山陽電気鉄道3000系電車

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第5回(1965年
ローレル賞受賞車両

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山陽電気鉄道3000系電車(さんようでんきてつどう3000けいでんしゃ)は、1964年から導入された山陽電気鉄道通勤形電車である。

神戸高速鉄道開業に伴う車両所用数の増大に対応して、3次に分けて1971年までに64両が製造された。

なお、1972年から1985年にかけて冷房装置を搭載して製造された3050系や、当初6両編成化実現のための増結用として計画された3100系、3000系の車体に2000系由来の電動機を組み合わせた3200形についても、本項にて記述する。また、本項では解説の便宜上、神戸(西代・三宮)方先頭車+F(Formation=編成の略)を編成名として記述(例:3066以下4両編成=3066F)する。

目次

[編集] 概要

山陽電鉄にとっては長年の宿願であった、神戸市内中心部への乗り入れを実現する神戸高速鉄道の建設と、これを介した阪神電気鉄道阪急電鉄との相互乗り入れ計画が具体化したことに応じて、乗り入れ規格に完全対応する新規設計車として計画・設計された。

改良型である3050系や2000系機器流用車の3200形などを含めて合計133両が川崎車輌→川崎重工業兵庫工場で製造され、2000系や2300系から編入された付随車を含めると、のべ148両で系列を構成する。

[編集] 車種構成・編成

車種は以下の各形式で構成される。

3000系
  • クモハ3000形(偶数車)
    • 西代(三宮)向き制御電動車(M'c)
  • モハ3000形(奇数車)
    • 中間電動車(M)
  • クハ3600形(Tc)
    • 姫路向き制御車(Tc)
  • サハ3500形(T)
    • 付随車
  • サハ3550形(T)
    • 付随車
  • サハ3560形(T)
    • 付随車
3050系
  • クモハ3050形(偶数車)
    • 西代(三宮)向き制御電動車(Mc)
  • モハ3050形(奇数車)
    • 中間電動車(M)
  • サハ3530形(T)[1]
    • 付随車
  • クハ3630形(Tc)
    • 姫路向き制御車(Tc)
3100形
  • クモハ3100形(偶数車)
    • 西代(三宮)向き制御電動車(Mc)
  • モハ3100形(奇数車)
    • 中間電動車(M)
3200形
  • クモハ3200形(偶数車)
    • 西代(三宮)向き制御電動車(Mc)
  • モハ3200形(奇数車)
    • 中間電動車(M)

編成は神戸側からM´c-M-Tcの3両編成を基本とする。4両編成を組成する場合はMとTcの間にTを組み込んでM´c-M-T-Tcとし、6両編成の場合は基本3両編成を2本組み合わせて神戸側からM´c-M-Tc+M´c-M-Tcで組成する。(5000系6両編成と動力車・非動力車の配置が同じである)

なお、3100・3200形は別途姫路向きクハ3600形を連結してM´c-M-Tcの3両1編成を構成する。また、3200形は主電動機出力が低いため4両編成は組成しない。因みに、網干線では3200形が飾磨を向き、3600形が網干を向く。

[編集] 車体

窓配置は制御電動車および制御車が1d(1)D3D3D2あるいは2D3D3D1d、電動車および付随車が2D3D3D2(d:乗務員扉、D:客用扉、(1):戸袋窓、数字:窓数)で、扉幅1,300mmの両開き扉を備える関西では一般的な19m級3扉車である。運転台付きの車両の窓配置が左右の側面で異なっているが、これは高床式運転台を採用したことにより運転席部分の奥行きを確保する必要が生じたためであり、運転台側は乗務員扉前に下降式の小窓が、運転台直後に戸袋窓がそれぞれ設けられていて戸袋窓部が立席スペースとなっているのに対し、車掌台側には乗務員扉と客用扉の間に通常の上段下降・下段上昇式の2段窓が設けられ、また座席も2名分のロングシートが設置されている。

