신칸센 955형 전동차
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1. 개요
신칸센 955형 전동차는 일본의 고속철도 기술 개발을 위해 제작된 시험 차량이다. 1994년 12월에 최초로 공개되어, 1995년 5월부터 도카이도 신칸센 구간에서 시험 운행을 시작했다. 1996년 7월에는 443.0km/h의 일본 최고 속도 기록을 달성했으며, 이 기록은 현재까지 유지되고 있다. 2002년 2월에 시험 운행이 종료되면서 퇴역했다. 현재 선두차 2량이 보존 및 전시되어 있으며, 955-1 차량은 철도종합기술연구소 풍동기술센터에, 955-6 차량은 리니어·철도관에 전시되어 있다.
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| 신칸센 955형 전동차 | |
|---|---|
| 기본 정보 | |
 | |
| 서비스 | 1994–2002 |
| 제작사 | 히타치 제작소 가와사키 중공업 미쓰비시 중공업 일본차량제조 |
| 제작 연도 | 1994년 |
| 퇴역 연도 | 2002년 |
| 편성량수 | 6량 |
| 보존 차량 수 | 2량 |
| 폐차 차량 수 | 4량 |
| 운영사 | 도카이 여객철도 |
| 노선 | 도카이도 신칸센 |
| 차체 | 알루미늄 합금 |
| 차량 길이 | 선두차: 27.15 m, 중간차: 25 m |
| 차량 폭 | 3,100 mm |
| 차량 높이 | 3,300 mm |
| 최고 속도 | 443 km/h (공칭) |
| 견인력 | 500 kW 모터 (차량당 4개) |
| 총 출력 | 12 MW |
| 전력 공급 | 25 kV AC, 60 Hz 가공선 |
| 집전 방식 | 팬터그래프 |
| 궤간 | 1,435 mm (표준궤) |
| 기술 정보 | |
| 주전동기 | 삼상 유도 전동기 MT903, MT904, MT905, MT906 |
| 제어 방식 | PWM 컨버터 + GTO-VVVF 인버터 제어 |
| 제어 장치 | TCI902형 주변환장치 |
| 제동 장치 | 회생 제동 병용 전기지령식 공기 브레이크 |
| 기타 | |
| 자동 열차 제어 장치 | ATC-1형 |
2. 역사
1994년 12월 22일에 300X가 처음 공개되었다.[25] 1995년 1월, 한신·아와지 대지진으로 시험 운행이 지연되었으나,[4][25] 같은 해 5월부터 마이바라-교토 구간에서 본격적인 시험 운행이 시작되었다.[4][26] 1996년 7월 11일에는 신칸센 952형·953형 전동차가 426.6km/h를 기록했지만, 7월 26일에 300X는 의 최고 속도를 기록했다.[3] 2002년 2월 1일 시험 운행이 종료되면서 선두부를 제외한 전 차량이 폐차되었다.[6][27]
2. 1. 개발 배경
1992년 3월 도카이도 신칸센에서 최고 속도 270km/h로 향상시킨 300계가 "노조미"로 영업 운전을 시작했다. 300계 개발은 국철 시대부터 진행되었던 볼스터리스 대차와 VVVF 인버터 제어 개발을 바탕으로 이루어졌다.[13]1990년, 300계 시제차가 완성된 직후, 더 나은 철도 서비스를 제공하기 위해 끊임없는 기술 개발이 필요하다는 판단 아래, 레일·차륜 방식에 의한 이상적인 고속 철도 개발을 위해 신칸센 955형 전동차(300X)가 제작되었다.[13]
955형은 영업 운전에 투입하는 것을 처음부터 고려하지 않고 순수한 시험차(JR 도카이에서는 유일)로 설계되었으며, 곡선이나 경사에서 고속 시험 주행에 적합하지 않은 도카이도 신칸센 구간에서 고속 주행 시험을 수행하기 위해 가속력을 높였다.[13]
2. 2. 시험 운행 및 기록
1994년 12월 22일에 300X가 처음 공개되었다.[25] 1995년 1월, 한신·아와지 대지진으로 시험 운행이 지연되었으나,[4][25] 같은 해 5월부터 마이바라-교토 구간에서 본격적인 시험 운행이 시작되었다.[4][26]시험은 속도 향상 시험과 조건 변경 및 요소 기술 개발 확인 시험 두 가지로 나뉘어 진행되었다.[10] 초기에는 도카이도 신칸센 시즈오카역-하마마츠역 구간에서 270km까지 성능 확인 시험이 이루어졌고, 1995년 5월부터 마이바라-교토 구간에서 본격적인 주행 시험이 시작되었다.[19]
1995년 9월 21일, 마이바라-교토 구간에서 354.1km/h의 최고 속도를 기록했다.[5][26] 이 시기에는 350km/h 부근에서의 안정성 확인 시험 등이 실시되었다.
