東京メトロ1000系電車

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東京メトロ1000系電車
銀座線で営業運転を開始した1000系第01編成(2012年4月14日 表参道 - 渋谷間)
銀座線で営業運転を開始した1000系第01編成
(2012年4月14日 表参道 - 渋谷間)
編成 6両編成
営業最高速度 65 km/h
設計最高速度 80 km/h
起動加速度 3.3 km/h/s
減速度 4.0 km/h/s(常用最大)
4.5 km/h/s(非常)
編成定員 610人
車両定員 先頭車93人(座席28人)
中間車106人(座席40人)
全長 16,000 mm
全幅 基準幅2,550 mm
全高 3,465 mm
編成質量 164.5t
車両質量 26.5 - 29.5t
軌間 1,435 mm
電気方式 直流600V
第三軌条方式
編成出力 1,200kW
主電動機 永久磁石同期電動機 120kW
歯車比 109:14(7.79)
駆動装置 WN駆動方式
制御装置 PWM2レベルVVVFインバータ制御
(1~2次車:Si-IGBT素子、3次車Si-IGBT,SiC-SBDハイブリッド素子)
台車 ボルスタ付きモノリンク式片軸操舵台車
SC101形
制動方式 ATC連動電気指令式空気ブレーキ回生ブレーキ併用)
保安装置 ATCTASC
製造メーカー 日本車輌製造
Wikipedia blueribbon W.PNG
第56回(2013年
モチーフとされる東京地下鉄道1000形電車(地下鉄博物館に復元保存されている車両)

東京メトロ1000系電車(とうきょうメトロ1000けいでんしゃ)は東京地下鉄(東京メトロ)銀座線用の通勤形電車2012年平成24年)4月11日より営業運転を開始した[1]

2013年、地下鉄車両では初[注釈 1]鉄道友の会ブルーリボン賞を受賞[2]

概要[編集]

本系列は1983年昭和58年)から銀座線で運用されている01系が落成から25年以上が経過し、老朽化が進んでいること[3]や、丸ノ内線02系と同様に大規模改修工事を施工したとしても、中型車である02系と比べて01系はより小形なために改修工事に合わせた新形機器が搭載できないという問題点などがあり[4]、01系に代わる新型車両として開発された。

車体はオールダブルスキン構造アルミニウム合金製車体とし、近年の新造車両同様に万が一の衝突事故に備えての車体強度の向上や、将来の廃車時におけるリサイクルを考慮して車体に使用されるアルミ合金の材質統一が図られている[3]

外観デザインは「歴史ある銀座線1000形を髣髴(ほうふつ)とさせる、どことなくレトロな感覚を醸し出すデザイン」を目指したものとした[5]。このことから、1927年(昭和2年)に「東洋初の地下鉄」として上野駅 - 浅草駅間が開業した当時に運用されていた東京地下鉄道1000形電車モチーフとしたレトロ調のデザイン[3]で、検査場所の中野工場には車体塗装施設がないことから[注釈 2]、当時の車体色を表現するために車体全体をレモンイエロー色のカラーフィルム(屋根部はチョコレート色のカラーフィルム)を貼り付ける「フルラッピング車両」とした[3]

車体のラッピングは地下鉄博物館に展示中の1000形を参考にし、開発者は何度も地下鉄博物館に通い、色合いを確認した。モデルになった1000形はドイツベルリン地下鉄を参考にしてレモンイエローで塗装され、第二次世界大戦後、担当者の記憶にもとづいて塗り直すなどしていたが、社内では「次第に色が濃くなった」との指摘が出ていた[6]

レモンイエロー色の車体には銀座線のラインカラーを基調としたオレンジとホワイト、さらに東京メトロのコミュニケーションマークの背景色(「ハートM」の右側にある「東京メトロ」ロゴの背景色)「ダークブルー」の3色を配している[3]

前照灯はかつて銀座線で運用されていた2000形の形状をモチーフとした前面上部設置形[3]で、日本国内の鉄道車両では東海旅客鉄道(JR東海)313系電車3次車以来となるLED式であるが、特に「主灯としては」日本国内の鉄道車両で初採用となるものである[7]

