Transcript (차량분야).

철도차량분야
2010년 동일본 철도연수 결과 보고
2010년 3월
수도권정비단 고속차량중정비팀 오병일
1
철도차량분야
1. 이론 교육
2
철도차량분야
차량분야 조직구조
본사
지사
철도사업본부
（鉄道事業本部）
운수차량부
차량관리단
（運輸車両部）
(総合車両センター）
운수부
운수차량부
차량제작공장
（運輸部）
（運輸車両部）
(車両製作所）
차량보유량
증기기관차
2
전기동차
10,744
전기기관차
79
디젤동차
535
디젤기관차
89
객차
205
1,114
화차
428
전기차량사업소
객화차 사업소
기관차 사업소
・・・
(車両センター）
신간센
총계
13,196
3
철도차량분야
차량기지 배치현황
• 차량 조직（대략 6,370 명）
Akita
– 사무직（본사/ 지사근무)
– 사업소（40개：전기차 사업소 등）
– 차량관리단
(6개: 중수선 및 개조사업 ）
– 차량제작공장
（1개：니이쑤 차량제작소）
Shinkansen
(Sendai)
Niitsu
Koriyama
Nagano
차량사업소
Omiya
차량관리단 , 제작소
Tokyo
4
철도차량분야
JR East 보유차량
신간센 차량
총 계 : 1,114 량
-검측차(East-i) : 6량 1편성
-FASTECH-360S : 8량 1편성
- 200계 차량 : 11량 10편성
- 400계 차량 : 7량 10편성
- E1 시리즈 차량 : 12량 6편성
- E2 시리즈(나가노) : 8량 14편성
- E2 시리즈 차량 : 10량 33편성
-E3 시리즈 차량 : 6량 26편성
- E3(야마가타) : 7량 5편성
- E4시리즈 차량 : 8량 26편성
-재래선 차량
전기차 : 10,744
디젤차 : 535
객 차 : 205
기관차 : 170
화 차 : 428
총 계 : 13,196 량
(2009년 4월 기준)
5
철도차량분야
검수주기(1)
０
Electric
car
（ＥＣ）
Electric
car
（ＥＣ）
GI
Diesel
car
（ＤＣ）
GI
Passenger
carriage
（PC）
●
ATS､ATC
●
Important parts inspection (IPI)
●
ATS､ATC
RI
●
IPI
●
ATS
RI
●
●
●
Diesel
GI
locomotive
●
（DL）
RI
●
●
●
18 months/600,000km
RI(A)
ATS
●
ｷﾊ28,29,30,37,38,52,58,
59,100,101,110,111,112
ｷﾊ40,47,48Eng renewal DC
RI （B）
●
ATS
●
All types TEC※
●
1,200,000km
BI(B)
BI(A)
●
RI （B）
RI （B）
●
Mid-term inspection (MI) (B)
●
ATS
●
45,000km 90,000km
GI
●
EF60､64､65､81
ED75
400,000km
●
18 months/125,000km
MI(A)
12､14､24､50 series
,ﾏﾆ50､ﾏﾔ34､ new type PC
800,000km
GI
●
18 months/200,000km
RI(A)
80 days/12,000km
49 days/6,000km
●
400,000km
Bogie inspection
BI
(BI)
●
RI(B)
GI
Steam
RI(A)
locomotive
● ● ●
(SL)
GI
●
RI
90 days/25,000km
GI
●
500,000km
RI
90 days
Rolling stocks other than
the above (Excl.101 series,
ｸﾓﾔ441 & old type EC)
●
IPI
90 days
GI
205､211､215､251､253､255､
651 series
GI
400,000km
90 days
●
●
대상 차량
600,000km
90 days
●
GI
●
90 days
Shinkansen GI RI ATC
Electric car ● ●
30 days/30,000km
（TEC)
Electric
locomotive
（EL）
24 month 36 month 48 month 60 month 72 month 96 month
12 month
General inspection
Regular inspection (RI)
(GI)
GI
●
DD51､16 ( including
300 series) DE10､11
500,000km
GI
●
270,000km
※NOTE：Except of 400 series , E3 series (for only Yamagata Line) and E2 series (for only Nagano Line)
6
철도차량분야
검수주기(2)
신규제작
기존
검수주기
Regular inspection
Important parts inspection
General inspection
Every 90 days
Every 4 years or 600,000km
Every 8 years
Functions
Specific equipment
Every 90 days
（Air conditioner,
pantograph）
Every 600,000 km or
2.5-4.5 years
Functions
Every 360 days
신보전
체계
New
construction
Equipment
Body
（Bogie,
main motor)
Every 1,200,000 km
or 5-9 years
（Body, electronics)
Every 2,400,000 km
or 10-18 years
Non-dismantling inspection of bogies
Function check
Consumables
replacement
Replacement of specified equipment
Main equipment maintenance
（Function maintenance）
Refreshed
7
철도차량분야
새로운 검수시스템의 주기
（Example)
Currently
（Uniform）
600,000km
1,200,000km
1,800,000km
2,400,000km
Wheel
2,400,000km Gr.