1996년 4월 이후에는 350km/h를 초과하는 속도 향상 시험이 단계적으로 시작되었고,[19] 7월 11일에는 426.6km/h의 최고 속도를 기록하며, JR 동일본의 952/953계 "STAR21"이 세운 의 기록을 경신했다.[5]
1996년 7월 26일 새벽, 마이바라-교토 구간에서 초전도 리니어를 제외한 일본 국내 최고 속도 기록인 ''''''를 달성했다.[3][20][21] 이후 700계, N700계 기술 개발 및 디지털 ATC 시험 등에 활용되었다.
2002년 1월 16일 모든 주행 시험을 종료하고,[10] 2월 1일 폐차되었다.[6][27] 1995년부터 2002년까지 7년간 총 600회의 주행 시험이 실시되었다.[10]
슬래브 궤도 주행 시험을 위해 산요 신칸센에 진입한 적이 있으며, 분기기 통과 시 평가 시험을 위해 신요코하마-도쿄 구간 왕복 운행 및 영업 시간 중 시즈오카역에서 회차하는 운행을 한 적도 있었다.
3. 구조
신칸센 955형 전동차는 6량 편성으로, 각 차량의 번호는 955-1부터 955-6까지이며 중량은 모두 36톤이다. 2호차와 5호차에는 팬터그래프가 장착되었다.[3]
| 차량 번호 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 제원 | Mc | M | Mc | |||
| 차량 번호 | 955-1 | 955-2 | 955-3 | 955-4 | 955-5 | 955-6 |
| 중량 (t) | 36 | |||||
차량 사이에는 고무 다이어프램이 설치되었다.
3. 1. 개요
신칸센 955형 전동차 (300X)는 4개의 다른 제조업체에서 제작되었으며, 여러 가지 차체 제작 방식이 사용되었다.[2] 차체는 알루미늄 합금제 차체 마운트 구조를 채택했지만, 차세대 차량 제조 시의 데이터 수집을 위해 차량마다 다른 제조 방법을 사용했다.[11]선두차 형상은 도쿄 방향과 하카타 방향에서 달랐는데, 각각 라운드 웨지형, 커스프형으로 불렸으며 비교를 위해 교체할 수 있도록 설계되었다. 경량화를 위해 측창은 폴리카보네이트를 사용했다.[11]
3. 2. 구동 방식
주 회로는 PWM 컨버터 + VVVF 인버터 제어 방식이다. 소자는 GTO 사이리스터 (4,500V - 4,000A)를 채용하여, 연속 정격 출력 405 kW의 주 전동기를 구동한다.[14] 주 변압기는 경량화를 위해 알루미늄제 코일을 사용했다. 6량 편성으로 전 차량 전동차이다. 전기품은 미쓰비시 전기, 도시바, 후지 전기 3사가 제작했다.[14][15][16]3. 3. 대차
대차는 세미 액티브 서스펜션이 장착된 볼스터리스 대차를 채용했다. 300계와 동일한 코일 스프링 + 원통 적층 고무 병용식으로, 일반용은 TDT9038A, 차체 경사용은 TDT9038B로 불린다.[11] 3, 6호차 대차에는 철도종합기술연구소에서 개발된 유압 실린더식 차체 경사 장치(최대 경사: 3도)를 탑재했다.[17] 대차 지지 위치가 높아(공기 용수철 지지 높이: 레일면상 1700mm) 차내 바닥 일부가 솟아 있었다.[13] 축거는 300계 대비 500mm 연장된 3000mm였다.[13] 이는 철도종합기술연구소의 대차 시험 결과, 횡동 한계 속도가 대폭 확대된 것을 확인했기 때문이다.[13]3. 4. 집전 장치
팬터그래프에서 발생하는 소음을 줄이기 위해 와인 잔형 대형 팬터그래프 커버가 장착되었다. 이 타입의 팬터그래프 커버는 700계 9000번대에서 "300X"에서 시제작된 타입에서 각부를 생략한 타입을 채용했지만, 시험 과정에서 커버가 소음원이 되고 있음이 판명되어 양산차에서는 채용되지 않았다. 955형의 시험 주행 과정에서는 싱글 암 팬터그래프 등도 시도되었고, 그 외 다양한 형태의 커버가 시험되고 있다.3. 5. 기타
차량 처면 하부를 오일 댐퍼로 연결하는 차체간 댐퍼를 장비하여 차체의 요 방향 진동을 줄이고 있다.[12] 공기 압축기는 저소음 스크롤 방식을 사용한다.[12]4. 객차 구성
신칸센 955형 전동차는 6량 편성으로 운행했고 등록 차호는 A0호이다.[28] 각 차량별 제원 및 특징은 다음과 같다.