形式称号は、東京メトロ移行後に設計された新型車両では10000番台の形式称号を使用しており、順当ならば銀座線用の新型車両は「11000系」となる[8]。しかし、本系列ではレトロ感を演出する観点からあえて昔の1000形を思い起こさせる「1000系」という形式称号とした[8]。このため、現在、東京メトロ移行後に設計された新型車両の形式称号としては唯一の例外で4桁の形式称号となっている。

本系列の警笛有楽町線副都心線向けの10000系と同様の仕様となっており、仕組みは2段踏み式であり、1段目は旧型車の音色であるトロンボーン笛、2段目まで踏み込むと通常の空気笛が吹鳴する。

車内設備[編集]

車内デザインは「最近の新造車両を踏襲した、近代的かつ機能的、高品質なデザイン」を目指したもの[5]で、レトロ調との外観とは一転して、内装はデザイン性やサービス向上、バリアフリー化を図ったものとしている[9]

内装カラーは白色の内板を基調としたものとして、車内を明るく広がりのあるものとして解放感と清潔感を感じさせるものとした[3][9]。妻面と袖仕切板には銀座線の発祥の地でもあり、台東区の花でもある「サクラ」をアクセントとした桜柄入りのピンク色を配置した[3][9]。床敷物は薄いクリーム色とした[3]。車内は千代田線用の16000系に引き続いて荷棚底面や袖仕切の一部・車両間貫通扉強化ガラスを使用したものとして車内に開放感を持たせたものとした[3]

座席表地は一般席は明治時代のレンガ建築物(銀座煉瓦街)を連想させる茶色系の煉瓦柄とし、優先席浅草雷門を連想させる赤色とした[3]。座席構造は片持ち式のバケットシートで、座席形状やクッション材を改良することで従来よりも座り心地を向上させている[3]

本系列の座席配置は1人分の座席掛け幅を 460mm 確保することや出入口横に適度な立席スペースを確保するため、ドア間を6人掛けの配置とし、車端部は4人掛けとした[3]。このうち、6人掛け座席間にはスタンションポール(縦握り棒)を1本配置している[3]

室内灯にはLED照明を採用することで、従来の蛍光灯よりも約40%の省エネルギー化が実現されている[7]。さらに色温度を蛍光灯の約4,200Kから約5,000Kへと高くして、より車内を明るく・温かみのあるものとした[9]が、3次車からは、蛍光灯と同等の4000Kに変更され1%刻みで照度を調光できる調光機能を追加した[10] 。車両間貫通扉は全面ガラス構成とされており[3]、ガラス扉には衝突防止の表記として銀座線の路線図をモチーフに、同線の沿線名所のアイコンイラストを配置したデザインを採用した[注釈 3][3]

バリアフリーへの配慮として、客用ドア下部には床面との識別をしやすくするために黄色着色を施した「出入口識別表示板」を、客用ドア上部にはドア開閉時または乗降促進放送使用時に赤く点滅する「ドア開閉表示灯」を設置している[3][7]ドアチャイム10000系などと同じタイプ3打点タイプである。車椅子スペースは両先頭車の車端部に配置している[11]。特に優先席部では前述した座席表地の色調変更のほか、付近のつり革および座席端の袖仕切縦握り棒をオレンジ色着色として識別している[3]。また、荷棚高さについては01系の高さ1,800mmから1,700mmへ(一般席・優先席とも)、優先席を意識して各車端部のつり革高さは1,660mmから1,580mmへと低下させて使いやすさの向上を図っている[3]

冷房装置は01系よりも約40%能力向上を図った23.26kW (20,000kcal/h) 出力品(集約分散形)を屋根部に埋め込む形で2台搭載しており、車内の快適性を向上させている(1両あたり46.51kW・40,000kcal/h)[注釈 4][12]。冷房装置本体については01系用の厚さ245mmから、本系列用は厚さ210mmとしており、車内天井高さの拡大に寄与している[12]

旅客案内機器[編集]

車内の各ドア上部には17インチ液晶ディスプレイ (LCD・TVIS) を用いた車内案内表示器を設置した[7]。LCD画面は1101F - 1133Fが2台、1134F - 1140Fが3台設置され、左側の画面はTokyo Metro ビジョン広告動画用として、右側の画面は行先案内・乗り換え案内等の旅客案内用として使用する[7]

