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日本工業規格

JIS

 E

6002

-1989

通勤用電車の性能通則

General Rules for Performance of Electric Railcars for Commuter Use

1.

適用範囲  この規格は,通勤用電車(以下,電車という。)の力行,制動などについての性能(以下,性能とい

う。)を算出する共通的な条件について規定するものとし,主として直流電車に適用する。

備考1.  電車とは,通勤・通学する乗客のラッシュ時の輸送に対応できて、しかも,日中の乗客に対する

サービスも考慮した電車をいい,路面電車及び特殊鉄道の車両を除く。

2.

この規格の中で{  }を付けて示してある単位及び数値は,従来単位によるものであって,参考

として併記したものである。

引用規格

JIS E 4001

  鉄道車両用語

JIS E 6101

  鉄道車両用直流主電動機の試験方法

2.

用語の意味  この規格で用いる主な用語の意味は,次のとおりとする。

(1)

平均加速度  電車を静止状態から加速する場合,電車が動き始めたときから,ある指定した速度に達す

るまでの加速度の平均値。指定した速度を,その速度に達するのに要した時間で割って求める。単位

は,km/(h・s)とし,指定する速度は,30,40,60 及び 80km/h とする。

(2)  0

発進 200m 走行時間  電車を静止状態から加速する場合,電車が動き始めたときから 200m を走行す

るのに要した時間。単位は,秒(s)とする。

(3)

加速度変化率  加速度が変化する率。単位は,km/(h・s

2

)

とする。

(4)

平均減速度  電車をある指定した速度から減速する場合,ブレーキ弁を操作するなど,ブレーキ指令を

与えてから停止するまでの減速度の平均値。ブレーキ指令を与えたときの速度を,停止するまでに要し

た時間で割って求める。単位は,km/(h・s)とし,指定する速度は,最高運転速度,100 及び 75km/h とする。

(5)

減速度変化率  減速度が変化する率。単位は,km/(h・s

2

)

とする。

(6)

最高許容速度  主電動機の最高使用回転速度に相当する電車の速度。

(7)

最高運転速度  電車を実際に運転できる最高速度で,ブレーキ性能を考慮したもの。

(8)

最高均衡速度  電車を力行させたとき,引張力と列車抵抗とが釣り合う最高速度。

(9)

定格速度  主電動機の定格回転速度に相当する電車の速度。

(10)

最大引張力  1 ユニットの電車が安定して出すことができる最大動輪周引張力。

(11)

定格引張力  主電動機のトルクが定格トルクに相当するときの,電車 1 ユニットの動輪周引張力。

(12)

期待粘着係数  レールと車輪との間で,空転・滑走に対して,実用上安定した最大動輪周引張力又は最大

動輪周制動力が発揮できる粘着係数。単位は,%とする。

(13)

定格出力  主電動機の定格出力に相当する電車 1 ユニットの出力。単位は,kW とする。

(14)

慣性係数  電車の回転部分の角速度を変化させるのに要する力を,電車の空車の質量に換算するため


2

E 6002-1989

の換算係数。単位は,%とする。

(15)

こう配起動性能  電車を上りこう配直線路上で,静止状態から始動し,実用上の加速が得られる性能。最

大こう配の値で示し,単位は,‰(

1

)

とする。

(

1

パーミルと読み,線路のこう配の大きさを表す千分率。

3.

性能を算出する条件

3.1

環境条件  環境条件は,次のとおりとする。

(1)

標高は,1200m を超えないものとする。

(2)

気温は,−10∼40℃の間とし,年間の平均は,25℃とする。

3.2

列車抵抗  列車抵抗は,次のとおりとする。

(1)

出発抵抗  単位質量当たりの出発抵抗は,ころ軸受の場合,静止状態で 39.2N/t{4kgf/t}とし,速度 3km/h

で単位質量当たりの走行抵抗と同じとし,静止状態から速度 3km/h の間を直線で結ぶ(

図参照)。

図  出発抵抗から走行抵抗への移行

(2)

