東急2020系電力動車組

東急2020系電力動車組（）是東京急行電鐵時代的2018年3月28日投入服務的列車。

這裏是記述、田園都市線用的2020系列車，不是大井町線用的和目黑線用的。

登埸的歷史
因為東京奧運將於2020年舉行，而且東急將在2022年慶祝成立100週年，所以是2020系。這是自2002年5000系投入服務以來16年後的第一款新車型，用來取代老化的8500系。

本車是由綜合車輛製作所横濱事業所和新津事業所製造、東急電鐵的列車首次於新津事業所製造。

2020系列として、田園都市線向けの2020系、大井町線向けの6020系、目黒線向けの3020系の3系列が存在する。

構造

デザインは、多摩田園都市などの「街づくり」を起源に持つ東急電鉄らしさを意識したものとしており、監修は東急線沿線の商業施設のデザインなどを手がけている丹青社が担当した。沿線の街や駅との親和性を高め、利用者に親しみを持ってもらうとともに、「これまでにない新しさを感じていただけるような外観、車内空間」を目指しており、コンセプトカラーに「INCUBATION WHITE」（美しい時代へ孵化していく色）を使用した。先頭車前面から車体側面上部にかけて、導入線区の路線カラーとともに配置されている。丸みのある先頭形状は、やわからみのある顔をイメージしたものである。

車體
列車使用綜合車輛製作所的sustina不鏽鋼車體，是sustina S24系車體（即20米的4門列車）。通過採用激光焊接來減輕車架的重量，車身的重量已經減小到與鋁製車身相同的水平，並且車身外部的焊接痕跡減少，從而提高了水密性。減少側面碰撞的受損，在拐角立柱的橫截面被切成45度的位置上加上了加強筋，在碰撞的情況下會產生使車輛彼此分離的力，並且它可以防止脫皮並減少對客艙的損壞。作為正面碰撞對策，將用於吸收衝擊的蜂窩材料放置在駕駛室的前面，並在先頭車和中廂車之間安裝減震器。

內裝

インテリアデザインは、東急沿線の風景をイメージした座席や照明も含めた車内全体のカラーコーディネートにこだわり、親しみやすさと心地よさを感じるデザインとしている。座席表地には龍村美術織物製のものが使用されている。

腰掛は、2013年以降に導入の5000系の一部車両で採用されたハイバック仕様のロングシートを採用している。車椅子とベビーカーの乗客が利用するフリースペースは各車両の車端部に1か所ずつ（2号車は2か所）設置しており、普通の乗客が利用できやすいように、側面の窓に2段の手すりと妻面に腰当を設置しているほか、車内の床敷物に車椅子マークとベビーカーマークを貼り付けしている。優先席は、先頭車は車端部のフリースペースの向かいに3席、各中間車はそれに加えてその反対側の車端部の両側にも6席設けており、側面から座席の袖仕切を介して妻面までに黄色の帯を付けることで、一般席と区別している。妻引戸の戸閉装置は5000系の重力式から、ゼンマイの力でゆっくりと戻る方式に変更している。また、防犯カメラを各車に2台ずつ設置している。

側引戸の鴨居部には17インチの車内案内表示器を設置しており、停車駅表示案内のほか、行先情報、ドアの開方向情報、乗り換え案内、乗車マナーなどについて表示する。客室扉の内側は、混雑時に扉が開く際に戸袋に荷物などが引き込まれるのを防止するため、素材に表面が滑りやすい素材を採用した。

枕木方向のつり手棒は側面天井部と接続をすることにより、ロールバーの補強構造を構成して、側面衝突に対する車両変形量の抑制を図っている。

天井の客室灯には40 W相当のLED照明を採用したほか、つり手棒の配置変更に合わせて配置の見直しを行い、従来より数を2灯ほど減少させている（中間車は22灯、先頭車は20灯）が、架線停電時に備えて蓄電池からの電力で点灯する予備灯を、中間車では11灯、先頭車は10灯へと増加させている。