行先表示器(前面運行番号表示器も含む)は視認性に優れた白色LEDを採用している[13]。行先表示器は01系では前面表示器のみであったが、本系列では側面にも表示器を設置しており、行先表示に加えて新たに浅草駅の到着番線(1番線着・2番線着を表示)を表示する機能を追加している[13]

乗務員室[編集]

運転台は銀座線用車両としては初めてとなるT字形ワンハンドルマスコンおよび速度計・圧力計・表示灯等の計器類を液晶モニターに集約したグラスコックピット構造を採用した[12]。なお、T字形ワンハンドルマスコンには、デッドマン装置が付いている。

この液晶画面は正面パネルに2画面、右側部に1画面が設置されており、通常は正面パネルの左側を計器表示用として、右側を車両制御情報管理装置 (TIS) 用として使用するほか、残るもう1画面は正面パネル画面の故障時のバックアップ用として使用する[12]

放送装置には自動放送装置を搭載しているほか、車外案内用として車外放送用スピーカーを設置している。

走行機器[編集]

制御方式には千代田線16000系や丸ノ内線02系大規模改修車に続いて永久磁石同期電動機PMSM)を用いたVVVFインバータ制御方式を採用した[7]

制御装置はIGBT素子を使用した東芝製2レベルVVVFインバータ装置(レゾルバレス・ベクトル制御・純電気ブレーキ対応)を採用した[7]。電動機制御はPMSMを採用したために、各軸個別制御方式とした(1C1M制御)[7]。インバータ装置は2群分の制御回路を1台のインバータユニットに集約した「2in1形」インバータ装置を採用することで装置の小形化を実現している[7]。装置は1200形・1500形では4個モーター制御(1C1M4群制御)、1300形では2個モーター制御(1C1M2群制御)となっている[7]

3次車からは、インバータの素子にハイブリッドSiCを適用したほか、PMSMおよびフィルタリアクトルもいっそう高効率化させ、社内試験では1,2次車と比較して、力行電力量が3.9%低減、回生電力量が3.0%向上したことを確認した[14]。更に、高効率化を実現するため、速度の上昇に応じて、磁石磁束を打ち消すように電流を流すことで鉄損を抑制し、銅損と鉄損の総和が最小となるように制御する「最高効率制御方式」を開発し適用した[10]

主電動機(東京メトロ形式:MM-S2B形・メーカー形式SEA-534A形)は1時間定格120kW出力の永久磁石同期電動機(PMSM・電圧400V・電流198A・定格回転数1,890rpm)で、従来の三相誘導電動機よりも高効率の使用ができる(従来の92%を96%まで向上)[7]。永久磁石は信越化学工業製の「レア・アースマグネット」を使用している[15]。また、電動機自体の発熱がないことから冷却装置が不要となるため、全密閉方式とすることで騒音低減も図られている[7]歯車比は109:14 (7.79) と高めにとっている[11]。 3次車からはフレームレス構造を採用し、固定子内に発生する鉄損を低減、固定子コイルの断面積を大きくして、1次巻線抵抗を小さくすることで銅損を低減、電磁解析にて回転機の磁石形状や磁石配置を最適化したものに変更された。1時間定格における規約効率は98%となり、2次車までの主電動機と比較して約0.9kW損失を低減した。1時間定格は電流のみ198Aから202Aに変更されている[10]

補助電源装置はIGBT素子を使用した140kVA容量の三菱電機静止形インバータ (SIV) で、直流600Vを入力し、三相交流200Vを出力する。車両内で使用する全ての電源をまかなうもので、編成で2台を搭載する[12]。 2015年度に製造される1131編成からは、停電時に最寄り駅まで自力走行できるように列車駆動用非常用バッテリーが新造時より搭載される予定であり、それ以前に導入された30編成についても別途搭載工事を実施する予定[10]

空気圧縮機 (CP) は、近年の新造車で実績のあるスクロール式ユニットコンプレッサを採用している[12]。この装置は小容量のコンプレッサ3台と除湿装置など周辺機器も含め1台の箱に集約したもので、低騒音や保守性に優れたものである[12]。吐出量は1,600L/minで、編成で2台が搭載される[12]

