外觀  

▲ 阪神5500系於尼崎站待避特急 2012/06/23(六)

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前言

在出發來日本前,筆者就已熟知阪神電鐵對於近期引進的電車,無論特急/急行用電車或是普通用電車都有高加速度的特性,隨便就是3.0km/h/s、4.0km/h/s起跳,跟多數會社真的很不一樣。此次考察便安排了阪神5500系、阪神1000系作為目標,還很幸運地碰到了僅有一組的5550系!除了體驗性能,還有觀察阪神對於車輛一些規格、零件採用的堅持,讓筆者深深覺得「技術的阪神」果然名不虛傳!當然,如果車子的外型、內裝設計能夠再多下點功夫,而不限於系統技術方面,相信藍帶賞、桂冠賞很快就有阪神的份!

 

車輛概要

5500系是阪神電氣鐵道株式會社的通勤型(普通用)車輛。原先生產的目的只是為了局部汰換少數老舊的普通用電車,但是在1995年發生阪神大地震後,有多列急行用電車遭到損毀,阪神基於開發成本和急於補充車輛的考量,當下決定直接追加5500系訂單,使其車隊數能夠遞補這些失去的車隊數,維持災後重建之運能,所以5500系又稱為「復興車輛」。

本系式第一批車(兩組)5501F、5503F編成在1995年由武庫川車輛工業,亦及現今的阪神車輛維護公司(阪神車両メンテナンス株式会社)生產,第二批增備用車(三組)5505F、5507F、5509F在1997年由川崎重工生產,第三批增備用車(四組)5511F、5513F、5515F、5517F則於1998年再次由武庫川車輛工業生產,至今一共有9組車。

本系式為單組4輛編成,全部為馬達車(4M0T)之設計,編組車型為Mc5500+Mp5600+Mp5600+Mc5500,Mc、Mp車流水號為單數者朝向梅田站方向;反之雙數者朝向元町站、高速神戶站方向,例如:梅田 ← 5501+5601+5602+5502 → 元町、高速神戶。有關各型車之基礎簡介,分述如下:

5500型(Mc車):駕駛馬達車。搭載主電動機(牽引馬達)、輔助電源裝置(SIV靜式變流器)、空氣壓縮機(CP)、蓄電池(電瓶箱)。車廂駕駛室端設置美國Van Dorn(バンドン)式密着聯結器,在需要時與其他車組連結;車廂後端則設置棒狀聯結器與鄰車連結。

5600型(Mp車):馬達車附集電弓。搭載推進換流器/逆變器(C/I)、主電動機(牽引馬達)。車廂兩端設置棒狀聯結器與鄰車連結。

 

外觀與車體

5500系的外型設計是依據8000系特急用電車修改而成,塗裝部分除了窗戶下緣至底盤處使用白色為底色外,其餘部分皆塗上粉藍色。

本系式的車頭端面採貫通型設計,且車頭端面與車體結構一體成形,並非使用FRP面板。左右擋風玻璃上方各有LED指示器(DD)分別顯示車種與目的地、下方則為尾燈,在駕駛座側尾燈下方還有汽笛孔,由該出讓汽笛發出聲音。接著,貫通門正上方裝置了照明用頭燈。車側部分,車門每車單側3門配置,每組車門採用中央對開式,驅動方式為氣動式,門寬1100mm。每車廂左起第一車門旁的車窗上方設有LED終站指示器,可全彩顯示。而第二車門右上方則設有門開指示燈,在車門開啟的狀態時會以紅燈顯示。最後是雨刷的配置,雨刷只有在駕駛座和貫通門的擋風玻璃有裝設,右側的擋風玻璃是沒有的!

在這裡要特別提一下阪神電鐵的塗裝原則:阪神電鐵的車輛塗裝原則相當簡單,如同前一段所述,窗戶以下以白色為底色,以上至車頂則全部塗上顏色。凡是特急、急行用車輛,皆使用橘色或黃色系(日文稱為「赤胴車」);而用在普通用的車輛都塗上藍色系(日文稱為「青胴車」),這樣的樣式看起來或許很傳統,但好處是可以方便旅客(尤其是年長者)輕易區分快車與慢車。咱們的臺鐵在早期也可以依照車子外觀的顏色區分快慢車,這幾年因為塗裝理念的變動,已經漸漸破壞了原則。

本系式的車體採用普通碳鋼車體製造,因此會有重量較重的缺點。


車外終站指示器  

▲ 車側上方的終站/車種指示器(DI)。

 

