서울교통공사 3000호대 초퍼제어 전동차
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1. 개요
서울교통공사 3000호대 초퍼제어 전동차는 1984년 서울 지하철 3호선과 4호선 개통에 맞춰 도입된 전동차이다. 1984년부터 1992년까지 여러 차례에 걸쳐 도입되었으며, 10량 1편성으로 구성되어 운행되었다. 초기에는 6량 편성으로 운행되다가 10량으로 증결되었고, 2005년 내장재 불연화 개조, 2009년부터 2010년까지 선두차 개조, 2005년 소음기 설치 등의 개량을 거쳤다. 2021년부터 2022년까지 내구 연한 만료로 퇴역하여, 2023년 1월에 모든 차량이 폐차되었다.
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| 서울교통공사 3000호대 초퍼제어 전동차 | |
|---|---|
| 기본 정보 | |
 | |
| 차량 이름 | 서울특별시 지하철공사 3000계 전동차 |
| 운영 회사 | 서울교통공사 |
| 노선 색상 | '#fe5b10' |
| 제작 회사 | 대우중공업 한진중공업 |
| 제작 연도 | 1984년 ~ 1985년, 1990년 ~ 1993년 |
| 생산량 | 480량 |
| 차량 제원 | |
| 편성량수 | 10량 |
| 차량 총 중량 | 382.15t |
| 궤간 | 1,435mm |
| 전기 방식 | 직류 1,500V 가공가선 방식 |
| 구동 방식 | 직류 직권 전동기(G319AZ형, 단자전압 375V, 전류 480A, 정격 회전수 1900RPM) |
| 제어 장치 | 제너럴 일렉트릭 (GEC) 제어 초퍼 제어 |
| 제동 방식 | 회생 제동 병용 전기 지령식 공기 제동 |
| 보조 장치 | ATC [수동 운전] |
| 성능 | |
| 설계 최고 속도 | 120km/h |
| 영업 최고 속도 | ATC 구간 80km/h |
| 정격 속도 | 47km/h (1시간 정격) |
| 기동 가속도 | 3.0km/h/s |
| 감속도 (상용) | 3.5km/h/s |
| 감속도 (비상) | 4.5km/h/s |
| 1시간 정격 출력 | 3,888kW (5,688마력) |
| 모터 출력 | 162kW (1시간 정격) |
| 기어비 | 15:98 (6.53) |
| 차량 크기 및 정원 | |
| 전체 길이 | 19,500mm |
| 전체 폭 | 3,160mm |
| 전체 높이 | 3,750mm |
| 차량 무게 | 33.00t (Tc), 42.25t (M1), 41.80t (M2), 31.70t (T) |
| 승차 정원 (선두차) | 148명 (좌석 48명 + 입석 100명) |
| 승차 정원 (중간차) | 160명 (좌석 54명 + 입석 106명) |
| 편성 정원 | 1,576명 (입석 1,048명 + 좌석 528명) |
| 기타 | |
2. 도입 역사
서울교통공사 3000호대 초퍼제어 전동차는 1984년부터 1985년까지 서울 지하철 3호선과 서울 지하철 4호선 개통에 맞춰 도입되었다. 초기에는 3호선과 4호선에서 각각 운행되었으나, 이후 여러 차례에 걸쳐 편성이 조정되고 이적되는 과정을 거쳤다.
1984년에 4호선 6량 14개 편성이 도입되었고, 1985년에 3호선 6량 25개 편성과 4호선 6량 13개 편성이 추가로 반입되었다. 초기 3호선 차량은 2호선 GEC쵸퍼 차량과의 차호 중복 문제로 301편성이 331~332의 차호 구성을 가지게 되었다. 반면 4호선은 이러한 문제가 없어 401~402의 구성으로 반입되었다.
이후 1989년 4호선 증차를 위해 6량 7개 편성이, 1990년에는 6량 1개 편성, 10량 5개 편성, 8량 1개 편성이 추가 도입되었다. 1991년에는 3호선 증차를 위해 6량 7개 편성이 도입되었고, 1990년부터 1992년까지 4호선, 1992년에는 3호선 전 편성이 10량으로 증결되었다.
