山陽電気鉄道5000系電車

概要

神戸高速鉄道の開業に備えて導入された3000系（3000系・3200系・3050系）は、1964年から1985年まで22年の長きにわたり、合計133両が製造された。この3000系は山陽電鉄の主力車両として増備が進み、老朽化した旧性能車700・250・820・850形の置き換えにも充当された。
1986年時点では2700系3両、300形8両、270形15両の3形式26両の旧性能車が残っていた。また、国鉄分割民営化により山陽本線が従前にも増して強力なライバルになることが予想され、車両冷房化を含めた接客レベルの向上を図ることで乗客の逸走を防ぐことが営業政策上強く求められた。
旧性能車の全面置き換えのため、3000系以来22年ぶりのフルモデルチェンジ車として登場したのが5000系であり、1986年に3両編成7本の計21両が製造された。以後、5000系は1995年までに合計60両が製造された。

車体

車体は3050系アルミ車に引き続き、川崎重工業が開発したアルミ合金大型・薄肉中空押出形材を自動溶接で組み立てる方式を引き続き採用する。
前面のデザインは3000系から大きく変更され、運転台側は高運転台構造を継承したものの、車掌台側は前面窓寸法を下方向に拡大して左右非対称となり、車両番号は運転台下部に表示された。併せて前照灯を角型シールドビーム2灯に変更のうえ貫通扉直上に配し、行先表示器は運転台窓上に、種別表示器は車掌台窓上にそれぞれ移設、運転台下部も含めてブラックフェイス処理を施すとともに大型窓ガラスで一体化した。
19m級3扉車で、幅1,300mmの両開き扉を備える。側窓は扉間部3連、車端部2連の大型ユニットサッシを採用し、開口部分は上段下降、下段固定式となっている。運転台付き車両の窓配置が運転台の奥行きを確保するために左右で異なっているが、3000系と比較して乗務員室の奥行きを拡大したため、運転台側は3000系にあった乗務員扉と客用扉の間の戸袋窓が省略されており、車掌台側も3000系の乗務員扉と客用扉の間にあった二段窓は戸袋窓に変更されている。
車体断面も変更されており、3000系で設けられていた車体裾部の丸みが省略されたことから、全体として直線的となっている。車体の扉は3000系3076編成以降と同様に客用扉をステンレス製、乗務員室扉をアルミ製としている。
側面の赤帯はドア部分も含めて幅300mmとされ、乗務員扉から前頭部の帯は側面より太くされて警戒色の役割を与えられた。この警戒帯は、5020編成以降は貫通路に近づくに従って帯の下辺が下がって幅が広くなる、V字状ラインに変更されている。
接客設備については、当初、中央扉を境とする集団離反式固定クロスシートが採用された。扉間にはバケットタイプの固定クロスシートを設置するが、車端部にはラッシュ時対策として従来と同様のロングシートを配した。クロスシートの最前列の前には座っている乗客と立席客を仕切り、乗降を円滑にするためのスタンションポール代わりのパイプが荷棚付近まで立ち上がっている。
この仕切は座席配置を見直し、転換クロスシートに変更された5020編成以降は、パネルクッション付の衝立に変更されている。
化粧板は3066編成以降と同様に大型のFRP樹脂一体成型品を採用する。また、蛍光灯には3000系1次車以来、久々に樹脂製グローブが設置された。
冷房装置は、3050系で採用された集約分散式に代えて全車とも集中式のCU-71Sが搭載されている。
運転台は山陽初のデスク型を採用、マスコン・ブレーキはツーハンドルながら前後操作式に変更された。また、ボタン式の電気笛が運転台デスクに設置され、本形式以降の山陽電鉄の新製車で標準装備されている（空気笛は従来と同様の足踏み式）。

主制御器

制御器は回生ブレーキ付きの界磁添加励磁制御を採用、主制御器は1C8M方式の富士電機KMC-301がM車に搭載された。この制御方式は当時の国鉄で省エネの切り札とされたもので、主電動機に直流直巻電動機が使用可能な利点があり、5000系では3000系と同じ主電動機の使用により共通化が図られた。
回生ブレーキが可能な方式として、他に界磁チョッパ制御やVVVFインバータ制御の採用も検討されたが、前者は複巻電動機を搭載する必要があり、後者は他社での本格的な採用例も少なく時期尚早と判断されたことから、いずれも採用を見送られた。

