台鐵EMU500型電聯車
TRA EMU500 Electric Multiple Unit

 

EMU500

Local Train

   

製造廠商

南韓 大宇重工 (DAEWOO)
機電製造 德國 西門子 (SIEMENS)
最大出力 2,000kW / 2,681HP
    210kN
軔機形式 Knorr-Bremse Kbr XI
引進年份 1995~1997年
引進輛數 86組344輛
營運速限 110km/hr (EMU電車速)

最大尺寸

 
 
 
20330 mm
2853 mm
3,964mm (EM, EMC, ET) / 4,219mm (EP降弓)
編組方式  
 
 

 

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  45EMC500 45EP500 45ET500 45EM500  
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皮重 42.32噸 39.78噸 37.86噸 42.26噸  
座位 60位 60位 60位 60位  
立位 120人 120人 120人 120人  
   

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  45EM500 45ET500 45EP500 45EMC500  
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皮重 42.26噸 37.86噸 39.78噸 42.32噸
備註

最多可以4組16輛總控制運轉

 
   
Side View / 車輛側面  

Introduction / 車輛介紹  

引進概要

△EMU500型1995、1996、1997年的大宇重工原廠銘板。

1990年代台鐵的通勤客車車齡普遍偏高,連最晚引進的32200系列客車使用也達二十年以上,再加上這些通勤客車都未設有空調, 已不符合現代旅客之乘車需求。因此台鐵便決議購入大量通勤電車,來全面取代西部幹線北、中、南三大通勤區的普通客車,並大量報廢設備老舊、車況欠佳的無空調客車。這 批新一代的通勤電聯車為考量北、中、南三大通勤區之需求,最終決議購買86組344輛,隸屬於當年的「810購車計畫」之一, 並且於1993年9月24日由南韓大宇重工以「超低價」得標製造。

這批對於台鐵近代營運影響重大的電聯車,基本編組方式也和EMU400型相同,採用4車1組的設計,台鐵 並訂定形式為EMU500型,編組方式並變更為EMC+EP+ET+EM,一共包含附車長室和終站指示器控制設備的駕駛馬達車(EMC車)86輛,編號45EMC501~586;電力車(EP車)86輛,編號45EP501~586;無動力拖車(ET車)86輛,編號45ET501~586,以及另一種設置機械室的駕駛馬達車(EM車)86輛,編號45EM501~586。

1995年夏季時,首批EMU500型2組8輛,即抵台試車,同年10月11日,台鐵的這批第二代通勤列車便正式上路營運;直到了1997年10月,EMU500型已全數到齊,該年年底時更全面取代西部幹線的普通車,搖身一變成為電氣化區間通勤車的代表。

參考資料:台灣的建設:無遠弗屆的脈動-鐵路篇

最後修改:2014.10.05

技術規格

△EMU500型主控制器箱上的西門子原廠銘板。

EMU500型的機電系統為德國西門子所製,採用「可變電壓可變頻率(VVVF)」 之系統設計,並採用變流器(Inverter)使用脈波調變(PWM)控制三相交流馬達。 由於三相交流馬達省略碳刷與整流子等設備,因此在保養維護上更為便利。除外其控制系統採用SIEMENS SIBAS16R,為16位元電腦系統,在1990年代初期是十分先進的控制系統。

至於在編組設計上,本型車仍採用4車一組的編組設計,單組之組成為EMC+EP+ET+EM,相較於EMU400型之EM+EP+ET+EMC的編組方式有所調整。而在系統設計上,EMU500型之整流器採用閘流晶體整流電橋,變流器使用GTO組件,其馬達車為了牽引馬達散熱所需因此位於車側均有設置2處進氣口;至於在電力車及拖車之設備配置上則大致與EMU400型相同,但值得一提的是,EMU500型ET車上供應全車冷氣照明之設備已由交流發電機組變更為 南韓大宇重工自行製造的靜式變流器,因此ET車車體不再設置股風機與相關進氣設備,在車輛維修上可大幅減少保養人力與工時;另外,其集電弓有別於EMU400型使用英國BW製品,而是改用與GE機車相同的法國Faiveley製AM-59 EU型。

