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東京都交通局12-000型電動列車

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東京都交通局12-000型電動列車
12-000型塗裝車（於2006年10月攝影）
概覽
類型通勤型電動列車
原產國 日本
製造日立製作所、日本車輛製造、東急車輛製造
產量54組
車輛總數426（現存424）
車輛編號1200-1253
製造年份1986年-1991年
投入服務1991年至今
主要用戶東京都交通局
營運路線大江戶線
技術數據
列車編組8
車輛長度先頭車：16,250 mm
中間車：16,000mm
車體闊度2,490mm
車體高度3,145mm
車輛重量1、2批次：25.0t
3、4批次：24.0-25.0t
編組重量1、2批次：200t
3、4批次：197t
軸距1,900mm
軌距1,435mm
輪徑610mm
轉向架FS545C
車體材質鋁合金
車輛載客量先頭車：90人
中間車：100人
編組載客量780人（座席328人）
營運速度70km/h
起動加速度3.0 km/h/s
常用減速度3.5 km/h/s
緊急減速度4.5 km/h/s
供電制式直流1500V電纜供電
供電方式單臂式集電弓
傳動方式直-交
牽引電動機TLIM-12型直線摩打
摩打功率120kW
牽引功率1,920kW
控制裝置日立GTO-VVVF、日立IGBT-VVVF、日立SiC-VVVF
變速段數牽引4段+制動7段+緊急緊軔
制動方式再生制動、電磁直接制動
安全防護系統ATC、ATO

東京都交通局12-000型電車電動列車（日語：東京都交通局12-000形電車／とうきょうとこうつうきょく12-000がたでんしゃ Tōkyōto kōtsūkyoku 12-000-gata densha */?）是東京都交通局（都營地鐵）大江戶線用的直流通勤型電動列車，並於1991年12月正式投入服務[1]。這款電動列車由日本車輛、日立製作所及東急車輛公司負責製造。

概況

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本款列車共分4批，截止至2009年4月，一共有53組共424輛正在營運中。儘管列車已經充分利用車輛限界，不過仍較其他車型相比顯得狹小許多。列車兩端擁有緊急出口，每節車廂擁有3對車門，車門為內崁式門。採用直線摩打進行驅動，是都營地下鐵中第1款使用直線摩打的列車。其中直線摩打為TLIM-12型，功率120kW，額定電壓1,100V，額定電流170A，額定頻率21Hz。

列車編組[2]

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12-000
←都廳前方向
光丘方向→
車廂編號 1 2 3 4 5 6 7 8
集電弓 ＜ ＜ ＞ ＞
形式區分 12-XX1
(12-Mc21)
(Mc2) 		12-XX2
(12-Mc12)
(M1) 		12-XX3
(12-Mc23)
(M2) 		12-XX4
(12-Mc14)
(M1) 		12-XX5
(12-Mc15)
(M1) 		12-XX6
(12-Mc26)
(M2) 		12-XX7
(12-Mc17)
(M1) 		12-XX8
(12-Mc28)
(Mc2)
動力單元 單元1 單元2 單元3 單元4
其他設備 無障礙設施 3、4批次：無障礙設施
安裝機器 1、2批次（部分3批次）：BT,SIV
3、4批次：BT		 VVVF CP,SIV VVVF VVVF CP,SIV VVVF 1、2批次（部分3批次）：BT,SIV
3、4批次：BT
車輛重量 1、2批次：25.0t
3、4批次：24.0t		 25.0t 25.0t 25.0t 1、2批次：25.0t
3、4批次：24.0t		 25.0t 25.0t 1、2批次：25.0t
3、4批次：24.0t
載客量 90人 100人 100人 100人 100人 100人 100人 90人
範例

列車批次分類

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  • 樣本車：1200編組（1986年度）／東急車輛製造製
  • 1次車：1201-1205編組（1990年度）／日本車輛製造製
  • 2次車：1206編組（1994年度）／日本車輛製造製
  • 3次車：1207-1215編組（1992年度）／日本車輛製造、日立製作所製
  • 4次車：1216-1253編組（1993年度）／日本車輛製造、日立製作所製