列車長室

乗務員室は、前面ガラスの面積を広げて視界の拡大を図っており、主幹制御器はワンハンドルマスコンを運転台中央に配置した。その前方に2つのモニター装置が配置されている。モニター装置はE235系で使用されているINTEROSの導入により、計器・表示灯類などの情報集約を進めており、これにより計器・表示灯類などをモニター装置で表示することが可能となっている。また、現状では相互乗り入れの際に各社の車両においてその機器配置が異なり、乗務員の取扱いの負担が重いことを考慮して、東京地下鉄（東京メトロ）・東武鉄道・西武鉄道の関係者と運転台共通化の協議を行い、それに合わせて相互乗り入れする各社が保有している車両との仕様共通化を行った。その他の乗り入れ線区や本車を導入しない他の東急線の車両の仕様も参考にしている。乗務員が扱う機器ついては、設計完了後にモックアップを作成して、集められた各現業職員との間で取付け高さとボタンの形状と操作感などの検証を行ない、修正している。

主要機器

主制御器は、300系以来となる三菱電機製を採用し、SiC-MOSFETとSiC-SBDを組み合わせた、フルSiCパワーモジュールを用いた2レベル式VVVFインバータ制御装置（MAP-144-15V317形）を搭載しており、1台の制御装置で主電動機4台を制御する1C4M方式としている。高速度域まで多パルスのスイッチングを行うため、主電動機の損失を低減させて省エネルギー性能を向上させており、従来の8500系と比べて半分程度の電力で走行できるようになっている。

主制御器を各電動車に搭載する単独M方式とされるが、M1(A・B)とM2(A・B)はユニットに近い構成となっており、集電装置と高速度遮断器はM1側に集約されている。またSIVはM2に搭載されるが、SIV断流器はM1に搭載されている。

主電動機は、東芝製のTKM-18（東芝形式SEA-446）形全密閉外扇式三相かご形誘導電動機（定格電流108 A、定格周波数80 Hz、定格出力140 kW、定格回転数2,380 rpm）を採用しており、熱交換により冷却を行う方式であるため、メンテナンス頻度の低減が図られている。

制動方式は、回生ブレーキ併用電気指令式空気ブレーキ方式としており、INTEROSの編成ブレーキ力管理システムからのブレーキ指令により、編成全体で応荷重制御・電空協調制御・回生ブレーキを優先する遅れ込め制御を行うことで、省エネルギー運転と空気ブレーキの制輪子（ブレーキシュー）の摩耗量の低減が図られている。

また、常用ブレーキを従来の7段ステップ制御から8段ステップ制御とし、8段ステップは減速度を4.0 km/h/sとすることで、回生ブレーキが安定しない時や雨天時と降雪時などで安定した制動力が得られるようにしている。また、降雪時での減速度低下時のバックアップとして非常ブレーキ時の回生補足機能を新たに追加している。これは、従来の非常ブレーキ作動時には、すべて空気ブレーキで作動して回生ブレーキは使用されないが、この機能では、非常ブレーキ作動時には、INTEROSで減速度の演算を行い、一定の減速度低下が計測された場合には、回生ブレーキを補足で使用するものであり、降雪時でのさらなる安全性を図っている。

補助電源装置は、IGBT素子を使用した3レベル方式の富士電機製（CDA175形）静止形インバータ（SIV）であり、出力は三相交流440 V、260 kVAである。整流装置は補助電源装置とは別に搭載しており、出力は直流100 Vである。また各車に変圧器を搭載しており、出力は交流100 Vである。

電動空気圧縮機は、吐出量は1,750 ℓ /minのドイツ・クノールブレムゼ製オイルフリーレシプロ式（VV180-T形）を採用。潤滑油を使用しないため外部のオイル排出や元空気タンク側へのオイル流出がなく、交換や給油が不要となる。

冷房装置は、三菱電機製CU7080形冷房能力58.14 kW (50,000 kcal/h)を屋根上に1台搭載しており、予備暖房用の6.0 kWのヒータを内蔵している。また、天井部の横流ファン付近にパナソニックとJR東日本テクノロジーが共同開発した空気洗浄装置の「nanoe（ナノイー）」を設置している。東急電鉄の電車としては初めての設置となる。

集電装置は、東洋電機製造製のシングルアームパンタグラフ（PT7108-E）で、上昇検知装置を有する。

戸閉装置は、富士電機製のラック・アンド・ピニオン式のブラシレスモーターを使用した電気式戸閉装置を採用している。戸閉状態では、常に互いの引戸が押し付け合う構造となっており、挟まれたものを引き抜きやすい特性がある。