主電動機

交換部品の統一・保守の共通化を重視し、3000共通の三菱電機MB-3020S（端子電圧375V時定格出力125kW）を採用した。1次車には新品が購入され搭載されたが、2次車以降の一部は新製費用抑制のため、2000系の廃車で発生したMB-3037を活用して他車種の主電動機を換装し、玉突きで捻出された中古品のMB-3020Sを流用して搭載している。この過程では、3000形の3200形への改造や、2300系の一部の主電動機のMB-3037への換装等が行われた。
駆動装置もWNドライブが継承され、歯車比も3000系と同一の82:15 (5.47) となった。

台車

台車は、初期車は円筒案内式ダイレクトマウント空気ばねの川崎重工業KW-35B（Mc・M用）・KW-36B（T・Tc用）を装着した。3050系3066F以降で採用されたKW-35・36Aを設計変更したものである。5020編成以降の増備車では、新設計の軸梁式である川崎重工業KW-93（Mc・M用）・KW-94（T・Tc用）に変更された。
1986年8月竣工の5012編成では、当初は軸梁式ボルスタレス台車のKW-73（Mc・M用）・KW-74（T・Tc用）を装備して落成、約4年間の試用の後、5018編成（KW-35・KW-36A装備）との間で台車交換が行われた。5018編成は1991年の6両編成化の際にKW-93・KW-94が新製され、再交換が行われている。山陽電鉄では自社線山陽塩屋付近の急曲線通過性能などの事情から、ボルスタレス台車の正式採用は見送られた。

集電装置

パンタグラフは、製造当初は在来車の廃車で余剰となったPK-55菱枠パンタグラフが流用された。3050系と異なり集中式の冷房装置を採用したため屋上にスペースに余裕があり、3000系以前と共通の菱枠パンタグラフを使用可能となった。

ブレーキ

ブレーキは山陽初となる電気指令式ブレーキのHRDA-1が採用された。従来のHSC-D電磁直通ブレーキでは、直通管・非常管・元空気だめ管の3本の空気配管とブレーキ電磁弁回路を引き通す複雑な構成であったが、HRDA-1は4本の指令信号線と1本の空気配管を引き通すことで簡潔かつ応答性の高いブレーキシステムを構成するものである。

補助電源・空気圧縮機

補助電源については冷房化以降の3000系および3050系の構成を踏襲し、5000形 (M'c) および5200形 (M') に120kVA級のGTOサイリスタ素子による静止形インバータと蓄電池を、5600形に予備として6kVAのMG-303電動発電機を搭載し、空気圧縮機はHS-20（直流電源駆動）を5000形 (M'c) と5600形 (Tc) に搭載するのが基本である。
ただし、5000系のみで6両編成化された編成については電動車ユニットが編成中に2組存在し、補助電源装置もそれぞれに搭載されていていずれか一方が故障しても運転が続行可能となるため、6両編成化時に5600形の一部は当初搭載していたMGを撤去している。
5030系の5230・5250形を組み込んだ6両編成に使用される5602 - 5605については、5230・5250形が補助電源装置を搭載しないため、これらを増結して6両編成化した際にMG-303を5630形と同じ出力170kVAのIGBT素子の静止形インバータ・富士電機CDA963へ交換している。

転換クロスシート化

6両編成運転の開始後、4次車として5500形5510・5511が1993年11月に増備されたが、これらが竣工する直前の同年9月に5016編成と5018編成のうち5016 - 5019・5608・5609の計6両の固定式クロスシートが転換式クロスシートに交換された。
この6両から取り外された固定式クロスシートは3076編成・3078編成のクロスシート化に活用され、6両編成の検査入場時や事故時などに3両編成併結の6両編成として運用された。5次車登場直前の1995年3月には5014編成に対しても転換式クロスシートへの改造を実施、発生した座席は3074編成のクロスシート化に活用されている。

直通特急対応

1998年の直通特急運転開始に合わせて、5000系に直通特急運用への対応工事が施された。
阪神と山陽で異なる連結器（山陽は密着自動式、阪神はバンドン式）を非常時に連結するため、偏差アダプターが5500形の床下に搭載された。また、運転台マスコンハンドルのデッドマン装置解除機能の追加、列車種類選別装置や車掌台側への補助標識受の設置も行われた。なお、5000系では4両編成2本（5000・5002編成）にも検査・事故時の予備車として6両編成車と同様の対応工事が実施されている。
2001年3月のダイヤ改正による直通特急の大幅増発に先立ち、クロスシート車の6両編成を増備した。4両編成の5000系4編成に5030系中間車2両を増備して組み込み、山陽の乗り入れ対応車は5000系単独車が6編成36両、5000系と5030系の混結車が4編成24両、5030系単独車が2編成12両の計72両となった。
5000系4両編成への5030系混結対応は5004・5006・5008・5010の4編成に対して行われ、補助電源装置や空気圧縮機などの置き換え等を行っている。
5030系は5000系との混結が可能であり、5000系の編成へ5030系車両を増結して6連化する計画は1999年度から存在した。2001年3月ダイヤ改正での直通特急増発による所要車両増をきっかけに増結が実行に移されることとなった。