1993년에는 3호선 10량 증결을 위해 부수차가 추가 도입되었으며, 일부는 2호선으로 이적되었다. 1994년 수도권 전철 4호선 운행 계통 성립으로 서울교통공사 4000호대 VVVF 전동차와 한국철도공사 341000호대 전동차가 도입되면서, 기존 4호선에서 운행하던 GEC쵸퍼 전동차는 2호선과 3호선으로 이적되었다. 이 과정에서 차호 변경 및 도색 변경이 이루어졌다.
1984년부터 1985년에 도입된 초기 차량들은 내구연한 만료로 폐차되었고, 1990년부터 1993년에 도입된 증차분 객차들을 활용하여 2010년에 일부 편성이 재조합 및 개조되었다. 개조는 현대로템 창원공장에서 진행되었으며, 서울교통공사 1000호대 VVVF 전동차와 서울교통공사 4000호대 VVVF 전동차 등의 디자인을 참고하여 전두부가 개조되었다.
2. 1. 1차 도입분 (1984년~1985년)
1984년~1985년 서울 지하철 3호선, 서울 지하철 4호선 개통과 함께 이 차량이 운행을 시작했다. 서울 지하철 4호선에서 운행하던 전동차는 1994년 4월 1일 과천선, 안산선 직결 운행과 함께 수도권 전철 4호선 운행 계통이 성립하면서 교직류 양용의 서울교통공사 4000호대 VVVF 전동차가 투입되면서 퇴역했다. 이후, 서울 지하철 2호선의 차량 증비분으로 이적했다.
1985년 서울 지하철 3호선과 서울 지하철 4호선 개통과 함께 도입되었다. 1984년 4호선 6량 14개 편성, 1985년 3호선 6량 25개 편성과 4호선 6량 13개 편성이 반입되었다.
2호선 GEC쵸퍼 차량이 당시 3000번대로 도입되어서, 3호선 차량의 경우 301편성이 331~332의 차호 구성으로 도입되었다. 반면 4호선은 차호 중복 문제가 없어 반입 당시 401~402의 구성으로 반입되었다.
2. 2. 2차 도입분 (1989년)
1989년 서울 지하철 4호선 증차와 함께 6량 7개 편성이 도입되었다.[1]| 편성 번호 | 차량 수 | 도입 연도 |
|---|---|---|
| 428~434편성(변경 후 285~291편성) | 6량 7편성 | 1989년 |
2. 3. 3차 도입분 (1990년~1991년)
1990년 추가 증차와 함께 6량 1개 편성, 10량 5개 편성, 8량 1개 편성이 추가 도입되었다. 이후 10량화와 함께 부수차 2량을 추가 도입하여 10량으로 증결하였다.[1]| 도입 연도 | 편성 번호 | 량수 |
|---|---|---|
| 1990년 | 435~440편성(변경 후 292, 334~335, 345~347편성) | 6량 1편성, 10량 5개 편성 |
| 1990년 | 441편성(변경 후 348편성) | 8량 1개 편성 |
| 1991년 | 441편성(변경 후 348편성) 증결분 | 2량 1개 편성 |
2. 4. 4차 도입분 (1990년 10월~1992년 4월)
1990년 10월부터 1992년 4월까지 서울 지하철 4호선 전 편성 10량화와 함께 부수차 140량을 추가 도입하여 10량으로 증결하였다. 이후 4호선은 10량 41개 편성이 재적되었다.[1]1991년 서울 지하철 3호선 증차와 함께 6량 7개 편성이 도입되었다. 이후 1992년 5월부터 6월까지 6개 편성 10량화와 함께 부수차 24량을 추가 도입하여 10량으로 증결하였다. 이후 3호선은 6량 26개 편성과 10량 6개 편성 등이 운행되었다.[1]
| 구분 | 편성 번호 | 도입 시기 | 비고 |
|---|---|---|---|
| 3호선 | 341~347편성(변경 후 278~284편성) | 1991년 | 6량 7편성 |
| 3호선 | 342~347편성(변경 후 279~284편성) | 1992년 | 10량 증결분, 4량 6편성 |
| 4호선 | 401~435편성(변경 후 301~315, 319, 321, 324~326, 330~331, 337, 341~344, 285~292편성) | 1990년~1992년 | 10량 증결분, 4량 35편성 |
2. 5. 5차 도입분 (1993년)
1993년 서울 지하철 3호선 10량 증결과 함께 부수차 24량이 도입되었다. 그 중 10량은 서울 지하철 2호선 276~278편성에 10량으로 증결되었고, 나머지 14량은 서울 지하철 3호선 323, 328~329, 336, 338~340편성에 10량으로 증결되었다. 이후 1994년까지 전 편성이 10량 26개 편성으로 증결되어 운행되었다.1993년 당시 3호선은 6량 26개 편성 및 10량 18개 편성이 재적하고 있었다. 수송력 증강을 위해 6량을 10량으로 증결하면서, 중간 부수차 20량과 중간 전동차 4량을 투입함과 동시에 제어차 일부를 중간차로 개조했다. 이로 인해 10량 36개 편성 체제가 되었다.
