山陽電気鉄道5030系電車

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山陽電気鉄道5030系電車
5030系5630編成 台湾鉄路管理局との姉妹鉄道協定締結ヘッドマーク付き(2015年9月)
5030系5630編成 台湾鉄路管理局との姉妹鉄道協定締結ヘッドマーク付き(2015年9月)
基本情報
運用者 山陽電気鉄道
製造所 川崎重工業
製造年 1997年 - 2000年
製造数 20両
主要諸元
編成 6両編成
軌間 1,435 mm
電気方式 直流1,500V
架空電車線方式
最高運転速度 110 km/h
起動加速度 2.8 km/h/s
減速度(常用) 4.2 km/h/s
減速度(非常) 4.5 km/h/s
車両定員 先頭車120人 中間車130人
自重 33.1 - 33.7 t (5230形)
28.3 t (5630形)
24.4 t (5530形)
全長 19,000 mm
全幅 先頭車 2,800 mm
中間車 2,796 mm
全高 4,060 mm
パンタグラフ搭載車 4,100 mm
車体 アルミニウム合金
台車 軸梁式ダイレクトマウント空気ばね台車
川崎重工業KW-93A・94A
主電動機 かご形三相誘導電動機
富士電機MLR105
主電動機出力 170kW
駆動方式 WNドライブ
歯車比 82:15 (5.47)
編成出力 2,040kW
制御方式 IGBT素子方式VVVFインバータ制御
制御装置 富士電機CDA964
制動装置 回生ブレーキ併用電気指令式ブレーキ
ナブテスコHRDA-1
保安装置 阪神・山陽・阪急形ATS
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山陽電気鉄道5030系電車(さんようでんきてつどう5030けいでんしゃ)は、山陽電気鉄道(山陽電鉄)が所有する3扉セミクロスシート通勤形電車である。

製造は全車とも川崎重工業兵庫工場が担当している。

山陽電気鉄道では車両の形式称号について書類上は「クモハ」や「モハ」などの車種を示す記号を用いているが、現車では車内を含め一切表記しておらず、また車両番号が重複しないよう同一数字を用いる形式では奇数・偶数で車種を分けて管理している。このため、本記事の以下の記述では、車種構成の項以外についてはこれらの記号を基本的に省略し、必要に応じて (M'c) や (M) などの略記号を付して解説する。また、解説の便宜上、神戸西代三宮)方先頭車の車両番号+F(Formation=編成の略)を編成名として記述(例:5020以下6両編成=5020F)する。

概要[編集]

1998年2月15日から開始された山陽姫路 - 阪神梅田直通特急の運行に伴う所要編成数の増加に伴い、在来の5000系の後継車種として設計・製造された、19m級で3扉構成のアルミ合金製車体を備えるセミクロスシート車である。

本系列は1997年に12両、2000年に8両、合計20両が製造された。5000系と比較して、制御装置がIGBT方式VVVFインバータ制御に変更されたほか、客用扉間の座席に1人 - 2人掛け転換クロスシートを採用(車端部はロングシート)するなど内装面でも変化が見られる。

山陽電鉄は、この5030系で初めて三相交流誘導電動機のVVVFインバータ制御を採用している。山陽電鉄では1964年3000系以来、保守作業の統一や交換部品点数の削減による効率化を図る観点から、電車用標準主電動機として長らく三菱電機MB-3020S直流直巻電動機を採用してきた。このMB-3020Sは三菱電機MB-3020系に属し、原型となった1953年(昭和28年)の奈良電気鉄道デハボ1200形用MB-3020A以来、長期間にわたって製造されてきたが、山陽電鉄5000系の増備が一段落した後は新製需要もなくなり、製造は途絶えていた。山陽電鉄では、直通特急の運行開始に伴う所要の増備車数が多く、また5000系開発当時とは異なりVVVFインバータ制御が広く普及していてその導入メリット[1]が大きいことから、本系列の新造に際し山陽電鉄としては実に34年ぶりとなる新型電動機の採用を決定した。

車種構成[編集]

本系列は以下の各形式で構成される。

  • モハ5230形5230・5232
    • 電動車 (M1) 。主制御器とパンタグラフを搭載し、モハ5230形奇数番号車 (M2) とはユニットを構成しない、電気的にそれぞれ独立した電動車である。ただし、パンタグラフについてはこちらの偶数番号車に集約搭載しているため、5030系のみの編成では奇数番号車との2両で1単位として扱われる。
  • モハ5230形5231・5233・5235・5237・5239・5241
    • 電動車 (M2) 。主制御器を搭載する。基本的には偶数番号車 (M1) と同様の設計だが、パンタグラフを搭載しないため、運用時には5030系単独の編成ではモハ5230形偶数番号車 (M1) から、5000系と5030系の混結編成ではモハ5250形 (M3) から直流1,500Vの母線給電を受ける必要がある。
  • モハ5250形5250 - 5255
    • 電動車 (M3) 。主制御器とパンタグラフを搭載する。
  • クハ5630形5630 - 5633
  • サハ5530形5530・5531
    • 付随車 (T) 。補機類を一切搭載しない。

