 17인치 와이드 액정 디스플레이 3개가 설치되어, 정차역, 노선도, 소요 시간, 환승 안내 등 승객 정보와 동영상, 정지 화면 광고, 뉴스, 날씨 등 다양한 콘텐츠를 제공한다. 차단부에는 휠체어 공간이 설치되어 있고, 입석 승객을 위한 허리 받침대가 있다. 우선석은 중간차의 경우 양쪽 차단부에 설치되어 있다. (도부 70000계도 마찬가지)

차내 스피커는 고음질 스테레오 방송 시스템을 갖춰 깨끗한 음질을 제공한다.^[21] 차내에서 클래식 음악이나 힐링 음악을 재생할 수 있는 기능이 탑재되었다. 2017년 7월 실수로 음악을 튼 채 운행한 것이 호평을 받자,^[22][23] 2018년 1월 29일부터 낮 시간대 영업 열차에서 클래식 음악이나 힐링 음악을 BGM으로 틀기 시작했다.^[21] BGM으로 사용되는 곡은 클로드 드뷔시의 베르가마스크 모음곡, 프레데리크 쇼팽의 야상곡, 펠릭스 멘델스존의 봄의 노래, Mitsuhiro의「아침 하늘을 열고」,「산들거리는 녹음」,「햇살을 받으며」등이 있다.^[21]

문 닫힘 장치(도어 엔진)는 기존 도쿄 메트로 차량에서 사용되는 공기압식이다. (도부 70000계는 전기식)^[12]

5. 1. 기술적 특징

6. 운행

도쿄 지하철 13000계 전동차^일본어는 2017년 3월 25일부터 도쿄 메트로 히비야선 및 도부 이세사키선·닛코선에서 운행을 시작했다.^[6] 2016년 12월에는 가스미가세키역 - 미나미센주역 구간에서 특별 영업 운전을 실시했다. 2020년 5월까지 총 44개 편성이 도입되어 03계 전동차를 대체했다.^[1]

새로운 열차는 03계의 18m 길이의 차량 대신 20m 길이의 차량을 사용하여 편성당 8량이 아닌 7량으로 구성되었다. 03계 열차는 측면에 3쌍과 5쌍의 문이 혼재되어 있었지만, 새로운 열차는 측면당 4쌍의 문으로 통일하여 기존 열차의 교체가 완료되면 스크린도어를 도쿄 메트로 히비야선 역에 설치할 수 있게 되었다.^[1] 이 열차는 영구 자석 동기 전동기를 사용하여 이전의 03계 열차에 사용된 모터보다 25%의 에너지 절감 효과를 제공한다.^[1]

7. 현황

현재 운행 중인 차량은 가독성을 높이기 위해 '''굵은 글씨'''로 표시했다.

2020년 5월 13일 13144F를 마지막으로 모든 편성이 도입 완료되었다. 전 차량 운행 중이다.

참조

_[1] 간행물 Koyusha Co., Ltd. 2016-11
_[2] 웹사이트 http://news.mynavi.j[...] Mynavi Corporation 2015-06-17
_[3] 웹사이트 http://toyokeizai.ne[...] Toyo Keizai Inc. 2015-06-20
_[4] 웹사이트 http://railf.jp/news[...] Koyusha Co., Ltd. 2016-06-12
_[5] 웹사이트 http://response.jp/a[...] IID Inc. 2016-08-31
_[6] 웹사이트 http://railf.jp/news[...] Koyusha Co., Ltd. 2017-03-27
_[7] 서적 私鉄車両編成表2021 Kotsu Shimbunsha 2021-07-16
_[8] 문서 鉄道サイバネシンポジウム論文集2022 「同期リアクタンスモータシステムの開発」
_[9] 문서 エリエイ『とれいん誌』2019年1月号記事「MODELERS FILE 東武鉄道/東京地下鉄 70000系/13000系電車」参照。
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_[11] 간행물 東武スカイツリーライン・東京メトロ日比谷線直通新型車両「70000系」7月7日（金）運行開始 https://www.tobu.co.[...] 東武鉄道 2020-05-01
_[12] 웹사이트 東武の新型車両70000系は何が画期的なのか http://toyokeizai.ne[...] 東洋経済新報社 2017-08-10
_[13] 간행물 東京地下鉄株式会社殿日比谷線新型車両受注に関するお知らせ http://www.kinkishar[...] 近畿車輛 2020-06-02
_[14] 웹사이트 君は日比谷線の新型車両を知っているか 東京メトロと東武鉄道が2016年度から導入 http://toyokeizai.ne[...] 東洋経済新報社 2014-07-28
_[15] 서적 東京の地下鉄相互直通ガイド 創元社 2018-09-25
_[16] 문서 「2号線直通車両規格」と書かれている書籍も見受けられるが、これは間違いである。なお、この規格の制定は前身の[[帝都高速度交通営団]]（営団地下鉄）時代である。
_[17] 문서 R32/R125/R134a混合冷媒。混合比率は順に23 / 25 / 52 重量パーセントである。
_[18] 간행물 東京メトロ日比谷線・東武スカイツリーライン新型車両の形式と基本仕様が決定 相互直通車両の仕様共通化を促進し、すべての車両をご利用いただきやすくします! 〜2019年度までに導入を進めます〜 https://www.tokyomet[...] 東京地下鉄／東武鉄道 2020-05-01
_[19] 웹사이트 産業素材 https://www.tatsumur[...] 龍村美術織物 2021-04-04
_[20] 문서 同じ近畿車輛製の[[JR西日本225系電車]]100/5100番台などと同様のものである。
_[21] 간행물 日比谷線車内で日中時間帯にBGM放送を試行運用します 13000系車両において2018年1月29日（月）から運用開始 https://www.tokyomet[...] 東京地下鉄 2020-05-01
_[22] 뉴스 列車内に「クラシック音楽」が流れて乗客を癒す車両トラブル発生 東京メトロに原因を聞いた https://nlab.itmedia[...] 2017-07-26
_[23] 뉴스 日比谷線の「珍事」なぜ起きた? 車内放送で突如クラシック音楽、40分 https://trafficnews.[...] 2017-07-27
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_[28] 간행물 〜東京メトロからのクリスマスプレゼント〜 日比谷線新型車両13000系を3日間限定で特別運行します! 2016年12月23日（金・祝）〜25日（日） https://www.tokyomet[...] 東京地下鉄 2020-05-01
_[29] 웹사이트 近畿車輛、東京メトロ日比谷線向け新型車両を受注 http://response.jp/a[...] レスポンス 2017-03-19
_[30] 웹사이트 当面は乗車位置が2種類に…日比谷線の新型車が本格デビュー　3月25日 http://response.jp/a[...] レスポンス 2017-03-19
_[31] 문서 ジェー・アール・アール編『私鉄車両編成表 2022』交通新聞社、2022年、76頁。
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