走行抵抗  走行抵抗は,ころ軸受の場合,式(1)による。

R

=(1.65+0.024 7V)m

M

+(0.78+0.002 8V)m

T

+9.81[0.028+0.007 8(n−1)]V

2

 (1)

ここに,

R:

走行抵抗(N)

V:

電車の速度(km/h)

m

M

:

編成中の電動車の全質量による荷重(kN)

m

T

:

編成中の制御車及び付随車の全質量による荷重(kN)

n:

編成両数

(3)

こう配抵抗  こう配抵抗は,こう配直線路で求めた値で示し,式(2)による。

R

S

Sm

R

 (2)

ここに,

R

S

:

こう配抵抗(N)

S:

こう配(‰)

m

R

:

編成中の電車の全質量による荷重(kN)

(4)

曲線抵抗  曲線抵抗は,軌間 1 067∼1 435mm で,ころ軸受の場合に求めた値で示し,式(3)による。

R

C

m

r

R

600

 (3)

ここに,

R

C

:  曲線抵抗(N)

r:  曲線半径(m)

m

R

:  編成中の電車の全質量による荷重(kN)


3

E 6002-1989

(5)

慣性係数  慣性係数は,電動車の場合,空車の質量の 10%を示す数値とし,制御車及び付随車の場合,空車

の質量の 5%を示す数値とする。

3.3

性能の算出に用いる乗客質量  性能の算出に用いる乗客質量は,次のとおりとする。

(1)

定員質量  定員質量は,表記定員で求める。乗客 1 人当たりの質量は,55kg とする。

(2)

最大乗客質量  最大乗客質量は,最大乗客人員(

2

)

が乗車するものとした質量とする。

(

2

)

座席定員と最大立席乗車人員(座席及び座席前縁に沿う幅100mm の床面を除いた客室床面のう

ち,有効幅300mm 以上及び有効高さ1 800mm 以上確保できる床面の面積を0.1m

2

で除した値。)と

の合計。

3.4

期待粘着係数  期待粘着係数は,式(4)による。

1

.

0

×

W

F

µ

 (4)

ここに,

µ

:

期待粘着係数(%)

F:  電動車 1 ユニット当たりの安定した動輪周引張力又は動輪周制

動力の和 N{kgf}

W:  電動車 1 ユニット当たりの動輪の軸重の和 kN{tf}

3.5

加速度  加速度は,次による。

(1)

加速度を算出する共通的な条件  平均加速度並びに 0 発進 200m 走行時間及び加速度変化率を算出す

る共通的な条件は,

表 による。

表 1  加速度を算出する共通的な条件

項目

条件

列車編成

指定の MT 比率(

3

)

による編成状態

電車線電圧

標準電圧

列車抵抗

3.2

の規定こよる。

荷重

定員質量及び最大乗客質量

車輪径

最大直径と最小直径との平均値

線路条件

こう配 0‰の平たん線の直線区間とする。

(

3

)

電車編成の場合,電動車と制御車及ぴ付随車との比率。ただし,
制御車及び付随車については,JIS E 4001(鉄道車両用語)参照。

(2)

平均加速度の最大値  平均加速度の最大値は,乗客の安全及び乗心地を考慮する。

(3)

加速度変化率  加速度変化率は,始動時,ノッチオフ時などの乗客の乗心地及び安全を考慮する。

3.6

減速度  減速度は,次による。

(1)

減速度を算出する共通的な条件は

表 により,常用最大平均減速度を算出する条件は表 により,非常ブ

レーキ平均減速度を算出する条件は

表 による。

表 2  減速度を算出する共通的な条件

項目

条件

列車編成

指定の MT 比率(

3

)