같은 해 3호선 양재역~수서역 구간 연장 개통에 따라, 4호선의 12개 편성이 3호선으로 전속되었다.
2. 6. 3~4호선 차량의 2~3호선 이적 (1993년~1995년)
1994년 4월 1일 수도권 전철 4호선 운행 계통이 성립되면서 서울교통공사 4000호대 VVVF 전동차, 한국철도공사 341000호대 전동차가 도입되었고, 기존 4호선에서 운행하던 GEC쵸퍼 전동차는 2~3호선으로 이적되었다.[1]1993년 4호선에 VVVF 451~468편성이 도입되면서 4호선 416~427편성이 3호선으로 이적하였다. 416~423편성의 경우, 동력차는 316~333, 336~340편성으로 편입되고 Tc차 16량은 316~318, 320, 322, 327, 332~333편성의 무동력차로 개조되어 편성이 소멸되었으며, 424~427편성은 341~344편성으로 차호가 변경되었다.[1] 이후 1994년 VVVF 410~426, 464~471편성 도입과 함께 401~415편성이 3호선으로 이적되어 301~315편성으로 차호가 변경되었다.[1]
1993년부터 1994년까지 3호선 339~347편성과 4호선 428~435편성이 2호선으로 이적되면서 초기엔 도색 변경 없이 그대로 운행하다가 노선 혼동을 막기 위하여 추후에 노선 색상에 맞게 초록색으로 도색을 변경함과 동시에 276~292편성으로 차호가 변경되었고,[1] 1995년 4호선 436~441편성은 3호선으로 이적되면서 현 334~335, 345~348편성으로 차호가 변경되었다.[1] 1993년부터 1995년까지 3호선 9개 편성, 4호선 41개 편성 등의 이적이 마무리되었다.[1]
서울 지하철 3호선 수서역 연장 개통 초기엔 451, 456~463편성이 3호선에서 운행하였으나, 4호선 전동차 효율적 관리와 VVVF 차량 추가 도입과 함께 3호선에서 운행하던 서울교통공사 4000호대 VVVF 전동차들을 4호선으로 이적하고, 대신 4호선에 남은 GEC쵸퍼 전동차들을 3호선으로 이적하여 수서역 연장 개통 증차분으로 사용되었다.[1]
1994년 4호선이 철도청(현 한국철도공사) 과천선·안산선과의 상호 운행 개시를 위해 4000호대 전동차를 투입하면서, 1992년에 4호선의 12개 편성이 3호선으로 전속되었다. 3호선과 4호선의 신호 설비 및 당시 도색이 동일했기에 특별한 개조 없이 전속되었다.[1]
1993년 3호선 양재역~수서역 구간 연장 개통으로 4호선의 12개 편성이 3호선으로 전속되었다. 이로 인해 모든 편성이 3호선에 집결했다.[1]
2. 7. 개조 (2010년)
1984년~1985년에 6량으로 도입된 1차분 전동차가 내구연한 만료로 폐차되면서, 1990년~1993년에 도입된 증차분 4량 객차들이 남게 되었다. 이에 서울메트로는 남은 M칸 6칸과 T칸 4칸을 짝지어 한 편성으로 재조합했다. 이 과정에서 무동력 객차인 T칸을 운전실 칸인 Tc칸으로 개조했는데, 노약자석 부분을 잘라내고 서울교통공사 1000호대 VVVF 전동차, 서울교통공사 4000호대 VVVF 전동차 등의 모델에 기초한 전두부를 새로 제작하여 붙였다. '''현대로템 창원공장'''에서 개조되어, 2010년부터 운행에 투입됐다. 2021년~2022년에 모두 내구 연한 만료로 퇴역했다.개조된 편성은 다음과 같다.
