台铁EMU500型电力动车组

✍ dations ◷ 2024-12-23 17:39:24 #台湾铁路管理局车辆,台湾电联车,25千伏60赫兹交流电力动车组

动力中部车厢(动车):P3-1a

台铁EMU500型电力动车组是一款属于台湾铁路管理局的交流电用通勤型电力动车组。

台铁虽然已经有 EMU400 型电力动车组的运用,但数量不足以完全汰除西部干线上行驶已久的无空调普通车,因此台铁便决议购入大量通勤电车,来全面取代西部干线北、中、南三大通勤区的普通客车,于是台铁在1993年透过了“810购车项目”,向韩国大宇重工订购344辆电力动车组。

本型车机电采用德国西门子系统,于1995年至1997年之间陆续投入服务,目的是增加搭载量。这款电力动车组的加速性能目前仍为台铁所有的车款之冠(含后继的EMU600型)。以配合行驶各站停车(台铁称之为“区间车”)的班次,同时增加台铁跟公路长途巴士的竞争能力,吸引大量通勤乘客使用,改善台铁的亏损状况。

EMU500型在车体上全由不锈钢所打造 ,外观以DR3000型内燃动车组为基础进行修改,为台铁首批不锈钢电力动车组。相较于EMU400型的设计改变不少:首先,EMU500型有鉴于EMU400型乘降门数量不足,上下乘降门并由一侧两处改为一侧三处,如此一来便可使通勤旅客快速上下车;其车窗配置也因应乘降门数的改变而有所调整。而在驾驶车端面上并无设置终点显示器,而仅有“区间车”的车种牌(最早为“电车”)。排障器的外型也较类似自强号内燃动车组,本型车的风档原始样式与EMU400型和PP客车所用者较为相似,但随着EMU600型的引进,考虑到与EMU600型重联总控制运行的可能性,因此也于2004到2005年间陆续改造风档样式为EMU600型所用之形式。至于在车顶配置上,EMU500型的空调机分散至车顶两端,也和EMU400型集中在车体中央不大相同。 至于在车辆涂色上,EMU500型的车身线条,基本上都接续EMU400型,然而本型车的蓝色部分较深,且直接以不锈钢“金属原色”为底色并不加以修饰,因此在车体涂装保养也将比EMU400型容易许多。。

本型车动力来源是由位于EP车的受电弓自架空电缆引入25000V高压电,再经由功能如同开关之真空断路器,进入主变压器一系侧进行降压,二系侧电路为送进牵引整流/脉冲逆变器供牵引动力,三次侧将送进静式脉冲逆变器,输出之三相440V交流电则供应车卡冷气、照明及冷却鼓风机、空气压缩机等使用。至于本车型之受电弓有别于EMU400型使用英国BW之制品,而是改用与E200-400型电力机车相同的法国法维莱(Faiveley)制AM-59 EU型受电弓。

EMU500型的机电系统为德国西门子所制,采用可变电压可变频率(VVVF)之系统设计,使用脉波调变(PWM)并采用脉冲逆变器(Inverter)控制三相交流电动机。 由于三相交流电动机省略碳刷与整流子等设备,因此在保养维护上更为便利。EMU500型之整流器采用闸流晶体整流电桥(SCR),脉冲逆变器使用GTO组件,EMU500型单辆电动机车设有4具250kW的三相牵引电动机,单组两辆电动机车出力一共可达2000kW,其起步之牵引力则可达210kN,加速性能十分优异。因EMU500型是作为通勤电车使用,最高速度仍维持与EMU400型相同为110km/hr。至于电力车(EP车)及无动力中部车厢(ET车)之设备配置上则大致与先前引进的EMU400型相同,不过EMU500型ET车上供应全车冷气照明之设备已由交流发电机组变更为大宇重工制造的静式脉冲逆变器,因此ET车车体不设置鼓风机与相关进气设备,在车辆维修上可大幅减少保养人力与工时。

电动机车(EMC及EM车)为了牵引电动机及GTO控制元件散热所需因此位于车侧均有设置2处鼓风机进气口;另外EP车主变压器散热方式为油浴强制风冷式,原理为使用散热油来进行主变压器本体降温,流经变压器的高温散热油利用油泵送入凉油器由鼓风机进行风冷降温,冷却后再送入变压器,完成散热循环。

