서울교통공사 5000호대 전동차: 두 판 사이의 차이

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2021년 9월 28일 (화) 05:58 판

서울교통공사 5000호대 전동차
왕십리역에 진입 중인 572편성
왕십리역에 진입 중인 572편성
579편성
579편성
제작 및 운영
주 용도 지하철구간 입선용 통근형 전동차
제작사 현대정공, 현대로템, 우진산전
운영 회사 서울교통공사
제작 연도 1994년: 501~503
1995년: 504~550
1996년: 551~576
2018년: 577~580
2020년: 신 501~502
2021년: 신 503~
생산량 88개 편성 704량
사용량 79개 편성 632량
제원
양 수 8량
편성구조 4M 4T
전장 19,500 mm
전폭 3,120 mm
전고 3,600 mm
궤간 (mm) 1,435
성능
동력 방식 동력분산식
전기 방식 직류 1500V 가공가선방식
제어 방식 VVVF-GTO (ABB) 1C8M제어 (501, 503~517, 519~576편성)
VVVF-IGBT (다원시스) 2Lv. 1C4M제어 (502편성)
VVVF-IGBT(미쓰비시)(현대로템 IPM)[1]
VVVF-IGBT PMSM(도시바)[2]
기동가속도 3.0 km/h/s
영업 최고 속도 90 km/h
설계 최고 속도 100 km/h
감속도 3.5(상용), 4.5(비상) km/h/s
전동기 출력 200 kW
편성 출력 4,000(5800마력) kW
구동 장치 농형 3상 유도전동기[3]
제동 방식 회생제동병용 전기지령식 공기제동
MT비 4M 4T
보안 장치 ATC/ATO [자동/수동겸용]

서울교통공사 5000호대 전동차는 수도권 전철 5호선에서 운행 중인 통근형 전동차이다. 현재 총 8량 79개 편성(632량)이 운행 중이다. 대부분이 1995년 5호선 개통과 함께 도입되었으며, 하남선 연장 구간 개통에 대비하여 2018년 4개 편성이 추가로 반입되었다. 현재 초창기(1차분) 일부 전동차의 노후화로 인해 2021년 초반부터 2022년 연말까지 25개 편성이 순차적으로 도입중이다.

사양

제어기기

서울교통공사가 최초로 도입한 5000호대 전동차는 ABB의 기술지원을 받은 VVVF-GTO 방식의 제어기기(4500V 3000A GTO 소자)가 도입되었다. 1개의 제어기기가 2량분 8개의 전동기를 제어하며 제어기기는 팬터그래프와 같은 위치에 있다. 2011년 12월 15일, 5호선 전동차에 한하여 VVVF 인버터로 교체되었는데, 1차분 502편성이 기존의 ABB VVVF-GTO 인버터에서 다원시스 VVVF-IGBT 인버터로 교체되었다. 이 인버터는 서울 지하철 2호선에서 운행 중인 서울교통공사 2000호대 VVVF 전동차 중 206~213, 239~242, 245~248, 285~292편성, 수도권 전철 3호선에서 운행 중인 서울교통공사 3000호대 VVVF 전동차 중 316~320, 334~335, 341~348편성, 수도권 전철 4호선에서 운행 중인 서울교통공사 4000호대 전동차 중 451편성, 서울 지하철 7호선에서 운행 중인 서울교통공사 7000호대 전동차 중 764~772편성, 부산 도시철도 2호선에서 운행 중인 부산교통공사 2000호대 전동차 중 2차분 253~256편성 등과 동일한 품목이다.