車輛配置

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樣本車

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設計背景

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1986年3月，由東急車輛製造製作的2輛樣本車，本列車是在大江戶線的隧道規格作出修改後，進行試製的。列車在3月25日運送至馬込車輛檢修場進行試驗，本批列車遵循如下設計要求：

  • 21世紀通用的車輛
  • 節約能源、減少維護
  • 引進最新的技術對車輛系統集成化
  • 車體、機器的小型輕量化

列車外觀

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列車車身採用不鏽鋼車體，列車兩端擁有緊急出口，其車門為內崁式門。前照燈位於駕駛室玻璃下方，尾燈位於駕駛室玻璃上方。列車方向幕使用液晶顯示器，可顯示紅、白、藍三色，本列車車頭形狀和後期生產的列車有很大的不同。

列車設備

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列車控制裝置為GTO-VVVF，為都營地下鐵中首次採用，並安裝有監視設備。制動方式為踏面制動。摩打採用單機功率為120kW的鼠籠式摩打，其粘附性能較其他旋轉電機有所提高。為了確保列車的起動加速度為3.0km/h/s，列車的動拖比設置為了1:1。
列車轉向架採用無搖枕轉向架，由近畿車輛製造，為桶形多層結構並附帶橡膠套管，以支持軸箱系統[3]。其中動力轉向架為T-12X型（廠家形式為KD91型），無動力轉向架為T-12Y型（廠家形式為KD91A型）。為容納列車的低地台要求，列車的轉向架採取小型輕量化設計，車輪輪徑為660mm。
列車輔助電源裝置採用了電容為100kVA的靜止型變流器，集電弓則分別使用了菱形和Z型進行測試，最終確認最低摺疊高度為170mm。列車搭載有ATC和ATO設備。
由於車輛限界的限制，列車的空調無法完全安裝在車頂，而是安裝在了地板上。其中空調單機功率為14.53kW，每節車廂各有2台，列車的空調控制室在列車端頭。這種空調設置模式參考了都營地下鐵10-000型的方式，不過10-000型只有樣板車如此採用，後期的列車並未如此採用。

樣本車（2008年6月17日）

列車內部

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本批列車的車窗可以打開。其中列車駕駛室位於行進方向的右側，12-001號車廂的駕駛台儀表採用液晶顯示，12-002號車廂的駕駛台儀表採用數字顯示，駕駛操縱杆為手柄式。

樣本車編組

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12-000
←西馬込方向
押上方向→
車廂編號 1 2
集電弓 ＜ ＞
形式區分 12-001
(Tc) 		12-002
(Mc)
其他設備 ATC,ATO
安裝機器 BT,CP,SIV VVVF
車輛重量
載客量
範例

馬込車輛檢修場的試驗

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本批列車在1986年5月-9月在馬込車輛檢修場進行旋轉電機驅動試驗，為適應營運要求，廠區內將10號股道作為列車試車線，其中當時的300米延長線在目前已經作為新的檢修場用地，另外還專門佈置了剛性電纜區段。在淺草線的尾班車營運結束後，列車開始在淺草線的戶越-西馬込區段內進行試驗[4]。其行駛速度由在車廠內的速限40km/h提升至最大時速70km/h，以對列車的振動、噪音等方面進行考核，最後經確認反映良好。另外，本車還一度計劃在大江戶線投入營運後繼續行駛[5]。

驅動裝置改造

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在1987年3月開始討論了使用直線摩打的可行性，並建議製造直線電機列車作為營運車輛的可能。1987年6月，地下鉄12號線建設推進本部決定了12號線(大江戶線)的列車以直線電機作驅動。所以因此，東京都交通局作出了對樣本車的驅動裝置改造決定，並從安全性、經濟性方面進行確認。驅動方式改造試驗由社團法人日本地鐵協會承擔。並在VVVF、制動裝置、驅動裝置進行改裝，加裝了電磁吸附裝置[6]。
列車改裝後，裝備的新型直線摩打採用的輸出功率為120kW，12-001號車廂也進行了相關改造。另外，該款直線摩打分為兩種方式加裝：一種裝備在轉向架下端，另一種裝備在主軸上。另外車輪輪徑更改為610mm，由住友金屬工業和日本車輛製造負責。

