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신칸센 E955형 전동차

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1. 개요

신칸센 E955형 전동차는 알루미늄 합금과 이중 피부 구조를 사용한 6량 편성의 시험 차량으로, 재래선 구간인 야마가타 신칸센과 아키타 신칸센에서의 주행을 고려하여 제작되었다. E955-1부터 E955-6까지 6량 편성으로, 터널 미기압파의 영향을 검증하기 위해 선두차의 길이를 다르게 제작했다. VVVF 인버터 제어 방식의 주행 장치와 차체 틸팅 장치를 갖추고 있으며, 2006년 8월에 편성 방향이 전환되었다. 2008년 12월 12일에 폐차되었으며, 시험 결과는 신칸센 E6계 전동차 개발에 반영되었다.

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신칸센 E955형 전동차
기본 정보
신칸센 종합 차량 센터 (2008년 7월 26일)
신칸센 종합 차량 센터에서 (2008년 7월 26일)
차량 이름신칸센 E955형 전동차
배경색녹색
글자색흰색
운영자동일본여객철도
제조사가와사키 중공업
히타치 제작소
제조년도2006년
제조 수량1 편성 6량
운행 시작알 수 없음
운행 종료2008년 10월
폐차2008년 12월 12일
편��6량 편성 (전동차)
궤간1,435 mm
전기 방식교류 25,000V 50Hz
교류 20,000V 50Hz
최고 운전 속도신칸센 구간 365 km/h
재래선 구간 130 km/h
설계 최고 속도405 km/h
기동 가속도알 수 없음
상용 감속도알 수 없음
비상 감속도알 수 없음
감속도알 수 없음
차량 정원비영업 차량
자체 중량50 t 이하 (평균 46 t 이하)
전체 길이선두차 24,350 mm
중간차 21,500 mm
전체 폭2,904 mm
전체 높이3,650 mm
4,290 mm (팬터그래프 접힘)
차체 재질알루미늄 합금
더블 스킨 구조
대차알 수 없음
주전동기농형 삼상 유도 전동기 370 kW
영구 자석 동기 전동기 355 kW
구동 방식TD 평행 카르단 구동 방식
기어비2.45
제어 방식IGBT-VVVF 인버터 제어
제어 장치알 수 없음
제동 장치회생 제동 병용 전기 지령식 공기 브레이크
(응하중 장치 부착)
보안 장치ATC-2형
DS-ATC
ATS-P
비고1, 11호차와 16호차 (양 선두차)는 각각 편성 중앙쪽 대차만 구동함
명칭 (다국어)
일본어新幹線E955形電車
영어Fastech 360Z

2. 차량 개요

신칸센 E955형 전동차는 야마가타 신칸센, 아키타 신칸센과 같은 재래선 구간(신재 직통)을 주행하기 위해 E954형보다 작게 설계되었다. 차체는 알루미늄 합금 이중 피부 구조를 채택했으며, 차체 높이를 낮추기 위해 공조 장치를 바닥에 탑재했다.

2. 1. 객차 구성

신칸센 E955형 전동차(FASTECH 360 S)는 6량 편성으로 운행되었으며, S10호로 등록되었다. 1호차와 6호차는 선두차로, '아로 라인' 형상을 하고 있지만, 선단 부분의 길이는 각각 13m, 16m로 달랐다. 이는 터널 미기압파 영향을 검증하기 위한 설계였다. 11호차는 증결이 가능했지만, 16호차는 증결 준비 공사만 시공되었다.[3]

차체는 알루미늄 합금을 사용한 이중 피부 구조로 만들어졌다. 야마가타 신칸센, 아키타 신칸센과 같은 재래선 구간에서의 주행(신재 직통)을 고려하여 E954형보다 작게 제작되었다. 차고는 E954형과 동일한 3,650mm로, 공조 기기는 바닥에 탑재되었다.

E955-4를 제외한 각 차량에는 고양이 귀와 비슷한 모양의 공기 저항 증가 장치(공력 브레이크)가 1열 2장씩 탑재되어 있다.

2. 1. 1. 편성표

(M2c)E955형
(M1s)E955형
(M1)E955형
(M1)E955형
(M1)E955형
(M2c)S10 편성
차량 번호123456기기 배치MTr,APU,CPCICI,CPCICIMTr,APU,CP좌석일반실그린샤일반실정원2571차내 설비(측정실)휠체어 좌석, WC
다목적실
차내 판매 준비실휠체어 좌석(측정실)(측정실)
WC, 흡연실
미팅
공간(측정실)유닛1유닛2유닛

2. 2. 주행 장치

가선으로부터 단상 교류 20/25kV를 주 변압기에서 강압한 후, 주 변환 장치에서 직류정류하고, 그 후 삼상 교류로 변환하여 주 전동기를 제어하는 VVVF 인버터 제어 방식이다.

2. 2. 1. 전원·제어 기기

전 차량은 전동차이며, 양쪽 선두차는 편성 중앙 쪽의 대차만 전동차이다.

전동차는 3량으로 유닛을 구성하기 때문에 선두차만 교체하는 것은 불가능하다. 각 유닛의 기동·회생 브레이크 특성은 동일하다[4]

주 변압기는 강제 풍랭식을 채택했다. 주 변환 장치에는 냉각 효율이 높은 주행 풍랭 수냉 방식을 채용하여 전동 송풍기를 생략하고 장치를 소형화했다. 주 전동기는 유도 전동기 MT937 (정격 출력 370kW×10)이다.

