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注∶摘取翻译自Wikipedia Japan的同项目。
概要
为替换老朽化的103系电车,1993年开始正式投入京浜东北线•根岸线。全面改变了当时为止的铁道车辆的制造•整备方法,采用了新的设计思想。JR东日本将209系以后的电车区分为“新系列车辆”。
1993年被通商产业省(现经济产业省)选定为优秀设计商品(Good Design)金奖。
车辆设计开发由著名工业设计师荣久庵宪司担当。
JR东日本虽然继承了日本国有铁道时代末期为常盘缓行线用而开发的使用VVVF Inverter控制的207系900番台,结果未实现量产,最终以本形式正式导入了VVVF Inverter控制。Inverter装置为三菱电机制,采用GTO素子。
新开发的MT68形马达的额定功率虽然仅有95kW,但和VVVF Inverter一同采用的交流诱导马达与直流马达不同,启动时等情况下,以1小时额定功率以上的过负荷使用为前提,实际上拥有相当于直流马达150kW的功率。其结果,以10辆编成4M6T的动车比率(MT比),实现了超过205系的2.5km/h/s的启动加速度,最高速度达到110km/h(齿轮比7.07)。同时,由于采用了没有整流子的交流马达,对于削减保养成本也作出了贡献。转向架为新开发的减少了构成零件数的轴梁式无枕梁转向架。
内装也作了全新处理,通过采用大型热辐射线吸收玻璃而省略了窗帘,设有扶手立棒的分割式座席,车门上安装了LED显示装置等,在保养简素化的同时,意图提高对利用者的服务水准。
为削减制造成本,容许各车辆制造厂家采用不同的车体工法也是一大特征。传统上,国铁和地铁以及关东地区的各大私铁的车辆,都是由复数厂家按照共同的图纸制造,以保证在规格上不出现差异。209系通过竞赛选定制造厂家,由东急车辆制造和川崎重工业负责制造,前者对传统的骨架工法加以改良进行制造,而后者则采用了全新开发的Sheet粘合工法(2Sheet工法),外观(窗框角部分的圆弧、车厢端头面有无棱线等)上有明显的差异。另外,内装上,川崎重工业制的车辆采用了用螺丝固定FRP(强化塑料)制内装板的方式等,随处可见规格上的差异。
JR东日本当初开始就计划自社的车辆制造,接受东急车辆制造的技术提供,在自社的大船工厂(→镰仓总合车辆中心→镰仓车辆中心)进行了实验性的车辆制造,1994年开设新津车辆制作所,开始了209系的自社生产。包括其前身的新津工厂→新津车辆所时代,这是继107系制造的第二例。
从设计阶段开始就指定了废车后的资源再生计划,实现了顾及环境问题的设计。
派生番台有地铁直通(常盘缓行线――千代田线)用的1000番台和加宽车体增加运力的500番台以及八高线•川越线用的3000番台。另外,东京临海高速铁道的70-000系的基本设计和209系相同。2004年,东京临海高速铁道70-000系的一部分车辆转卖给JR东日本,经改造后作为209系3100番台投入八高线•川越线,同时由川崎重工业新造了中间电动车2辆。
2006年现在,使用于京浜东北线•根岸线、南武线、中央•总武缓行线、常盘缓行线以及直通运行的东京地下铁(Tokyo Metro)千代田线、八高线•川越线。
209系成为其后的E501系、E217系、701系、E127系的设计基础,进而发展为通勤形电车和近郊形电车融合的“一般形电车”E231系。以209系为起点的“新系列电车”不仅成为了JR东日本电车设计的标准,对其他JR和私铁等铁道事业者的车辆开发也有很大的影响。
开发经过
1987年JR起步后,作为通勤形电车,JR东日本对旧国铁设计的205系进行部分变更,继续制造。但由于国铁时代大量配备的103系换代时期的迫近,以及经济情况的变化和民营化后削减成本的必要性,进行了基于新的设计思想的新世代车辆的开发。其结果,1992年出现了作为新世代车辆试制车的901系10辆编成3列(30辆、A~C编成),在京浜东北线•根岸线试用。
在车辆开发上,提出了“重量一半•价格一半•寿命一半”的目标。“重量一半”是通过削减编成单位的总重量和降低动力车比率实现节能化,“价格一半”意在通过轻量化和大量生产来削减成本。关于“寿命一半”是指为了避免经过20~30年后时车辆陈腐化和无法享受技术进步的恩惠的弊端,在税法上规定的铁道车辆折旧期间的13年内无需进行大规模分解整修而持续使用,时期到达时即使废车也不会对经营产生影响。
新系列车辆开发中的主要措施如下:
•车辆本体制造工法的变更和新基础技术的试用
•在车辆和材料制造厂家的选定上导入竞赛方式
•开发新的车体结构
•转向架的设置间隔向中心方向缩短,离开两端车门的下方,减少车体补强实现轻量化
•车窗玻璃采用外国制的大型固定窗减少零件数实现轻量化
•变更内装试用新基础技术
•内装的模组化
•采用深色的热辐射线吸收玻璃,省略遮阳窗帘
•在国内首次实验性采用法国制电动车门驱动(传统为空气式)
•采用个人独立是的筐式座席(外国制)。座面由传统的弹簧式变更为人造橡胶制。(评∶最大的改恶!)设置兼作座席分割用的直立扶手棒。座席构造变更为仅用侧壁支撑的单边支撑式,座席下为空洞。
•座席宽度比传统车型扩大20mm(450mm),座面高保持430mm,但因为座面变硬而下沉量减少,实质上座面加高了。
•车内照明用荧光灯的排列在传统的轨道方向以外,试用枕木方向并用。(评∶枕木方向的萤光灯数量少,车内昏暗,另一大改恶项目!幸好没有波及量产车和其他车型...)