| 호차 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 명칭 | Mc | M | M | M | M | Mc |
| 번호 | 955-1 | 955-2 | 955-3 | 955-4 | 955-5 | 955-6 |
| 무게 (톤) | 36 | 36 | 36 | 32 | 36 | 36 |
| 제조사 | 미쓰비시 중공업 | 닛폰차량제조 | 가와사키 중공업 | 닛폰차량제조 | 히타치 제작소 | |
| 비고 | 팬터그래프 존재 [29] | 팬터그래프 존재 [29] | ||||
1호차는 미쓰비시 중공업, 2호차와 4호차는 닛폰차량제조, 3호차는 가와사키 중공업, 5호차와 6호차는 히타치 제작소에서 제작했다.[28] 2호차와 5호차에는 팬터그래프가 있었다.[29]
4. 1. 차량별 특징
; 955-1: 博多|하카타일본어 방면 제어 전동차이다. 공기 저항을 줄이기 위해 풍동 실험과 전산유체역학(CFD)을 통해 커스프형 선두 형상으로 제작되었다.[18] 차체는 항공기 기술을 바탕으로 초두랄루민을 리벳 결합하여 제작한 세미 모노코크 구조이다.[18][11] 미쓰비시 중공업 나고야 항공 우주 시스템 제작소에서 제작을 담당했다.[18] 이 차량에는 객실 좌석이 설치되지 않았다.[1][2]
; 955-2
: 중간 전동차로 팬터그래프를 탑재했다. 차체는 알루미늄 중공 대형 압출 형재를 사용했으며, 이후 700계에 채택된 더블 스킨 구조이다. 4호차(955-4)와 함께 일본 차량 제조에서 제작했다. 다른 차량보다 창문이 큰 것이 특징이다. 이 차량은 편성 내에서 유일하게 객실 좌석이 설치된 차량이었다.[2] 신오사카 방면에는 2+2인용 3열, 도쿄 방면에는 2+1인용 3열 좌석이 배치되었다.[12]
; 955-3
: 중간 전동차이다. 차체는 알루미늄 대형 압출 형재를 스폿 용접으로 제작한 싱글 스킨 구조로, 300계와 동일하다.[11] 가와사키 중공업 차량 컴퍼니에서 제작했다.[2] 화장실이 설치되어 있으며,[12] 바닥 아래에 집중형 공조 장치 1기를 탑재했다.[11] 측면 미닫이문(플러그 도어 구조)이 설치되어 있다.[12]
; 955-4
: 중간 전동차이다. 차체는 알루미늄 중공 대형 압출 형재를 사용한 더블 스킨 구조이다. 질량 변경 시험용 차량으로, 측면 창문은 한쪽에 6개만 설치되었다.[12] 편성 중 가장 가벼운 차량이며, 측면에 하중 반입구가 있다.[12] 열차 무선과 열차 무선 안테나가 집중 배치되어 있다.[12] 2호차와 유사하게 일본 차량에서 제작했다.[1]
; 955-5
: 중간 전동차로 팬터그래프를 탑재했다. 차체는 래핑 알루미늄 허니컴 패널을 사용했으며, 500계와 동일하다. 6호차(955-6)와 함께 히타치 제작소에서 제작했다. 이 차량에는 좌석이 없었다.[1][2] 측면 미닫이문(플러그 도어 구조)이 설치되어 있다.[12]
; 955-6
: 도쿄 방면 제어 전동차이다. 선두 형상은 라운드 웨지형이며, 차체는 래핑 알루미늄 허니컴 패널을 사용했다. 히타치 제작소에서 제작했다.[1]
4. 2. 편성표