運転台は1960年代中盤以降、モータリゼーションの進展で踏切での自動車事故が増大したことを受け、視界の良い高運転台式とされ、さらに左右の前面窓は隅部に日本国有鉄道(国鉄)クハ153形500番台用と同一寸法の曲面ガラスが採用された。もっとも、シールドビーム2灯式の前照灯を貫通扉上部に横並びで配し、標識灯を妻面左右窓上部端に設置する2000系アルミ車のレイアウトがそのまま踏襲されており、車体が裾部に丸みのある準張殻構造で窓下から裾部にかけての絞りがないため、外観の印象は同寸の曲面ガラスを使用する国鉄153系113系などとは大きく異なっている。

戸袋窓は原則的に省略されており、側窓はアルミ製の3連ユニット窓を基本とするが、2000系アルミ車の設計を継承したアルミ製車体を備える第1次車と第2次車の3500・3501のみは各窓が独立した上段下降・下段上昇式のユニットサッシとなっている。

車内では、座席に270形以来の実績がある低座面のロングシートが設置されており、特急運用への充当にも配慮されているが、同時に袖仕切り部のパイプが荷棚まで立ち上がり、また荷棚にも握り棒となるバーが追加されるなど、ラッシュ対策も強く意識した構成となっている。第1次車と第2次車の3500・3501については握り棒のデザインが異なり、また蛍光灯にカバーが付き、運転台直後にも2人掛けのロングシートが設置されていたが、これらは第2次車以降いずれも廃止されている。

構造面では、前述の通り第1次車と第2次車の3500・3501が2000系アルミ車の改良発展型に当たるアルミ合金製車体を備え、以後川崎重工業が開発した大型型押し材の自動溶接工法の試験車となった1981年製造の3066・3067で再びアルミ合金製車体が採用されるまで、製造コストを最重要視して普通鋼製車体が採用されている。

[編集] 主要機器

[編集] 主制御器

乗り入れ先である阪神電気鉄道阪急電鉄の両社線の架線電圧が直流600Vであったことから、これまで製造されてきた2000系では、2両の電動車の主制御器を直列接続して同期動作させる、親子方式が採用されていた。だが、この方式は山陽電鉄線内のみで使用するには複雑に過ぎ、保守上も難があった。

しかし、阪神・阪急の両社線については、乗り入れ開始までに架線電圧を直流1500Vに昇圧することが決定されたため、本系列は主回路を1500V専用設計として計画されることとなった。このため、中間電動車にパンタグラフと主制御器を、制御電動車に各種補機を搭載する1C8M制御方式として構成され、制御器として1基で2両分8基の主電動機を制御するKMC-201(直列11段、並列9段、弱め界磁4段)が採用されている。

[編集] 主電動機

従来、山陽電鉄線では軌道法に基づく併用軌道区間が存在したことから、編成長に制約[2]が存在していた。神戸高速鉄道乗り入れにより併用軌道が廃止され、制約が解消されることから4両編成での運行が計画された。このため、MT比1:1で山陽電鉄線内での特急運用における高速性能と乗り入れ先の阪神・阪急線内での高加減速性能の両立を図り、かつ変電所の負担増を最小限に抑制すべく、メーカーである三菱電機の推奨に従い主電動機として当時同じ1435mm軌間の近畿日本鉄道(近鉄)の大阪線奈良線特急車や通勤車に使用実績を重ねていたMB-3020系電動機[3]が採用され、駆動装置もこれに合わせてWNドライブが採用された。

[編集] 台車

第1次車では2000系の設計を踏襲し、軸梁式金属ばね台車のOK-25B(電動車)・21D(制御車)を採用した[4]

これに対し、神戸高速鉄道開業に対応する量産車となった第2次車[5]ではウィングばね式金属ばね台車であるKW-1(電動車)・2(制御車・付随車)が新たに設計され、この系統の台車は3050系第2次車まで採用された[6]