5000系は、性能上はMT比1:1で4両編成を構成することもできたが、電動車2両を1ユニットとしているため、6両編成では電動車が4両となりMT比2:1となっていた。5030系では電動車を1両単位とし、6両編成でのMT比1:1とすることを基本としている。

基本的な付番ルールは5000系に準じているが、制御車である5630形を編成の両端に配するため、基本形式となるべき5030形は設定されていない。また電動車M3は番号区分の必要からM1・M2から番号を離した5250形とされている。

なお、M1 - M3の電動車3種はいずれも集電装置関連以外は基本的に共通設計である。

編成[編集]

直通特急用を前提として設計された本系列では、編成は6両編成を基本とする。そのため、神戸・大阪方から5630形 (Tc1) - 5230形 (M1) - 5230形 (M2) -5530形 (T) -5250形 (M3) - 5630形 (Tc2) の6両編成を組成する。

そのほか、5000系編成に組み込まれて6連を構成している中間車も存在する。2001年の直通特急増発にあたって6両編成を増強する際、5000系4両編成4本の6両編成化に必要な中間車として本系列の5230形 (M2) ・5250形 (M3) を一部仕様変更の上で製造し、他の5000系6両編成で5200形が組み込まれる位置に連結しているものである[3]

  ←大阪梅田神戸                                      姫路

6両編成
5630 5230 5230 5530 5250 5630
Tc1 M1 M2 T M3 Tc
6両編成(5000・5030系混結)
5000 5000 5500 5230 5250 5600
M'c M T M2 M3 Tc


車体・内装[編集]

5000系5次車に準じた、アルミ合金大型押出型材自動溶接工法による両開3扉構成の19m級車体としている。

窓配置も5000系5次車のそれを継承しているが、座席は5000系と同様に客用扉間クロスシート、両端部ロングシートのセミクロスシート構成を踏襲したものの、阪神線内の混雑に対処するために編成全車の客用扉間が山側1人 - 浜側2人掛けの転換クロスシートとなった[4]ほか、車内スピーカーも増設された。

前面形状は5000系3次車に準じているが、枠が設置されていないため、5000系3次車とは若干印象が異なっている。

1次車2編成には扉開閉予告ブザーが装備されているほか、車内にはLED案内装置と非常通報装置(通話機能付加)が装備されている[5]

2005年に転落防止幌が設置された。

2次車ではアルミニウム合金構体の部材の接合工法がミグ溶接から摩擦攪拌接合(FSW)に変更され、新車間の連結面には転落防止幌が取り付けられた[6]。また、クロスシートの配置が山側2人 - 浜側1人掛けと逆になったほか、衝立の位置が若干ドア側に寄せられている。ロングシートも若干拡大されているほか、妻面貫通扉は浜側に開くように統一され、取っ手も拡大されている。山側の妻面窓は若干縮小された。5000系編成の中間に2両ずつ挿入して使用するため、5000系に装備のない車内案内装置と非常通報装置は準備工事にとどまっている[7]

冷房装置は5000系のCU-71Sを低騒音・高効率形に改良した集中式CS-71SCを搭載している。またこの機種変更により、これまで屋根上の冷房機の前後左右各1基ずつ搭載されていた通風器が廃止されている。

主要機器[編集]

主制御器・主電動機[編集]

山陽初採用となったVVVFインバータ制御装置は、高耐圧IGBT素子を使用する3レベルインバータ制御器の富士電機CDA964で、主電動機をIGBT素子で1基ずつ制御する個別制御方式を採る。

山陽では2000系以降長らく「富士電機(あるいは前身の川崎電機製造)製制御装置+三菱電機製主電動機」の組み合わせであったが、本系列では制御器との組み合わせの関係上、主電動機も富士電機製三相交流誘導電動機であるMLR105(定格出力170kW)[8]となった。一般に鉄道車両用誘導電動機では高回転数化により軽量化と出力強化の両立を図るケースが多いのに対し、この電動機は保守上3000・5000系と駆動装置を共通化することが求められたため、異例の強トルク低回転数仕様となっており、歯車比も5000系以前と共通の82:15 (5.47) である。なお、後に登場した6000系では主制御器・主電動機ともに三菱製となったため、富士電機製の制御器を搭載するのは2016年10月現在、本形式が最後であり、また富士電機製の交流誘導電動機を搭載するのは本形式が唯一となっている。