阪神電鐵LOGO  

▲ 位於5500系車側的阪神電鐵LOGO 

 

內裝

阪神電鐵車輛的內裝設計比起鄰近幾個會社而言是較陽春的,5500系自然不例外,包括後續引進的5550系、1000系亦是如此。

本系式座位採用長條式座椅配置,座椅使用絨布材質,除了優先席(博愛座)為粉藍色外,其餘皆為一般深藍色的座位,與車體顏色做呼應。優先席設置於每車靠駕駛台車端兩側處,且貼有告示貼紙,以提醒此區座位需禮讓。車廂客室與駕駛室相鄰處採用有玻璃的設計,乘客可監督司機員的行車狀況,但夜間、隧道行車,或者乘客有妨礙行車之虞時,司機員將拉下布幕,以隔絕客室的光線或噪音干擾。而車間連結端一樣是有玻璃的設計,可以看到鄰車旅客的動態。

本系式在山側單數車門(1、3)上方以及海側雙數車門(2)上方設置有電光路線圖附LED顯示器(SI),提供列車路線與車站資訊,這種設計在大阪市營地下鐵也有採用。另外日光燈採用有燈罩的方式,並不直接裸露照明。

日本電車(包括地下鐵車輛)的座位上方都設有行李架,這部分和台鐵一樣,但與捷運走歐式規劃的就不太一樣了。而本系式窗簾則是採用很傳統的捲軸型式(跟臺鐵普快車那種一樣),無法隨意調整拉下的高度,而是要看窗框上固定窗簾用的凹槽在哪個位置。

 

電光路線圖+LED(SI)  

 ▲ 電光路線圖附到站資訊LED顯示器(SI)

 

優先席(司機後方)  

▲ 優先席(博愛座)

 

一般座席  

▲ 客室一景。

 

駕駛台

駕駛台總成由三菱電機生產,控制介面採用雙手操作之方式,左手邊設置前後操作式牽引把手(切、電門1~4段),並附有駕駛施能防止裝置,凡是列車處於移動狀態,司機員須持續握住牽引把手上白色部分,一旦放開會立即觸發緊急煞車;右手邊設置左右迴轉式煞車把手(鬆軔、常用1~7段、緊急煞車位、把手取出位),若煞車把手要由取出位移入緊急位、常用位等,需壓住右邊的灰色按鈕始可移動。而逆轉機把手則是設置在最左側。這樣的配置是阪神電鐵首次採用的,也是當時較流行的款式,像是相近年代登場的小田急電鐵2000形就是裝了一模一樣的煞車把手。

此外,在兩個把手前方還設置有數個開關與按鈕,由左至右分別為:尾燈開關、海側LED、山側LED、山海側LED亮度調整、頭燈開關、集電弓降弓按鈕。儀表版的部分由左至右則有:車輛狀態燈號、車速器、門關指示燈與腕表置放槽、ATS指示燈、煞車氣壓計、列車車種選擇按鈕/指示燈。在氣壓計下方則可放置運轉用時刻表。

如果要使用雨刷,則透過位於三菱電機銘版把手下方之旋鈕進行雨刷的速度控制。

本系式無裝設TIMS(列車資訊與管理系統)或相似系統,登場的年代TIMS仍未流行,所以只透過這些燈號來顯示車輛的狀況,儀錶板便沒有人機介面,以當今的角度來看,不免少了些科技感。另外,由於本系式為高加速度車輛,司機在起步時,電門的拉動會採取慢慢增加的方式,以避免突然的高加速讓旅客有摔倒的風險。

駕駛台1  

▲ 駕駛台總成 @ 西宮 2012/06/23(六)

 

駕駛台2  

▲ 駕駛台總成(由駕駛室右側拍攝)

 

機電系統、列車性能

5500系設計最高速度110km/h,營運最高速度95km/h。有關機電、性能的部分詳細說明如下:

牽引換流器/逆變器:採用三菱電機MAP-118-15V55型,變頻方式採GTO-VVVF方式,5500系是阪神電鐵首次採用VVVF的車輛,控制單位為1C8M群(1個C/I控制8具馬達,也就是2節車廂)。此C/I使牽引馬達產生的變頻聲也相當特別,偏向西門子VVVF的特色。

牽引馬達(主電動機):採用東洋電機製造TDK-6145-A型鼠籠式三相交流非同步感應馬達,單具馬達出力110kW。若四節車廂加總則出力為1760kW,以日本電車單組功率而言,出力相當大。