蓄電池は、5000系と同じく焼結式のアルカリ蓄電池を採用している。5000系が直流100 V・60 Ahと列車無線の非常電源に使用する直流24 V・30 Ahの2種類を搭載していたのに対し、本形式は直流100 V・105 Ahの1種類のみとしている。

台車 

台車は軸箱支持装置が軸梁式のボルスタレス方式空気ばね台車を採用した。5000系などで採用されていたものとは形状が大きく変更され、牽引装置も一本リンク式となる。基礎ブレーキ装置は踏面片押し式のユニットブレーキであるが、付随台車はディスクブレーキが追加されている。なおこのディスクブレーキのライニングは脱着性向上を図るため、UIC（国際鉄道連合）規格に基づいた構造としている。形式はTS-1041（電動台車）・TS-1042・TS-1042A（付随台車）となっている。

駆動装置は5000・6000系と同じく中実軸平行カルダン式だが、電動機の電機子軸と輪軸の歯車駆動軸との間の継手を、CFRP製のたわみ板を使用したTD継手式から、東急としては初採用となる歯車形たわみ軸継手を使用したWN継手式に変更し、高速走行時の信頼性向上を図っている。

車況管理裝置 

列車情報管理装置として、東日本旅客鉄道のE235系等で実績があるINTEROSを採用している。データ通信速度を従来と比べて40倍も向上させたことで、大容量のデータを扱うことが可能で、車両の各機器への伝送のほかにWiMAXによるデータ通信を利用して、車両の各種データを地上システムにリアルタイムに送信して活用することが可能としている。将来的には、各機器のデータを利用して、車両留置時で実施する検査の簡略化や蓄積した車両のビッグデータを分析し、機器の寿命や故障の予知を捉えて適切な時期に必要なメンテナンスを行う状態保全に向けた取組みを進める予定である。

編組介紹

田園都市線向けに製造され、2018年3月28日より営業運転を開始した。ラインカラーは緑色。

扉間の窓上部と妻引戸上部にデジタルサイネージ（液晶ディスプレイによる電子看板）が設置されている。側窓上部のものは、21.5インチサイズの液晶モニターを横に3つ連続配置しており、3画面で一つの連続した画面のように使用することができる。

田園都市線及び直通運転先である東京メトロ半蔵門線と東武伊勢崎線・日光線で運用するため、半蔵門線及び東武線の保安装置と無線装置も内蔵している。

デジタル無線に対応するため、屋根上の列車無線アンテナ（逆L形）は各車2本となっている。なお当初は片方が準備工事のみであった。

第一編成の2121Fは総合車両製作所横浜事業所にて落成し2017年11月28日から30日にかけて逗子から長津田まで甲種輸送され、2017年11月30日に長津田検車区にて報道陣に公開された。

2130編成以降ではラッシュ時の乗降時間短縮を図り、4・5・7号車のドア間の座席を7人掛けから6人掛けに減少させ、ドア横に38 cmのスペースを確保している。

編成表

圖例
 ＜＞：集電裝置（單臂集電弓）
 VVVF：（VVVF裝置/1C4M）
 SIV：補助電源裝置（逆變器）
 CP：電動壓縮機
 BT：蓄電池
備註
 車輛編號為2021年4月1日時適用
 ※2126F・2127Fはデハ2320欠車で落成、6020系デハ6320を長津田にて改造の上組み込み
甲種時未完工車，6020系從Q seat車中抽出。

編組沿革

列車運用 

2018年3月28日に2020系3編成が営業運転を開始した。運用開始半年間は前面貫通ドアに東武直通非対応を示すKマークが貼られており、東武線への直通乗り入れは行っていなかったが、同年10月1日から2121Fと2122Fが東武線への乗り入れを開始し、久喜駅・南栗橋駅 - 中央林間駅で運行されている。2017年度に3編成が製造され、2018年度と2019年度は6編成、2020年度は5編成が増備されている。2021年度は9編成が導入される予定。

車體裝飾

本系列は運行開始当初、デビューマークを付けて運行していた。
2020年9月8日より、2020系2130編成に「SDGsトレイン 美しい時代へ号」と称したラッピング電車が運行している。当初は1年間を目処に運行する予定であったが、2021年8月26日に1年間延長運行することが発表された。

註釋與參考資料

註釋

參考資料 

東急電鐵車輛
使用sustina技術製造的鐵路車輛
綜合車輛製鐵路車輛
1500伏直流电力动车组
日本電力動車組