한국형 표준 중형전동차

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한국형 표준 중형전동차한국철도기술연구원등이 주체가 되어 도시철도차량 표준사양 기준에 합당하며, 전동차 부품 및 생산, 설계의 국산화를 달성하기 위해 1995년부터 개발하였으며 1999년 제작한 기술시험 전동차이다. 이 사업에는 한국철도기술연구원이 주체가 되고 현대정공(현재의 로템), 우진산전,유진기공,흥일기업등이 참여하였다.

기본적 목표는 알루미늄 차체의 실용화, 주요부품(추진계, 제어계)의 국산화, 공통 설계에 의한 설계비용 및 제작비용 절감에 있으며 이를 토대로 광주,부산,대전지하철에 양산형 전동차가 도입되었다.

목차

[편집] 기술적 사양

[편집] 차체 및 대차

기본적인 구체에는 알루미늄 중공구조 대형압출형재가 사용되었으며 기존 스테인레스제 전동차에 비해 20%정도의 경량화와 함께 작업공정의 간소화, 자동화로 생산 비용 및 기간 단축은 물론 연속용접에 의한 기밀성, 내식성, 충돌안전성도 확보하고 있는 것이 특징이다. 실내에는 도시철도 화재안전기준을 통과한 노맥스 허니컴재를 사용하고 있으며 충분한 방음, 방진재를 사용하였다. 객실 창문은 대형화된 통유리를 채용하고, 측면 출입문은 국산화된 스크류모터 구동방식의 슬라이딩 도어. 객차간 통로에는 기밀형태의 갱웨이를 채용하고 있다.

한편 구동부인 대차에는 1차 지지부에 코니컬고무 축 스프링과 모노링크, 2차 지지부에 에어스프링을 사용하는 볼스터리스 대차를 채용하고 있다. 차축 베어링은 소형, 경량화된 롤러베어링이 사용되며, 에어스프링의 횡강성을 증대시켜 곡선통과시의 횡압을 방지하고 승차감이 크게 향상되었다. 제동장치에는 TCMS가 일괄적으로 제어하는 형태의 전기지령 제동으로 구동대차, 부수대차에 각각 일정한 제동력이 부여되도록 제어할 수 있는것이 특징이다.

[편집] 구동, 추진제어장치

기본적으로 직류구간에 알맞는 전동차로서 설계되었다. 제어장치는 현대정공이 서울특별시 도시철도공사 6000호대 전동차의 국산화 VVVF제어장치 기술시험전동차에서 얻어낸 기술을 바탕으로 제작이 시작되었는데, 이후 IGBT로의 전환 과정에서 미츠비시의 IPM기술을 사용, 이것을 국산화한 2레벨 1C4M제어, 출력 3300V-1200KVA, 자연냉각 방식의 국산화 VVVF인버터를 개발하는데 성공하였다. 여기에 210Kw급 유도전동기4개를 사용하며, 집전장치에는 하부프레임교차식의 팬터그래프 2개를 장비하고 있다.

[편집] 신호, 차량관리체계

표준중형전동차의 개발과 더불어 지하철구간의 신호, 운행정보 시스템 또한 국산화하는 사업이 병행되었는데, 이는 ATC를 병행한 ATO로서 1인 승무 및 무인 운행이 가능하게 되어있으며 자동항로장치인 TWC시스템 또한 국산화 되었다. 또한 차량제어 및 관리시스템으로서 TCMS가 병행개발되어 서울특별시 도시철도공사 6000호대 전동차 에서 성공적으로 정착된 뒤 표준중형전동차에도 탑재되었다.

[편집] 기타 특징

  • 차량 선두부의 연결기에는 전공일체 타입의 밀착식 자동병결장치가 채용되었다.
  • 승객안내장치도 LCD모니터를 객실 천장에 설치하고 있다.
  • 운전기기도 TCMS를 통해 모니터 하나로 일괄제어가 가능하며 1인승무(자동운전)에 알맞게 설계된 데스크 타입 운전대가 채용되었다.

[편집] 시제차에서 양산까지

[편집] 시제차 제작과 양산과정

  • 1993년부터 2000년까지 부품 국산화 연구가 실시됨.
  • 1995년부터 도시철도 표준안 연구 시작.
  • 1998년 2월 도시철도차량 표준사양 제정.
  • 1999년 3월 한국형 표준 중형전동차 제작 시험운행 개시
  • 2001년 4월 수도권 전철 7호선에서 시험운행 실시
  • 2001년 6월 광주광역시 도시철도공사 에서 도입할 전동차에 표준사양 채택 결정
  • 2003년 2월 광주 도시철도 1호선 전동차 최초 도입 개시

[편집] 양산형 차량의 변경점

  • 객실 출입문은 돌출된 형태의 슬라이딩 도어로 변경되었다.
  • 2003년 최초 양산차량인 광주지하철공사 전동차의 경우 제작도중 대구 지하철 화재사고로 인하여 도시철도차량의 내연기준이 강화되어 이를 맞추기 위해 상당수의 내장재가 변경되었으며, 화재등에 대비한 여러가지 시스템이 고안되었다(화재감지기, 스프링클러, 비상통화장치 등)
  • 모노링크 방식의 대차는 채용되지 못했으며 대신 경량화된 형태의 적층고무식의 볼스터리스 대차가 채용되었다.
  • 최초 양산형인 광주광역시 지하철공사의 전동차 이후에는 출입문 비상개폐용 스위치의 위치가 일반인 눈높이에 맞춘 출입문 옆으로 이동하였다.

[편집] 양산형 도입 역사

표준중형전동차를 그대로 하여 도입된 전동차는 다음과 같다. 단 선두 형상은 회사별로 약간의 차이가 있다.

표준중형전동차의 설계를 그대로 이용하지 않았으나 표준중형전동차의 기본 사양을 이어받아 제작된 전동차는 다음과 같다.