도쿄도 교통국 E5000형 전기 기관차
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1. 개요
도쿄도 교통국 E5000형 전기 기관차는 도영 지하철 오에도선 차량을 아사쿠사선 마고메 차량 검수장으로 회송하기 위해 제작되었다. 2005년 가와사키 중공업에서 제작되었으며, 오에도선과 아사쿠사선 간의 궤간은 같지만, 주행 방식의 차이와 차량 규격의 차이로 인해 직통 운행이 불가능하여 E5000형이 개발되었다. 2량 1편성으로 운용되며, 오에도선 및 아사쿠사선 차량을 견인할 수 있다. 2006년 4월 1일부터 운용을 시작하여, 12-000형 또는 12-600형의 입·출고 회송 시 해당 차량의 선두부에 연결되어 사용된다.
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| 도쿄도 교통국 E5000형 전기 기관차 | |
|---|---|
| 기본 정보 | |
 | |
| 운영자 | 도쿄도 교통국 |
| 제작사 | 가와사키 중공업 차량 컴퍼니 |
| 제작 년도 | 2005년 |
| 운행 시작 | 2006년 4월 1일 |
| 투입 장소 | 마고메 차량 검수장 (도쿄 지하철 아사쿠사 선) |
| 편성 | 2량 편성 (2량 영구 연결 × 2개) |
| 차축 배치 | Bo′Bo′+Bo′Bo′ |
| 궤간 | 1,435 mm (표준궤) |
| 전기 방식 | 직류 1,500 V (가공 전차선 방식) |
| 최고 운전 속도 | 70 km/h |
| 차체 | 탄소강 |
| 크기 | |
| 전체 길이 | 12,500 mm (연결면 간) |
| 전체 폭 | 2,470 mm (최대 폭) |
| 전체 높이 | 3,145 mm (팬터그래프 접었을 때) |
| 차체 길이 | 11,850 mm |
| 차체 폭 | 2,250 mm (상부 차체 폭) |
| 차체 높이 | 3,125 mm |
| 바닥 높이 | 1,150 mm |
| 무게 | |
| 차량 중량 | 41.8 톤 × 2 |
| 동력 장치 | |
| 주전동기 | 농형 삼상 유도 전동기 |
| 주전동기 출력 | 190 kW |
| 구동 방식 | WN 평행 카르단 구동 방식 |
| 기어비 | 101:15 (6.733) |
| 제어 방식 | IGBT 반도체 소자 VVVF 인버터 제어 |
| 대차 | |
| 대차 형식 | 축 빔식 볼스터리스 대차 T-1Da형・T-1Db형 |
| 차륜 직경 | 860 mm |
| 고정 축거 | 2,100 mm |
| 제동 장치 | |
| 제동 방식 | 회생 제동 병용 전기 지령식 공기 제동 |
| 추가 제동 장치 | 보안 제동, 주차 브레이크 |
| 신호 장치 | |
| 보안 장치 | C-ATS・신CS-ATC |
| 성능 | |
| 기동 가속도 | 2.0 km/h/s |
| 상용 감속도 | 단독 주행 시 4.0 km/h/s, 견인 주행 시 3.5 km/h/s |
| 비상 감속도 | 4.5 km/h/s |
2. 제조의 경위
도쿄도 교통국은 오에도선 차량(12-000형, 12-600형)의 중요부 검사·전반 검사를 기바 차량 검수장에 건설하는 대신, 아사쿠사선 마고메 차량 검수장으로 회송하는 방안을 채택했다. 이를 위해 오에도선과 아사쿠사선을 잇는 "시오도메 연락선"을 건설하기로 했다.[1]