주 변압기는 강제 풍랭식을 채택했다. 주 변환 장치에는 강제 풍랭 비등 냉각 방식을 채용했다. 주 전동기는 자기 통풍식 영구 자석 동기 전동기 MT939 (정격 출력 355kW×10)이며, 고효율·경량화를 추구했다[5]

2. 2. 2. 대차

공기 용수철에 의한 차체 틸팅이 적용된 볼스터리스 대차를 채용했다. 고속 주행에서의 안정성을 높이기 위해 축간 거리를 2,500mm, 대차 중심 간 거리를 14,700mm까지 확대했다. 재래선 구간 주행 시의 횡압 경감과 신칸센 구간의 고속 안정성을 모두 확보하기 위해, 요 댐퍼의 감쇠력을 전환할 수 있도록 했다.

각 차량에는 축상자 지지 방식이 다른 대차가 탑재되었다. 1, 2, 5, 6호차는 차축 빔 방식(TR9009(선두부 측), DT9040(차단부 측), DT9040A, DT9042A, DT9040A(차단부 측), TR9009A(선두부 측))이며, 3, 4호차는 지지판 방식(DT9041, DT9042)이다.

2. 2. 3. 집전 장치

집전장치는 재래선 구간에서의 주행에 대응하기 위해, "ㄱ"자형 싱글 암 팬터그래프가 채용되었다. E954형의 PS9037을 베이스로, 애자의 배치를 재검토한 PS9037A(E955-5)와 PS9037B(E955-2)가 탑재되었다.

차음판은 재래선의 차량 한계에 대응하도록 차체 내에 자동 격납되는 구조로 되어 있었다. 차내의 차음판 격납 부분은 화장실이나 세면소 등의 위생 공간으로 사용되었다. 당초에는 측면에서 본 모양이 직사각형이었지만, 이후 주행 테스트 및 풍동 실험 등의 결과를 바탕으로 30도의 경사각을 가진 사다리꼴 모양으로 교체되었으며, 더욱 시험 말기에는 E6계에서 채용된 고정식 소형 차음판을 가동식 차음판과 병용하는 형태로 장착했다.

이후, 각각 모양이 다른 신형 집전 장치가 탑재되었다. 가선에 유연하게 추종하기 위해 개발된, 슬립판을 10분할하여 각각을 실리콘 고무판 위에 배치하고, 스프링으로 지지하는 다분할 슬립판 부주체이다.[6]

2. 3. 설비

1호차, 4~6호차에는 계측 장비가 탑재되었으며, E955-2는 그린샤, E955-3은 일반차이다.[7] 2호차에는 차내 판매 준비실, 다목적실, 위생 설비 공간이 있고, 4호차에는 탑재품실 및 자동 판매기 공간, 5호차에는 휠체어 대응형 위생 설비 공간, 미팅 공간(카페테리아와 유사한 구역으로 싱크대 & 냉장 케이스 공간 있음), 전화실, 흡연실이 설치되어 있었다.[7]

3. 시험 운행

도호쿠 신칸센센다이역 - 기타카미역 구간, 아키타 신칸센모리오카역 - 아키타역 구간 등에서 주행 시험 외에, E954형과의 병결 주행 및 고속 통과 등의 시험이 이루어졌다. 2006년도는 온난한 겨울로 인해, 예정되었던 아키타 신칸센 구간에서의 내설 시험을 소화하지 못했다.[8]

2008년 여름에 공기 저항 증가 장치를 철거했다.

2008년 10월에 당초 예정되었던 테스트를 종료하고, 신칸센 종합 차량 센터에 유치된 후, 같은 해 12월 12일자로 폐차[9]되었다.

4. 영업용 차량에 대한 피드백

E6계는 2013년에 아키타 신칸센에 도입되어 E5계와 병결하여 최고 속도 300km/h로 영업 운전을 시작했다. 2014년부터는 최고 속도 320km/h로 영업 운전을 하고 있다.[10][11]

참조

[1] PDF 東日本旅客鉄道(株) FASTECH 360 新幹線電車用 駆動装置・集電装置 https://web.archive.[...] 東洋電機技報第114号
[2] 간행물 新幹線高速試験電車の製作について http://www.jreast.co[...] 東日本旅客鉄道 2004-02-10
[3] 문서
[4] PDF 小型軽量・高出力回路機器の開発 http://www.jreast.co[...] JR East Technical Review Vol.14、東日本旅客鉄道
[5] PDF 東芝レビュー2006年9月号「都市間輸送の高速化に貢献する次世代高速新幹線駆動システム」 https://www.global.t[...]
[6] 논문 新幹線高速試験電車FASTECH360の騒音性能(新しい騒音・振動改善技術(3),騒音・振動評価・改善技術) https://cir.nii.ac.j[...] 環境工学総合シンポジウム講演論文集2007(17)
[7] 잡지 鉄道ファン 2006年6月号
[8] 서적 新幹線EX 3 イカロス出版
[9] 잡지 JRグループ 車両のデータバンク 2008/2009 交友社 2009-07
[10] 간행물 新幹線高速化について http://www.jreast.co[...] 東日本旅客鉄道 2007-07-27
[11] 뉴스 東北新幹線に世界最速の時速320キロ型投入 http://sankei.jp.msn[...] 産経新聞 2007-07-14
[12] 서적 JR電車編成表 '07冬号 JRR 2006-12



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