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24系電車

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24系電車 (24けいでんしゃ)は、ちばドリームエクスプレス(cdx)の直流一般形電車である。2021年3月4日より営業運転(試験)を開始した。
本項では24系電車の仕様違いとして製造されている 25系電車 (25けいでんしゃ)についても記述する。



概要

cdxではこれまで21系に始まる AC-TRAIN シリーズを製造して輸送力の増強や旧型車両の置き換えを行ってきた。しかし、そのAC-TRAINも第一陣の登場から(2021年現在で)既に14年が経過、その間に鉄道車両に必要な技術が新しくなったり、社会が鉄道車両へ求めるものに変化が起きていることから、設計を一から見直す必要が出て来た。そこで、「AC-TRAIN」とその改良型である「AC2」で得た豊富なデータを元に、その次の世代を担うのに相応しい鉄道車両「 AC3 」を開発し、今後はそのAC3で輸送力増強や従来車両の置き換えを行うこととした。

デザインコンセプト

基本構成
「通勤仕様車」と「近郊仕様車」を用意。通勤仕様車を 24系 、近郊仕様車を 25系 としている。また、25系には機能を限定したローカル仕様車も存在するが、運行上の互換性は保たれている。
外装
「とにかくしかくい」をコンセプトに、全体的に四角いパーツで構成。シンプルかつ存在感のあるデザインにまとめている。なお、貫通幌をはじめ一部に他形式と共通の部品を使用しているため、全ての部品が角張っているわけではない。
車体そのものは、日立製作所製造分は従来のAC-TRAINと同じ「A-Train」を、カワサキ(川崎重工)製造分は「efACE」をそれぞれ採用。車体は長さ20m級・幅約2.9mのワイドボディである。客用ドアの数は、24系が片側4箇所、25系は片側3箇所である。
cdxではこれまでステンレスまたはアルミ無地、もしくは白色または銀色塗装をベースに車体の配色を考えていたが、今後は主に都市部の駅を中心にホームドアを設置して車体全体が見えにくくなることから、本系列では白や銀色以外のカラーで車体全体を塗装する方針とした。例えば、本系列の最初の投入先としている横浜環状線では、クロームオレンジをベースにしている。
内装
「落ち着いたシンプルな空間」「それでいてcdxらしい」をコンセプトに、ライトグレーを基調に構成。車内の照明は季節や時間帯に応じて変化するギミックを備え、多くの利用客が落ち着くことが出来る空間を目指している。
座席は24系電車がロングシート、25系電車がロングシートまたは転換クロスシートの構成としている。
電装系
消費電力をAC-TRAINと比較して10%以上、8系と比較して30%以上抑えることを目標に設計している。
走行系
乗り心地の向上と車体軽量化を図るため、台車は28系で実績のある「ef-Wing」を採用している。車体軽量化によって前述の消費電力削減も図っている。

基本構成

cdxでは初めて西日本旅客鉄道(JR西日本)と同様の「0.5M方式」を採り入れた。よって、全ての車両が電動車(モータ付きの車両)となっている。全ての車両に制御装置を搭載しており、モハ241/251・クモハ245/255にパンタグラフとその他の補機類を搭載している。

編成例

横浜環状線向け24系(6両)

25系 (2両)

仕様

車体

車体は日立製作所製造分が「日立A-Train」を、カワサキ製造分が「efACE」をそれぞれ採用。両者は構造の違いで細かな形状が若干異なるが、極力差異が出ない様にデザインされている。
材質はアルミ合金の中空押出型材を使用したダブルスキン構造で、摩擦攪拌接合による滑らかな外観が特徴である。車体長(連結面間距離)20,000 mm、車体幅2,930 mmのワイドボディである。28系では重心を下げるために車体高を低く抑えていたが、本系列では従来の高さに戻っている。
「とにかくしかくい」のコンセプト通り、車体の各部品は基本的にどれも角ばっているのが特徴(製造工程の都合で若干の丸み付けは行われている)。ただし、車両限界の関係で車体断面は完全な四角形ではなく、裾は絞り込まれ、屋根は若干丸い。