直線電機試驗

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在列車驅動裝置改造後，為適應列車的新的試驗要求。馬込車輛檢修場專門在部分試車線鋪設了感應板，並在1988年4月-11月進行了試驗，由於反應良好。故在1988年12月21日正式決定在大江戶線全線鋪設感應板。

列車的停用

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本車的諸多性能在後期製造的4批列車中均有所體現，不過由於應用價值已經達到，列車最終於1990年停用，後於1991年2月送至千早花公園進行靜態保存[7]。

第1批

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投入使用

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1990年9月至10月，由日本車輛製造製造的第1批列車生產完畢，本批列車共5組30輛。列車在1990年10月至1991年10月期間於大江戶線光丘-練馬之間進行高速行駛試驗，以確認其整體性能和安全性能[8]。並最終於1991年12月正式投入服務。列車在1998年全部擴編為8編組。

1205號列車在木場車輛檢修場

列車外觀

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本批列車採用輕量化鋁合金設計，外塗裝為白色。車頭採用流線型設計，緊急出口設置在列車行進方向左側。前照燈設置於車窗下方，尾燈設置在方向幕兩端。

列車客室

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列車客室內壁為白色，地板在中央過道內為米黃色，在兩端則為茶色。列車的空調設備與樣本車不同，採用超薄型空調，並安裝在天花板上，以確保車內的淨空高度能達到至少2,100mm。車門高度為1,850mm，車門開度達1,300mm。行李架採用不鏽鋼焊接而成。而且自第4批車開始，在地板上設置了摩打檢查蓋。列車座位的普通席顏色為粉紅色，優先席為藍色。由於列車全線運行於地下區間，所以不設置窗簾。另外，列車的貫通門的玻璃也較其他車門的大。
列車輪椅位設置於4號車廂，旁邊還設置有安全扶手和緊急警告裝置（每節車廂設置6套）。在緊急狀態按下按鈕之後，可與司機進行無線通話。車門一側上方安裝有LED顯示幕，另一側安裝有路線圖[9]。

駕駛室

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列車駕駛室進深為2,200mm，由於大江戶線的所有車站月台均為島式月台結構，故列車駕駛台設置於駕駛室行進方向的右側。駕駛室與客室之間的門採用電磁技術聯鎖。
駕駛室內壁顏色為白色，駕駛台為深藍色，擁有無線廣播、數字速度計、壓力表和電壓表。列車操縱杆為手柄式，分為牽引4段+制動7段+緊急緊軔。其中還設置有抬頭顯示器（由於容易和外界圖像混淆，故在第2批列車以後不再設置）[10]。
列車駕駛室的紅外線監控系統可通過無線方式傳送至車站或控制中心。此外列車採用車輛資訊控制裝置一體化控制模式，資訊顯示器採用觸屏模式。車內嚮導表示器、方向幕、自動廣播裝置可以自動設定[6]。

安裝設備

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由於列車輪徑為610mm，列車地板高度為800mm，使得地板之下的機器安裝高度需要控制在500mm以內。控制裝置是由日立製作所製造的GTO-VVVF（T-INV12型），其中1、2批次列車的磁勵音與大阪市營地下鐵長堀鶴見綠地線的70系相似。
列車的空氣壓縮機採用交流驅動形式，在3、6號車廂各搭載2台。輔助電源裝置材料為電晶體，採用靜式變流器，供應至分散搭載在第3、6車廂的空調（35kVA）、空氣壓縮機（23kVA）、控制設備（25kVA）。為適應剛性電纜的要求，列車的集電弓的最小摺疊高度為160mm。
列車採用具有空氣彈簧的轉向架，能夠在曲線區段安全通過。第1批次的列車曾在馬込車輛檢修場進行轉向架比較試驗，不過規格均為軸距1,900mm，制動方式均為碟式制動。