오에도선과 아사쿠사선은 궤간은 1,435mm 표준궤로 같지만, 구동 방식과 차량 규격이 달랐다. 오에도선은 철륜식 리니어 모터 구동 방식인 반면, 아사쿠사선은 회전식 전기 모터 구동 방식이었다. 또한 오에도선은 소형 지하철 규격이어서, 아사쿠사선 차량보다 작았다. 따라서 오에도선 차량을 마고메 차량 검수장으로 회송하기 위해, 두 노선을 직통할 수 있는 견인용 전기 기관차인 E5000형을 제조하게 되었다.[1]
2. 1. 시오도메 연락선
도쿄도 교통국에서는 오에도선 차량(12-000형, 12-600형)의 중요부 검사·전반 검사를 시행할 수 있는 공장 시설을 기바 차량 검수장에 건설할 계획이었다. 그러나 건설 비용이 많이 들고, 아사쿠사선의 마고메 차량 검수장 개수가 예정되어 있었다. 이에 따라 궤간이 동일(1,435mm, 이른바 표준궤)하고, 두 노선 모두 전철화 방식이 가공 전차선 방식인 오에도선과 아사쿠사선 사이에 "시오도메 연락선"이라고 칭하는 연락선을 건설하기로 했다.[1]그러나 오에도선과 아사쿠사선은 궤간은 같지만, 오에도선이 철륜식 리니어 모터 구동, 아사쿠사선이 일반적인 회전식 전기 모터 구동으로 주행 방식이 완전히 달랐다. 오에도선 차량은 궤도 측에 리액션 플레이트가 없는 아사쿠사선 내를 자력으로 주행할 수 없었다. 또한, 오에도선은 리니어 모터 구동 채용으로 소형화를 도모하고 있어, 차량 규격(차량 한계, 건축 한계)이 아사쿠사선보다 작아(이른바 미니 지하철), 아사쿠사선의 일반 차량이 오에도선으로 진입하는 것도 불가능했다. 그렇기 때문에, 오에도선 - 아사쿠사선의 양 노선을 직통할 수 있는 견인용 전기 기관차로 E5000형을 제조하여, 오에도선 차량을 연락선 경유로 마고메 차량 검수장으로 회송하는 열차를 운행하기로 했다. 단, 오에도선 내에서도 회전식 전기 모터 사용이 되지만, 자력 주행 자체는 가능하다.[1]
시오도메 연락선은 오에도선 시오도메역을 기점으로 하여, JR요코스카선 도쿄 터널 바로 위, 환상 2호선 도로, 도카이도 신칸센, 도카이도 본선 (도카이도선, 야마노테선, 게이힌 도호쿠선)의 바로 밑을 횡단하여, 아사쿠사선 다이몬 - 신바시 간을 종점으로 한다.[1] 2006년(헤이세이 18년) 4월 1일에 완성되어 사용을 시작했다.[1] 단선 박스형 터널 구조로 연장은 483m이다.[1] 도중에 반경 80m의 곡선과 약 48‰의 구배가 있다.[1]
3. 구조 및 특징
E5000형은 2005년 가와사키 중공업에서 2개 편성(4량)으로 제작되었으며, 도쿄 도 지하철 건설이 발주하고 도쿄 도 교통국에 양도되었다.[9]
3. 1. 차량 반입 및 운용
2005년 3월 가와사키 중공업 차량 컴퍼니에서 2개 편성(4량)이 완성되어, JR선을 경유한 갑종 수송과 트레일러에 의한 육송 등을 거쳐 마고메 차량 검수장·키바 차량 검수장(다카마쓰 차량 기지)에 각각 반입되었다. 도쿄 도 지하철 건설이 발주하여 완성 후 도쿄 도 교통국에 양도하는 형태를 취했다.[9]이후 아사쿠사선과 오에도선에서 심야에 성능 시험 및 5300형이나 12-000형 병결 훈련이 진행되었다. 2006년 1월 20일 막차 후 E5003 - E5004는 다카마쓰 차량기지(히카리가오카역)에서 시오도메 연락선을 경유, 마고메 차량 검수장까지 자력 회송되었다. 2006년 3월 말까지 12-000형 연결 시험 및 각종 훈련을 실시하고 2006년 4월 1일에 입적, 본 형식의 본격적인 운용이 시작되었다.[9]
오에도선 12-000형 또는 12-600형의 입·출고 회송 시에는 해당 차량의 선두부에 연결된다.