1973年の3050系第3次車では、2000系2010F以来となるウィングばね式ダイレクトマウント空気ばね台車のKW-15・16が採用され、以後、3050系についてはオイルショックの影響による増備中断を挟んで、KW-15・16のブレーキ系を通常仕様に変更したKW-27・28、円筒案内式ダイレクトマウント空気ばね台車のKW-35・36Aと製造時点で採用可能な設計の空気ばね台車を装着し、竣工している。

[編集] パンタグラフ

3000形および3200形については従来通りのPK-55菱枠パンタグラフが2基ずつ中間電動車に装着されているが、3050形と3100形については集約分散式ユニットクーラー搭載スペースを捻出するため、投影面積の小さなPK-57下枠交差式パンタグラフ[7]が各2基ずつ中間電動車に装着されている。

[編集] ブレーキ

2000系までのARSE-D発電制動付き電磁自動空気ブレーキに代えて、セルフラップ弁の採用で応答性が良く、巧妙な電空同期機構のおかげで操作性も良好な三菱電機HSC-D発電制動付き電磁直通ブレーキ(応荷重装置付き)が採用された。

[編集] 系列別概説

[編集] 3000系

[編集] 1次車

3000系1次車オールアルミ車(2006年3月28日、山陽垂水駅にて撮影)
  • 1964年1965年に3両編成2本が製造された。
  • 現在、救援車の1500を除けば山陽電気鉄道の所属車両で最古参となる車両である。
  • オールアルミ製という技術が評価され、1965年鉄道友の会からローレル賞が贈られた。
  • 3000系の中では最も古く、窓が一個ずつ独立した物になっていたり、ヘッドライトベゼルが角型であるなど2次車以降と異なる点が見受けられる。

[編集] 2次車

3000系2次車 3602(1987年、須磨浦公園駅にて撮影)
  • 1968年神戸高速鉄道東西線乗り入れに備えて1967年~1968年に製造された。1次車増結用の3500と3501を除き、製造費が安価な普通鋼製となっている[8]。また、側窓が連窓構造となっており車体構造の簡素化が行われ、車内の装具や荷物棚・スタンションポールの処理なども近代的ながら簡素なものに変えられ、大量増備と多客輸送に備えている。方向幕や車外スピーカーは後年3次車の増備に合わせて設置されたが、前面列車種別・行先表示幕は他の機器と干渉するため、一段張り出した箱に収められる形状となっている。ヘッドライトベゼルの上の角が丸くなっている。

[編集] 3次車

  • 製造時より方向幕が設置されている。基本的に2次車を踏襲するが、車外スピーカーが2箇所となり、パンタ部が110mm下げられた低屋根構造とされたのが大きな違いとなっている。


[編集] 3050系

3050系普通鋼製車(2007年10月、舞子公園駅にて撮影)

3000系の増備過程で、1972年の新造車からは冷房を装備しての導入となった。形式番号は電動車は50番台として、付随車・制御車については30番台として区分され、このグループは3050系として区別された。

制御器はKMC-201、電動機はMB-3020S、歯数比は82:15という基本的な仕様については3000系と同様である。

最大の変更点は、三菱電機CU-17集約分散式冷房装置を各車両に4基搭載したことで、中間電動車に4両分の給電能力を有する120kVAの電動発電機(MG)を搭載したほか、制御車には予備として6kVAのMGを搭載した。冷房装置の搭載に伴い、集電装置は、前後方向の空間が少なくとも設置が可能な下枠交差式のPK-57を2基搭載する。電動空気圧縮機(CP)は3000系と同様、制御電動車にC-1000が2基搭載されている。

1972年に4両編成が1編成(3050F)、1973年に4両編成4編成(3052F - 3058F)が導入された。1973年11月竣工の3056F以降は台車空気バネ式でブレーキシリンダーを新開発のダイアフラム式に変更したKW-15・16に変更され、CPについても空気ばねに対する空気圧供給の必要性から、容量増を図って大容量のHB-2000を制御車と制御電動車に各1基ずつ搭載するように改められた。この3056・3633Fからはヘッドライトとヘッドライトの間隔が狭くなっている。

