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東京メトロ、SiC採用の補助電源装置で銀座線車両を省エネ化

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東京メトロ、SiC採用の補助電源装置で銀座線車両を省エネ化

東京メトロは、環境配慮型の銀座線新型1000系車両を6月より順次追加導入すると発表した。さらに今回導入する車両では、SiC(シリコンカーバイド)を採用した補助電源装置を世界で初めて本格導入する。

銀座線1000系車両は、騒音・振動の少ない操舵台車や従来より消費電力量の少ない永久磁石同期モーター(PMSM)、LED照明などを採用し、環境負荷低減を実現した車両。今回は、この車両は平成24年4月に運行を開始した第1編成に引き続き導入されるもので、平成25年度には11編成66両を導入し、平成28年度までに銀座線車両を全て1000系車両に置き換える計画だ。

また、今回、車内空調装置や照明などに使われる電力を供給する補助電源装置に世界で初めてSiC半導体素子を使い、装置の小型・軽量化、省電力化、低騒音化を図った。

今日、世界で幅広く使われている電力用半導体はSi(シリコン)を素材としたものが主流だが、Si半導体の大幅な性能向上は難しくなってきているといわれている。そうした中で、半導体の性能向上のために注目を集めている素材のひとつに、SiC(シリコンカーバイド)がある。SiC半導体を鉄道車両に採用すると、電力ロス軽減による省エネ化や、装置の大幅な小型・軽量化ができるメリットがある。

今回導入するSiCを採用した鉄道車両用補助電源装置は、三菱電機が製品化したもの。Siを用いた同社従来製品と比べて、装置の電力損失を約30%低減、体積を約20%低減、質量を約15%低減、また、出力電圧波形のひずみ率を約35%改善し、変圧器の発生する騒音を約4dB低減させた。

補助電源装置の仕様概要は、入力電圧が直流600V、主回路方式が2レベル方式電圧型PWMインバーター、定格容量(出力電圧)が140kVA(AC200V、AC100V、DC100V、DC24V)で、自然冷却方式を採用している。

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