武蔵野鉄道3000系電車 - 関東高速鉄道連合会Wiki

武蔵野鉄道3000系電車

武蔵野鉄道3000系電車は、昭和56年に輸送改善と旧型車置き換えのために登場した通勤型電車である。

概要

当時の武蔵野鉄道は、昭和30年代以降沿線人口が急激に伸び、輸送確保は常に課題であった。その一方で東武鉄道などの他社ともライバル関係にあり、従来の1000・2000系電車の増備ではサービス面での要求に応えられなくなってきていた。さらに、時代は省電力を求めるようになってきた。このような背景のなか3000系電車は誕生した。輸送力増強以外に老朽取り換えも目的としており、700系、800系、7000系（初代）全車両と8000系（初代）の一部を置き換えた。

ダイレクトマウント台車装着車

ボルスタレス台車装着車

新都心線対応車

ステンレス試作車

コンセプト

• 経済性

従来の抵抗制御方式では、抵抗を用いて主電動機を制御していたため、抵抗によるロスにより多くの電力を熱として捨てていた。また、制動に主電動機を発電機として利用する発電ブレーキを使用していたが、これも発電した電力を熱として捨てるものだった。これを解決するために、半導体のスウィッチング作用を利用した電気子チョッパ制御を初期の一部車輌と80番台電動車全車両に採用した。これにより、省電力性、加速性と粘着性が向上したが優等運用では思うように電力効率が向上しなかったため、当初は4両編成1本の試験的投入にとどまり、本格的な量産は基本的に安価に製造できて回生制動が可能な抵抗バーニヤ制御＋界磁チョッパ制御の構成で進められた。先行量産車4両編成1本は抵抗バーニヤ制御＋界磁チョッパ制御変更され、発生した主回路機器一式は80番台に転用された。抵抗バーニヤ制御＋界磁チョッパ制御車は抑速制動機構も搭載している。なお、この電車を中禅寺湖まで直通させるために、電力吸収装置が完備された。なお、回生制動の採用に伴い離線対策として、電動車1ユニットあたりパンタグラフを2基搭載している。電機子チョッパ制御の車は165kW（当時の狭軌電車の限界に近い）、界磁チョッパの車は定格150kwのモーターを使用している。台車は住友金属工業の特許が切れたことから、よりメンテナンス面で有利な片板ばね支持のダイレクトマウント台車を採用し、乗り心地、整備性の確保、将来の高速化に備えている。一段下降窓の採用に併せて、腰板や屋根板、床板にステンレス鋼を採用することで、耐食性を大幅に向上させている。また、昭和61年製の車輌からボルスタレス台車（ヨーダンパーは準備工事、アンチローリング装置は設置済み。）を使用し、製造コストを低減すると同時に屋根板にステンレス製の波板を採用することで軽量化を実現した。さらに最終増備車は塗装されているものの、試験的に軽量オールステンレス構造になっている。（正面構造と、側板のビード以外はほぼ後の4000系と共通。武蔵野車輌製造のSUS車技術訓練のため）。なお最高運転速度は110km/hである。

• ブレーキ応答性、信頼性の向上

2000系まではブレーキの制御弁にA弁ベースの二圧力式制御弁を採用していたが、3000系からは三圧力式制御弁に変更された。この変更により空気ブレーキの応答性や信頼性が向上している。

• 居住性の高さ

今までのコンセプトを引き継ぎ、ゆったりとした掛け心地のロングシートを採用した。また一部の車輌では扉間すべて転換クロスシートとなっている(車端部は一部折りたたみの固定クロスシート)。クロスシート車は集約臨運用に充当されることも多い。また当社初の一段下降窓や当社の両開き4ドア車では初の側面の戸袋窓の採用で明るく開放感のある車輌となっている。冷房は、新造時より取り付けられている。

増備について

昭和55年から平成3年の10年間にかけて、2両編成、4両編成、6両編成が製造された。初期車は6両固定編成が多く、後期車は4両固定編成が多い。2両固定編成は少数派である。製造年ごとにドアや袖仕切、足回りなどに違いがある。武蔵野車輌製造、東急車輛製造、日本車輌製造、川崎重工業、赤羽車輌製造で製造された。6両固定編成はロングシート車のみの製造である。

なお、昭和60年から平成元年にかけては、アーバンメトロ新都心線乗り入れ対応のため一般車の増備は中断され、アルミ製で電機子チョッパ制御の80番台（4･6両固定編成）が集中投入されている。80番台は新都心線対応のため車体幅が狭くなり、起動加速度が3.3km/h/sになっている。

