台铁EMU300型电力动车组
台铁EMU300型电力动车组是一款属于台湾铁路公司（原台湾铁路管理局，略称台铁或台铁局）的交流电中长途用电力动车组，同时也是台铁第3款以自强号名义行驶的电力动车组。EMU300型引进的目的是台铁为了提升客运上的需求，并解决EMU100型运量上的不足，1988年自意大利米兰工业制造公司购入，总数8组24辆的列车于1989年9月2日投入运营[N 1]。
| 台铁EMU300型电力动车组 | |
|---|---|
 EMU300型自强号在彰化车站 | |
| 概览 | |
| 类型 | 电力动车组 |
| 原产国 |  意大利 |
| 制造 | 意大利米兰工业制造公司 |
| 产量 | 8组（EMU301—EMU308） |
| 车辆总数 | 24 |
| 制造年份 | 1988年－1989年 |
| 投入运营 | 1989年9月2日（35年84天） |
| 退出运营 | 2021年11月26日（2年365天） |
| 报废 | 2023年9月12日（1年74天）[1][2] |
| 主要用户 |  台湾铁路管理局 |
| 技术数据 | |
| 列车编组 | 3辆编组（M/T比：2M1T） |
| 车辆长度 | 20,000mm |
| 车体宽度 | 2,880mm |
| 车体高度 | EP车：4,170mm 其它：3,880mm |
| 轴重 | 13t |
| 轨距 | 1,067mm |
| 转向架 | SOCIMI制 14-TW-N-SB型空气弹簧转向架（原装采用） ADtranz制 P3-22 a/b（EMC/EM车）/ T3-22 a/b （EP车）型空气弹簧转向架 |
| 车体材质 | 耐候性钢 |
| 车辆定员 | 驾驶电动机车：EMC车：40／EM车：44位 电源动车（EP车）：52位 |
| 运营速度 | 130km/h→120km/h |
| 设计最高速度 | 130km/h |
| 起动加速度 | 2.16 km/h/s |
| 受流制式 | 交流25,000V（60Hz） （架空接触网方式） |
| 受流方式 | 单臂式集电弓 |
| 传动方式 | 交-直 |
| 牵引电动机 | BRUSH制 TM2101型直流串激电动机 |
| 电动机功率 | 116kW |
| 牵引功率 | 928kW／1243hp |
| 传动比 | 65：14 |
| 控制装置 | 斩波器、晶闸管电桥整流器（SCR） |
| 驱动装置 | 吊挂式传动 |
| 制动方式 | Westinghouse Air Brake 制 电气指令式空气制动 电阻阻力制动（已停用） |
| 安全防护系统 | AWS、ATS-SN、ATS-P、ATP |
概要
1980年代中期自强号座位利用率超过100%，而台铁为了提升客运运量上的需求，并解决EMU100型运量上的不足，并且辅助输运旅客。台铁在1986年引进了33辆EMU200型电力动车组，原本预期将由意大利Socimi中标，然而该案最后由南非UCW抢标，导致意大利 米兰工业制造公司[注 1]提出抗议，于是台铁以1986年的年度预算，再度向意大利米兰工业制造公司订购了8组共24辆的EMU300型电力动车组[B 1]:100[B 2]:26[O 1][O 2][O 3]。
1988年开始EMU300型列车由米兰工业制造公司位于米兰的工厂进行列车设计与承造，外观与EMU200型类似，一共生产了8组共24辆，到了1989年EMU300型最后一批车辆运抵台湾之后，米兰工业制造公司无预警倒闭，导致后续补料不易，使得EMU308编组当作器官车[注 2]，一直到后续零件补料后，才逐渐获得改善[B 3]，列车开始进行验收以及试运行之后，并于1989年9月2日的改点中投入运营，而EMU300型成为第3款自强号电力动车组[B 1]:100[O 1]。