保安装置は車内信号ATCのほか、定位置停止装置(TASC装置)を搭載している。ただし、TASC装置はATO装置のTASC機能のみを使用するとされており、ATO装置の機能自体は準備工事とされている[16]。3次車からは将来のホームドア設置により制御の冗長性を考慮する必要が有ることと、定点停止については保安装置と位置づけられるATOへの将来の拡張性も考慮することから2重系構成としている[10]

台車[編集]

SC101形、向かって右側の輪軸が操舵軸となっている

台車住友金属工業(現・新日鐵住金)が新たに開発した自己操舵機能付きモノリンク式ボルスタ付き台車SC101形を採用した[7]。これは走行安定性の向上や急曲線の多い銀座線の曲線通過性能の向上を図るために採用されたものである[7]

1つの台車にある2軸のうち、片側の台車枠と軸箱を繋いで輪軸を支える軸箱支持装置は、モノリンク式支持の非操舵軸(固定軸)だが、もう一方の片側は、モノリンク式に操舵リンク機構を取り付けた操舵軸となっている[7]。これは、台車枠と軸箱を繋いで輪軸を支えるモノリンク式のリンクが、リンク機構を介してボルスタ(枕ばり)と台車枠に繋がっており、曲線走行時に、ボルスタと台車の間で相対的なボギー変位が発生して、その変位をてこの原理を使用したリンク機構により輪軸に伝達され、輪軸をレールの外軌側(カーブでの外側のレール)へ移動させて、曲線内側の車軸の軸距を短く、曲線外側の車軸の軸距を長くして、車輪をレール方向に沿わせることができる構造となっており、曲線通過時において約20%の横圧の低減され、曲線通過をスムーズするとともに振動・騒音の低減を図っている[7]

このために主電動機は先頭車前位寄りを除いた全ての非操舵軸(固定軸)に搭載されており、操舵軸側は全て付随軸となっている[7]。この関係で車種上は全電動車 (6M) だが、先頭車は4軸のうち連結面寄りの1軸、中間車は4軸のうち各連結面寄りの1軸(1両2軸)が動力軸となっている[7]。このことから動力軸と付随軸の割合は10:14となり、実質的なMT比は2.5M3.5T(=5:7)相当になっている[7]

また、基礎ブレーキについては非操舵軸(固定軸)は一般的な踏面ブレーキ方式(ユニットブレーキ)だが、操舵軸はディスクブレーキ方式とされ、合わせて踏面清掃装置が設けられている[7]。このほか、車両留置時における手歯止め取り付け作業を軽減させるため、先頭車の前位寄り台車の操舵軸(ディスクブレーキ)には駐車ブレーキを設置している[12]。3次車からは対雪(耐雪)ブレーキを搭載し、1次車と2次車についても搭載される予定[10]

ブレーキ制御[編集]

本系列のブレーキ制御は従来の車両と異なる各軸個別制御システムを採用した[12]。従来の東京メトロの車両(近年の新造車)では1台車単位でブレーキ制御を行っていたが、本系列では1台車内に2種類の基礎ブレーキ(ユニットブレーキの非操舵軸(動力軸)とディスクブレーキの操舵軸(付随軸))があり、構造の異なる2種類の基礎ブレーキは同一の制御ができないため、各軸個別でブレーキ制御を行う必要性があるためである[12]

また、本系列は車体が小形なために艤装スペースが少ないことから、新規に開発した各軸制御が可能な超小形のブレーキ受信装置一体形ブレーキ作用装置を各車2台搭載することとした[12]。ブレーキシステムは回生ブレーキの有効活用を図るため、遅れ込め制御を導入しているが、本系列の複雑なM・T軸の配置から16000系で採用した車両制御情報管理装置 (TIS) を用いた編成統括回生ブレンディング制御を採用している[12]

これはブレーキ指令 = 編成で必要なブレーキ力から、回生ブレーキで負担できるブレーキ力を差し引いた不足分(空気ブレーキで補足する)を全ての操舵軸(付随軸)で補足させるものである[12]

編成[編集]

東京メトロ1000系 編成図
 
形式 1100形 1200形 1300形 1400形 1500形 1000形
区分 CM1 M1 M1' M2 M1 CM2
搭載機器 SIV
BT
VVVF VVVF
CP
SIV
BT
VVVF CP
車内設備 Handicapped Accessible sign.svg Handicapped Accessible sign.svg
定員
()内は座席定員
93
(28)
106
(40)
106
(40)
106
(40)
106
(40)
93
(28)