客用扉

客用扉は全て両開き扉で、24系は片側4カ所、25系は片側3箇所設置している。ドアエンジンは電動(リニアモータ)式で、押しボタン式の半自動モードに対応している。
郊外・ローカル線向けの車はドアの両側にLED式の足元灯を設置し、薄暗いホームでの転落防止を図っている。

側面表示器


側面表示器は、24系・25系共に客用扉のすぐ隣にAGC社製の有機ELディスプレイ(屋外用デジタルサイネージ)を設置。号車番号・列車種別・行先・経由地・次の停車駅などを表示する。
ローカル線向けの車も一回り小さなディスプレイを備え、ワンマン運転時の出入口案内も行う。

転落防止幌

転落防止幌は、各車両の端部に設置。ゴム製である。

前頭部


前面パネルは真正面から見ると長方形に見える様な形状となっており、突起物がなるべく目立たないフラットな構造となっている。中央に貫通扉を設け、貫通扉の上半分を囲うように3枚のガラスが配置されている。

貫通扉

併結時に通り抜け可能な貫通扉を設けている。貫通幌は下り方先頭車にあり、使わない時は車体にすっぽり収まるようになっている。また、自動幌連結システムに対応している。

前面表示器

前面表示器は有機ELディスプレイを使用。前面上部に横長のものを初期車は1枚、2022年秋以降の二次車は2枚配置している。ディスプレイには列車番号・ワンマン表示・路線名・列車種別・行先・経由地・駅番号などを表示する。
画面が2枚に改められたのは、65系・66系・67系で行われたコストダウンをフィードバックしたことによる。

ライト

ヘッドライト・テールライトは二重丸(◉)状の一体型で、前面窓の下に配置している。
ヘッドライトは超高輝度白色LEDを使用。内側の○部分はテールライトを兼ねており、点灯時はこの部分が赤く灯る。ヘッドライトは点灯パターンを切り替えることで、減灯することも可能。

走行機器

制御方式はVVVFインバータ制御で、床下機器はAC-Trainではお馴染みの「コンテナ方式」を採用。

制御装置(コントローラ)

制御装置は日立製のCDX-SC24型を各車に搭載。1台の装置で1両分(2個)のモータを制御している(1C2M制御)。
なお、24系のトップナンバー(SK2451編成)については、試験的に2台1組としたCDX-SC921X型を搭載し、1台の装置で1個のモータを制御している(1C1M)。

台車

台車は28系で実績のあるカワサキ製のef-Wingを改良したもので、それぞれの形式はモータ付きの電動台車がCDX-DT24型、付随台車がCDX-TR24型である。本系列は0.5M方式であることから、1両にこれら2種類の台車を搭載している。
なお、駆動方式は28系と同じカルダン駆動である。

主電動機(モータ)

モータは三相かご型誘導電動機(CDX-MT28A型)を採用。これは28系用のものに改良を加えたものである。
なお、24系第1編成(SK2451編成)については、試験的に永久磁石同期電動機(CDX-MT24X型)を採用している。

ブレーキ

ブレーキは電動台車・付随台車ともにベンチレーテッドディスクブレーキを採用。電気指令式の直通ブレーキで、後述するSynaptra-Sによる台車単位でのきめ細かい制御が可能。

空気圧縮機(CP)

空気圧縮機はスクロール式で、パンタグラフ搭載車に搭載。

サービス電源装置

サービス電源装置はCVCFインバータ(SIV)方式を採用しており、VVVFインバータ制御装置と一体化している。万が一故障した際はVVVFインバータのどれか1群をCVCFインバータに切り替え、サービス電源を供給する。

集電装置

集電装置はシングルアーム式のパンタグラフを採用。東湘本線用のCDX-PS8N形を改良したCDX-PS28形で、モハ241・251形、クモハ245・255形に1台または2基搭載。2基搭載している車の2基目のパンタグラフは予備用で、1基目が故障した際に使用する。