편성은 팬터그래프와 주변압기, 제어기기, 전동기가 탑재된 M'차, 제어기기와 전동기만이 탑재된 M차, 그리고 보조전원장치와 공기압축기, 축전지, 제어실 등을 갖춘 Tc차와 제어실이 없는 T1, 그리고 아무 기기도 탑재되지 않는 T차로 구성되었다.
3. 기술 사양
3. 1. 차체
중앙부에 경사로식 비상문이 설치된 형태의 선두 형상에 차체 중심을 낮춘 하부 광폭형의 차체를 최초로 도입하여 주행 안정성을 확보하고 있는 것이 특징이다. 광폭형이므로 출입문이 약간 기울어졌다.
차체는 보통강제로, 하부 광폭형을 처음으로 채용했다. 정면의 관통문은 앞으로 젖혀지는 방식이다. 영국 제너럴 일렉트릭 컴퍼니(GEC)사의 초퍼 제어를 사용하고 있다.[3]
3. 2. 제어 방식
영국 제너럴 일렉트릭 컴퍼니(GEC)사의 초퍼 제어를 사용하고 있다.[3] 초퍼 제어 장치는 1C4M 방식(1대의 제어기로 4개의 모터를 제어)이지만, 전동차 2량 유닛 중 한쪽에 제어기 2기를 탑재하고, 각각 위상을 180도 바꿔 운전함으로써 유도 장애를 줄였다. 주전동기는 GEC제 G319AZ(단자 전압 375V, 전류 480A, 1시간 정격 출력 162kW, 정격 회전수 1,900rpm, 연속 정격 출력 150kW)가 채용되었다. 보조 전원 장치는 초기 차량은 용량 110kVA의 전동 발전기(MG)였지만, 나중에 정지형 인버터(SIV)도 채용되었다. 냉방 장치는 교류 구동으로, 신기 도입이 가능한 것이 1량당 2대, 옥상에 탑재되어 있으며, 당초에는 영국의 스톤사 제품이었다. 차체는 보통강제로, 하부 광폭형을 처음으로 채용했다. 정면의 관통문은 앞으로 젖혀지는 방식이다. 편성 구성은 모두 MT비 6M4T의 10량 편성이다.
3. 3. 주전동기
주전동기는 GEC제 G319AZ(단자 전압 375V, 전류 480A, 1시간 정격 출력 162kW, 정격 회전수 1,900rpm, 연속 정격 출력 150kW)가 채용되었다.[3]
3. 4. 보조 전원 장치
보조 전원 장치는 초기 차량은 용량 110kVA의 전동 발전기(MG)였지만, 이후에는 정지형 인버터(SIV)도 채용되었다.[3]
3. 5. 냉방 장치
냉방 장치는 교류 구동으로, 새로운 공기를 도입할 수 있는 장치가 1량당 2대씩 옥상에 설치되어 있으며, 초기에는 영국의 스톤사 제품이었다.[3]
4. 편성
편성은 팬터그래프와 주변압기, 제어기기, 전동기가 탑재된 M'차, 제어기기와 전동기만이 탑재된 M차, 그리고 보조전원장치와 공기압축기, 축전지, 제어실 등을 갖춘 Tc차와 제어실이 없는 T1, 그리고 아무 기기도 탑재되지 않는 T차로 구성되었다.[1]
| ◇◇ | ◇◇ | ◇◇ | |||||||
| 30XX | 31XX | 32XX | 33XX | 34XX | 35XX | 36XX | 37XX | 38XX | 39XX |
| Tc | M | M' | M | M' | T | T1 | M | M' | Tc |
| ← 오금 | ※XX는 편성 번호 | 대화 → | |||||||
4. 1. 10량 편성
편성은 팬터그래프와 주변압기, 제어기기, 전동기가 탑재된 M'차, 제어기기와 전동기만이 탑재된 M차, 그리고 보조전원장치와 공기압축기, 축전지, 제어실 등을 갖춘 Tc차와 제어실이 없는 T1, 그리고 아무 기기도 탑재되지 않는 T차로 구성되었다.| 객차번호 | 설치된 전장품 |