•意识无障碍设计,在JR东日本通勤形电车中首次在先头车2辆中的端头设置轮椅位置。
•采用液晶显示器装置。
•变更电气机器试用新基础技术
•采用VVVF Inverter控制装置和交流马达实现无保养化,在降低MT比的条件下维持加速度。
•平行采用德国制螺旋式空气压缩机(CP)和国产活塞式进行比较。
•驾驶席的操纵装置平行试用左手操作的1杆式,和传统的2杆式进行比较。
•受电弓的小型化(PS28形)。
等
民营化后的JR各公司作为削减成本的措施,开始摸索在车辆零件和轨道设备用品上采用外国厂家产品。因而,采用了很多外国制机器和内装,反映到部分量产车上。
901系各编成采用了不同的VVVF Inverter装置和内外装规格,进行了面向量产化的最终技术选择和调整。其结果,VVVF Inverter装置采用了C编成使用的三菱电机制GTO素子型式,CP采用了A编成使用的螺旋式装置,控制装置采用了B编成使用的1杆式,于1993年作为量产车209系投入生产。量产车在JR东日本通勤形电车中首次在车门上方设置了LED车内显示装置(下一停车站的日语和英语表示)和车门开闭音响提示装置,提高利用者的便利性。
•有关“价格一半”,新造成本比103系削减3成左右,另外通过实现无保养化,可大幅度削减寿命周期成本。
•有关“重量一半”,10辆编成的总重量为250吨以内,较205系更为轻量化。与103系相比,实现了最大53%的节能化。
•有关“寿命一半”,除转向架等需要解体整备的部分以外,基本实现了13年无维修使用。209系第1次车登场后至2006年已经经过了13年(901系登场后14年),通过解体修缮周期的长期化和零件寿命的适正化,采用了与其他车辆相当的25年使用为前提的运用和保养体制。
番台区分
试作车
900•910•920番台
1992年登场,当初成为901系的209系试作车,1994年进行量产化改造后变更为本番台。作为901系登场当时,上部侧面色带为黑色,量产化时变更为天蓝。
浦和电车区内配置10辆编成3列(30辆),和0•500番台一起在京浜东北线•根岸线运用。未连接6门车厢,未搭载车门开闭音响提示装置和LED显示器。
3编成均为试作车,各自规格差异很大。
900番台(901系A编成)(制造:川崎重工业)
910番台(通B编成)(制造:东急车辆)
920番台(通C编成)(制造:川崎重工业1~3•6~10号车/JR东日本大船工场4•5号车)
量产车
0番台
南武线
500番台
中央•总武缓行线/京浜东北线•根岸线
950番台
E231系的试作车,2006年6月进行量产化改造后变更为E231系900番台。
中央•总武缓行线
1000番台(6M4T)
常盘缓行线—东京地下铁千代田线直通
3000番台(半自动车门)
八高•川越线(八王子~高丽川~川越间)
改造车
3100番台
东京临海高速铁道70-000系改造
70-000系先头车4辆/中间车2辆+川崎重工业新造中间车2辆=4辆编成2列
八高线•川越线(八王子~高丽川~川越间)
今后的动向
2006年9月5日,东日本旅客铁道发表将E233系投入除已经决定的中央快速线•青梅线•五日市线以外的京浜东北线•根岸线。根据交通新闻的报导,随着E233的投入,0番台78编成废车,500番台5编成转用到京叶线,其可信性不明。另外,0番台固定侧窗的可开闭改造仍在继续进行中。
[ 本帖最后由 sakiba 于 2006-10-14 14:08 编辑 ] |
2006-10-12 22:39:57
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