955形일본어 전동차는 6량 편성으로 운행했으며 등록 차호는 A0호이다.| 호차 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 명칭 | Mc | M | M | M | M | Mc |
| 번호 | 955-1 | 955-2 | 955-3 | 955-4 | 955-5 | 955-6 |
| 무게 (톤) | 36 | 36 | 36 | 32 | 36 | 36 |
| 제조사 | 미쓰비시 중공업 | 닛폰차량제조 | 가와사키 중공업 | 닛폰차량제조 | 히타치 제작소 | |
| 비고 | 팬터그래프 존재 [29] | 팬터그래프 존재 [29] | ||||
'''범례'''
- MTr: 주 변압기, CI: 주 변환 장치, APU: 보조 전원 장치, CP: 공기 압축기, BT: 축전지
각 차량에 대한 설명은 다음과 같다.
- 955-1: 1호차. 하카타(博多) 방면 제어 전동차. 공기 저항 감소를 위해 풍동 실험과 CFD로 선두 형상은 커스프형으로 제작되었다.[18] 차체는 항공기 기술 기반 초두랄루민을 리벳 결합으로 제작한 세미 모노코크 구조이다.[18][11] 미쓰비시 중공업 나고야 항공 우주 시스템 제작소가 담당했다.[18]
- 955-2: 2호차. 중간 전동차로 팬터그래프 탑재. 차체는 알루미늄 중공 대형 압출 형재 사용(후에 700계에 채용). 더블 스킨 구조. 4호차 955-4와 함께 일본 차량 제조가 제조. 창문이 다른 호차보다 크다.
- 955-3: 3호차. 중간 전동차. 차체는 알루미늄 대형 압출 형재를 스폿 용접으로 제작, 싱글 스킨 구조(300계와 동일).[11] 제조 담당은 가와사키 중공업.
- 955-4: 4호차. 중간 전동차. 차체는 알루미늄 중공 대형 압출 형재 사용. 더블 스킨 구조. 질량 변경 시험용 차량이며, 측면 창문은 한쪽에 6개소뿐이다.[12] 편성 중 가장 가벼우며, 측면에는 하중 반입구가 있다.[12] 열차 무선과 열차 무선 안테나를 집중 배치.[12] (후년에 팬터그래프 탑재)
- 955-5: 5호차. 중간 전동차로 팬터그래프 탑재. 차체는 래핑 알루미늄 허니컴 패널 사용(500계와 동일). 955-6과 함께 히타치 제작소가 제조.(후년에 신형 팬터그래프 2번 탑재)
- 955-6: 6호차. 도쿄 방면 제어 전동차. 선두 형상은 라운드 웨지형. 차체는 래핑 알루미늄 허니컴 패널 사용.
5. 보존 및 전시 차량
955-1 차량은 시가현 마이바라시에 있는 철도 종합 기술 연구소 풍동기술센터 야외에 보존되어 있다.[7] 10월 14일 (철도의 날) 전후 주말에만 공개되지만, 야외에 있어 멀리서 보면 인접한 JR도카이도 본선 (비와코선)의 열차 안 등 부지 밖에서도 상시 확인할 수 있다.[22]
955-6 차량은 처음에는 JR 도카이의 하마마쓰 공장에 보관되어 있다가, 2010년에 신설된 리니어·철도관으로 이전되었다.[8] 현재 아이치현 나고야시 미나토구의 리니어·철도관에 보존되어 있다.
중간 차량은 모두 해체되어 현존하지 않는다.
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