Wheel bearing
Main traction motor
(bearing)
VVVF controller
Air control valves
600,000km Gr.
Body roof
Air conditioner
1,200,000km Gr.
비슷한 life-cycle를 가진 부품끼리 그룹을 지어 검수를 시행하는 것이 효율적임
8
철도차량분야
품질관리
차량관리단 회의
차량관리단 내 품질관리 위원회 (매달 20일 개최)
【목 적】
차량관리단내에서 독자적으로 해결하기 어려운 문제의 해결을
위해 개최되며, 주로 정비불량과 노후화에 의해 발생하는 고장의
원인을 추적하여 수선방법을 마련하는 역할을 취함
제작 및 디자인 결함이나 사고발생의 결함 원인을 추적하고
수리하는 조치를 취함
【참석대상】
품질관리 업무담당자, 차량사업소 품질관리 담당, 차량관리단
품질관리 담당, 기술센터, 니쑤 차량제작소 등 관련자
기술센터 회의
(필요시)
Niitsu 차량 제작소 회의
(필요시)
【목 적】
설계나 사고결함의 원인이
된 고장개소에 대한
조치를 마련하기 위함
【목 적】
사고의 직접적인 원인에 대한
조치 및 조사를 제외한
제작상에 발생한 결함의 원인을
찾아서 재발을 방지하기 위한
실질적 원인을 조사하고 조치를
마련
【참석대상】
관련제작사
【참석대상】
관련 제작사
차량 품질관리 위원회(매달 말 개최)
【목적】 신규차량의 제작과 디자인에 대한 정비/피드백 수행
【참석대상】기술센터, 니이쑤 차량제작소, Rolling Stock Maintenance Engineering Group, 철도차량 품질관리 담당자.
차량 품질위원회(분기별 전체회의 )
【목적】 정보공유 및 품질관리 방향 마련
【참석대상】모든 지사 담당자, 모든 차량관리단, 기술센터, 니쑤 공장관계자, Rolling Stock Maintenance Engineering Group,
Rolling Stock QA Group
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철도차량분야
신규 검수장비(1)
차륜답면 검사장치
ID plate
Depot office
Antenna
Controller
Flattening
sensor
Flattening
detector
영업노선을 운행중인 차량의 답면 찰상을 실시간, 자동적으로 검지하는 장치로 선로에
진동검측기가 부착되어 있어 답면 찰상을 가진 차량을 검지해서 표준치를 초과하는 경우는
컴퓨터 장치에 의해 사업소로 전송하여 차륜삭정이 이뤄지도록 하고 있다.