乗務員室・運転台

運転台は独立した箱状のモジュールとなっており、運転台側と助士席側に設置。「箱」と「箱」の間には仕切り扉が設けられ、客室と仕切ることが出来る。なお、25系のローカル型ワンマン仕様車は仕切り扉の代わりに収納式の運賃箱(後述)と可倒式の仕切り窓が代わりに設けられる。
  • 運転台はグラスコックピットとなっており、従来計器が配置されていた箇所には液晶ディスプレイが2枚並んでいる(後述の「伝送装置」を参照)。マスコンはワンハンドルである。グラスコックピット化が進んだ結果、運転台まわりは第一・第二世代のAC-TRAINよりもすっきりとしている。
  • 運転台モジュールの壁面と運転台にはユーティリティナット(M5)が設けられており、将来、機器を増設する際のマウントとして利用出来る。

客室

概要でも記述した通り、「落ち着いたシンプルな空間」「それでいてcdxらしい」をコンセプトとし、ライトグレーを基調にデザインしている。
最大の特徴はロングシート座席にあり、一人当たりの座席幅を490 mmに拡大。これにより、大柄な人でもゆったりと座れる様になった。一方で、座席定員が21系または22系よりも減少している。
  • シート配置は、24系が原則としてロングシート、25系が原則として転換クロスシートである。ただし、25系はロングシートも用意されている。
    • ロングシートは、基本的には28系の座席と同じハイバックシートだが、一人当たりの幅が490 mmに拡大されており、ゆったりと座ることが出来る。座席自体はアルミフレームをベースに座面と背面にクッションを配置したもので、形状がユニークである。
    • 転換クロスシートは22系のものを改良したもので、クッションの厚みを見直して座り心地を改善している。座席自体はアルミフレームとプライウッド(合板)で出来たベースに座面・背面・ヘッドレストにクッションを配置したものである。
  • トイレは25系の奇数方先頭車(クモハ257型)の車端部に設けている。24系はトイレが無いが、トイレ付きの仕様にも出来る構造となっている。トイレは水洗洋式であり、電動車椅子に対応した大型のものである。ドアの開閉は電動式だが、故障した時に備えて手動でも開閉出来る。寒冷地での使用を考慮して便座にはヒータが設けられているが、洗浄機能は無い。
  • 車椅子スペースは、24系は各車両に、25系はトイレ付き車両のトイレの向かい側に1箇所設置。24系の先頭車の車椅子スペースは運転席から1番目と2番目のドア間にあるが、トイレ付き車両の場合は25系と同様にトイレの向かい側となる。
  • 窓は、UVカットガラス(グリーン)を使用した大型のもので、一部の窓は下方向に開閉可能。カーテンは設置していない。
  • 荷物棚は、各座席の上に設置。アルミ製の板状で、下からも荷物が見えるようにスリットが設けられている。
  • つり革は、AC-TRAIN(第一世代)から採用しているものを使用。座席のレイアウトにかかわらず、扉付近を含めて車両全体にわたって設置している。ロングシート車の扉付近は九州旅客鉄道(JR九州)821系の様な環状配置となっている。
  • ごみ箱は、25系の各車両に1箇所設置。

車内案内ディスプレイ

旅客サービス用に24系・25系共に案内ディスプレイを設置している。ロングシート車は各扉の上部に、クロスシート車はドア付近の天井に吊り下げる形で設置。
案内ディスプレイは2台の有機ELディスプレイで構成されており、向かって左側が「旅客案内ディスプレイ」、右側が映像コンテンツの提供を行う「ゆめビジョン」となっている。
なお、ローカル線向けに「ゆめビジョン」を設置しない仕様も存在する(準備工事となっており、後から設置可能)。

旅客案内ディスプレイ(左側)

  • 画面は上下に分割される。上部分では路線・列車種別・行先・号車番号・現在時刻を案内する。
    下部分では路線図(経路図)・出口の案内・到着ホームの案内・乗り換え案内・運行情報(cdxと接続する他社線も対応)を随時切り替えながら案内する。
  • 言語は日本語(漢字・ひらがな)・英語・中国語(繁体)・韓国語の4言語に対応し、外国語表示中でもひらがなを添えることで常に日本語が読める工夫がされている。なお、一部の案内は日本語と英語の2言語のみとなっている。

ゆめビジョン(右側)

  • 前述の通り、旅客向けに映像コンテンツを提供する。提供されるコンテンツはニュース・天気予報・CMなど様々で、静止画だけでなく動画による配信も対応。なお、音声は流れない。
  • 旅客案内用のディスプレイが故障した際は、自動または手動にて「ゆめビジョン」用のディスプレイが旅客案内用に切り替わることがある。