第1批次列車的轉向架配置情況：

T-12D型採用外軸箱方式，但T-12S型和T-12N型採用內軸箱方式。其中內軸箱的輕量化採用，在日本國內較為罕見[11]。碟式制動剎車片安裝在外側也是其中的明顯特徵之一。在大江戶線通車後，列車在行進在曲線區段時，經常會發生異常大的噪音。經調查，這與 T-12D型的負載過大有關，因此在後期便逐漸以T-12S、T-12N型來取代現有的T-12D型。
列車內部搭載有ATC和ATO，並採用模糊控制，提高列車的駕駛和停靠精度。制動方式採用電氣指令式制動和再生制動，制動段數分為7段+緊急緊軔，在ATO狀態下可達到31段，緊急緊軔情況下會由再生制動承擔一部分。

第2批

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投入使用

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由於部分第1批次列車開始進行檢修，為確保列車的正常營運，在1994年12月，由日本車輛製造生產的一組6節列車開始運至光丘車輛檢修場，並於1995年2月投入使用，作為備用車輛（光丘-練馬之間只需4組列車，1組備用車即可）。列車在1998年擴編為8編組。

列車特性

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本批次列車在外形上與第1批次列車相似。其中排障器面積較第1批次有所增大，連結器也有所修改。轉向架則全部採用了T-12D型。列車客室的熒光燈照度較之前有所增加，車廂之間的貫通通道變得較之前狹窄。自本批列車開始，列車的英語廣播開始改為自動播放。列車的駕駛台外觀與第1批次和之後的第3、4批次有很大不同。

第3批

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投入使用

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為應對練馬-新宿區間的開通。在1997年3月至9月，第1207-1215編成的共72輛列車及第1、2批次的12輛擴編用車廂運送至光丘車輛檢修場，這些列車由日本車輛製造和日立製作所負責製造[12]。最初的第1207-1212編成開始以8編組形式於5月25日開始投入營運[13]。在此期間，第1、2批次列車開始進行了擴編工程。直至擴編結束後，已開通的路線區間可容納12組列車、3組備用車。

不同點

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第3批次列車有如下變更：

  • 列車外塗裝採用無塗裝形式
  • 駕駛室面積變大，列車車頭形狀改變
  • 改為使用IGBT-VVVF
  • 節約輔助電源裝置
  • ATC、ATO裝置作出修改

此外，列車的磁勵音較之前的批次有所降低，其IGBT-VVVF為T-INV12A型，空調控制裝置為集中化設計。

列車客室

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客室內部的樣式與第2批次相同，行李架取消了鋼管模式，改為了鐵絲網模式。緊急警告裝置也由6套縮減至了3套，輪椅位設置在第4、5節車廂。

造價

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第1批次列車的每節車廂製造費用約1億5,300萬日元，第2批次列車約1億7,200萬日元。第3批次列車約1億1萬日元，較之前的列車節約了不少成本[6]。

第4批

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投入使用

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為應對全線區間的開通。在1999年2月22日和2000年2月17日，第1216-1253編成的共304輛列車運送至木場車輛檢修場，這些列車中的第1216-1228編成由日本車輛製造負責製造，第1229-1253編成由日立製作所負責製造。其中，1216和1233編成在較晚時間才運送至木場車輛檢修場。在新宿-國立競技場區間開通時，已有2組列車率先投入使用。在全線開通後，可運行43組列車，預備車10組。

列車外觀及設備

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本批次列車外觀與第3批次列車外觀相似。VVVF由東芝製造，輔助電源裝置由東洋電機製造。

車內

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  • 先頭車客室（第4批次）
    先頭車客室（第4批次）
  • 中間車客室
    中間車客室
  • 乘務員室入口
    乘務員室入口
  • 連結處
    連結處
  • 2段模式LED文字表示式嚮導表示器
    2段模式LED文字表示式嚮導表示器
  • 路線圖
    路線圖

列車大修

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由於第1、2批次列車服役時間均超過10年，所以在2007年開始進行大修。由於本列車制式和其他路線列車制式不同，故使用2005年3月製成的東京都交通局E5000型電力機車進行牽引回送，經淺草線到達馬込車輛檢修場。其中主要進行列車的外塗裝、地板、熒光燈及「銀杏」標誌的變更。
在2009年，第3批次的列車也開始了大修工程，主要內容為增加車門處的識別標誌[14]。