10
철도차량분야
신규 검수장비(2)
차륜상태 측정장비
Data processing
Detection
(Train direction)
Train passing
detector
Train no. reader
Office
PC
Printer
* 측정성능(오차범위)
・차륜 지름：±0.5㎜
・플랜지 높이：±0.5㎜
이 설비는 운행중인 차량의 차륜을
・플랜지 두께：±0.5㎜
자동적으로 측정하는 장비로 레이저와
・차축간 거리：±1.0㎜
이미지 프로세싱 기술이 적용되었다. 측정
* 측정가능 속도：15㎞/h 이내
데이터는 PC에 전송되어 저장되고 이
데이터는 필요시 사용된다.
* 강우시에도 야외 측정가능한 (카메라)
외부의 빛에도 감지 가능한 (감지기)
고온/저온에도 사용가능한 (감지기)
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철도차량분야
신규 검수장비(생산성)
창고자동화
데이터 네트워크에 의한
보유수량 공유
판토그래프
마모상태
측정장비
자동으로 판토그래프
마모판의 마모상태를
확인가능
차륜
답면찰상
검측기
광범위한 데이터의 활용을
통한 효율적인 차륜관리
위 설비의 배치 결정은 차량의 배속량이나 잠재적인 효과를
고려하여 결정되고 기본적으로 대 도심권과 지사를 기준으로
배치한다.
12
철도차량분야
2. 현장 실습
13
철도차량분야
견학 동일본 차량기지 현황
아키타 차량관리단(3)
Hachinohe
Akita
Morioka
니이쑤 차량제작소(1)
Niigata
Nagano
Shinjyo
Yamagata
Sendai
센다이 차량관리단(5)
Fukushima
고리야마 차량관리단(4)
Takasaki
고우미 영업소(2)
Omiya
Ueno
Tokyo
14
철도차량분야
니쑤 차량제작소
설립 배경
- 시장의 차량공급가격 조절
- 차량제작기술 확보
- 제작비를 감축
- 바코드 시스템을 통한 근무시간 체크
제작 과정
차량설계
생산준비
제작 현황
- E209계 차량 (1995-1997)
- E 207계 차량 (1998-1999)
- E231계 차량(2000-2005)
- E233계 차량(2006- 현재)
- 2009년 11월 총 3,209량 생산
※ JR동일본 사용 전동차 공급 및 시장 판매
(1일 1량 제작, 연간 250량 제작)
부품조립
가공
차체조립
의장
시운전
대차조립
15
철도차량분야
고우미 영업소
조직도
연혁
-1915년 사쿠 철도(고모로-나카고미)개통
-1920년 철도부로 소속이관
-1935년 고우미 남북노선 통합
-1986년 반자동 블럭시스템 도입
-1991년 고우미 영업소 오픈
운영 차량
차량유형
기하 100시리즈
22량
수용인원
기하 110: 120명, 기하111: 132명 기하 112: 136명
차량길이
20미터
차중
30.8톤
최대속도 : 100km/h
차량유형
기하 E200시리즈
3량
수용인원
117명(디젤 하이브리드 차량)
밀착형 커플러사용
16
철도차량분야
디젤하이브리드 차량(1)
1
디젤 하이브리드 차량의 개발배경
DMU 차량의 문제점
컨셉
목표
• 에너지 효율성이 낮음
・환경친화적
・에너지 절감
・전기차량
기술로의 전환
・오염물질, 소음 저감
• 오염물질과 소음발생
• 유지보수 개소가 많음
・노동력 절감 유지보수
• 차량의 주행성능 문제
・주행성능의 향상
위와 같은 문제를 해결하기 위해 디젤하이브리드 차량 개발
열차운행에 소비되는 에너지 소모량
단위 운송량당 에너지 소비량
50
23
DMU:23
20.6
18.8
16.7
25
16
EMU:17
44.0
41.0
39.6
(MJ/car-km)
열차운행에 소비된 에너지와 운송량
(10억 MJ)
17.6
9
0
1990
(기준값)
2001
2005
2008
(목표 값)
17
철도차량분야
디젤하이브리드 차량(2)
2
디젤 하이브리드 차량시스템 개관
유형
kiya E991
JR동일본의 전기차 기술의 적용을 극대화 하여 디젤
하이브리드 차량은 1량으로 만들어 졌다.