本型车制动器系统使用德国Knorr-Bremse所制造之Kbr XI型,为常用轫力分为七段控制之EP电气指令式制动器,并且设置一套自动空气制动机作为备援并相容机车车组使用的26L/26LA系统,于每一车均设有KE分配阀 ,可供机车牵引时回送或救援时控制,至于供应空气制动及车上空气控制设备所需之空气压缩机(主风泵)则同样采用Knorr-Bremse制VV230-2型往复式活塞压缩机。另外由于本型车具备有速度自动控制功能,因此设有阻力制动设备,若实际车速高于电门把手设定之速度,控制系统将会让电动机产生反电动势进行减速,将动能转换成电能再传递至车顶电阻器变换成热能自然散失。且阻力制动与空气制动设有电空协调机制,如阻力制动力不足时,会经微机系统判断所需空气制动力,自动加入空气制动使车组可获得更大的减速力。另外由于本型车司轫阀(刹车把手)并未纳入阻力制动控制系统,需使用电门把手做速度控制减速才具有阻力制动功能,若仅操作司轫阀则完全仰赖空气制动摩擦制动器进行减速。

乘降门设有防夹及防护机制的设计,若有旅客或在乘降门关闭时被夹到、在有乘降门未确实关闭的情况之下,会自动限制电力动车组起步(即俗称的“动力锁”),车组驾驶将不能开车,必须由车组长重新开门或旅客自行排除障碍,直至全部乘降门皆完全关闭后才能开车;且若车组若达到限定行驶速率(5km/hr),则乘降门将无法被开启。

本型车已将原先之气动门(即以气流驱动乘降门开闭)在无阶化改造后更改为电动门 (以电动电动机带动乘降门开闭)。

车内厕所的水龙头是使用自动感应方式,使用时把双手靠近出水口附近就会自动出水,可避免因手碰触水龙头而导致交叉感染。

这款车跟EMU400型一样设有身障轮椅专用区(于ET车卡),并设有安全带将轮椅固定避免电力动车组行车期间令轮椅移动;由于电力动车组地台高度跟站台并不一致(仅限尚未完成站台无阶化垫高的车站),车站备有斜板,身障人士乘车时可至服务台请站务员协助。

本型车原先使用传统的卷帘布幕式终点指示幕。不过在2014-2016年的车辆改造中更换为LED显示器,并且在车卡内部的乘降门上方增加到站显示器(显示方式与EMU800类似),并在两侧加上类似北捷旧样式的开门方向指示灯。

本车型与EMU400型电力动车组同样采用绿色的皮质座椅,不过优化改造将车卡换成高椅背绒布座椅。

EMU500以每4辆为1编组,最多可4组重连共16辆连结在一起,原有86组344辆,现存83组332辆+2辆。其中,编号EMU508区间车在2007年的大里事故中,因EP、ET车受损严重而遭到报废除籍,目前已解体;而EMC508与EM508两辆停用未除籍,现已连同台北车辆段迁移至富冈基地内,成为零件供应车(俗称器官车)。因此,EMU508 成为台铁第一组遭到报废的通勤电力动车组。

本型进口下船之初并未统一律定摆放方向,EMC 车驾驶室端面于西部干线,朝向南下与朝向北上数量相当,两组以上重连时亦不限制须同向或反向;若运用于成追线一趟之后,车卡方向将有颠倒之情况。

其改造重点如下:

已全数改造完毕,首批改造编组EMU545、最后改造编组EMU543。

系统架构核心与 EMU800 型相同皆采用台湾松下。

但初期因为新旧系统不相容,部分改造后车组在启动或是减速停车时,播音喇叭会夹杂着与车外(电动机)相同的机器声;且车内到站显示器有显示错误、与车组方向相反,甚至是完全当机的问题。不过后期修正后,车组显示器及车内播音喇叭问题已逐步获得改善。

依据台铁的行车人员说法,此系统在司机换班时交换随身碟。而插入随身碟时,“车内到站显示器”会同时显示系统信息(含固件、车卡内的编号、显示器号码)。

其改造重点如下:

无阶化起初由彰化机务段之EMU522最先改造,并于2017年6月出厂;第二组改造编组为EMU519,于2017年7月出厂,其中,开关门警示音效已和EMU522刚改造完出厂时使用的大不相同,后来EMU522也改为与EMU519相同的开门警示音。最后进厂编组为花莲机务段的EMU550,则于2020年4月出厂,本型车已全数改造完毕。