|---|---|
| 30XX | Tc (무동력객차) |
| 31XX | M (MG, 공기압축기, 축전지) |
| 32XX | M' (팬터그래프, 제어장치) |
| 33XX | M (SIV, 공기압축기, 축전지) |
| 34XX | M' (팬터그래프, 제어장치) |
| 35XX | T1 (무동력객차) |
| 36XX | T (무동력객차) |
| 37XX | M (MG, 공기압축기, 축전지) |
| 38XX | M' (팬터그래프, 제어장치) |
| 39XX | Tc (무동력객차) |
4. 2. 6량 편성 (과거)
이 차량은 본래 1984년~1985년 서울 지하철 3호선, 서울 지하철 4호선 개통과 함께 운행을 시작했다. 서울 지하철 4호선에서 운행한 전동차는 1994년 4월 1일 과천선, 안산선 직결 운행과 함께 수도권 전철 4호선 운행 계통이 성립하면서 교직류 양용의 서울교통공사 4000호대 VVVF 전동차가 투입되면서 퇴역했다가, 서울 지하철 2호선의 차량 증비분으로 이적했다.편성은 팬터그래프와 주변압기, 제어기기, 전동기가 탑재된 M'차, 제어기기와 전동기만이 탑재된 M차, 그리고 보조전원장치와 공기압축기, 축전지, 제어실 등을 갖춘 Tc차와 제어실이 없는 T1, 그리고 아무 기기도 탑재되지 않는 T차로 구성됐다.
| 객차번호 | 설치된 전장품 |
|---|---|
| 30XX/40XX | Tc (무동력객차) |
| 32ZZ/42XX | M (주제어기, 공기압축기, 축전지, 견인전동기(TM)) |
| 35ZZ/45XX | M' (팬터그래프, 주변압기, 주정류기, 보조전원장치, 견인전동기(TM)) |
| 32WW/42YY | M (주제어기, 공기압축기, 축전지, 견인전동기(TM)) |
| 35WW/45YY | M' (팬터그래프, 주변압기, 주정류기, 보조전원장치, 견인전동기(TM)) |
| 30YY/40YY | Tc (무동력객차) |
5. 개량
2003년 대구 지하철 화재 참사를 계기로 철도 차량의 내연기준이 강화되면서, 2005년까지 내구 연한이 충분히 남은 1985년 도입분 차량의 내장재가 교체되었다. 이 사업에는 흥일기업, 로윈이 참여했으며, 전체적으로 노선 색에 맞춰 무광택 스테인리스 시트가 채용되었다. 다만, 5년 내 폐차 계획이 수립된 노후 전동차는 제외되었고, 객실 좌석 시트를 난연재 개별 좌석으로 교체하고 화재경보기와 객실 비상 통화 장치를 보강하는 수준으로 개량이 이루어졌다.
1984년~1985년에 도입된 1차분 전동차는 내구연한 만료로 2009년부터 2010년까지 폐차되었다. 이 과정에서 일부 부수차가 선두차로 개조되었는데, 서울교통공사 1000호대 전동차, 서울교통공사 4000호대 전동차와 유사한 형태를 갖추게 되었다. 316~320, 341~344편성이 이에 해당되며, 당초 2018년경 신형 전동차로 교체될 예정이었으나, 2014년 3월 철도 차량의 법정 내구연한 철폐로 사용 기간이 연장되어 2022년까지 사용되었다.
도입 초기에는 제동완해음이 커서 승객들이 승차를 기피하기도 했으나, 2005년에 소음기가 설치되었다.