高圧母線引き通しについて

製作開始後しばらくは高圧母線引き通しという概念はなく、電動車1ユニットあたりパンタグラフ2基搭載のルールで製作が続いていたが、6両固定編成に関しては電動車が2ユニットあることからユニット間の高圧母線引き通しに関する検討が始まり、6両固定編成のうち1編成を用いて平成2年から高圧引き通し線の試験が行われ、当該編成は1ユニット当たりパンタグラフ1基で運転していた。その後実用上問題がないことが確認されたため、平成5年から6両固定編成については随時高圧引き通し線の設置工事および一部パンタグラフの撤去が開始され、平成7年までに終了した。なおほかの編成については高圧母線引き通し工事は行われていない。

体質改善工事について

平成15年から、新形式車とのレベルの差を減らすために体質改善工事がおこなわれた。具体的には、車体の大規模修繕、制御装置および主電動機の変更、ブレーキ制御方式の変更とそれに伴う読み替え装置の取り付け、TIMS搭載、補助電源装置・電動空気圧縮機などの補器類の交換、内装のリニューアル、運転台機器の大規模変更などが実施されている。並行して1000系第3世代アルミ車も同様の体質改善工事を受け3000系30番台に編入されている。30番台は空き番号が少ないため、クハ3130-1、モハ3230-1のような附番方式をとっている。
車体の修繕に関しては2000系の体質改善工事に近い内容となっている。
制御装置に関しては、IGBT素子を採用したVVVFインバータ制御方式に変更され、静粛性と運転性能の向上を実現している。なお車体重量が重いため、20000系のようなMT68やM-MT73型電動機の採用は難しく、電動機は7000系や10000系などで採用実績のある190kWのものを採用している。これに伴い起動加速度が3.0km/h/sに向上している。平成22年以降に更新された編成は全密閉外扇冷却方式の電動機（動力性能は同等）に仕様変更されている。（80番台は公称性能はブレーキ性能のみ変化。ただし、車体重量がほかの区分番台より軽量なため、80番台単独組成時の実用性能は30000系並の性能になる。）
ブレーキ制御方式は電磁直通空気ブレーキから電気指令式ブレーキに変更され、ブレーキ力の制御は後述するTIMSにより行われる。同時に減速度が常用4.0km/h/s、非常5.2km/h/sに変更されている。VVVF化・ブレーキ制御方式変更により最高運転速度が130km/hに向上したことに伴い、ボルスタレス台車装着車については準備工事であったヨーダンパーの本設置工事も実施した。
TIMSはいわゆる改造による取り付け例は3000系の体質改善工事が初めてであるが、機能は新造車のそれと同等で、力行、制動、空調、ドアエンジン関係その他車両につく機器のほとんどを統括制御・管理できる。上記の変更に伴い在来車との連結のための読み替え装置を搭載したが、在来車との連結の際は起動加速度が2.5km/h/s、減速度が常用4.0km/h/s、非常4.5km/h/sに制限される。
内装に関しては更新当時に製造中の20000系電車とほぼ同等に更新されたが、袖仕切りや座席の形状などに20000系との相違がある。時期による仕様変更も20000系と同様である。
運転台関係は完全に入れ替えられ、20000系(80番台は30000系)に限りなく近い仕様になっており、走行関係機器の入れ替えと相まって20000系ないし30000系と同等の運転感覚を実現している。それに伴い乗務員室と客室の仕切りも交換されている。
なお平成24年3月に最後の原型車が行田車両製作所に入場した。平成25年に100系特急型電車が動態保存車を除き全車両廃車、平成30年に1000系AL車SUS車のVVVF化改造工事と2000系の廃車が終了したので、完全に自社保有の定期列車における営業用旅客電車の完全VVVFインバータ制御化が実現した。

今後の計画

平成30年度から廃車が開始されている。なお構体の劣化度合いなどを考慮し、鋼製車を先に廃車していく計画である。
アルミ車のうち80番台については未だに東京新都心高速の新宿以西乗り入れ運用がある関係で置き換え用に新形式の開発（仮称80000系）が必要なため最後まで残存する予定である。

その他

平成18年にTVアニメ「ゼロの使い魔」のラッピングが施されたこと（4両固定編成1本）がある。

令和4年4月29日からウクライナ支援塗装の電車が6両編成1本と4両編成1本運行開始された。

編成図

（形式番号末尾が50番台の車輌はクロスシート車として新造。50番台は新橋より先頭車に便所を設置。80番台は新都心線直通対応車）

←太田

クハ3100	モハ3200	モハ3300	モハ3500	モハ3600	クハ3400
ATS	PT CONT	CP MG	PT CONT	CP MG	ATS

クハ3100	モハ3200	モハ3300	クハ3400
ATS	Pt CONT	CP MG	ATS

クモハ3700	クモハ3800
ATS PT CONT	ATS CP MG

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