최고속도
100km/h
차량길이(커플링 중심간)
20000mm
최근에 개발된 전기차량과 똑같은 장비를 적용하여
제작하였다
밧데리 유닛
차체길이
19500mm
차폭
2800mm
차량 높이
3655mm
보기 중심간 거리
13800mm
대차형
식
부수대차
주발전기
컨버터, 인버터
엔진
구동대차
구동대차
DT959
부수대차
TR918
견인전동기
유도전동기 95kW×2
제어 시스템
Converter + VVVF Inverter
밧데리 형식 및 용량
리튬이온 밧데리 10kWh
발전기 엔진
출력／동력 331kW
주 발전기
유도발전기 230kW
보조전원공급장치
45kVA
모터 구동 공기압축기
385NL/min
제동시스템
회생 발전 겸용 전기지령식
디젤 하이브리드 차량의 개략도
18
철도차량분야
디젤하이브리드 차량(3)
3
디젤하이브리드 차량의 견인 제어 시스템
3.2 하이브리드 시스템의 운영상태
3.1 동력제어 시스템
이 시스템의 핵심기술은 디젤엔진에서 발생되는 기계적
에너지 제어 시스템을 기반으로 디젤 하이브리드
에너지와 축전지에서 발생하는 전기적 에너지를
차량의 주요 운행상태는 아래와 같다
통합하여 제어하는 에너지 제어 시스템이다.
정차
인버터
모터
컨버터
출빌
발전기
W
M
W
M
I
E
SIV
엔진
밧데리
G
C
C
W
M
W
M
I
G
E
G
E
C
C
SIV
B
B
운행중
제동중
충전율 온도
컨버터 제어
모터
제어
에너지 제어
시스템
차량 속도
W
M
W
M
엔진 제어
엔진 속도
속도제어 시스템의 개관
I
G
G
C
C
E
SIV
W
M
W
M
I
B
C
C
SIV
B
G :발전기
C : 컨버터
SIV : 보조전원장치
B : 축전지 M : 모터
I : 인버터
W : 차륜
E : 엔진
19
철도차량분야
디젤하이브리드 차량(4)
4
현재 연구되고있 는 하이브리드 차량
전류
Electric power
conversion equipment
電力変換装置
Wheel
車輪
Traction
主電動機
モータ
motor
Wheel
車輪
Traction
主電動機
モータ
motor
전철화구간
電化区間
集電装置
집전장치
ＤＣ／ＤＣ
コンバータ
converter
ＶＶＶＦ
inverter
インバータ
Auxiliary power
補助電源装置
supply
비전절화구간
非電化区間
대용량 저장 배터리
主回路用蓄電池
오로지 배터리에 저장된
蓄電池のみで
전기를 사용하여 운행
走行
通常の電車
일반적인
전기차량 운행
として走行
역
駅
역
駅
베터리
충전설비
充電設備
역
駅
20
철도차량분야
아키타 차량관리단
연혁
조직도
-1908년 쯔치자기공장으로 건립
-1938년 증기기관차 준공기념식
-1959년 디젤기관차 정비 개시
-1973년 전기기관차 검수 출고
-1989년 103계 EMU 개조작업 시작
- 1995년 판금가공개시
- 1996년 485계 EMU 개조작업개시
- 2004년 아키타 차량관리단 개명
개요
-명칭 : 동일본 철도주식회사 아키타지사
아키타 차량관리단
-종업원 : 약 360명
- 대지면적 : 169,440 m2
- 건평 : 68,177 m2
- 설비보유대수 : 616대
배속차량
- 전기기관차 : 98량
- 디젤기관차 94량
- 객 차 : 139량
- 전기차 : 299량
- 기관차 : 153량
- 엔진 : 940대
21
철도차량분야
고리야마 차량관리단(1)
Total Staff(393명)
관리단장
（※표시는 사업소 인원 ）
총무과 (17)
총무, 회계, 안전
계획부
생산경영과 (74)
품질관리 및 디자인과 (32)
제작부