△EMU500型牽引控制單元外觀。

△EP車頂上的法國Faiveley製集電弓。

△EP車下之主變壓器外觀。

△ET車下的靜式變流器外觀。

而在動力輸出上,EMU500型使用250kW的三相牽引馬達,單輛馬達車設有4具,單組兩輛馬達車出力一共可達2000kW, 其起步之牽引力則可達210kN,0至50km/hr的平均加速度可達0.82m/s/s,0至110km/hr之平均加速度亦可達0.57m/s/s;然而為考慮EMU500型是作為通勤電車使用,因此最高速度仍維持與EMU400型相同為110km/hr;除外,本型車也設有電軔,可由馬達提供反電動勢進行減速,並將動能轉換成電能再傳遞至車頂電阻器變換成熱能散失。其軔機系統則為德國Knorr-Bremse所製造 之Kbr XI型,與西屋西碼式EP軔機同樣為七段之EP直通軔機,與電軔設有電空協調機制,並且設至一套自動空氣軔機作為備援 並相容機車列車使用的26L/26LA系統,於每一車均設有KE分配閥 ,可供機車牽引時回送或救援時控制。其常用之緊軔率可達0.79m/s/s,緊急緊軔率則可達0.867m/s/s。

△位於駕駛馬達車頂上的電軔用電阻器。

△EP車下由Knorr-Bremse所製造的主風泵。

然而自啟用後歷經十餘年的使用中,雖然EMU500型並未有顯著之系統瑕疵,但在控制系統及牽引馬達卻隨者年年使用漸有老化現象,因此曾經試驗改造將牽引變流器由GTO變更為IGBT過 但效果不彰,因此台鐵計畫再招標全面更新牽引控制系統, 並於2018年中由士林電機得標施作。其更新內容為動力系統機電系統自變壓器至變流器所有設備均更新,並將控制系統重新設計,並於駕駛台增設TCMS系統,牽引馬達則是留用既有使用者,樣品車預定將於2019年後進廠改造。

參考資料:台灣的建設:無遠弗屆的脈動-鐵路篇、EMU500型電聯車運用手冊、各期鐵道情報

最後修改:2018.09.09

車輛外型

EMU500型在車體上全由不袗所打造 ,其外觀係以DR3000型為基礎進行修改,為台鐵首批不袗電聯車。相較於EMU400型本型車的改變不少:首先,EMU500型有鑑於EMU400型 車門數量不足,上下台門並由一側兩處改為一側三處,如此一來便可使通勤旅客快速上下車;其車窗配置也因應車門數的改變而有所調整。另外EMU500型的終站顯示器亦變更為「白底黑字」,不同於EMU400型原裝時期的「黑底白字」,而在駕駛車端面上並無設置終點顯示器,而僅有「區間車」的車種牌(最早為「電車」),排障器的外型也較類似自強號柴聯車;除外,本型車的風檔原始樣式與EMU400型和PP客車所用者較為相似,但隨著EMU600型的引進,考慮到重聯總控制運轉的可能性,因此也於2004~2005年間陸續改造風檔樣式為EMU600型所用之形式。至於在車頂配置上,EMU500型的空調機分散至車頂兩端,也和EMU400型集中在車體中央不大相同。 至於在車輛塗色上,EMU500型的線條「塗法」,基本上都接續EMU400型,然而本型車的藍色部分較深,且直接以不袗「金屬原色」為底色並不加以修飾,因此在車體塗裝保養也將比EMU400型容易許多。

△EMU500型原始端面及風檔改造後的駕駛車端面外觀比較。

△EMU500型前端右側外觀, 其車體為不袗所製,單側則設有三處上下台門。

△EMU500型的LED終站指示器外觀。

△無階化後於ET車外增設的車門開啟指示器。

 其外觀歷經約18年並未有重大變更,直到2014年才逐步試驗改裝LED終站指示器,但因改造過程不順利,直到2015年底才陸續更新,並於2016年中全數 更新完成。2017年3月,為配合月台無階化政策,因此本型車也由位於大肚的仕佳興業改造車門,除將門框上移外,並且也在ET車上加裝方便聽障旅客判別的「開門指示器」,同時於每一車端面均設置如同EMU700型的管狀防墜裝置。2017年6月 先是改造一組EP522號並投入營運,截至2018年1月,彰化機務段所屬的EMU500型電聯車已全數完成改造,其餘EMU500型也將逐步更新車門。

△EMU500型無階化後之車門特寫,門板為全新之製品。

△EMU500型無階化後之門階特寫,樣式與EMU700型類似。

△EMU500型無階化後之車外車門緊急開關,取代原有之車下拷克。

△EMU500型無階化後於車外新增之防墜裝置特寫。

參考資料:各期鐵道情報

最後修改:2017.12.25

車輛內部

EMU500型的內裝大致承襲自EMU400型,其內裝同樣以長條椅為主,其地板、照明燈具設計、拉環及車門中央立柱等都與EMU400型類似。不過EMU500型的車門較小、高度較高, 原始設計之車門門階也只有一階,車門開關和控制器更改設在車門上方;另外,該車的通道門已改回單扇手拉門的設計,以便於開啟;天花板則為全白色,不像EMU400型中間有著灰色的空調進氣設備 ;另外,其車內地板為草綠色塑膠板,長條椅並採用深綠色塑膠布,整體內裝比起EMU400型更為寬敞明亮。