오에도선 차량 입장 시에는 시오도메역 인상선에 입선하여 E5000형을 연결하고 시오도메 연락선을 경유, 마고메 차량 검수장까지 회송된다. 출장 시에는 이와 거의 반대 루트를 따르지만, 신바시까지 입선하여 해당 역의 비상 건넘선에서 회차, 시오도메 연락선을 경유해 시오도메역 구내 인상선까지 회송된다.
본 형식은 오에도선에서 통상의 점착식 운전으로 자력 주행이 가능하지만, 시운전 외에 해당 선로를 단독 주행한 것은 2006년 1월 E5003+E5004가 히카리가오카 → 니시마고메 구간을 주행한 것이 유일하다.[10]
3. 2. 견인 방식
본 형식은 오에도선 차량이나 아사쿠사선 차량(약 210ton~250ton)을 견인할 수 있는 성능을 가지고 있다.피견인 차량은 팬터그래프를 내리고 무동력 상태로 회송된다. 본 형식에서는 원기압관, 제어 전원, 브레이크, 인터폰, 신호 부저 회로가 연결된다.
이에 따라, 본 형식의 지령으로 연결 차량의 공기 브레이크(상용·비상·보안)를 총괄 제어한다. 또한 양 차량 간 연락용 인터폰, 신호 부저를 상호 사용하는 것도 가능하다.
3. 3. 편성 형태
E5000형은 2량 1편성(E50-MC1, E50-MC2)으로 구성되어 있다. 각 차량에는 제어 장치, 보조 전원 장치, 공기 압축기 등이 탑재되어 있다.[11] 팬터그래프는 Mc1차(홀수 번호)에 아사쿠사선용 2대, Mc2차(짝수 번호)에 오에도선용 1대가 탑재되어 있다.[11]| 형식 | E50-MC1 | E50-MC2 |
|---|---|---|
| 차량 번호 | E5001 E5003 | E5002 E5004 |
4. 차체
차체는 일반 강철로 만들어졌으며, 노선 색상인 아사쿠사선과 오에도선의 중간색인 '스트로베리 레드'로 도색되었다. 차체 측면은 탑재된 기기 점검을 위해 스테인리스 재질의 전면 개폐식 문으로 되어 있다.[12]
차체 단면은 아사쿠사선보다 작은 오에도선의 차량 한계에 맞춰져 있으며, 차량 한계를 유효하게 활용하기 위해 지붕 어깨 부분을 직선으로 하고, 기능성을 중시하여 직선적인 차체 형상을 하고 있다. 전조등과 미등은 창문 아래에 배치되어 있으며, 위쪽에는 사업용 차량임에도 급행등이 설치되어 있다.
선두부 연결기는 회전식 밀착 연결기로, 신칸센용 밀착 연결기와 마찬가지로 위치 결정을 위한 돌기가 둥글게 되어 있다. 높이는 가변식으로, 통상 높이 550mm의 오에도선에 맞추지만, 높이 880mm로 하여 연결 어댑터를 사용함으로써 아사쿠사선용 차량과 연결하는 것도 가능하다. 이 연결기에는 자동 해방 실린더와 전기 연결기가 설치되어 있다. 또한 작업용 감시 카메라와 작업등을 설치하여 연결 작업 효율성을 높였다.[13]
2량의 차량은 영구 연결되어 운용되며, 차체 내부는 운전실과 기기실로 나뉘어 있다. 기기실 안에는 중앙 점검 통로가 있으며, 각 차량마다 탑재 기기는 동일한 위치에 설치되어 있다. 2량 간 연결부에는 문이 있어 통행할 수 있으며, 관통 통로 부분에는 처마와 선반, 추락 방지용 보호봉과 보호 사슬이 설치되어 있다.
4. 1. 운전실
운전실은 운전사의 조작성, 기능성, 시인성을 중시하여 설계되었다. 운전실 내부는 흰색 계열, 운전대 계기판은 다크 그레이(짙은 회색) 배색이다. 운전대는 차체 중심선 중앙에 배치되어 있으며, 계기판에는 차내 신호 대응 속도계(80km/h 표시까지), 압력계, 표시등 등이 있다. 주간 제어기는 연결 및 해방 작업 시나 급경사 등반 시의 기동, 제어를 고려하여 가로축식 투 핸들 방식이다. 왼쪽에는 마스콘 핸들(1노치~4노치)이, 오른쪽에는 브레이크 핸들(상용 7단, 비상 1단)이 있다.승무원실에는 소형 유닛 쿨러(3,000kcal/h・3.49kW)가 설치되어 있다.