その後、オイルショックの影響で1950年代以来続いていた乗客増が止まったことから車両増備が数年間途絶えた。景気が回復し始めた1977年からは毎年1本ずつ増備が再開されたが、この時の増備車(3060F - 3064F)は4両編成の需要が無く、老朽化が著しかった820形の代替用であったため3両編成で新造し、冷房車を特急運用に充当するために3000系の付随車のうち3両(3505 - 3507)に対して冷房化改造を実施、これを組み込むことで4両編成とした[9]。3062F以降では、台車がKW-15・16と同系ながら通常のブレーキシリンダー装備とした空気ばね式ウィングばね台車のKW-27・28に変更された。

3050系アルミ車。鋼製車と同様に塗装されているが、側面ユニット窓の外枠で識別可能(2007年9月、高速神戸駅にて撮影)

1981年3月に製造された3066Fの電動車ユニット(3066・3067)は、川崎重工業による新工法のアルミ車体試作車となった。

この工法は多少の自重増を忍んでこの時期に実用化が進んでいた大形薄肉中空押し出し型材を積極的に採用し、これを自動溶接することで工数を激減、材料となるアルミニウム合金の高価さ[10]故にアルミ車製造の上でネックとなっていたイニシャルコストの低減[11]を図るものである。この工法においては床下機器のつり下げレールも一体で成型されるなど、艤装・保守面でのメリットも多い。また多少の自重増はあると言っても鋼製車と比較して公称4.5tの自重減となって電力消費の削減に大きな効果があり、さらに塗装費の節減も見込まれたことから、本系列1次車でアルミ車のメリットを知悉していた山陽電鉄首脳陣は大きな期待を込めてこの新工法採用を決定したものであった。

もっとも、この新工法の第1陣となった3066Fでは制御車の3638については従来通りの鋼製車体で製造され、さらに当初は4両編成化のために付随車に冷房化改造を行なった3508を組み込んでおり[12]、アルミ車体の電動車ユニットも鋼製車と同様の塗装が施されている。

また、この3066・3067では新設計は車体のみにとどまらず、台車についても新設計の円筒案内式ダイレクトマウント空気ばね台車のKW-35となっており、普通鋼車体とされた3638についてもこれと同系のKW-36が採用されて乗り心地の改善が図られている。

3066以降の新工法アルミ車では、それまでメラミン樹脂化粧板を使用していた内装をFRP樹脂一体成型品へ変更することで、工法の簡易化を図った上で外観上も明るくすっきりした近代的な印象を持たせた。また、これらでは内装をFRP一体成形としたこともあってユニット窓の車内からの取り付け・取り外しが困難であり、保守上の都合から側窓と連結面の妻窓についてはユニット窓を車体外部からボルトオンする設計となっている。このため、車体を塗装されている3066Fでもアルミ製の各車はユニット窓の外枠が露出しているため、識別が容易に行える。

1981年6月に製造された3068Fでは4両とも新工法によるアルミ車体が採用された。この車両からは、アルミ車体の表地をヘアライン仕上げの無塗装とし、側面窓下には幅100mmの赤帯を入れ、正面には警戒色として左右窓下に太い赤帯を入れた。客用扉と正面貫通扉はステンレス製の無塗装とした。制御車および付随車の台車は車体が軽いアルミ車用としてばね定数や強度設計の見直しが行われ、KW-36Aとなった。なお、3058Fの3534以来久々の新造となった3530形については3630形に合わせて車番が3539から付与されており、後に追加新造された3538を除く3535 - 3537については欠番となっている。

その後は全車無塗装アルミ車体での増備となり、1982年から1984年にかけて4両編成3本(3070F - 3074F)と付随車1両(3538)が製造された。3538は3066Fに組み込まれていた3508を置き換えるための車両で、3066・3067と同様、鋼製車と同様の塗装が施されている。1985年には3両編成2本(3076F・3078F)が製造された。なお、3076F・3078Fの2編成については前面貫通扉が従来のステンレス製からアルミ製に変更されている。