△EMU500型內裝陳設,仍採用長條椅。

△無階化後的車內LED旅客資訊顯示器樣貌。

而值得一提的是,EMU500型於ET車內也設有身障旅客專用座位,並且於ET車上採用較為寬大之盥洗室,並且採用座式便器,以符合身障旅客所需。其EP車內則設置一處男用廁所以及一男女混用蹲式廁所,與ET車之盥洗室略為不同。

△EMU500型於車門上方加裝的LED顯示器。

△EMU500型於車門旁增設的緊急對講機。

2014年,本型車開始更新旅客資訊系統,並且於車門上方加裝LED資訊看板 ,以及增設緊急對講機,然而因改造過程不順利,直到2015年下半多數車輛才逐步更新, 並且於2016年後中全數改造完成。2017年4月則是配合月台無階化政策,委由 中鋼機械與仕佳興業改造車門,並挑選EMU522率先改造;改造後的車輛為避免車門上緣高度不足導致旅客碰撞頭部,因此採重造門框方式將車門上移,門機則向內突出並由原本氣動馬達變更為電動馬達,同時原本位於車門上方的LED顯示器也一併整合至飾版中,改造後之樣式與台北捷運電聯車較為類似。

而除了一般改造車門的車輛外,為了配合屏東高鐵優化轉乘案,台鐵也挑選了嘉義機務段所屬EMU500型當中的15組60輛更新內部服務設備,首組EMU565並於2018年8月下旬出廠試車,並在9月3日於屏東站公開亮相,並開行活動專列。EMU500型優化車相較於原本的EMU500型主要的差異為內部潢板由原本的美耐板變更為FRP,除駕駛室與部分區域未改造外,客室其餘部分全部更新,並將燈罩、行李架與扶手欄杆重新設計;其車內並變更座椅由原本的縱向座椅改造為與對號列車類似的高背絨布椅,其中最特殊的莫過於橫向座椅採用類似SP32400型對號車使用的翻背椅,可變更椅背方向。而在車窗部分,優化車也新增類似EMU800型的無段式遮陽簾,窗台部分則向內突出,與原始設計差異較大。除外,為提供身障旅客更好的服務,優化車也將ET車上的盥洗室重新設計為類似普悠瑪號TED車的大型無障礙廁所,使用圓形門以方便輪椅旅客使用,並將ET車內的走道加寬,所有車內靠近車門處均設置有博愛座區域,種種設計已與既有的EMU500型完全不同。

△座椅分隔飾板。

△感應式水籠頭。

△男用廁所洗手台。

△男用廁所小便斗。

 

 

 

△EP車盥洗室蹲式便器。

 

△EP車盥洗室之洗手台。

 

△ET車內盥洗室之無障礙座式便器。

 

△盥洗室內之鏡子與衣物掛勾。

△座位概觀。

△上下台門內部。

△一般通道門。

△駕駛室通道門。

參考資料:各期鐵道情報

最後修改:2018.09.09

車輛造訪

△EMU500型轉向架上的ABB原廠銘板。

EMU500型的轉向架與推拉式客車同為三系列轉向架為基礎所發展而成的製品,然而相較於PP客車為ABB與台灣機械公司合造,本型車則採用瑞典ABB原廠製造的轉向架 ,其中動力車使用者為P3-1a型、無動力車則為T3-18b型。其一次承懸為扇形彈簧並搭配油壓減震器,二次承懸則為空氣彈簧;為了防止左右橫向搖動,因此也設有抗搖桿設備。相較於推拉式客車長年來被詬病的高頻震動問題,EMU500型則是較少發生此種情況。然而筆者實際搭乘,本型車雖採用抗搖桿,但高速運轉時左右橫向擺動及上下跳動狀況十分嚴重。而在客室內的乘坐部分,本型車內部的隔音效果不差, 但長條座椅並不適合長途搭乘;若再考慮轉向架的抗震性,則本型車較適合短距離、短時間內的乘坐。