EMU300型最初运营时曾创下台北到高雄不到4小时的行车记录（1019次3小时47分，经海线仅停靠台南），后来E1000型推拉式自强号行驶北高的最快一班车也须要花上3小时49分（1021次，经山线沿途停靠板桥、台中，为前述1019次之演进）的时间，运营速度在当年没有列车自动保护系统（ATP）的年代可达到130km/h（但当时台铁规章的EMU速其限速仍是120km/h，严格来说是超速行驶）[B 4][B 5]:56。后来由于米兰工业制造公司倒闭，加上长期间超过营业限速行驶；引进后数年，转向架即破裂而需要时常补强，而且后来也有机电系统过热情形，需限速105km/hr行驶[B 6][B 7][B 8]。因此推拉式自强号引进后运用改为中短程为主、并取消原有台北高雄长程运用（仅于2002年春节期间以加班车姿态行驶松山高雄），并新增北部区间的“通勤自强号”运用[B 1]:100[O 1]。
1997年EMU300型逐步更新转向架由唐荣铁工厂负责，改装用Adtranz所生产的3系列（Series 3）转向架，并于2000年左右更新完成，时速恢复至120公里。开始于周末投入刚完成电气化的宜兰线使用。2001年，由本型车所开行的1024次自强号由松山延驶至苏澳站，每日行驶宜兰线。2003年时则因为SARS而取消通勤自强号运用[B 1]:100[B 5]:57[O 1]。
然而EMU300型历经30余年的使用，动力总成及各组件已逐渐老化，车辆状况较差，为减轻车辆负担，截至2021年4月前，EMU300型仅剩一天一往返行驶至彰化的运用（周日会延驶至斗南），并且安排行驶坡道较少的海线[B 5]:59-60。 因2021年4月中旬时，此型车10天内连续发生3次故障事件，故自4月21日起，原由此型车行驶之班次全数变更为推拉式自强号并进行特检，直到此型车解决车况问题后才会再次行驶[N 2]。
2021年11月19日，EMU300型回归行驶正班车，固定周五行驶159次以及140次（159次也同时在11月19日起改为周五行驶）。
2021年11月26日，EMU300因车况不佳再度停用，159次以及140次再度改为PP编组行驶。
2022年1月21日为了配合驾驶员训练开行8794次七堵至寿丰试运行，也是本型车首次行驶进花东地区。
外观及车体设计
EMU300型列车与EMU200型列车的外型相似，不过外型较为方正，最明显的差异在车头较为倾斜；乘降门配置上，驾驶电动机车仅于一端设置上下乘降门，靠驾驶室侧则设置安全门[B 9]:46。为了冷却机电系统，在动车有空气进气口的设计，后来引进的通勤电力动车组皆采用相同设计[B 1]:101。EMU300型的电动机车车顶上有三个突起物，两端为阻力制动用电阻器，中间的则为两部紧临的空调机。此外为了节省换目的地的亚克力板的时间以及避免乘客搭错车，在车头与乘降门上方设置了车头终点显示器（Destination Sign，简称DD）以及车侧终点显示器（Destination Indicator，简称DI）[O 1]，而在改造乘降门的同时改为与DR3100型内燃动车组同型的3色发光二极管（LED）显示幕，并将车头上的卷布式线路牌移除。为了能够让乘客快速上下车，动车的乘降门设置在车体的末端，而无动车的乘降门则是前后两端皆设有乘降门，最初使用手动折页门[O 1]，在2008年开始逐渐将乘降门改为滑塞式电动门，2012年已全面改装完毕[O 4]。
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EMU300型的驾驶室 -
EMU300型的乘务室 -
EMU300型的乘降门
规格与构造
受电弓及高压设备
EMU300型的受电弓采用英国Brecknell Willis所制的单臂式受电弓，受电弓设置于EP300型电源动车上，安装的方向与EMU200型相反。列车所需用电经受电弓导入后，通过真空断路器再经高压穿套导入EP车下的主变压器的一次侧，经降压后二次侧655V交流电在传递到EMC及EM车的牵引整流器进行整流后供牵引电动机用电[B 9]:37。
牵引电动机及控制装置