データ転送について

データの転送は車両に搭載された4GアンテナとWi-Fiアンテナを介して行われる。基本的に車両基地やWi-Fi設置駅で通信を行い、4G回線はWi-Fiが使えない場合や走行中に使用する。更新頻度は、運行情報がリアルタイムに更新されるほかは1日に4 – 6回ほどである。
将来は5G回線にも対応する予定である。

ワンマン運転

24系・25系共に標準で都市型ワンマン運転に対応している。25系はこれに加え、ローカル型(車内収受式)のワンマン仕様車も存在する。
ワンマン仕様車には下記の設備を備える;
  • 車外カメラ:各車両の側面に設置。従来、ホームに設置されていたミラーに代わり、運転席のマルチディスプレイ(または駅備え付けのディスプレイ)に表示された映像で安全確認を行う。
  • 車外スピーカ:各車両の側面に設置。ホームに居る利用客に対して肉声もしくは自動音声で音声を流したり、発車メロディを流したりすることが出来る。
  • ローカル型のワンマン仕様車(25系)は、さらに下記の設備を備える;
    • 運賃箱:運転席背後に収納されるタイプで、装置を引き出して使用する。
    • 整理券発行機:車端部寄りの扉脇に設置。
    • ICカード改札機(準備工事):cdxの電化路線は2021年現在全ての駅にICカード対応自動改札機を設置しているため、この機器を搭載する予定は今の所無いが、本系列ではいつでも取り付けられる準備を済ませている。
なお、従来は別個に設置されていたディスプレイで行っていた車外の出入口・締め切りの案内は、側面表示器に表示される。

伝送装置

AC-Train(第一・第二世代)で採用された伝送システム DAIMS (日立ATI)に代わり、日立製の Synaptra-S を搭載。通信速度が従来の3 Mbit/sから10 Gbit/s飛躍的に向上し、動画を使ったサービスの提供も可能になった。
  • 運転席にタッチ式の液晶ディスプレイを設置。この液晶ディスプレイで速度・空気圧などをはじめとする計器類、保安装置(ATS・ATCなど)、各車両の状態の表示するほか、車内の各種装置の操作を一括して行える。
  • 従来のDAIMS搭載車とは互換性がある。DAIMS搭載車と連結した時は、24・25系側の伝送装置の性能をDAIMS搭載車側に合わせることで対応している。それよりも古い情報装置を搭載した車とは原則として連結出来ないが、非常時は最低限の機器が接続出来る様になっている。
  • 大横本線用の車は2022年から同線で行われるETCS(Level 3)の試験のため、ETCSの関連機器も搭載している。

カラーリング

  • 車体 :投入先の路線にあわせて「ベースカラー」と「アクセントカラー」を設定。例えば、横浜環状線向けの24系はベースカラーをクロームオレンジとし、サブカラーをダークブルーとしている。なお、正面の貫通ドアと側面のドアはアルミの無地とし、デザインが単調にならないように配慮している。
  • 客室 :グレーのモノトーンでまとめている。座席はダークグレーとし、アクセントに特定の色の波模様が描かれている。(波模様の色は投入先の路線によって異なる)


2021年4月に製造された最初のグループ(24系1編成・25系2編成)については、側面窓の周りもサブカラーを纏っていた。量産仕様からは省略された。

番台区分

基本仕様車は24系・25系共に 0番台 で、必要に応じて下記の数字を製造番号に加えている。
  • パンタフラフ搭載車:500をプラス
  • 寒冷地仕様:1000をプラス
  • ローカル型ワンマン仕様:2000をプラス
なお、横浜環状線用に投入された24系第1編成(SK2451編成)は基本仕様車にもかかわらず2000番台を名乗っていたが、後に0番台に改番された。