なお、3074F・3076F・3078Fの3編成では、4両編成中T車以外の3両は一時期5000系6両編成の予備車として指定されていたため、5000系1次車の座席の転換クロスシートへの交換で捻出された固定クロスシートを流用し、扉間の座席をこれに交換している。

[編集] 3100形

3100系神戸側先頭車クモハ3100(2006年3月、阪急三宮駅にて撮影) 3100系のアルミ無塗装車体に似せて灰色に塗られた姫路側先頭車クハ3619(2007年10月、舞子公園駅にて撮影)
3100系神戸側先頭車クモハ3100(2006年3月、阪急三宮駅にて撮影)
3100系のアルミ無塗装車体に似せて灰色に塗られた姫路側先頭車クハ3619(2007年10月、舞子公園駅にて撮影)

将来、ラッシュ時に3000系4両編成へ増結して6両編成化を行うことを想定して製造された、3050系の派生形となるアルミ製車両である。3072Fと同時期の製造であり、増解結時の作業の簡略化のために3101の姫路方に簡易運転台の設置準備工事を実施、電気連結器付き密着式連結器を採用、さらに補助電源装置にMGに代えて山陽では初採用となる大容量GTOサイリスタによる静止形インバータが搭載された以外は3050系新工法アルミ車に準じた設計である。

当面は増結運用の予定がなかったため、暫定的に当時予備車となっていた鋼製先頭車である3619の塗装をアルミ車に似せた明灰色に朱帯とし、神戸寄り連結器を電気連結器付き密着連結器に交換の上で連結して3両編成で運行を開始した。

もっとも、その後の計画変更により2両単位での増結運用の計画が消滅、製造も3100・3101の1ユニット2両のみで打ち切られた。特急の長編成化も6両固定編成あるいは3両編成2組の併結として対処することとなり、また阪神への乗り入れ仕様の関係から3000系6両編成は運用上のネックとなることもあり、現在もなお3619との3両編成を組み続けている。その後、電気連結器付き密着連結器が撤去され、3000系1次車からの発生品であるOK-25を装着していた3619の台車を3618[13]のKW-2と振り替えた上で、他の3050系3両編成と共通の運用に充当されている。

[編集] 3200形

3200系(2003年4月撮影)

2000系の主電動機であるMB-3037[14]を流用した車両群で、車体は同時期製造の3000系と同一である。ただし、網干線ワンマン化の際に改造され、視界確保のために運転席側の窓ガラスが一体化され、隅部の曲面ガラスと平面ガラスを継ぐ縦桟がない点が異なっている。なお、主電動機の性能の関係から編成は3両編成のみである。

[編集] 1969年から1970年にかけて新造された車両

  • 1969年から1970年にかけて、3000系の車体に、3550形化された2000系から発生した主電動機(MB-3037)を組み合わせて新造したもので、3200 - 3205の6両がこれに該当する。

制御車として3600形3620 - 3622を新造し、これらを組み合わせて運用されている。

[編集] 1990年に編入された車両

  • 3000形の主電動機を従来のMB-3020S4から、1990年廃車された2000系から発生したMB-3037へ取り替え、本系列に編入したもの。3206 - 3209(旧3034 - 3037)の4両である。なお、本系列化に際して発生したMB-3020S4は5000系新造車に流用されている。

[編集] 1998年に編入された車両

  • 3000形の主電動機を1998年2300系が3560形に改造された際に発生したMB-3037[15]へ取り替えて本系列に編入したもの。3210・3211(旧3010・3011)の2両である。なお、種車が3000系2次車で前面の列車種別・行先表示幕が後日追加設置されたものであったため、貫通扉から飛び出した箱に収められていた。