駆動装置のWN継手については、従来品に対し惰行時の騒音低減対策を施した改良品が採用されている[5]

台車[編集]

5000系5020F以降と同様な軸梁式ダイレクトマウント空気ばね台車を採用しているが、仕様の一部変更により形式がKW-93A(M台車)・94A(T台車)となっている[5]。変更点は、M台車の主電動機取付部の変更・T台車の滑走検知装置取付けである[5]

集電装置[編集]

パンタグラフは廃車発生品のPK-55のストックがなくなったことから、M1とM3に下枠交差式パンタグラフのPK-60(1次車)あるいはPK-80(2次車)を各車に2基ずつ新製搭載し、パンタグラフ非搭載のM2へは隣接するM1あるいはM3から給電される。PK-80は山陽初の電磁かぎ外し式で、1次車についても後にこれに交換している。

ブレーキ[編集]

5000系と同様のナブテスコHRDA-1電気指令式ブレーキを装備する。

補助電源・空気圧縮機[編集]

補助電源装置は両端の5630形にIGBT方式静止形インバータである富士電機CDA963 (170kVA) を搭載、片方が故障しても冷房装置の能力を半減させるだけで運転を継続する機能を有している。

空気圧縮機はSIM交流電動機駆動のHS-20-Iが採用され[5]、メンテナンスフリー化が図られた。

個別分類[編集]

1次車(5230 - 5233・5250・5251・5530・5531・5630 - 5633)[編集]

翌1998年の直通特急運転開始に備え、1997年に5630Fと5632Fの6両編成2本(12両)が製造された[9]。山陽電鉄では、1990年6月に5000系5022Fが竣工した後は増結用中間車のみの増備が続いていたため、編成単位での増備は7年ぶりのことであった。

基本的には中間車しか製造されなかった5000系5次車を編成単位で新製したような外観であるが、3050系3078F(1985年)以来久々の下枠交差式パンタグラフ搭載となり、冷房装置カバーの形状が変更[10]され、さらには冷房機を換気にも使用することで通風器も省略されたため、側窓だけではなく、屋根上も在来車とはやや印象を異にしている。

2次車(5235・5237・5239・5241・5252 - 5255)[編集]

2001年3月のダイヤ改正において、直通特急をそれまでの昼間時30分間隔から15分間隔に増発しただけでなく、山陽特急と土曜・休日の夜間の一部の直通特急を除くほとんどの直通特急が阪神梅田駅まで直通運転を実施することになったことから、5000系のうち、5004F - 5010Fの4両編成4本に対して中間車を2両ずつ増結して6両編成化することとなり、2000年にM2車の5235・5237・5239・5241とM3車の5252 - 5255の合計8両が製造された。基本的には5030系1次車から大きな変更はないが、行先表示器は5235・5237・5239と5252 - 5254については組み込まれる編成に対応して幕式となっている[11]。なお、2次車の車両番号の付番は将来Tc1-M1-T-Tc2が増備され、5030系だけで6両編成を組成した場合に対応したものとなっている。

運用[編集]

直通特急の運転開始を1年後に控えた1997年3月、5630F・5632Fの6両編成2本が竣工した。直通特急の運転開始1年前の時期に早期落成が図られたのは、5000系在来車への阪神線全線乗り入れ対応工事[12]や、直通区間への試運転による予備車不足の解消を図るためであり、両編成とも阪神線内への試運転に充当されるかたわら、ダイヤ改正前日までは阪急神戸線六甲までの乗り入れ運用にも充当されていた[13]

直通特急の運転開始を前にして両社の車両を使った試運転は何度も実施されたが、1997年7月30日の梅田駅初乗り入れ日には5630Fが充当され、阪神梅田での折り返しの際には「特急・姫路」の行先表示を掲出して翌年の運転開始をPRするとともに、写真撮影に訪れた鉄道ファンに格好の被写体を提供していた。翌年2月の直通特急の運転開始時には5000系6編成と本系列2編成で6両編成が合計8編成用意され、直通特急運用に充当されるようになった。

2001年3月のダイヤ改正に際して山陽電鉄は5030系2次車8両を増備し4両編成のままであった5000系4編成に組み込み、6両編成を12編成へ増やして直通特急運用の増加に対応した。また、このダイヤ改正での直通特急の増発に伴い、本系列による阪神線内および高速神戸駅折り返しの間合い運用が設定され、夜間には梅田駅構内や御影留置線で滞泊する運用も出現した。

2006年10月のダイヤ改正以降は運用に大きな変化はなく、2010年1月現在、本系列は20両が在籍して5000系とともに直通特急や特急を主体に運用されている。

事故[編集]