EMU300型的车辆控制机电系统采用英国布拉许牵引（Brush Traction）拉夫堡厂所制造，控制装置使用斩波器（Chopper），主要变换装置采用晶闸管电桥整流器电子卡设备，将来自主变压器二次侧655V交流电转为直流电送进牵引电动机，控制原理为透过晶闸管整控电桥点弧控制相位角，当相位角越大，输入至牵引电动机的直流电越大，可使牵引力增加。一辆动车厢单一转向架设置2具牵引电动机，驱动装置采用吊挂式传动[O 5]，牵引电动机采用功率116kW的直流串激电动机，EMU300型的总输出功率比EMU200型较低，总输出功率为928kW（相当于1243hp），EMU300型的牵引电动机于低速段牵引力较大，因此列车的加速能力比起EMU100型与EMU200型较佳，列车的设计最高时速可达到130km/h，EMU300型同时设置牵引力控制以及速度自动控制，借由行车计算机进行优化控制，不过由于加减速的弧度太大，以及机电系统经常故障的缘故，后来电门控制方式一律采用牵引力控制，并且将最高时速降至120km/h[O 1][B 10][B 9]:37-39。
受流系统
车内的冷气及照明电源由EMC及EM车下的电动机交流发电机组〈MA-set〉供应[O 1]。电动机交流发电机组由主变压器输出的电源带动，其发出的电力除供应冷气照明外，车辆控制系统、电瓶及部分设施也可由110V及24V充电器供应。交流发电机组容量为110KVA，发电机电动机转速为1800rpm，输出交流三相440V、145A电力，于EMC及EM车交流发电机组均正常运作下，可进行跨组转供支援临组车之电力[B 9]:42。
散热系统
EMU300型的机电系统及交流电动机发电机组散热方式为使用鼓风机进行强制风冷散热，鼓风机为启动后常时运行，有效解决EMU100型机电系统采用自然风冷造成散热不良过热的问题。至于主变压器散热方式为油浴强制风冷式，原理为使用散热油来进行主变压器本体降温，流经变压器的高温散热油利用油泵送入凉油器由鼓风机进行风冷降温，冷却后再送入变压器，完成散热循环[B 9]:36。
转向架
EMU300型的转向架采用最初采用米兰工业制造公司所生产的14TW-N-SB型空气弹簧转向架，轴距2410mm[注 3]，轴弹簧采用德国Clouth橡胶厂（Clouth Gummiwerke AG）的橡皮弹簧制品，空气弹簧采用了德国马牌轮胎（Continental AG）的制品，为了防止车辆产生蛇行而装设了车厢减摆器[O 6]。由于1993年EMU300型接连发生出轨事故，后来进行特别检查后，发现转向架横杆及制动缸均出现裂缝，考量到了安全性问题，台铁因此将EMU300的运行速度限制在105km/hr以下，最后考量到当时EMU300车龄仍低，最后于1997~1998年间全面更换为ADTranz公司生产的3系列（Series 3）转向架，外观与TR-52/54型转向架类似，空气弹簧则采用日本制之产品，也设有抗摇杆装置，动车使用P3-22a/b型转向架，而无动车使用T3-22a/b型转向架（a型为设有停留制动缸，b型则无），全面更换转向架后EMU300型的运营速度才又回到120Km/hr[B 9]:40-41。
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EMU300型原厂14TW-N-SB转向架 -
EMU300型改造使用的ADTranz Series 3转向架
制动器系统
EMU300型的制动系统采用西屋空气制动[注 4]制造的电气指令式制动系统[O 1]。由于本型车设计具备有速度自动控制功能，因此设有阻力制动设备，若实际车速高于电门把手设定之速度，控制系统将会让电动机产生反电动势进行减速，将动能转换成电能再传递至车顶电阻器变换成热能自然散失。且阻力制动与空气制动设有电空协调机制，如阻力制动力不足时，会经微机系统判断所需空气制动力，自动加入空气制动使列车可获得更大的减速力，不过后来考虑到了车辆长久使用及维修问题，自动速度控制及阻力制动全面停用，使的EMU300减速时完全使用空气机械摩擦制动器[B 9]:41。
保安装置
EMU300型电力动车组的铁路安全装置最初装设自动列车警报装置（AWS）以及自动列车停止装置（ATS-SN以及ATS-P），后来发生多次列车事故，台铁在2006年引进庞巴迪制的列车自动保护系统（ATP）[N 3]，相当于欧洲铁路交通管理系统等级一规范[注 5]，并且加入行车无线电话，将原有的自动列车警报装置移除[B 9]:42-43。