편성

◇◇ ◇◇
50XX 57XX 56XX 55XX 54XX 53XX 52XX 51XX
Tc M2 M1 T T M2 M1 Tc
←하남검단산/마천 ※XX는 편성 번호 방화→
객차번호 설치된 전장품
50XX Tc(SIV, 축전지)
57XX M2(공기압축기,주변환장치)
56XX M1(팬터그래프, 주변압기, 주변환장치)
55XX T(무동력객차)
54XX T(무동력객차)
53XX M2(공기압축기,주변환장치)
52XX M1(팬터그래프, 주변압기, 주변환장치)
51XX Tc(SIV, 축전지)

대차, 구체

차체는 STS301L 경량 스테인리스를 사용하고 있다. 이 문서 외에도 다른 모든 경량스테인레스 차체는 STS301L이나 전부 STS304로 잘못 적혀 있다. 현재 한국에서 STS304를 채택한 차량은 부산교통공사 1000호대 1세대 전동차가 유일하다. 대차는 1차 지지부에 세브론고무, 2차 지지부에 에어스프링을 사용하는 볼스터리스 방식의 대차를 채용하였다. 제동장치에는 회생제동을 병용한 KNORR사의 전기지령식 제동을 사용한다.

ATO와 TCMS의 채용

5호선은 ATO에 의한 1인 승무를 기본으로 한다. 이에 따라 자동적인 조종이 가능하도록 역행, 제동지령, 신호제어, 서비스기기 제어기능이 삽입된 TCMS를 채용하였다.

객실

2003년 2월 18일 발생한 대구 지하철 화재 참사 이후로 철도 차량 내연 기준이 강화됨에 따라 2006년까지 전 차량 내장재 교체가 완료되었다. 내장재 교체 사업은 2005년 흥일기업[4], 2006년 SLS중공업[5]이 참여하였다. 시트는 무광택 스테인레스 시트를 채용하였고 화재 경보기, 객실 비상용 인터컴이 보강되었고 측면 창문을 불연성 유리로 교체하는 과정에서 1차분 차량 상부 계폐식 창문이 2차분 차량처럼 복층 통유리로 교체되었다. 차외 도어 콕크가 차체 하단 배관에서 차체 중앙 하단으로 구조 변경되었다. 2010년에는 승객 편의를 위하여 등받이를 제외한 부분(안장 쪽)에 한하여 난연재 모켓 시트를 설치하였고, SMRT-MALL 사업의 일환으로 행선 안내 LED 전광판이 LCD 모니터 방식으로 변경되었다. 측면 행선 표시기는 스크린도어(PSD)의 설치에 따라 전기료 절감을 이유로 제거한 이후 이동통신 사업자(SK텔레콤, KT, LG유플러스)의 와이파이 단말기를 설치·운용 중이다.

도입 역사

1차분 (501 ~ 546편성, 1994. 9 ~ 1995. 11)

501~527편성은 1995년 11월 15일 강동 구간과 1996년 3월 30일 마천지선 개통, 528~546편성은 1996년 3월 20일 강서 구간 개통에 대비하여 도입되었다. 도입 당시에는 객실 측면 유리창이 2열 1/3정도가 열리는 상부개폐식 방식이었으나 불연성 내장재 교체 작업과 동시에 노약자석 창문을 제외한 나머지 객실 창문이 복층 통유리로 교체되었다. 차량 전면의 LED 행선 안내 표시기가 후기형에 비해 작다. 501~521편성은 일본국유철도 205계 전동차의 영향을 많이 받은 당시 철도청과 서울지하철공사 차량과 마찬가지로 차체가 2톤 스테인리스였으나 522~546편성은 차량 전체를 유광 스테인리스로 통일하였다. 2010년 538편성에 고객안전을 위해 객실 내 CCTV를 시범 설치하여 운영 중이다. 2011년 12월 15일에 502편성의 추진제어장치가 인피니온 라이센스 다원시스 2레벨 IGBT(1C4M)으로 개조되었으나, 기존 차량보다도 못한 결과를 초래하며 추가 개조 계획은 백지화되었다. 2017년 3월 경에는 501편성 5101호의 전조등이 LED로 교체되었다. 구 518편성은 2017년 2월 경 대차 및 주요 부품 결함에 의해 휴차되었고, 2020년 5월 고덕차량기지에서 방화차량기지로 568편성에 의해 회송을 하던 중 발산역에서 2량(5318, 5518)이 탈선하는 사고가 발생하였다. 새벽 시간이라 부상자는 없었으나, 앞의 4량은 568편성에 의해 회송하였고, 뒤의 4량을 567편성이 뒤에서 미는 방식으로 회송하던 중 2차 탈선사고가 발생하였다. 이 사고로 오전 내내 방화 ~ 화곡 구간의 운행이 중단되었고, 이 구간에 셔틀버스를 투입, 운행하였으며, 이 사고로 발산역 스크린도어가 파손되어 현재 교체되었고, 518편성은 현재 폐차되었다. 529편성은 2018년 6월 경 5029호 부품 화재에 의해 사용 불가능이 되자, 5018호와 조성을 변경하여 재운행 중이다.