품질확인과 (80)
생산관리 , 제작프로세스 , ISO, 외부제품 ,
재료관리 , 교육 및 설비 등
품질관리, 신 정비체계 기술센터,
철도차량센터의 디자인 지원
초기 및 최종 검수, 월간검수
고리야마 차량사업소 일상 및 레귤러 검수 ，임시검수
（※24 ）
아이주-와카마수
사업소（※20）
일상 검수 ，임시 검수
차체과(79)
차체의 내 외부 검수
부품과 (69)
대차과(41)
2009.01.01
부품 수선
대차 검수
22
철도차량분야
고리야마 차량관리단(2)
History
1920
1938
고리야마 차량관리단 설립, 증기기관차 수선 개시
화차 검수개시
1949
일본철도청 수립
전기기관차 수선 개시
디젤동차 검수 개시
디젤 기관차 검수 개시
1960
1962
1963
1964
1987
1998
1999
전기동차 검수개시
동일본 철도 건립
신간센 차량용 DC 모터 수리 개시
.
전기기관차의 정비업무를 아키타 차량관리단으로 이관
2001
ISO9001 인증
2003
2004
ISO14001 인증
고리야마 차량관리단으로 재조직화
2005
고리야마 차량사업소와 아이주와마마수 사업소를 고리야마 차량관리단에 통합,
OHSAS18001 인증
고리야마 차량사업소와 아이주와마마수 사업소 ISO9001 인증
2007
정보
철도차량
： 객차 815량, 화차 256량
연간 유지보수인원
： 658(직원 393, 직원외 265)
대지면적
건폐면적
기계류
： 161,000㎡
： 59,000㎡
： 678
23
철도차량분야
센다이 차량관리단
연혁
1979
1981
센다이 시험경영센터 오픈
센다이 공장으로 명칭 변경
1982
도호쿠 신간센 오픈, 종합검수 시행, 조엣수 신간센 오픈
도호쿠와 조엣수 신간센을 위한 우에노역 오픈
JR 동일본으로 민영화
센다이 차량기지로 명칭 변경
1985
1987
1990
1991
1987
1992
1994
도호쿠와 조엣수 신간센을 위한 도쿄역 오픈
East Japan Railway Company was established.
야마가타 신간센 오픈 (푸쿠시마-야마가타)
E1 시리즈 복층 신간센 오픈
.
1997
아키타 신간센 오픈, 나가노신간센 오픈, E4시리즈 복층 신간센 영업개시
1999
개조된 200시리즈 신간센 영업개시, ISO 9001 인증, 야마가타 신간센(야마가타-신조) 오픈
2002
2004
ISO14001 인증, 도호쿠 신간센(모리오카-하치노예) 오픈
신간센 차량관리단으로 명칭변경
정보
철도차량수
고속차량 폐기
직원수
： 약 1,100대
: 18년된 400계 차량 폐기중
： 약 1,200명(직원 534,그룹회사 660명)
대지면적
건
평
유 치 선
： 530,000㎡
： 180,000㎡
： 24개
24
철도차량분야
3. 신간센 차량
25
철도차량분야
신간센의 역사
1964. 10
1972. 3
1975. 3
도쿄와 신오사카를 연결하는 도카이도 센간센 운행개시
신오사카와 오카야마를 연결하는 산요 신간센 운행개시
오카야마와 하카타를 연결하는 산요신간센 운행개시
1982. 6 오미야와 모리오카 사이를 운행하는 도호쿠 신간센 운행개시
1982. 11 오미야와 니이가타를 운행하는 조엣수신간센 운행개시
1985. 3 우에노와 오미야를 운행하는 도호쿠신간센 운행개시
1987. 4 JNR 7개의 회사로 분리 민영화
26
철도차량분야
단독 및 중련 운전
E3 series
Akita
<Morioka – Akita>
・E3 미니 신간센 단독운전
・운행속도: 130km/h
・좌석수: 338 seats
E2series