客舱设备
EMU300型与EMU200型客舱设备相同的地方在行李架下方座椅上方设置了冷气个人出风口以及阅读灯，而不同的地方在于依照车厢的不同，动车使用绿色行李架，无动车使用橘色行李架。车厢通道设有公共电话（已拆除）。座椅采用回转式坐卧两用椅，以每行2+2的4排坐配置方式，在引进初期座椅的绒布与行李架相同，依照车厢的不同动车使用绿色绒布，无动车使用橘色绒布。车厢的装潢设有壁毯以及地毯，车窗的窗帘采用米色窗帘，而后来车辆改造后座椅统一使用深蓝色绒布，并且将不易清洁的壁毯全面移除，窗帘改用绿色系的窗帘。为了保持车厢内的温度，列车的通道门采用了红外线感应式自动门，但是极易故障、反应过于灵敏，逐渐在2008年改造后改为触碰式开关[O 1][B 9]:48-50。
列车的厕所设置在动车，原本厕所采男女分离式，并采用药水循环式，行驶过程当中不断使用的缘故容易发生恶臭，因此台铁最后决定将车内的厕所改装真空循环式，并将男性厕所改造成机械室[B 9]:51。
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EMU300（EP300）型无动车的车厢 -
EMU300（EM或EMC）型动车的车厢
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形式说明与编组方式
编组体系
EMU300型一组固定为3辆编成一组，与EMU200相同，动拖比为2M1T，平时3组9辆编成运行，最多可5组15辆编成做总控制运行，编组车辆分别是驾驶附车长室电动机车50EMC300型（50EMC301—308）、电源动车50EP300型（50EP301—308）以及驾驶电动机车50EM300型（50EM301—308）[O 1]。
- 50EMC300型
- 驾驶电动机车，车头面向台北方向开始连结编组。设有车长室、方向幕的控制装置与哺乳室。车厢尾端设置厕所以及乘降门，车顶上则设有电阻器，共8辆（编号50EMC301－308号）。
- 50EP300型
- 电源无动力中部车厢，车顶上设置受电弓，车底下设有变压器，车体两端皆设置乘降门，共8辆（编号50EP301－308号）。
- 50EM300型
- 驾驶电动机车，车头面向高雄方向连结，车厢尾端设置厕所以及乘降门，车顶上设有电阻器，共8辆（编号50EM301－308号）。
- 编组方式
EMU300
←（逆行）方向 （顺行）方向→
| ||||
| 车厢编号 | 1、4、7、10 | 2、5、8、11 | 3、6、9、12 | |
|---|---|---|---|---|
| 受电弓 | ＜ | |||
| 形式 | 50EM300 （Mc） |
50EP300 （T） |
50EMC300 （Mc） | |
| 其他设备 | WC,长 | WC,长,B | ||
| 安装机器 | CONT、MA-set | VCB、Mtr、CP | CONT、MA-set | |
| 座位数 | 44位 | 52位 | 40位 | |
车辆改造
第一次改造
EMU300型在1993年中期连续2日相继在竹北跟新竹出轨后[B 11][B 12]，台铁全面检查EMU300型的转向架后发现，制动缸与架框出现裂缝，经过几次修补后并无好转，因此暂时停用几组EMU300，台铁考虑14TW-N-SB型转向架的安全性不足车龄尚轻仍有改造空间。而因此在1997年将EMU300型交由唐荣铁工厂进行转向架的改造（同时期装用TR-53“14TW-N-SBU”的莒光号客车先后也改换成TR-54型转向架）[O 7]，使用ADTranz公司生产的3系列（Series 3）转向架，轴弹簧采用雪佛龙制橡皮弹簧，空气弹簧采用日本制，动车箱使用P3-22a/b型转向架，而无动车箱使用T3-22c/d型转向架[O 8][B 13]。原有的14TW-N-SB型转向架一组展示在苗栗铁道文物展示馆[O 6]。
第二次改造
