近鉄3000系電車

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近鉄3000系電車
近鉄3000系電車
編成	4両編成
営業最高速度	105km/h
設計最高速度	120km/h
減速度	4.0km/h/s（常用最大）
車体幅	2800mm
車体高	4040mm
軌間	1435mm
電気方式	直流1500V
主電動機	直巻整流子電動機 MB-3240-A 165kw
編成出力	165 × 8 = 1320kw
歯車比	17:84
制御装置	電機子チョッパ制御
駆動装置	WNドライブ
台車	KD-84・84A
ブレーキ方式	電磁直通ブレーキ
保安装置	近鉄型ATS
製造メーカー	近畿車輛
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近鉄3000系電車（きんてつ3000けいでんしゃ）とは、近畿日本鉄道が保有する通勤形電車である。

[編集] 概要

省エネ車両の試作車であり、現在までのところ近鉄が保有する唯一のオールステンレス車両である。

製造当時具体的な案件としてあった京都市交通局（京都市営地下鉄）烏丸線乗り入れに対応すべく、様々な試作要素を盛り込んで1978年に近畿車輛で製造された。当時は特許の関係で東急車輛製造以外でのオールステンレスカーの製造は不可能であったが、近畿車輌では東急車輛製造とは異なる方法を採用（許可に抵触しない範囲で）することによってオールステンレスカーの製造を行った。東急車輛製造以外のオールステンレスカーは日本国有鉄道がオールステンレスカーを採用するまではこの3000系が唯一であった。

[編集] 車種構成

本系列は以下の各形式より構成される。

• モ3000形3001 電動車(M)
• モ3000形3002 制御電動車(Mc)
• ク3500形3501・3502 制御車(Tc)

これらを組み合わせて4両編成^[1]を組成し、必要に応じク3502を切り離すことで、製造当時の京都線運用に存在していた3両編成での運用ニーズに対応可能としている。

なお、上述の通り本系列は試作車であったため、4両1編成^[2]のみが製造されている。

[編集] 車体

基本的な構体寸法は当時奈良・京都線向けに量産中の8600系後期製造グループ^[3]の設計を基本とし、これの材質をステンレス鋼で置き換えたものとなる。

ただし、材質的に硬く、曲げ加工の難しいステンレスの特性から、妻部はごくわずかに後退角のついた三面折妻構造の切妻に近い形状とされ、屋根肩部の曲率と側板腰部の絞りも極力単純かつ強度確保が容易な形状に変更されている。

このため、外観は丸い前照灯に角ばった車体という組み合わせから、8000系アルミ試作車である8074F^[4]に近い印象を与える。

外板は側面腰板と幕板にコルゲート加工を施した薄板を使用することで軽量化を図っており、外装は基本的に無塗装である。ただし、当時北総開発鉄道（現・北総鉄道）7000形より採用が始まった着色フィルム^[5]が前面や側面窓周辺の平板部に貼付され、無機的な印象を緩和する配慮が行われている。ただし後に汚れた際の補修がやりにくいとの理由で塗装に改められている。

内装や空調などは同時期製造の8600系に準じているが、運転台コンソールは、全電気指令式ブレーキの採用で空気配管が撤廃されるなど、大幅に機器構成が変更されたこともあり、デスクタイプとなり、横軸2ハンドル（マスコン + ブレーキハンドル）式が採用されている。

[編集] 主要機器

[編集] 主制御器

京都市との乗り入れ協定において低発熱の車両を運行することが取り決められたため、主回路制御には、近鉄最初で最後の採用例となった、三菱電機CFM-228-15RDH電機子チョッパ制御（サイリスタチョッパ制御）装置がモ3001に搭載された。

これは三菱電機製の逆耐電圧2500V級逆導通サイリスタを二重二相接続として主回路を構成するもので、合成周波数は482Hzである。ただし、主回路や素子、それに主電動機の特性から、そのままでは中高速域の走行特性が要求に満たなかったため、力行時に弱め界磁率35・45%の2段階弱め界磁制御を併用し、かつノッチ最終段では主回路のチョッパと主平滑リアクトルを短絡して内部抵抗を除去することで電動機の性能を最大限に発揮する構成となっている。

当時、すでに各社で電機子チョッパ車の実用的な採用が始まっていた。しかし電機子チョッパ制御は素子製造の歩留まりが低かったこともあり、製造コストが高く、量産による制御装置の廉価な供給も期待できないという認識もあった。また、この方式を採用することで得られる最大のメリットの一つである回生制動についても、制動時に主回路で昇圧チョッパ回路を構成する関係で、特に高速域からの回生制動時に発生電圧が架線電圧を上回って失効しやすいという問題があった^[6]。

しかも、主回路から漏洩する誘導電流による信号関係の誘導障害の問題もあり、運用に対してかなりの事前検討を要した。

本系列が製造された1970年代後半の各鉄道会社では、高密度かつ高加減速運転を実施する地下鉄などには、発熱の少なさを含め好適であるが、急行運転を行う郊外電車には必ずしも適さない方式であるという認識がもたれるようになっており、近鉄でも地下鉄乗り入れ用試作車として全線区への展開を含め、その特性を見極める意図で本方式を試験採用したものであった。

もっとも、本系列での長期運用試験の結果は必ずしも思わしいものではなく、費用対効果の観点から、電機子チョッパ制御方式の本格採用は見合わされた。以後、近鉄ではVVVF制御方式の実用化まで、高速運転に好適でかつ製造・改造コストも低廉な界磁チョッパ制御方式や界磁位相制御方式の採用が進んだ。