凡例
VVVF:VVVFインバータ装置
SIV:補助電源装置(静止形インバータ)
CP:空気圧縮機
BT:蓄電池
Handicapped Accessible sign.svg:車椅子スペース

1000形は当初「1600形」としていたが、2015年6月より改番を開始している[17]

銀座線での運用[編集]

甲種輸送中の1000系第01編成
先頭の1601号は現在の1001号

2011年度に試作車両として第01編成を日本車輌製造にて製造[18]し、同年9月17日より同社から甲種輸送により川崎貨物駅まで輸送された[5]。同駅からはトレーラートラックによる陸送により、中野車両基地に搬入した[5]

搬入後の2011年(平成23年)10月からは各種性能確認試運転および乗務員訓練を実施してきた。その後2012年3月31日には鉄道友の会会員対象の試乗会と撮影会が、4月4日には沿線住民や小学生以下の子供と家族を対象とした試乗会が行われた[19]。その後、本系列は2012年4月11日から営業運転を開始したが、営業運転開始日には浅草駅において出発式が実施され、テープカットや出発合図などのイベントが開催された[1]

2013年10月12日には、鉄道友の会ブルーリボン賞の授賞式が、中野車両基地で行われた[20]。受賞を記念して、ブルーリボン賞受賞記念プレートが車番プレートと一緒に先頭車の運転席後ろの仕切り壁の上部(客室側)に取り付けられた。また、車両前面には受賞記念のヘッドマークステッカーが、また側面と車内のLCD式車内案内表示器付近にブルーリボン賞受賞記念のステッカーが貼られた[21]

車番プレートと一緒に取り付けられた2013年(第56回)ブルーリボン賞受賞記念プレート (写真は 02編成 1102のもの)

2013年度には補助電源装置の半導体素子をSiC(炭化ケイ素)に変更した11編成66両が導入された[22]

2014年度(平成26年度)から2016年度(平成28年度)にかけて残る28編成を導入し、銀座線の全営業車両を01系から本系列に置き換える予定である[23]。なお、本系列は6両編成40本(240両)全車両が日本車輌製造で製造される予定となっている[24]

出典[編集]