2013年2月12日に荒井駅付近の踏切で起きた列車脱線事故により5630Fの神戸側2両が脱線した。5630号が踏切に立ち往生していたトラック(キャリアカー)に衝突後、荒井駅神戸方面ホームに乗り上げるように脱線した[14]。この事故で、先頭車の運転席側正面や台車、客室の屋根、姫路寄りの妻面下部が変形[15]するなど、神戸側3両を中心に激しい損傷を受け、特に損傷の酷かった神戸側2両(5630号・5230号)を含む4両は東二見車両基地に留置された後、製造元である川崎重工業兵庫工場に入場した。

事故からの復旧[編集]

6両編成中神戸側4両は製造元の川崎重工業兵庫工場にて修復し、このうち2013年6月6日より5630Fの中間車5231号と5250号が5000系の5000Fに組み込まれ6両化され、営業運転を開始した。 特に損傷が酷かった5630号と5230号は2014年5月に出場し、2014年5月22日に初めて試運転を行い、26日に営業運転に復帰した。

車体装飾[編集]

5000系と同様、本系列も直通特急の主力として阪神梅田 - 山陽姫路間91.8kmという私鉄の優等列車としては長距離を走ることから、沿線で開催されるイベントやNHK大河ドラマで沿線が舞台になるときは、その宣伝効果を生かしてしばしば本系列の一編成全車にラッピングが施され、利用者や沿線住民へのPRと乗客誘致に役立てられている。

脚注[編集]

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  1. ^ 直流主電動機の電車は、主電動機の整流子・ブラシや主制御器のカム軸等回転部・接触子などの日常点検・摩耗品交換が不可欠となるが、交流誘導電動機を使用するVVVFインバータ制御の電車ではこれらの作業が不要で、保守点検作業は大きく軽減された。1995年阪神・淡路大震災でも、当時山陽電鉄・阪神電鉄は全ての電車が直流主電動機を使用していたため、車両基地のない部分開通区間での運行車両の保守には仮設ピットを設けて作業を行う等の困難を伴ったのに対し、阪急電鉄はVVVFインバータ制御車の保守の容易さに着目して、神戸市内の部分開通区間には8000系を搬入し、使用した(阪急電鉄も他の部分開通区間では、孤立した直流主電動機車の保守対応の必要に迫られていた)。交換の必要な摩耗部品の少なさは、災害等異常時の冗長性確保という面でも優れていた。
  2. ^ Tc1は山陽では200形タイプIII (111 - 113) 以来の神戸(大阪)向き制御車である。
  3. ^ 「新車年鑑2001年版」pp.105-106
  4. ^ 神戸(大阪)方先頭で進行方向左側が山側、右側が浜側となる。
  5. ^ a b c d e 「新車年鑑1998年版」pp.149-151
  6. ^ のちの定期検査時に挿入されている5000系にも転落防止幌が設置された。
  7. ^ 本来LED式車内案内装置が設置される部分には広告枠が設置されている。
  8. ^ 「新車年鑑1998年版」p.197
  9. ^ 鉄道ジャーナル』第31巻第8号、鉄道ジャーナル社、1997年8月、 90頁。
  10. ^ 5000系の一部車両は後の定期検査時に本形式と同一のカバーに交換されているが、通風器は残されたままである
  11. ^ この幕は新調したものではなく、5000系5000Fと5010FのLED化によって捻出されたものを流用している
  12. ^ 5500形への連結器偏差アダプタの搭載、運転台に対する列車種類選別装置デッドマン装置の解除機能の追加など。なお、この改造は検査や事故発生時を考慮して、4両編成のまま残された2本に対しても施工されている。
  13. ^ なお、直通特急運転に関するプレスリリースは本系列の登場直後であったことから、運転台に設置されていた阪神線内乗り入れを示す表示などは取り外されていたり隠されていたりしていた。
  14. ^ “山陽電鉄特急、踏切で衝突・脱線…15人重軽傷”. 読売新聞. (2013年2月12日). http://osaka.yomiuri.co.jp/e-news/20130213-OYO1T00270.htm?from=top 2013年2月13日閲覧。 
  15. ^ 国土交通省運輸安全委員会の事故調査報告書より。

参考文献[編集]

  • 電気車研究会鉄道ピクトリアル』各号(1990年5月臨時増刊号 No.528 特集「山陽電気鉄道/神戸電鉄」、2001年12月臨時増刊号 No.711 特集「山陽電気鉄道/神戸電鉄」)
  • 『鉄道ピクトリアル』 No.660 1998年10月臨時増刊号 「新車年鑑1998年版」、電気車研究会
  • 『鉄道ピクトリアル』 No.708 2001年10月臨時増刊号 「新車年鑑2001年版」、電気車研究会
  • 関西鉄道研究会『関西の鉄道』 No.49 特集 「阪神電気鉄道 山陽電気鉄道 兵庫県の私鉄PartII」

関連項目[編集]