2차분 (547 ~ 576편성, 1995. 12 ~ 1996. 7)

1996년 8월 12일 영등포 구간과 12월 30일 전 구간 완전 개통을 대비하여 도입되었다. 도입 당시부터 개폐가 되지 않는 복층 통유리(노약자석 부분 제외)를 적용하였고, 차량 전면 행선 안내 표시기가 전기형에 비하여 커져 이용객의 편의를 도모하였다. 전류계의 현시 방법(1차 반입분의 경우 최대 수치를 현시, 2차분 차량의 경우 평균치를 현시) 등 기술적으로도 자잘한 부분들이 개선되었으나, 1차분 차량에 비해 눈에 띄게 변화된 부분은 없다. 566편성은 2017년 8월 경 동대문역사문화공원역에서 핵심 부품 노후화로 폭발한 이력이 있다.

3차분 (577 ~ 580편성, 2017. 12 ~ 2018. 3)

2020년 8월 8일 하남선 개통에 대비하여 도입된 차량. 외형은 서울시메트로9호선 9000호대 전동차에 기초하였다.

577~580편성은 서울시메트로9호선 9000호대 전동차와 달리 현대로템 전동차 특유 두꺼운 창틀이 사라졌고, 운전실 전용 냉방기가 설치되었다. 전면부에 비상문 설비 공간이 있으나 장착되지 않은 점이 단점이다.

추진제어장치는 VVVF-IGBT로 서울교통공사 2000호대 VVVF 전동차 중 214, 232~238, 256, 273~284, 293편성, 서울교통공사 4000호대 전동차 중 466, 470~471편성, 인천교통공사 1000호대 전동차 중 101~110, 112~116, 118, 120~121편성 등과 동일한 구동음이다.

4차분 (신 501 ~ 525편성, 2020. 9 ~ 2022. 6)

1차 도입분의 일부인 501~525편성 차량 노후화로 인한 전동차 교체의 일환. 추진제어장치는 도시바 PMSM IGBT로, 부산교통공사 1000호대 전동차 신 101~111편성과 동일한 구동음이다. 501~504편성은 도입 전에, 전동역 에 있는 시험선에서 시운전을 한 이력이 있다.

배속

현재 운행구간

현황

현재 운행 중인 차량은 굵은 글씨로 표시하였다.

1차분

차호 도입 시기 운행 중단 시기 비고
501 편성 1994년 운행 중
502 편성 운행 중 추진제어장치의 문제에 의해 ABB GTO에서 다원시스 IGBT로 교체 후 다시 운행 중이다.
503 편성 1995년 운행 중
504 편성 운행 중
505 편성 운행 중 5105호에 신조된 1차분 출입문이 있다
506 편성 운행 중 5006호에 2차분 출입문이 있다
507 편성 운행 중
508 편성 운행 중
509 편성 운행 중 5009호에 2차분 출입문이, 5109호에 내장재 개조 전 출입문이 있다
510 편성 운행 중
511 편성 운행 중
512 편성 운행 중
513 편성 운행 중
514 편성 운행 중
515 편성 운행 중 5115호에 선로검측장치가 있다.
516 편성 운행 중
517 편성 운행 중
518 편성 2017년 대차 균열 및 2020년 5월 24일 고덕기지에서 방화기지로 회송도중 발산역 탈선사고에 의해 영구 휴차되었고, 2021년 부품용으로 폐차되었다.
519 편성 운행 중
520 편성 운행 중
521 편성 운행 중
522 편성 운행 중
523 편성 운행 중
524 편성 운행 중
525 편성 운행 중
526 편성 운행 중
527 편성 운행 중
528 편성 운행 중
529 편성 운행 중 5029호 부품 화재에 의해 대신 5018호가 편입되었다. 이에 따라 차량번호도 5029호로 변경되었다.
530 편성 운행 중
531 편성 운행 중
532 편성 운행 중
533 편성 운행 중
534 편성 운행 중
535 편성 운행 중
536 편성 운행 중 2009년 자전거 전용칸이 설치되었다.
538편성은 객실 내 CCTV가 설치되어 있다.
537 편성 운행 중
538 편성 운행 중
539 편성 운행 중
540 편성 운행 중
541 편성 운행 중
542 편성 운행 중
543 편성 운행 중
544 편성 운행 중
545 편성 운행 중
546 편성 운행 중

