山陽電鉄5030系電車:直通特急を支えるVVVF制御の優等車両
山陽電気鉄道5030系電車は、
1998年2月15日の山陽姫路~阪神梅田間の直通特急運行開始に合わせ、6両編成で登場した
特急形車両です。5000系をベースに設計されており、山陽電鉄として初めてVVVFインバータ制御(IGBT方式)を採用したことで、従来の車両と比較して高い性能と信頼性を誇ります。
開発の背景と技術革新
1990年代前半、山陽電鉄は5000系の増備を中間車のみで行っていました。しかし、直通特急運行開始にあたり、6両編成の増備が急務となりました。このニーズに応えるべく、VVVFインバータ制御技術を導入した5030系が開発されました。
VVVFインバータ制御の採用は、単なる性能向上にとどまりません。
1995年の
阪神・淡路大震災では、直流
主電動機を使用する車両の保守に困難を極めた経験から、VVVFインバータ
制御車の保守容易性、災害時における冗長性確保の重要性が改めて認識されたのです。5030系は、この教訓を踏まえた車両と言えるでしょう。
車両の特徴
車体
車体は5000系5次車に準じた、アルミ合金製の大型押出型材自動溶接工法による両開き3扉構造です。全長は約19
メートル。前面形状は5000系3次車に似ていますが、
幌枠がないため、若干異なる印象を与えます。側面の種別・行先表示器はLED式に変更され、近代的な印象を高めています。
1次車には扉開閉予告ブザー、LED式案内表示装置、通話機能付き非常通報装置が搭載されています。また、
転落防止幌も設置されています。冷房装置は、5000系のCU-71Sを改良した低騒音・高効率型の集中式CS-71SCを搭載。通風器は廃止され、屋根上のデザインも変更されています。
車内
車内は、5000系と同様に扉間はクロスシート、両端部はロングシートのセミクロスシートとなっています。阪神電鉄線内の混雑に対応するため、クロスシートは山側1人掛け、浜側2人掛けの3列配置とされました。車内
スピーカーの増設も施されています。
主要機器
5030系は、山陽電鉄初となる
富士電機製の3レベルインバータ制御器(CDA964)を採用。高耐圧IGBT素子を使用した個別制御(1C1M)方式により、高い制御性能を実現しています。
主電動機は
富士電機製の三相交流誘導電動機MLR105(定格出力170kW)を使用し、
歯車比は5000系以前と共通の82:15 (5.47)です。
駆動装置には騒音低減対策を施した改良型WN継手が採用されています。台車は5000系5020F以降と同様の軸梁式ダイレクトマウント
空気ばね台車ですが、仕様変更によりKW-93A(M台車)、KW-94A(T台車)となっています。パンタグラフは下枠交差式(PK-60またはPK-80)を採用。ブレーキは
ナブテスコHRDA-1
電気指令式ブレーキ、補助電源装置は
富士電機CDA963 (170kVA) IGBT方式
静止形インバータです。空気
圧縮機はHS-20-I交流電動機駆動方式で、メンテナンスフリー化が図られています。
車種構成
5030系はモハ5230形(電動車)、クハ5630形(
制御車)、サハ5530形(付随車)の3形式で構成されます。電動車はM1、M2、M3の3種類があり、パンタグラフの搭載位置などが異なります。5000系との混結運用を考慮した構成となっています。
編成と運用
基本編成は6両編成で、神戸・大阪方からTc1-M1-M2-T-M3-Tc2の順で組成されます。
2001年の直通特急増発時には、5000系4両編成を6両編成化するための増結用中間車が製造されました。現在も直通特急や特急を中心に運用されています。
5030系の歴史:事故と更新
2013年には
踏切事故で大きな損傷を受けましたが、修復されて営業運転に復帰しました。また、2020年には脱線事故が発生し、一部車両が廃車となりました。2023年には5630編成のフルカラーLED式種別行先表示器への更新、LCD式
車内案内表示装置への更新工事が行われ、運用に復帰しています。
まとめ
山陽電鉄5030系電車は、VVVFインバータ制御技術を積極的に導入し、高い信頼性と快適性を両立させた車両です。直通特急の運行開始に大きく貢献し、現在も山陽電鉄の主力車両として活躍を続けています。様々な技術革新や事故からの復旧を経て、その歴史は山陽電鉄の歩みそのものと言えるでしょう。 今後も、沿線地域の発展に貢献していくことが期待されます。