由于乘客因为乘降门没关造成摔出车外的意外事故频传[O 9]，台铁计划将列车车厢逐步更新，提升服务质量[O 4]，于2008年中起陆续交由中钢机械秦阳机械公司（秦阳铁工厂）进行改造。主要将旅客用上下乘降门由2阶阶梯手动折页门（夹链门）改为单阶滑塞式自动门，但是安全门牵涉到车内的设计变更故并未改造。以及将车侧终点显示器由原先卷帘式线路牌更换为LED显示幕（行先板），位置并从乘降门上方移至车体中段上方。另也将车厢走道门由原本极易故障、反应过于灵敏的红外线感应变更为触控式感应[B 9]:51-53。
第1组EMU301于2008年12月2日改造完毕，同时第2组EMU302也进厂开始改造[O 10]。第3组EMU306则于同年12月26日进厂改造[O 11]，第4组EMU308于2009年进行改造。
2010年，已有EMU301、EMU302、EMU306以及EMU308等4组车已改造完成，但后来因与DR3000型内燃动车组改造案撞期加上改造工厂南迁南州，且改造车组的DI系统运作不稳定，使得最后4组车（EMU303、EMU304、EMU305以及EMU307）改造作业被迫暂时中断[O 12]。
2011年，因DR3000型内燃动车组改造案已完成，使得最后4组的车改造作业得以恢复进行，首组车EMU305于同年6月14日回送至高雄，隔日6月15日回送至位于屏东南州车站旁的秦阳铁工厂进行改造，于2011年9月改造完毕，随后EMU304亦于2012年1月改造完毕，最后两组EMU303及307则已于2012年3月19日完成改造并由R21牵引北上，至此8组EMU300型已全数改造完毕并恢复正常运营[B 9]:51-53。
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单阶滑塞式电动门（开启） -
单阶滑塞式电动门（关闭） -
三色LED式旅客信息显示器（行先板） -
三色LED式旅客信息显示器操控板（行先板控制器）
第三次改造
2015年下半年开始，EMU300型陆续回送至大湖车站旁之煜翔机械，将EMC车的部分客舱空间改造并增设哺集乳室，导致逢周五、周日七堵—斗南间原以EMU300型行驶之119次、126次由推拉式自强号代打。目前已全数改造完毕，被代打之车次运用改回原EMU300型行驶[B 9]:54。
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EMU300型电力动车组之EMC车厢增设哺集乳室（2016年2月27日）
无阶化改造
因未来将引进EMU3000，所以台铁局计划将本型车除役，故未办理无阶化改造。
观光列车改造
原预计改装为山岚号列车[N 4]，并且预计2022年投入运营，但后来由于2021年4月起10天内发生3起事故，已被台铁局列为优先除役车辆，将改由EMU500进行改造[N 5][3]。
运用方式
重大事故
图片集
备注
- ^ 米兰工业制造公司（意大利语：Società Costruzioni Industriali Milano），简称Socimi，是位于意大利米兰的制造商，主要产品以交通运输以及枪械为主，而在1989年破产倒闭，后续技术由瑞士与瑞典跨国公司ABB公司所继承。
- ^ 器官车是指列车故障时缺乏维修零件找不到可用零件以及替代品时，直接取用同型车零件的车辆。
- ^ TR53的Socimi原厂型号为14TW-N-SBU，轴距2260mm，与EMU300所用者并不相同。
- ^ 西屋空气制动公司（英语：Westinghouse Air Brake Company），台铁将其译为西屋西码式。
- ^ 欧洲铁路交通管理系统（英语：European Rail Traffic Management System）简称ERTMS是欧洲铁路的保安装置，其中包含了欧洲列车控制系统（ETCS）。
参考资料
- 引用台铁以及官方公布的资料（T）
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相关条目
外部链接
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