其他

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《奇蹟列車~歡迎來到大江戶線~》便是以此列車的第1、4批次為藍本[15]。

參考資料

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  1. ^ Kajiwara, Hisashi. 公営地下鉄在籍両数ビッグ3 東京都交通局 [Top 3 Subway Vehicle Owners: Toei]. Japan Railfan Magazine (Japan: Kōyūsha). July 2009, 49 (579): p.128–139. 
  2. ^ 私鉄車両編成表 2010 [Private Railway Rolling Stock Formations - 2010]. Japan: JRR. August 2010: 30. ISBN 978-4-330-15310-0. 
  3. ^ この軸箱方式の台車は、ボルスタ付ではあるが、後の浅草線用5300形や三田線用6300形においても採用されている。
  4. ^ 浅草線で試運転を行ったことは「東京都交通局80年史」ならびに「大江戸線放射部建設史」という東京都交通局発行の文献において公式に記載されている。
  5. ^ 鉄道ジャーナル社「鉄道ジャーナル」1986年8月号89ページ記事参照。
  6. ^ 6.0 6.1 6.2 東京都交通局「大江戸線放射部建設史」參照。
  7. ^ Okada, Seiichi. 魅惑の公園保存車両 4 [Fascinating park-preserved rolling stock (Part 4)]. Japan Railfan Magazine (Japan: Kōyūsha Co., Ltd.). September 2012, 52 (617): p.96–97. 
  8. ^ これは馬込検車場内でのリニアモーター試験は試験線の都合上、速度は40km/hに抑えられ、高速走行時の安全性などが確認できないためであった。回転形モーター車では浅草線を走行することは可能であるが、リニアモーター車両ではリアクションプレートを敷設しない限り、浅草線本線の走行は不可能である（大江戸線放射部建設史参照）。
  9. ^ 該系統與帝都高速度交通營團（現東京地下鐵）銀座線01系、丸之內線02系的設置相似。
  10. ^ 「鐵道畫刊」2001年7月號臨時増刊號參照。
  11. ^ 日本国内における鉄道車両は狭軌車両が主流であり、狭軌車両に内軸箱方式を採用することは主電動機等の取り付けの関係から難しい。ただし、大江戸線のような標準軌であればスペースに余裕があることから採用はしやすい。
  12. ^ 一部の雑誌では全車両が日立製作所製となっているが これは誤りで、第07 - 12編成と中間増備車は日車、それ以外が日立製なのが正しい。
  13. ^ これは当時の練馬 - 光が丘間の最大運用本数が4本と予備2本のため、同数の3次車で1・2次車を一時的に編成替えのため置き換えるためであった。
  14. ^ 鐵道圖書刊行會「鐵道畫刊」2010年10月臨時増刊號鐵道車輛年鑑參照。
  15. ^ ミラクル☆トレイン（大江戸線バージョン）のヒミツ. [2013-06-15]. （原始內容存檔於2020-09-28）. 

參考文獻

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  • 東京都交通局「大江戸線放射部建設史」（2003年發行）
  • 交友社「鐵道愛好者」
    • 1986年8月號　新車導向「12-000型完成」（東京都交通局車輛部計劃課　齊藤義雄　著）
    • 1991年3月號　新車導向「東京都交通局　直線電機地下鐵用12-000型」（東京都交通局車輛部計劃課）
    • 1997年6月號　CAR INFO「東京都交通局12-000型増備車」
    • 2009年7月号　公営地下鉄在籍両数ビッグ3「東京都交通局」
  • 鐵道圖書刊行會「鐵道畫刊」
    • 1986年8月號「東京都交通局地下鐵12-000形試作車輛」（東京都交通局馬込檢車場）
    • 1991年3月號「東京都營地下鐵　12號線用12-000形車輛」（東京都交通局車輛部計劃課）
    • 1998年10月號増刊　新車年鑑1998年版「東京都交通局12-000形増備車」
    • 2001年7月臨時増刊號　特集「東京都營地下鐵」
  • 鐵道日報社「鐵道日報」
    • 1986年8月號新形車輛導向手冊「東京都小形地下鐵車輛」（東京都交通局車輛部計劃課技術係　福田資也 著）

相關條目

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外部連結

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