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  1. ^ a b 交通新聞社「鉄道ダイヤ情報」2012年6月号73頁DJ NEWS FILE「東京地下鉄 1000系が営業運転を開始」記事。
  2. ^ “2013年ブルーリボン賞決定” (PDF) (プレスリリース), 鉄道友の会, (2013年5月28日), http://www.jrc.gr.jp/html/act/ac/pdf/2013bl.pdf 2013年5月28日閲覧。 
  3. ^ a b c d e f g h i j k l m n o p q r s 交友社「鉄道ファン」2012年4月号新車ガイド「東京地下鉄1000系」67-70頁記事。
  4. ^ 鉄道図書刊行会「鉄道ピクトリアル」2011年10月臨時増刊号鉄道車両年鑑2011年版記事参照。
  5. ^ a b c d ネコ・パブリッシング「レイルマガジン」速報!!「東京メトロ1000系登場」100-101頁記事。
  6. ^ 本多健 (2011年2月17日). “銀座線:12年から新型車両 開業時のレモンイエロー復活”. 毎日新聞. http://mainichi.jp/select/wadai/news/20110218k0000m040092000c.html 2011年2月18日閲覧。 
  7. ^ a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t 交友社「鉄道ファン」2012年4月号新車ガイド「東京地下鉄1000系」71-72頁記事。
  8. ^ a b メディアックス「東京メトロ完全データDVD BOOK」記事。
  9. ^ a b c d レールアンドテック出版「鉄道車両と技術」No.191「東京地下鉄銀座線1000系車両 快適性向上への取り組み内容」記事。
  10. ^ a b c d e f レールアンドテック出版「鉄道車両と技術」No.225「東京地下鉄銀座線1000系3次車概要及び同車両向け新開発PMSM及びSiCを利用したVVVFインバータの導入について」記事。
  11. ^ a b 鉄道図書刊行会「鉄道ピクトリアル」2012年5月号New model「東京地下鉄1000系」記事。
  12. ^ a b c d e f g h i j k l m n 交友社「鉄道ファン」2012年4月号新車ガイド「東京地下鉄1000系」73-75頁記事。
  13. ^ a b ネコ・パブリッシング「レイルマガジン」2013年4月号NEW CONER「東京地下鉄銀座線新型1000系」記事。
  14. ^ 「東芝レビュー」Vol.70 No.3 2015 p13「東京地下鉄㈱1000系SiC適用PMSM駆動用VVVFインバータ装置を納入」
  15. ^ TECHNO-FRONTIER 2013 第31回モータ技術展 信越化学工業展示ブース 製品説明パネルより
  16. ^ 東京地下鉄銀座線1000系スペシャルサイト内のカタログ「東京メトロ 銀座線 1000系」参照。
  17. ^ 東京メトロ【公式】(@tokyometro_info)の2015年6月11日のツイート
  18. ^ ネコ・パブリッシング「レイルマガジン」2011年12月号速報!!「東京メトロ1000系登場」104ページ参照。
  19. ^ 東京メトロ:昭和のイエロー復活…銀座線・新車両デビュー - 毎日jp 2012年4月4日(2012年4月4日閲覧)
  20. ^ 「鉄道友の会 2013年ブルーリボン賞贈呈式を開催」 鉄道友の会 活動紹介 2013年鉄道友の会からのお知らせ - 2013年10月12日(2014年10月11日閲覧)
  21. ^ 東京メトロ1000系に「2013年ブルーリボン賞」のヘッドマーク -鉄道ファン railf.jp- 2013年10月14日(2013年11月4日閲覧)
  22. ^ 環境配慮型の銀座線新型1000系車両を6月より追加導入します (PDF) - 東京地下鉄(2013年3月26日)
  23. ^ 鉄道図書刊行会「鉄道ピクトリアル」2012年12月臨時増刊号鉄道車両年鑑2012年版記事。
  24. ^ 交友社「鉄道ファン」2012年1月号188頁RAIL NEWS記事を参照。

注釈[編集]

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  1. ^ 純然たる一般鉄道での通勤用車両がブルーリボン賞を受賞したのは1977年の名鉄6000系以来2例目となる。
  2. ^ 普通鋼製車両は、営団時代の1996年に500形を最後に運行を終了した。
  3. ^ アイコンは浅草駅 - 雷門・上野駅 - 上野動物園パンダ日本橋駅 - 日本橋銀座駅 - ガス灯新橋駅 - 東京高速鉄道旧新橋駅名板外苑前駅 - 神宮外苑イチョウ並木・渋谷駅 - ハチ公となっている。(鉄道車両と技術No.191記事。)
  4. ^ 01系では能力16.28kW (14,000kcal/h) 出力品を2台搭載(1両あたり32.56kW・28,000kcal/h)。

参考文献[編集]

  • 東京地下鉄銀座線1000系スペシャルサイト内のカタログ「東京メトロ 銀座線 1000系」
  • 交友社鉄道ファン』2011年12月号新車速報「東京地下鉄1000系」(資料提供・取材協力:東京地下鉄)
  • 交友社「鉄道ファン」2012年4月号新車ガイド「東京地下鉄1000系」(東京地下鉄(株)鉄道本部 車両部 設計課 世木智博 著)
  • ネコ・パブリッシングレイルマガジン』2011年12月号速報!!「東京メトロ1000系登場」(取材協力・資料提供:東京地下鉄株式会社)
  • 鉄道図書刊行会鉄道ピクトリアル』2011年12月号記事「東京地下鉄 銀座線用1000系」
  • 交通新聞社鉄道ダイヤ情報』2011年12月号DJ NEWS FILE「東京地下鉄 1000系(銀座線)」
  • レールアンドテック出版「鉄道車両と技術」No.191「東京地下鉄銀座線1000系車両 快適性向上への取り組み内容」(荻野智久 東京地下鉄株式会社鉄道本部車両部設計課)
  • レールアンドテック出版「鉄道車両と技術」No.225「東京地下鉄銀座線1000系3次車概要及び同車両向け新開発PMSM及びSiCを利用したVVVFインバータの導入について」(大橋聡 東京地下鉄株式会社鉄道本部車両部設計課)

関連項目[編集]


外部リンク[編集]