[編集] 主電動機

上述の制御器の特性から、在来車の主電動機として採用されてきた三菱電機MB-3064-ACはそのまま使用できないため、新規に三菱電機でMB-3240-A直流直巻式整流子電動機が設計された。この電動機は以後、電機子チョッパ車を近鉄標準軌全線区へ展開することを想定して設計されており、幅広い速度域に対応する必要があったことと、大阪線桜井以東での抑速制動常用も考慮して、端子電圧340V時1時間定格出力165kWと従来よりも20kW出力アップが図られている^[7]。

駆動装置はWNドライブ、歯数比は17:84である。

[編集] 台車

当時近鉄で一般に採用されていた、車体直結式ダイアフラム形空気バネ台車である近畿車輛・KD-84（電動車用）・84A（制御車用）をそれぞれ装着する。

これは特急車用のKD-83系を基本とするが、積空比の大きな通勤電車用として乗客の多寡にかかわらず床面高さを一定に保ち、また乗り心地の改善を図ることを目的として、空気バネの大直径化を行ったものである。

[編集] ブレーキ

近鉄では初採用となる、全電気指令式空気ブレーキである三菱電機MBS-2Rを採用した。

これは3本の指令線で7段階に直通ブレーキ弁の圧力制御を行うもので、1968年の大阪市交通局（大阪市営地下鉄）7000・8000形を嚆矢として各社で採用が進んでいたものである。

近鉄の場合、各編成の機動的な増解結運用を実施している関係で従来車で採用していたHSC電磁直通ブレーキとの互換性のない、この種の新システムの導入が難しく、他社に大きく遅れての初採用となった^[8]。

なお、回生制動時には演算を行い、ブレーキ力の不足分をこの空気ブレーキで補足する機能も搭載されている。

[編集] 改造

運転台撤去跡

ブレーキシステムに在来車と互換性がなく、運用上ネックとなっていたため、1991年に、手戻りではあるが在来各形式と共通のHSC-R電磁直通ブレーキに改造され、運転台も8600系と同様の構成に変更された。

この際、モ3002の運転台も撤去されて4両固定編成化されたが、8400系8459号車や8600系8167号車とは異なり、ステンレス鋼製で改造が難しく、撤去された運転台部分の前照灯や乗務員扉など外見はそのまま残された。その後、2002年に車体更新が施工された際に、側面に方向幕を取り付け、中間運転台の前照灯・尾灯が撤去された。しかし、乗務員扉はそのまま残され、その部分への座席の延長は行われていない。 車体更新時に内装の壁紙を5800系と同様のラベンダーブルーに変更している。

[編集] 運用

誘導障害試験などの各種試験の後、1979年3月より営業運転が開始された。

本系列の運用実績は概ね良好であったが、当初の開発目的である京都市営地下鉄線への乗り入れは、同線の京都 - 竹田間開業が用地取得の難航などの事情から当初計画から大きく遅れたため、本系列の竣工からおよそ10年後の1988年6月にようやく実現した。

この間、三相交流誘導電動機を使用するVVVF制御が電車の制御システムとして実用段階に入っており、また近鉄では車体についても大型押し出し形材によるアルミ合金製車体が標準採用されるようになっていたため、本系列で採用された直流整流子電動機の電機子チョッパ制御や、オールステンレス車体を乗り入れ用新造車でそのまま踏襲する必要性は事実上皆無となっていた。

このため、京都市営地下鉄竹田延長開業に伴う相互乗り入れの開始に際しては、京都市交車と取り扱いを極力共通化すべく配慮して設計された、アルミ合金製車体を備えるVVVF制御車である、3200系電車を新造してその任に充てることとなった。

本系列については、ATCの車上装置を搭載しないなどの保安機器の仕様の相違などから京都市営地下鉄線への乗り入れが叶わず、現在は主に京都線・橿原線・天理線、奈良線大和西大寺駅-奈良駅間で運用されている。

また、奈良線の生駒越えに必要な抑速ブレーキは他の奈良線区所属車同様に標準装備されているが、電機子チョッパ車運行に際して必要とされる沿線地上設備の誘導障害対策が施されていないため、奈良線の大阪難波－大和西大寺間ではダイヤが乱れて代車の手配がつかない場合や通常の車両が検査で不足した時の代走など、特別な事情がない限り原則的に運用に充当されない^[9]。

更に、生駒線^[10]・田原本線^[11]・京都市営地下鉄烏丸線^[12]の各線にも乗り入れない。

京都・橿原線で急行運用に入る場合は、一部運用を除き奈良線区所属の2両編成車を連結して6両編成で運行される。さらに京都線の京都 - 新田辺、奈良線の大和西大寺 - 近鉄奈良、天理線の平端 - 天理等の区間では各駅停車でも6両編成での運用が存在する。

[編集] 脚注

[編集] 関連項目

• 近畿日本鉄道の車両形式
• 南海8000系電車 (初代) - 本系列同様1編成のみ製造された電機子チョッパ制御の試作車両。
• 阪急2200系電車 - 同上。

[編集] 外部リンク

• 鉄路の名優（近鉄公式サイト）

この「近鉄3000系電車」は鉄道に関連した書きかけの項目です。この記事を加筆・訂正などして下さる協力者を求めています（P:鉄道/PJ鉄道）。