輔助電源裝置:採用東芝INV094-HO型SIV靜式變流器,提供車上非牽引動力的其他所有電源,部分控制用電源或緊急所需電源,則再向蓄電池充電後,供其使用。

除此之外,空調部分為車頂型冷氣,每車二台配置(日文稱為:集約分散式配置),採用三菱電機CU703A型,冷房能力為24.4kW = 21,000kcal/h×2台。

本系式最令日本鐵道迷津津樂道的,便是高達4.0km/h/s的加速度(約1.0m/s平方),最大減速度亦為4.0km/h/s,緊急煞車減速度為4.5km/h/s。本系式0~80km/h加速僅需21秒,以各站停車運行模式在未滿1km站距的區間讓行駛速率達90km/h是OK的。另外也因為全馬達車且高出力之設計,使得電車65km/h以前的加速度均可維持在前述的4.0km/h/s,之後的加速度才開始慢慢下降。其實在台灣的捷運算是基本的性能要求,只是在日本確實蠻罕見的。當然阪神也從5500系開始,確立了普通用車輛加速度4.0km/h/s,急行、特急用需有3.0km/h/s加速度的技術堅持。

 

行走裝置、聯結裝置、集電裝置、煞車系統

轉向架 ─ 5500系轉向架採用住友金属工業製SS-144型。一次避震採用橡皮彈簧軸箱直接支承式,二次避震採用空氣彈簧之方式。

聯結裝置 ─ 本系式車組間聯結器採用美國Van Dorn(バンドン)式自動密着聯結器,可自動進行機械&空氣的聯結與解聯,空氣接頭位於聯結器的中心點(聯結狀態時雙方掛鉤的接觸面),在日本國內僅有阪神採用此種聯結器,此聯結器的好處在於設計上可承受較重的牽引噸數,且材質設計耐久性高,可隨著舊車淘汰時,將此種聯結器移至新車,節省造車成本。但隨著與近鉄直通運轉業務的開始,預留了與近鉄車輛聯掛的需要,已有部分車組汰換為國產的柴田式密着聯結器(又稱回り子式密着聯結器)。而車廂間聯結則採用棒狀聯結器,此聯結器的優點是對於加減速時車廂與車廂間的衝動可降至最低,但拆裝並不如半永久聯結器容易。

集電裝置 ─ 本系式採用下臂交叉式雙臂集電弓,具有雙集電舟之設計。

煞車系統 ─ 本系式採用動態煞車(電軔)與摩擦煞車(氣軔)並用之方式,動態煞車使用再生煞車,空氣煞車採用三菱電機製MBSA電氣指令式直通空氣煞車。

 

雙臂集電弓  

▲ 集電裝置 

 

車輛運用

目前,5500系一共有9個編成,5501F、5503F、5505F、5507F、5509F、5511F、5513F、5515F、5517F,全數運用於阪神本線的「普通」車種,並且常態性以單組車(4輛)營運。

 

子系式─5550系

 

衍生車型5550系  

▲ 5550系電車 2012/06/23(六) @ 阪神尼崎站

 

隨著舊型電車5311形普通用電車老朽化而將引退,勢必又要再度生產新的車輛來遞補,2010年阪神以5500系為基礎開發了5550系,於該年12月上路,目前僅有1組車。

本系式基本外觀、車體材質、內裝並無明顯變動,機電系統方面新增了TIMS裝置,使得駕駛台有了人機介面。不過最主要在於MT比架構的變動,使得牽引動力方面的組件大為修改,並且都與特急、急行用「赤胴車」1000系共通。簡單比較如下:

4M0T → 3M1T:神戶端駕駛車改為無動力拖車,但其餘三節馬達車的每具馬達出力由110kW上升至170kW(同為東洋電機製造),整組出力為2040kW,因此性能與5500系仍相同。另外每個馬達車上方都有單臂集電弓。

GTO-VVVF → IGBT-VVVF:C/I同樣為三菱電機的產品,但改用IGBT的控制方式,且控制單位為1C4M群,也就是一個C/I控制該節車廂的牽引動力。

另外還有車門的加寬,由1100mm增加至1300mm。

 

車輛諸元表

因原始資料的缺乏,尚無法製作諸元表或連結相關網站(頁),請見諒!

有關阪神5550系的基本車輛技術表(諸元表)請參考此網頁

 

延伸閱讀

1. 阪神5500系+接近・発車メロディー (You Tube)

2. 5500系走行音 (YouTube影片)

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