2차분

차호 도입 시기 운행 중단 시기 비고
547 편성 1996년 운행 중
548 편성 운행 중
549 편성 운행 중
550 편성 운행 중
551 편성 운행 중
552 편성 운행 중
553 편성 운행 중
554 편성 운행 중
555 편성 운행 중
556 편성 운행 중
557 편성 운행 중
558 편성 운행 중
559 편성 운행 중
560 편성 운행 중 2009년 자전거 전용칸이 설치되었다.
561 편성 운행 중
562 편성 운행 중
563 편성 운행 중
564 편성 운행 중
565 편성 운행 중
566 편성 운행 중
567 편성 운행 중
568 편성 운행 중
569 편성 운행 중
570 편성 운행 중
571 편성 운행 중
572 편성 운행 중
573 편성 운행 중 5073호에 신조된 1차분 출입문이 있다
574 편성 운행 중 5374호에 신조된 1차분 출입문이 있다
575 편성 운행 중
576 편성 운행 중

3차분

차호 도입 시기 운행 중단 시기 비고
577 편성 2018년 운행 중
578 편성 운행 중
579 편성 운행 중
580 편성 운행 중

4차분

차호 도입 시기 운행 중단 시기 비고
501 편성 2021년 시운전 중 자전거 거치대가 설치되어 있다.
502 편성 시운전 중
503 편성 시운전 중
504 편성 시운전 중
505 편성 시운전 중
506 편성 시운전 중
507 편성 시운전 중
508 편성 시운전 중
509 편성 2021년 ~ 2022년(예정) 도입 예정
510 편성
511 편성
512 편성
513 편성
514 편성
515 편성
516 편성
517 편성 제작 예정
518 편성
519 편성
520 편성
521 편성
522 편성
523 편성
524 편성
525 편성

반입 과정

고덕기지 소속 501~527편성

현대정공이 소재한 경상남도 창원시 진해선 신창원역에서 경전선, 경부선, 과천선, 서울 지하철 4호선을 거쳐 충무로역의 연결선을 통하여 서울 지하철 3호선을 경유 후 수서차량사업소까지 이동하였다. 그 다음 수서역 종단부와 중대로가 접하는 지점에 설치된 수직 반출구로 대형크레인이 전동차를 수직 인양하였다. 중대로 위에 가설된 임시 반입선을 거쳐 8호선 가락시장역에서 송파역 쪽으로 갈 때 방이역 쪽으로 연결되어 있는 서울 지하철 5호선 연결선을 통하여 고덕차량사업소까지 이동하였다. (216량, 501~527편성) 다만, 528편성부터는 방화차량사업소 소속 차량이 반입된 경로를 이용하여 반입되었고 528편성은 방화차량사업소로 운송되었다. 따라서, 528~538편성은 1996년 3월 20일 방화 ~ 까치산 구간 개통에 대비하여 반입되었고, 전 구간 개통 이후 고덕차량기지 소속이 되었다. 이후 537~538편성은 하남선 구간 개통 이후 방화차량기지 소속이 되었다.