ロングシート化

阪神本線内では朝ラッシュ時に阪神梅田方先頭車が混雑するため、2014年度から2015年度にかけて、通常4両編成で運用する5000編成・5002編成を除く6連10本の阪神梅田方先頭車（クモハ5000形）の座席がクロスシートからオールロングシートに改造された。またスタンションポールを設置するなど安全性を高めている。

阪神・淡路大震災

1995年1月17日に発生した阪神・淡路大震災では、発生時5022編成が上り阪急三宮行き特急として神戸高速鉄道大開駅付近を走行中で、トンネルが崩落した大開駅は間一髪のところで通過していたものの、全車軸のうち3軸が脱線し、また架線破断のため4基すべてのパンタグラフが破損して同駅東側に停止した。車体に大きな被害はなく、脱線復旧後新開地駅に引き上げ、地下線内の狭いスペースの中で検査とパンタグラフの換装が実施された。このほか5018編成が新開地に取り残されており、高速神戸駅に取り残されていた3070編成とともに、同年2月6日の高速神戸 - 新開地間の復旧後は同様に同区間に取り残されていた阪神5131形5131編成・5139編成の2編成と併せて新開地 - 阪神本線三宮間の運用に充当され、復旧区間の拡大に伴って岩屋駅、西灘駅へと運行区間を延長した。
特に5018編成と5022編成は4両編成であった残り3本とは異なり、収容力の大きな6両編成であったことから輸送力の確保に貢献、同年6月1日の花隈 - 阪急三宮間の復旧以降は阪急線内への乗り入れも再開した。6月下旬には阪神本線も全線復旧したことから、運行区間も新開地 - 六甲・大石間と東側は旧に復したが、肝心の西側は大開の駅施設が崩落したことから復旧が8月13日までずれ込み、これらの編成は復旧前夜になってようやく山陽線内に引き上げられた。それまでの運用中は洗車ができないため、新開地・高速神戸両駅の停車時間中（4分間）に検車係員が化学ぞうきんで順次車体を拭いていく等の対応をとった。
このほか、地震発生当時山陽須磨駅に停車していた5016編成4連は、揺れのためホームと車体が接触し損傷を受けている。山陽須磨駅付近の線路も被害を受け走行不能となっており、5016編成は須磨寺 - 山陽須磨間の復旧が完了した4月8日（営業運行再開の前日）に至って東須磨車庫に収容された。
また、震災の前後には6両編成運用の増強のために5次車の製造が進められていたが、震災の影響によって竣工が6月にずれ込んだ。

運用

5000系は1986年7月10日から営業運転を開始した。営業運転開始前に試乗会が実施されたが、1日1往復2日間の予定に対して応募者の数が当初予想を大きく上回ったため、急遽1日3往復2日間に変更されるほどの評判の高さであった。
当初は計画どおり本線、網干線の普通運用に充当された。登場翌年の1987年には3000系の代走で特急運用に充当されたほか、早春の観梅シーズンに運転されていた網干線直通の臨時特急である「観梅号」にヘッドマークを掲出して充当された。
1988年には5000・5002編成を4両編成化、ラッシュ時を避けた限定運用ながら、特急での運用を開始した。また、同年8月から5000編成が車内広告の代わりに沿線小学校の児童の絵を掲出するようになり、「クレヨン号」のヘッドマークを掲出して運転されるようになった。
1991年4月の明石周辺の連続立体化工事完成を機に、山陽電鉄では特急を6両編成で運行することとなった。山陽電鉄車両による6両編成での営業運行は初めてであるため、データ収集のための試運転も行われた。当初は夜間が主体であったが、1989年10月24日には初の6両編成による昼間試運転が東二見 - 霞ヶ丘 - 高砂 - 東二見間の各駅間において実施され、5016編成と5018編成の3両編成を2編成組み合わせた編成が充当された。
1998年2月、山陽姫路と阪神梅田を結ぶ直通特急の運行が開始された。一方、阪急神戸線への乗り入れ運用が六甲から三宮までに短縮され、阪急線内に本系列が入線する機会は減少した。
2016年3月より阪神特急の運用が誕生。同年1月現在、本系列は60両が在籍し、5030系2次車8両を含む6両編成が10編成は5030系と共通運用で、直通特急や特急を主体に運用され、4両編成のまま残された2編成は3000系・3050系4両編成と共通運用で、S特急や普通運用を中心に運行されている。