スペックシート

  24系 25系
起動加速度 3.5 km/h/s
営業最高速度 85 – 120 km/h(投入路線による)
設計最高速度 130 km/h
減速度(常用最大) 3.5km/h/s
減速度(非常) 4.5km/h/s
車両定員 先頭車149名・中間車163名 (ロングシート車)
先頭車140名(トイレ付き車両は129名)
最大寸法(長×幅×高) 20,000×2,940×3,760 mm
車両質量 28 – 33 t
軌間 1,067 mm
電気方式 直流1,500 V
歯車比 1:6.77
駆動装置 TD平行カルダン駆動方式
主電動機 三相かご型誘導電動機
(CDX-MT28A型 / 180 kW)
三相かご型誘導電動機
(CDX-MT28A型 / 180 kW)
(0番台第1編成のみ)
永久磁石同期電動機
(CDX-MT24X形 / 230 kW)
制御装置 VVVFインバータ制御
(CDX-SC24型 / Si-IGBT素子+SiC-SBD・日立製・1C2M)
VVVFインバータ制御
(CDX-SC24型 / Si-IGBT素子+SiC-SBD・日立製・1C2M)
(0番台第1編成のみ)
VVVFインバータ制御
(CDX-SC921X型 / TED-MOS・日立製・1C1M)
ブレーキ方式 電気指令式空気ブレーキ・回生ブレーキ
伝送装置 日立Synaptra-S
保安装置 Digital ATC・ATS-G
ETCS Level 3(大横本線用のみ試験搭載)

所属・運用

2021年7月現在、24系は新杉田車両センター(浜スキ)に1編成在籍し、2021年3月6日から試験的に営業運転を開始している。
25系は印西牧の原総合車両センター(印マキ)に2編成在籍し、2021年4月から営業運転を開始している。

現在所属・運用している線区

新杉田車両センター(浜スキ)

2種類の24系が在籍する。


ひとつは横浜環状線用の0番台で、ボディカラーはそひ色(DIC-N744)・紺色(DIC-N899)。2021年3月に配属され、2021年10月末現在、6両編成が3本在籍している。


もうひとつは大横本線用の100番台で、ボディカラーは群青色(DIC-N892)・若葉色(DIC-N828)。2021年10月末現在、6両編成が1本在籍している。
大横本線用は便宜上100番台に区分しているが、仕様は0番台と変わらない。運用はそれぞれ分かれているものの、前者が大横本線に、後者が横浜環状線にそれぞれ乗り入れる運用も存在する。

2021年10月現在の運用線区は以下の通り。
横浜環状線用(0番台)

大横本線用(100番台)
  • 横浜環状線:六ツ川駅 – (右回り) – 横浜駅
  • 大横本線:全線(主に箱根ケ崎駅以南)
  • 六平連絡線(六ツ川駅構内扱い)

印西牧の原総合車両センター(印マキ)



ボディカラーはコスモス色(DIC-N702)・黒緑(DIC-N859)・ひまわり色(DIC-N794)。2021年4月現在、成田線あさひ線用として25系が2両編成2本在籍している。

2021年7月現在の運用線区は以下の通り。

今後の計画

cdxでは1990年代に製造された車両を順次、本系列で置き換えていくことを発表。0系6系8系27系30系が対象となる。
24系は2022年度から本格的な量産を開始し、まずは新杉田車両センターに投入。大横本線8系(未更新車)と横浜環状線30系を全て置き換えていく予定である。
25系は先行投入した2編成の評価が完了後、2022年度から量産を開始して印西牧の原総合車両センターに投入。最終的には成田線・あさひ線の車両を25系に統一し、捻出した在来車両で1998 – 2000年頃に製造された27系電車0系を置き換える予定である。

ちばドリームエクスプレスの直流電車
特急形 現役 32000系 - 34000系 - 35000系 - 37000系 - 38000系 - 39000系
一般形 現役 0系 - 2系 - 6系 - 7系 - 8系 - (新)10系 - 12系 - 13系 - 14系 - 15系 - 17系 - 18系 - 27系 - 30系
AC-TRAIN 21系 - 22系 - 23系 - 24系 - 25系 - 28系 - 29系
引退 1系(・旧10系) - 3系(63系) - 4系 - 5系 - 16系
旧東湘急行電鉄:7000系 - 9000系
旧北関東鉄道:3000系 - 3500系 - 3700系
その他:旧内房鉄道旧型車
計画のみ 20系
その他


最終更新:2023-08-15    一般型 直流 車両

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車両 直流 一般型
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