고덕기지 소속 528~536편성, 방화기지 소속 537~576, 고덕기지 소속 577~580편성

현대정공과 현대로템이 소재한 경상남도 창원시 진해선 신창원역에서 경전선, 경부선, 서울 지하철 1호선을 경유 신설동역 지하 3층에 위치한 연결선을 거쳐 서울 지하철 2호선 성수지선과 성수역에서 내선 (건대입구역 방면)을 경유하여 신도림역으로 이동하였다. 이후 신도림역에서 2호선 신정지선을 거쳐서 신정네거리역과 까치산역 사이에 있는 연결선을 통하여 528~576편성은 방화차량사업소로, 577~580편성은 고덕차량사업소로 운송되었다. 다만, 528~538편성은 1996년 12월 30일 전 구간 개통 이후 고덕차량기지 소속이 되었다. 이후 537~538편성은 하남선 구간 개통 이후 방화차량기지 소속이 되었다.

문제점

소음

5호선 전동차는 대차에 세브론 고무를 사용하고 있는데, 세브론 고무를 사용하는 대차는 차륜의 사행동(蛇行動, snake motion)에 대비하여 안티롤링 장치 등을 설치하여 사행동을 방지하여야 하나 이것을 설치하지 않아 차륜 및 대차의 사행동으로 인해 주행 소음이 더 심한 편이다.[7]

특히, 5호선은 노선의 특성상 곡선반경 250m 이내의 곡선과 하저터널에 의한 급구배 구간이 잦고 전 구간이 콘크리트 도상으로 되어 있어 상대적으로 주행소음의 난반사가 심해 특정 구간의 주행소음은 서울 시내 지하철 전 구간을 통틀어 최고를 기록하고 있다. 이에 대하여 서울특별시 도시철도공사 측에서는 방음 패드 등을 사용하는 등의 대책을 세우고 있다.

또한 설계 당시 지하 구간에서 자갈 대신 콘크리트 도상을 사용한 것도 소음 문제의 원인이다. 게다가 5호선의 지상 구간은 없고, 모든 구간을 지하로 주행한다. 자갈 도상의 경우 자갈 사이의 빈 공간을 통해 소음을 흡수할 수 있지만, 콘크리트 도상은 소음이 잘 반사된다. 따라서 직선 주로에선 큰 문제가 없지만, 곡선 주로에서는 엄청난 소음이 나게 된다. 심지어 한강 구간도 하저 터널로 한강 아래를 지나가기 때문에 소음이 가장 크다.[8]

특이사항

측면 창문 부분 스테인리스 광택

501~521편성은 도입 당시 창문 부분 스테인리스가 무광택인 상태로 반입되었다.

측면안내 게시기 작동중단

스크린도어 설치 이후 모든 측면 행선 안내기 철거 후 서울교통공사 로고가 부착되었다.

자전거 전용칸 개조

2009년부터 자출족들의 이동 편의를 위하여 1차분 536~538, 2차분 560~561편성은 전동차 Tc(운전실이 있는 칸) 맨 앞에 자전거 전용칸 개조가 이루어졌다.[9]

CCTV 설치

2010년부터 1차분 538편성의 차내 CCTV를 설치하여 운영 중이다.

각주

  1. ↑ 577~580편성
  2. ↑ 2021~2022년 도입되는 기존 차량 대차분으로 우진산전에서 제작된다. 도시바와 라이센스 독점 계약으로 도시바 PMSM이 적용된다.
  3. ↑ ABB MJA 260-1형, 정격출력: 200kW, 단자전압: 1,170V, 정격전류: 135A, 회전수: 2,100rpm
  4. ↑ 1차분 501~530, 539, 543편성, 2차분 547~562편성이 개조되었다.
  5. ↑ 1차분 531~538, 540~542, 544~546편성, 2차분 563~576편성이 개조되었다.
  6. ↑ ~537~538편성 원래는 고덕차량기지 소속이었으나, 하남선 개통 이후 방화차량기지 소속이 됐다
  7. ↑ 이후 1997년~1998년과 2001년에 제작되어 부산 도시철도 2호선에서 운행중인 부산교통공사 2000호대 전동차도 서울 지하철 5호선과 같은 방식의 대차를 사용하는데, 곡선 주행소음이 다른 차량에 비해 매우 심하다.
  8. ↑ 1세대 도입 당시 지상전용 인버터를 이용한 바람에 구동음도 다른 열차들보다 시끄러운 편이다.
  9. ↑ 즉, 자전거의 경우 주인이 직접 들고 다녀야 한다.

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