による編成状態

電車線電圧

標準電圧

列車抵抗

3.2

の規定による。

表 3  常用最大平均減速度を算出する条件

項目

条件

乗客質量

定員質量及び最大乗客質量

車輪径

最大直径と最小直径との平均値

線路条件

こう配 0‰の平たん線の直線区間とする。


4

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表 4  非常ブレーキ平均減速度を算出する条件

項目

条件

乗客質量

最大乗客質量

車輪径

最大直径

線路条件

こう配−3‰の直線区間とする。

(2)

常用最大平均減速度  常用最大平均減速度は,乗客の安全及び乗心地を考慮する。

(3)

減速度変化率  減速度変化率は,ブレーキの立ち上がり時,電気ブレーキ・空気ブレーキの切替え時,停

止時などの乗客の乗心地及び安全を考慮する。

3.7

最高速度  最高速度は,次による。

(1)

最高許容速度  最高許容速度は,主電動機の最高使用回転速度に相当する最高速度とし,式(5)による。

Gr

N

D

V

a

max

min

max

5

188

.

0

 (5) 

ここに,

V

amax

:

最高許容速度(km/h)

D

min

:

車輪の最小直径(m) 

N

max

:

主電動機の最高使用回転速度(

4

)

(rpm)

Gr:

歯数比

(

4

)  JIS E 6101(

鉄道車両用直流主電動機の試験方法)の規定による

(2)

最高運転速度  最高運転速度を算出する条件は,表 による

表 5  最高運転速度を算出する条件

項目

条件

列車編成

指定の MT 比率(

3

)

による編成状態

電車線電圧

標準電圧

列車抵抗

3.2

の規定による。

乗客質量

最大乗客質量

車輪径

最大直径

非常制動距離 600m 以下

線路条件

こう配−3‰の直線区間とする。線路の構造は,特
に規定しない。

(3)

最高均衡速度  最高均衡速度を算出する条件は,表 による。

表 6  最高均衡速度を算出する条件

項目

条件

列車編成

指定の MT 比率(

3

)

による編成状態

電車線電圧

標準電圧

列車抵抗

3.2

の規定による。

乗客質量

定員質量

車輪径

最大直径

線路条件

こう配 0‰の平たん線の直線区間とする。

3.8

定格速度  定格速度は,主電動機の 1 時間定格回転速度に相当する 1 時間定格速度とし,式(6)による。

Gr

Nr

D

V

C

5

188

.

0

γ

 (6)

ここに,

Wr:

1

時間定格速度(km/h)

Nr:

主電動機の 1 時間定格回転速度(

γpm)

D

C

:

車輪の最大直径と最小直径との平均値(m)

Gr:

歯数比


5

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3.9

引張力  引張力は,次による。

(1) 

最大引張力  最大引張力を算出する条件は,表 による。

表 7  最大引張力を算出する条件

項目

条件

列車編成

指定の MT 比率(

3

)

による編成状態

電車線電圧

標準電圧

列車抵抗

3.2

の規定による。

乗客質量

最大乗客質量

車輪径

最小直径

線路条件

こう配 0‰の平たん線の直線区間とする。

期待粘着係数

3.4

の規定による。

(2)

最大動輪周引張力  最大動輪周引張力は,式(7)による。

W

F

µ

10

max

 (7)

ここに,

F

max

:

電動車 1 ユニット当たりの最大動輪周引張力の和(N){kgf}

µ

:

,

期待粘着係数(%)

W:

電動車 1 ユニット当たりの動輪の輪重の和(kN){tf}

(3)

定格引張力  定格引張力は,1 時間定格トルクに相当するトルクを出すときの値で示し,式(8)による。

N

D

Gr

T

F

C

M

2

γ

 (8)

ここに,

Fr:

定格引張力(kN){tf}

T

M

:

主電動機軸トルク(kN・m){tf・m}

Gr:

歯数比

D

C

:

車輪の最大直径と最小直径との平均値(m)

N:

電動車 1 ユニットの主電動機の台数

3.10

定格出力  定格出力は,主電動機の 1 時間定格出力に相当する値で示し,式(9)による。

Pr

P

M

 (9)

ここに,

Pr:

定格出力(kW)

P

M

:

主電動機の 1 時間定格出力(

5

)

(kW)

N:

電動車 1 ユニットの主電動機の台数

(

5

)  JIS E 6101

2.(4)1

時間定格に規定する出力とする。

3.11

こう配起動性能  こう配起動性能を算出する条件は,表 による。

表 8  こう配起動性能を算出する条件

項目

条件

列車編成

指定の MT 比率(

3

)

による編成の場合,電動車 1 ユニ

ットの主電動機をすべて開放した状態とする。

電車線電圧

標準電圧

列車抵抗

3.2

の規定による。

乗客質量

最大乗客質量

車輪径

最大直径

線路条件

一定したこう配の直線区間とする。

期待粘着係数

3.4

の規定による。


6

E 6002-1989

社団法人  日本鉄道車輌工業会  国内規格対策小委員会  構成表  (順不同)

氏名

所属

(

委員長)

湯  川  靖  司

近畿車輌株式会社車輌事業本部

飛  田      勉

工業技術院標準部

川  口  芳  男

運輸省地域交通局

平  野  禎  雄

東日本旅客鉄道株式会社運輸車両部

石  川      栄

東海旅客鉄道株式会社新幹線事業本部車両部

真  野  辰  哉

西日本旅客鉄道株式会社車両部

成  田  有  三

社団法人日本民営鉄道協会

浅  海  總  一

束京急行電鉄株式会社車両部

操  田      浩

阪急電鉄株式会社車両部

小  林  善一郎

帝都高速度交通営団車両部

鈴  木  常  之

株式会社日立製作所機電事業本部

加  川  正  裕

川崎重工業株式会社車両事業部東京設計部

大  熊      碩

三菱電機株式会社 JR 部

田  辺      勝

株式会杜新潟鉄工所大山工場

近  藤  昭  次

日本エヤーブレーキ株式会社車両事業部

関  谷      守

日本車輌製造株式会社鉄道車両本部技術部

漆  原      昭

住友金属工業株式会社

大  手  靖  之

株式会社東芝府中工場

野  口  善  弘

東急車輌製造株式会社本社車両工場

長  田  緊  一

東洋電機製造株式会社鉄道本部技術部

岡  田  安  弘

近畿車輌株式会社車両事業本部設計部

(

事務局)

浅  田  時  則

杜団法人日本鉄道車輌工業会

鉄道部会  車両基本専門委員会  構成表

氏名

所属

(

委員会長)

三  品  勝  暉

財団法人鉄道総合技術研究所

百  瀬      信

運輸省大臣官房国有鉄道改革推進部

小  杉  昭  夫

運輸省地域交通局陸上技術安全部

飛  田      勉

工業技術院標準部

大  川  浩  平

日本車輌製造株式会社鉄道車両本部

大  熊      碩

三菱電機株式会社交通技術部

岡  田  安  弘

近畿車輌株式会社車両設計部

鈴  木  常  之

株式会社日立製作所機電事業本部

鈴  木  光  雄

住友金属工業株式会社製鋼所

寺  山      厳

三菱重工業株式会社機械事業本部

松  隈  道  雄

株式会社東芝交通事業部

丸  嶋  一  休

川崎重工業株式会社車両営業本部

小笠原  静  夫

社団法人日本鉄道車輌工業会

鶴  賀  仁  史

東海旅客鉄道株式会社新幹線運行本部

沼  野  稔  夫

東日本旅客鉄道株式会社運輸車両部

成  田  有  三

社団法人日本民営鉄道協会

橋  本  光  明

東京急行電鉄株式会社交通事業部

松  井  康  平

名古屋鉄道株式会社技術部

森  下  逸  夫

西日本旅客鉄道株式会社車両部

浅  田  時  則

社団法人日本鉄道車輌工業会

(

事務局)

江  口  信  彦

工業技術院標準部機械規格課

牛  島  宏  育

工業技術院標準部機械規格課