△馬達車所裝用的P3-1a型動力轉向架。

△拖車所裝用的T3-18b型拖車轉向架。

參考資料:各期鐵道情報

最後修改:2014.10.05

車型運用

EMU500型自引進後及配屬於新竹、彰化及嘉義機務段,行駛於西幹線北、中、南三大通勤區間作為通勤電車之用。而在2000年宜蘭線電氣化通車之後,本型車也開行至羅東站;並且在EMU600型陸續引進後,由新竹機務段調撥本型車之部分編組至當時的樹林機務段進行運用,並主要行駛於當時電氣化剛完成的北迴線以及宜蘭線上。而在2014年台東線電氣化竣工,以及EMU800型逐漸加入營運後,本型車則再度 將部分編組改配至花蓮機務段取代DR2700型做為區間車之用。目前EMU500型仍是台鐵營運的主力車種之一,其配屬段別則因為運用及檢修調整,目前配屬於台北、彰化、嘉義及花蓮機務段;其行駛範圍幾乎涵蓋台鐵所有電氣化區間 ,除做為區間車使用外,也定期開行區間快車。

△行經海線大山站附近的EMU500型。

△兩組八輛行經鳳山溪橋的EMU500型。

△行經宜蘭線海岸的單組EMU500型。

△EMU500型也為臺東線電氣化後的主力。

參考資料:各期鐵道情報

最後修改:2017.07.22

Computer Graphics / 形式概要  

左側:

右側:

本圖為EMU500型駕駛馬達車之左側外觀,其車體設計與DR2900、3000型自強號柴聯車相似,同樣採用不袗製造之車體,其車側之強化條設計也相同,但因應為通勤旅客之使用,其車側變更為三處之上下台門、並且使用較對號客車小的車窗,其前端同樣設有駕駛室,因此也設有乘務員專用車門。

至於車下設備部分,左側除設置24V電瓶充電器外,於車體中段下方也設有牽引整流與變流器,轉向架上方則設有4具牽引馬達。除外,其車頂也設有電軔用之電阻器2套與高壓管線。

為EMU500型駕駛馬達車右側,基本上之配置與左側相同,但由於本側並不設置駕駛室,因此並無乘務員上下車門,而僅有一水平可開窗。其中站指示器與左側相同,設置於中央車門右側之車窗上方。而因應牽引馬達等設備散熱所需,因此於車體側面也設有進氣口,為本車一大特徵。

其車下之設備部分,右側大致與左側相同,於靠近轉向架內側處設有空氣彈簧緩衝風缸;車體中央也同樣為牽引整流變流器,除外靠近前端也設有24V電瓶器,後端也設有EP軔機組件,其進氣口下方則為進氣風道。

左側:

右側:

本圖為EMU500型之電力車左側外觀,其車體設計於後端設有盥洗室,因此外觀為一小窗。其車頂設有集電弓及真空斷路器與高壓穿套等組件。車下則設有主變壓器,EP軔機組件、110V電瓶充電器與110V電瓶;除外因本車設有盥洗室之故,因此車下也設有水箱及污水處理槽設備。

本圖為EMU500型電力車的右側外觀,其車窗配置大致與左側相同,但終站指示器同樣設置於中央車門右側之車窗上方。其車下之設備配置略有不同,除設有污水處理器與水箱外,設有24V電瓶箱、24V電瓶充電器、直流成分偵測箱,以及主變壓器設備之另一側。

左側:

右側:

EMU500型的拖車左側外觀, 其車窗之配置基本上與電力車完全相同,但車頂上並未設置集電弓。其內部設有無障礙設備及盥洗室,在車內配置與電力車略有不同。而在車下設備配置部分,本型車最前端設置有靜式變流器一組,並且在車體中段設有主風缸,以儲存來自於主風泵的壓縮空氣,同時也因設有盥洗室之故,設有水箱及污水處理槽。

EMU500型拖車之右側外觀,基本上與左側大致相同,但終站指示器同要設置於中央車門右側之車窗上方。其車下設備因設有盥洗室之故,設有污水處理槽及水箱,同時EP軔機組件也設置於本側,並且設有供應全組冷氣照明電源的另一套靜式變流器以及24V電瓶箱與充電器。而直值得一提的是,供應全組空氣管路氣源的主風泵也設置於前端之右側。

左側:

右側:

本圖為EMU500型另一端的駕駛馬達車左側,基本上除駕駛室內部不設置車長室改為機械室,並且不設有終站指示器控制設備外,基本上與EMC車完全相同。

為EMU500型未設有車長室的駕駛馬達車另一側,與EMC車最大的差異在於前端車內設置「機械室」而非車長室,因此前端並不設置可開窗,而是與客室相同的大窗。

 


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