Tokyo
Morioka
차량 분리 및 중련
E2series
Hachinohe
<Morioka – Hachinohe>
・ E2 신간센 단독운전
・ 운행속도 : 260km/h
・ 좌석수 : 814 seats
E3 series
<Tokyo – Morioka>
・중련운전 E2 series and E3 series
・ 운행속도 : 275km/h
・ 좌석수 : 1,152 seats
27
철도차량분야
JR East 신간센 주요차량의 특징
E2 시리즈 신간센
여행시간 단축
・고속운전에 따른 운행시간
단축
・최대속도 : 275km/h
・소음저감 구조설계
E4 시리즈 신간센
대량승객 수송
・복층구조로 설계하여
승차인원을 대폭적으로 확대
・2층 8량 편성으로 1 편성에
1,634명의 수송가능
E3 시리즈 신간센
재래선 공용활용
・ 신간센 재래선 노선을
직접적으로 운행
・신간센 최대 운행속도 275km/h
재래선 운행속도 130km/h
・모두 복층차량으로 운행
28
철도차량분야
신칸센 시리즈 특징
l 장거리 운행에 사용
 E2 series
l 통근형 열차로 사용
 E1 series
l고속선 과 기존선
 400 series
E4 series
E3 series
29
철도차량분야
신간센 운영에 따른 소음 발생원인
팬터그래프 소음
차량상부에서의 공기저항 소음
구조물 소음
・ 차체와 대차사이의 공기저항 소음
・롤링 소음 ・기어 소음
30
철도차량분야
신간센 차량의 차량규격
3.6～
4.1m
재래선
20m
2.95m
3.7～
5m
신간센
25m
3.4m
31
철도차량분야
신간센 차량의 개발
ＪＲ
1980
２００
series
４００
series
Ｅ１
series
Ｅ２
series
Ｅ３
series
Ｅ４
series
Ｅ２１０００
series
1st car
▼
▼
Inauguration
Operation
start
▼
1990
1995
2000
10th car
▼
1st car
▼
Operation
start
3rd car
▼
▼
▼
1st car Operation 3rd car
▼
start
▼▼
▼
1st car
▼
▼
1st car
▼
▼
Operation
start
3rd car
▼
▼
Operation
start
6th/7th car
▼
▼
1st car Operation
start
▼
4th car
▼
▼
1st car Operation
start
▼
▼
▼
32
3rd car
▼
철도차량분야
신간센차량의 트랜드
1
수송량 증대
33
철도차량분야
2
속도향상(FASTCH-360S 차량 개발
상업운행 최대속도: ３６０Ｋｍ/ｈ(실질적으로 320km/h),
소음 시험차 디자인 최대속도 :
４００Ｋｍ/ｈ
신뢰성 확보, 환경 친화적, 승차감 증가를 컨셉으로 함
현재 1편성이 센다이기지에 있으며, 시험운행중 34
철도차량분야
3
속도향상과 승차감과의 관계
• 속도향상에 따른 승객들의 불편함을 계속적으로 연구하고있으며,
• FASTCH-360S도 설계속도보다 낮은 320km/h를 상업운행속도로
낮춘 이유도 승객의 승차감을 개선하기 위한 이유임
 소음이 85db를 초과할 경우 승객이 불편함을 느낌
35
철도차량분야
신간센차량의 전두부 형상
36
철도차량분야
터널통과시 마이크로파의 감축을 위한 조치
T (시간)
접촉면적 감축
압
력
)
차량 전두부에서
완충시스템을 최적화
P(
피크 값을 평탄하게
차량의 횡단면을 감축
T (시간)
T (시간)
시간의 폭을 크게함
차량의 전두부를 길게하고
완충시스템을 설치, 확장
T (시간)
37