보안 장치로는 게이세이 전철, 신케이세이 전철, 호쿠소 철도, 게이큐 전철, 도영 아사쿠사선에서 사용되는 갱신형 C-ATS와 오에도선에서 사용되는 신CS-ATC를 탑재하고 있다. 열차 무선은 아사쿠사선용 유도 무선(IR)과 오에도선용 공간파 무선(SR)을 탑재한다.
5. 주행 장치
제어 장치는 독일 지멘스사제 2레벨 IGBT-VVVF 인버터 제어(형식: T-INV5형)를 채용했다.[12] 제어 방식은 1대의 인버터로 190kW의 주전동기(단자 전압 1050V · 전류 133A · 주파수 61Hz · 회전수 1800rpm)를 4대 제어하는 1C4M×1군 제어이다. 리니어 모터는 갖추고 있지 않으며, 오에도선 내에서도 리액션 플레이트를 사용하지 않고, 통상의 차륜에 의한 동력 주행을 한다.
2017년에 도요 전기 제조가 납입한 VVVF 인버터 장치, 주전동기로 교체되었다.[14]
보조 전원 장치는 IGBT 소자를 사용한 정지형 인버터(SIV. 출력 70kVA)를 탑재하고 있으며, 회송시의 12-000형에 전원을 공급할 수 있는 최소한의 용량을 확보하고 있다. 공기 압축기(CP)는 시동 장치, 제습 장치 등의 주변 기기를 일체형 상자에 수납한 유닛형 스크류식 압축기(토출량 800L/min · 크노르-브렘제제[12])이다. SIV 장치, 축전지, 공기 압축기, 공기 탱크, 브레이크 작용 장치, 보안 장치 등은 기기실 내에 배치하고 있으며, 이들은 보수성과 기능성과 중량 밸런스를 고려하여 설치하고 있다.
집전 장치는 싱글 암식 팬터그래프를 탑재하고 있다. 아사쿠사선 · 오에도선의 차량 한계의 차이에 의한, 가선의 높이의 차이에서 집전주 지지 장치의 다른 2 종류가 있다. Mc1 에 아사쿠사선용(형식: PT-7202-A형)을 2대, Mc2에는 오에도선용(형식: PT-7202-B형)을 1대 탑재한다.
대차는 가와사키 중공업제 축량식 볼스터리스 방식으로, 아사쿠사선 차량에서는 처음으로 볼스터리스 방식 대차이다. 형식은 운전실 측이 T-1Da형, 연결면 측은 T-1Db형으로 칭한다. 기초 브레이크 장치에는 편압식 유닛 브레이크가 채용되어, 차륜 직경은 860mm , 주차 브레이크를 장비하고 있다. 각 차륜에는 공전을 방지하기 위해, 증점착 장치(알루미나의 분말을 사용)를 갖춘다.
참조
[1]
간행물
公営地下鉄在籍両数ビッグ3 東京都交通局
Kōyūsha
2009-07
[2]
간행물
東京都交通局E5000形電気機関車
Neko Publishing
2005-08
[3]
간행물
鉄道ファン
交友社
2005-06
[4]
간행물
鉄道ファン
交友社
2009-07
[5]
웹사이트
T-1Db／東京都交通局E5000形
https://rail.hobidas[...]
[6]
간행물
鉄道ファン
交友社
2005-08
[7]
문서
[8]
문서
[9]
간행물
鉄道ファン
交友社
2009-07
[10]
간행물
鉄道ファン
交友社
2009-03
[11]
웹사이트
「都営交通100周年記念フェスタin浅草線」 追加情報
https://www.kotsu.me[...]
東京都交通局
2011-10-25
[12]
서적
大江戸線建設物語
成山堂書店
[13]
서적
鉄道ピクトリアル鉄道車両年鑑
2006
[14]
간행물
東洋電機技報
https://warp.da.ndl.[...]
東洋電機製造
2018
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