[編集] 3550・3560形

3000系の4両編成化のために改造編入された車両。2003年に実施された3両編成運用の大量増加によってすべて編成から外れ、2004年末までに全車廃車となった。

3550形については2000系の、3560形については2300系の項をそれぞれ参照のこと。

[編集] リニューアル

3000系リニューアル車(2007年8月、山陽明石駅にて撮影)

2004年12月に3210Fが本系列で初の車体更新を実施されている。

変更点は、前面列車種別・行先表示幕箱の貫通扉への埋め込み(3000系2次車以前に由来する車両のみ)、前後オーバーハング部の窓の一枚固定窓化、サッシの黒色化、車椅子スペースの新設、転落防止板の取り付け、客用扉の交換など多岐にわたり、新車並みのすっきりとした内装になった。車内の壁もホワイトに変更され、リニューアル前に比べて明るい印象になった。

2005年5月に3006F、同年12月に3020F、2006年9月に3016F、同年12月に3018F、2007年9月に3014F、2008年7月に3058Fが出場しており、今後もリニューアルがなされる予定である。

[編集] 運用

ともに3両編成と4両編成の2種類があり、3両編成は普通(網干線のワンマン列車も含む)のみ、4両編成は普通とS特急で運用されている。運転区間は姫路 - 阪急三宮・阪神三宮(回送運転として阪神大石まで)間である。2001年に直通特急が増発されるまでは特急にも運用されていた。

[編集] その他

3000系第1次車の竣工から既に40年以上が経過しているが、少子化に伴う乗客減少の影響などもあって、現在のところ新型車両への置き換え計画はない。

[編集] 脚注

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  1. ^ ただし、3000系の3500形(冷房改造車)を連結した編成が存在する。
  2. ^ 元々軌道法では1列車の編成長は30m以内と定められており、18m級車の3両編成化でさえ、監督官庁の特認までに長期間を費やす必要があった。このため、併用軌道が存在する状況のままでの4両編成化は事実上不可能であった。
  3. ^ 端子電圧340V時1時間定格出力125kW。山陽向けはサフィックスとして末尾にSが付与され、改良ごとにS1・S2・S3・S4とその後ろに数字が付加して区分された。
  4. ^ 双方ともに後年ウィングばね式金属ばね台車のKW-1A・2Aに交換された。
  5. ^ KW-2A付きで新造され、3600・3601のOK-21Dと振り替えた3500・3501を除く。
  6. ^ 3050系では冷房装備に伴う軸重増大に対応したKW-3・4となった。また、3200系については主電動機支持架をMB-3037対応としたKW-1Bが採用されている。さらに3600形のうち当初4両編成化に伴う中間車代用として製造された3619 - 3622の4両については第1次車より発生したOK-25Bが装着されていた。
  7. ^ 後にすべてPK-60に変更された。
  8. ^ 当時アルミ車体製造のコストが高価であったこと、および神戸高速鉄道への乗り入れに際して車両の増備が急務となったことによる。
  9. ^ このためこれら3編成では付随車のみ金属ばね台車装着となっている。
  10. ^ 地金1tの精錬に約16,000kWhの電力を消費する。
  11. ^ 従来工法では20m級車で鋼製車に比較してオールステンレス車で8%、アルミ車で25%のコスト増になると概算されていた。ちなみに、アルミ車のコスト増は組み立て加工と材料の双方によるもので、材料費の低減が困難であるため、組み立てコストの低減が特に強く求められたものであった。
  12. ^ 1984年に3538を新工法アルミ車体で新造して置き換えた。
  13. ^ 3618は台車振り替えの時点でコンビを組む3036・3037が3200形に編入され、網干線ワンマン運用に充当されるようになっていた。
  14. ^ 端子電圧340V時1時間定格出力110kW。
  15. ^ 2300系は2700形からの改造時にMB-3020Sを新製して搭載したが、その後2000系廃車発生品のMB-3037へ交換されていた。

[編集] 関連項目

最終更新 2009年12月6日 (日) 16:32 (日時は個人設定で未設定ならばUTC)。
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