5. 1. 내장재 불연화
2003년 대구 지하철 화재 참사를 계기로 철도 차량의 내연기준이 강화되면서, 2005년까지 내구 연한이 충분히 남은 1985년 도입분 차량의 내장재 교체가 완료되었다.[1] (다만, 1984년 제작분 중 1985년에 반입되었거나, 1985년 제작분까지 포함하여 내장재 교체를 받았다.) 교체 사업에는 흥일기업, 로윈이 참여하였다. 전체적으로 노선 색에 맞춰 교체되었으며, 무광택 스테인리스 시트가 채용되었다. 단, 사업 추진 기간 중 5년 내 폐차 계획이 수립된 노후 전동차는 대상에서 제외되었으며, 대신 객실 좌석 시트를 난연재 개별 좌석으로 교체하고, 화재경보기와 객실 비상 통화 장치 등을 보강하였다.[1]
5. 2. 선두차화 개조
1984년~1985년에 6량으로 도입된 1차분 전동차가 내구연한 만료로 폐차되면서, 1990년~1993년에 도입된 증차분 4량 객차들이 남게 되었다. 이에 서울메트로는 남은 객차 중 M칸 6칸과 T칸 4칸을 짝지어 한 편성으로 재조합했다. 이 과정에서 무동력 객차인 T칸을 운전실칸인 Tc칸으로 개조했는데, 노약자석 부분을 잘라내고 서울교통공사 1000호대 VVVF 전동차, 서울교통공사 4000호대 VVVF 전동차 등의 모델에 기초한 전두부로 새로 제작하였다. '''현대로템 창원공장'''에서 개조되어, 2010년부터 운행에 투입되었다.[1]2009년부터 2010년까지 전동차의 법정 내구 연한 도래와 함께 폐차되고 남은 편성의 2량 혹은 4량을 모두 운전실로 개조하여 사용했다. 총 9개 편성(316~320, 341~344편성)이 개조되었다. 그러나 일부 내구 연한이 남는 동력차 2량, 무동력차 30량 등은 편성 조합을 하지 못해 대량으로 고철 매각됐다.[2]
개조된 선두차는 서울교통공사 1000호대 VVVF 전동차, 서울교통공사 4000호대 VVVF 전동차와 유사한 형태를 갖추게 되었다. 해당 편성은 316~320, 341~344편성이며, 당초 2018년경 신형 전동차로 교체될 예정이었으나, 2014년 3월 철도 차량의 법정 내구연한이 철폐됨에 따라 사용 기간이 연장되어, 후계 차량인 신 3000호대 2차 차량이 등장하는 2022년까지 사용되었다.[3] 2021년~2022년에 모두 내구 연한 만료로 퇴역했다.[4]
개조된 편성은 지축차량사업소에 316~320편성(총 5편성), 수서차량사업소에 341~344편성(총 4편성)이 소속되었다.
5. 3. 행선 표시기 개조
319~320, 334~335, 345~348편성의 행선 표시기가 롤지 방식에서 LED 방식으로 교체되었으며, 345편성은 열번안내기 또한 LED로 교체되었다. 이 중 319~320편성은 2010년에 운행을 퇴역했다.[1]5. 4. 소음기 설치
도입 초기에는 제동완해음이 워낙 커서 승객들이 이 차량을 타는 것을 기피하는 경우가 있었으나 2005년에 소음기가 설치되었다.6. 퇴역
이 차량은 본래 1984년~1985년 서울 지하철 3호선, 서울 지하철 4호선 개통과 함께 운행을 시작했다. 서울 지하철 4호선에서 운행한 전동차는 1994년 4월 1일 과천선, 안산선 직결 운행과 함께 수도권 전철 4호선 운행 계통이 성립하면서 교직류 양용의 서울교통공사 4000호대 VVVF 전동차가 투입되어 퇴역했고, 서울 지하철 2호선의 차량 증비분으로 이적했다.
선두부 개조를 거친 차량이지만, 노후화 및 부식의 영향으로 첫차 운행이나 기존 차량 고장 시 대타 운행으로 운용이 제한되었다. 2022년부터 퇴역 및 폐차가 시작되어 8월 23일, GEC형의 마지막 편성인 345편성이 영업 운행에서 은퇴했다. 퇴역한 차량은 수서차량사업소에 유치되었으며, 폐차 시에는 지축차량사업소로 회송되어 2023년 1월 9일 334편성이 폐차 회송됨에 따라 구 3000호대 전동차가 완전히 사라졌다.
참조
[1]
문서
旧 413編成
[2]
문서
旧 441編成
[3]
간행물
서울지하철 3,4호선 전동차 (서울특별시 지하철공사) 公式カタログ
1984
[4]
웹사이트
과거 서울메트로.xls
http://m.cafe.daum.n[...]
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