为了强化高铁与台铁的系统连结,并提供新左营到屏东舒适方便的换乘服务,行政院于2017年核定“前瞻基础建设项目-高铁左营站换乘台铁至屏东地区服务优化项目”。本计划除更新新左营-屏东区间各车站之指标,及增加区间内各级车辆的班次外,同时将更新本型车15组60辆(EMU556-570)之内装,首组车组EMU565已于2018年8月9日改造完毕,截至2018年年底已完成7组,并优先投入新左营-屏东区间使用。总经费约2.05亿新台币2018年9月3日,首批完成改造的EMU565+568已正式上线运营,原合同的15组60辆在2019年8月底全数改造完成。2019年6月14日,台铁表示EMU500内装更新的电力动车组上路后颇受各界好评,因此将全数更新EMU500型其余70组以及EMU600型全部共14组电力动车组全数336辆车卡,预计110年办理招标,决标后6年内全部完工,预估经费15亿元。

其改造重点如下:

优化车卡首航次日起将每日运行6列次(但9月22日起至10月12日改点前暂时缩减为4列次),后续随改造进度陆续增加投入运营,至10月份配合高雄地下化通车改点,优化车卡班次将增加至24列次(区间快16列次、区间车8列次) ,区间快车新左营=屏东行驶时间约32分,10月改点后该区段高峰班距将由原12分平均缩短为10分,平峰班距由原20分平均缩短为15分,高铁29列次直达车及高峰时间平均在15分钟内、平峰时段于25分钟内,以减少换乘时间。

EMU500型主因使用旧型电力元件(GTO),是采电流控制,启动开关都要使用大电流,使一些零件较易烧坏,且许多零组件都已停产,急切需要做更新,为改善本型车近年因机电系统老旧频发性故障或异常事件,台铁于2016年下半年开始规划机电改造项目案并对外进行招标,历经多次流标及修正招标规范后,于2018年6月由国内厂商士林电机中标,并与日本三菱电机技术合作,决标金额为新台币32.13亿元。同月底完成签约后,首组样车于2019年6月中旬于大肚仕佳兴业公司内正式开始施作,2019年底前改造完成,并预定于2023年底前完成全数63组车组改造。至于暂未改造的22组车组,将视前63组车组改造成果后,再行评估是否继续进行改造。首组样车为彰化机务段的EMU527,于2019年6月中旬进厂改造,并于2019年12月25日改造完成,在长达约半年的调试后,于2020年5月底验收完毕,并在23日首航2524次区间车。

其改造重点如下:

改造完成:彰化機務段:EMU526~527、553嘉義機務段:EMU565
改造中:彰化機務段:暫無嘉義機務段:EMU570、572

特殊涂装

EMU500内装优化编组停在潮州车站
EMU533信浓铁道彩绘
EMU520白沙屯妈祖进香文化彩绘

现有彩绘

  • EMU533:2019年信浓铁道115系彩绘
  • EMU556~557、562~563、567、570:2019年屏东特色彩绘
  • EMU558~561、564~566、568~569:2019台湾灯会在屏东彩绘

已卸除

  • EMU505:2010年中原大学彩绘、2011年贡寮海洋音乐祭彩绘
  • EMU514:2012年贡寮海洋音乐祭彩绘
  • EMU520:2019年白沙屯妈祖进香文化彩绘
  • EMU528:2005年白沙屯妈祖彩绘
  • EMU533:2015年铁路道口安全彩绘
  • EMU543:2012、2013年客家油桐花季彩绘
  • EMU544:2013年客家油桐花季彩绘
  • EMU545:2012年客家油桐花季彩绘
  • EMU549:2014年客家油桐花季彩绘
  • EMU555:2015年铁路道口安全彩绘
  • EMU557:2015年恒春民谣音乐节彩绘
  • EMU559:2009年中原大学彩绘
  • EMU586:2014年铁路道口安全彩绘

运用方式

概要

目前本型车配属台北机务段、彰化机务段、嘉义机务段、花莲机务段。

本车型除了台东到知本之外的所有台铁电气化区间皆可见。

2015年3月24日,配合车组时刻表微幅调整,本型车首度以3组12辆连挂方式行驶于基隆-新竹间;其中三坑、浮洲、南树林、新富和北新竹等车站因为站台长度不足,只通过而不停靠,每日共开行3班次往返。原规划车种定位为区间快,车次编号亦采用区间快所用之编码;但后来考量运行时间与一般区间车并无太大差异,车种最后仍定位为区间车,并在时刻表上加注“长编组”,以与一般区间车班次作区隔。

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