国鉄105系電車
出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』
| 国鉄105系電車 | |
|---|---|
クモハ105形0番台、広島地区用（2006年3月26日、宇部新川駅）
|
|
| 起動加速度 | 2.0km/h/s |
| 営業最高速度 | 100km/h |
| 設計最高速度 | 100km/h |
| 減速度 | 3.5km/h/s（常用最大） 5.0km/h/s（非常） |
| 編成定員 | 座席48・立席88（改造先頭車） |
| 全長 | 20,000mm |
| 全幅 | 2,832mm |
| 全高 | 3,935mm |
| 編成質量 | 37.2t （クモハ105形 改造車） 42.5t （クモハ105形 新製車） |
| 軌間 | 1,067mm |
| 電気方式 | 直流1,500V |
| 出力 | 110kW |
| 歯車比 | 91:15(6.07) |
| 制御装置 | CS51形電動カム軸式永久直列抵抗制御 |
| 駆動装置 | 中空軸平行カルダン駆動方式 |
| ブレーキ方式 | 発電ブレーキ併用電磁直通空気ブレーキ |
| 保安装置 | ATS-SW |
|
この表について
|
|
105系電車（105けいでんしゃ）は、日本国有鉄道（国鉄）が1981年（昭和56年）から製造した直流通勤形電車。
地方電化線区で使用されていた旧形電車を代替するもので、小単位編成組成に適したシステムを備える。
目次 |
[編集] 登場の経緯
三大都市圏で使用する通勤形電車は、1980年（昭和55年）頃までにごく一部の例外を除き新性能電車への置き換えが完了していた。しかし、それ以外の地方電化ローカル線には依然として戦前から1950年代に製造された吊り掛け駆動方式の40系や72系などのいわゆる「旧形国電」が残存し、製造後30年以上が経過して車体の老朽化や設備の陳腐化が進んでいた。一部には車体を新性能車と同等のものに更新した「アコモ改善車」と呼ばれる車両も存在したが、走行性能や整備面での新性能車との差が大きく、遠からず車両運用上の支障となることも明白であった。このため、これらの路線の旧形国電については他地域の新性能電車を転用したり、既存系列の新性能車両新製増備で置き換えを進めることになった。
だが、利用者の少ない時間帯に2両編成の列車を運行していた路線では、既存の新性能車両では置き換えにくい事情があった。旧形国電では走行に必要な機器は電動車1両で完結した状態ですべて搭載しており、MT比1対1の2両編成を組むことができた。これに対して新性能電車は長編成を組む大都市圏での運用を前提に電動車2両で1つの機構として完成するユニット電動車方式を採用しており、2両編成を組んだ場合は2両とも電動車とならざるを得ない。これでは過剰性能の上に不経済であり、変電所容量などに問題が出る可能性もあった。そこで、地方電化ローカル線向けとして旧形国電と同様にMT比1:1の2両編成を組むことができるように電動車1両での走行を可能にした構造（1M方式）の電車として開発されたのが本系列である。
[編集] 設計
国鉄における1M方式の新性能電車としてはすでにクモユ141形郵便車や143系の事業用車、荷物車での実績があったが、これらは駅間距離の長い線区を113系・115系電車と併結して高速走行するのに適した性能を有している。しかし本系列投入線区は駅間距離が短く最高速度も低いため、性能面ではむしろ大都市の通勤電車の主力である103系に相当するものが求められる[1]。
このため新設計にあたっては、経済性を重視しシステムを簡素化すること、新設計品である主制御器・主抵抗器以外は極力標準品を採用すること、将来の投入が予想される線区にも配慮したシステムを採用することに重点がおかれた[1]。
[編集] 台車・機器
電動車1両で走行できるシステムを採用し、電動車1両あたり付随車1両を連結する構成で経済性を確保している。運転に必要な機器類はすべて電動車に搭載しているため、1両で入換等にも使用可能である。基本は1M1Tであるが、1M2Tでも旧形電車の1M1T並みの性能が発揮できる[1][2]。
台車と主電動機には、当時の国鉄の標準的通勤形電車であった103系と共通のDT33系台車とMT55系主電動機を装備した。歯車比は1:6.07、発電ブレーキ付、応荷重装置・空転検知装置付である点も103系と同様である[1]。
主回路については、簡素化と小型化のためMT55形4台で永久直列回路を組み[3]、直並列組合わせ制御は行わない[4]。制御装置は新たに開発された1M方式用のCS51形で、103系程には高加速性能を要さないものと割り切って制御段数もより少なく設計されている。また単一ユニット走行時の冗長性確保の観点から、電動発電機(MG)停止時も最寄り駅まで走行可能なように制御に必要な電源は常にバッテリーから調達している[1]。主電動機を台車単位で開放可能とし、非常時には2個モーターでの走行も可能である[1]。変電所容量の小さい線区を走行する際は、運転台の切り替えスイッチで限流値を低く設定できるようになっている[1]。
MGについては、103系冷房改造時の発生品である20kVAのものを流用している。空気圧縮機(CP)については国鉄型電車の汎用品であるC1000形を採用している。
- ※車体については各グループ別に後述。
[編集] グループ構成
本系列には、大別して105系として新規製造された3扉車と103系から改造編入された4扉車の2グループが存在する。国鉄分割民営化後は東日本旅客鉄道（JR東日本）と西日本旅客鉄道（JR西日本）に承継されたが、JR東日本のものは既に全廃されている。
[編集] 新規製造車
1981年初頭に福塩線および宇部線・小野田線の旧形電車の置き換え用に製造されたグループである。車体の基本構造は103系と同じで、先頭車の前頭部は踏切事故を考慮した強化型で運用の都合から貫通型となり、窓周りに201系と同様の黒色ジンカート処理を施している[5]。側面は両開きの客用扉を片側3か所とし、戸閉め装置は自動・半自動両用である。無人駅での車掌業務に配慮し、417系同様に[1]扉の開閉は編成中のどの運転台からでも操作が可能である。車端部側窓上部に電動行先表示器を備えるが、連結した際に隣り合うのを防ぐため点対称に取り付けられている[1]。内装のカラースキームは201系に準じたものとされた。座席はすべてロングシートであるが、長時間の乗車に配慮して座面の奥行きを深く、また高さを下げたものとしている。ローカル線での運用が主となるため冷房装置は搭載されなかった[6]。また将来、同系列を他の線区に投入する際は、抑速ブレーキや耐寒耐雪設備を容易に追加・変更できる構造となっている[6][7]。
[編集] 形式
当初の計画どおりに制御電動車クモハ105形と制御車クハ104形を連結した2両編成を標準としたが、4両編成での運転がある福塩線には運転台設置のコストを省いた中間電動車モハ105形と付随車サハ105形も用意され、クモハ-サハ-モハ-クハの4両編成が4本落成した。
- クモハ105形0番台
- モハ105形0番台
-
- 新造された中間電動車。クモハ105形0番台から運転台を廃した構造を持っていたが、すでに形式消滅している。
- クハ104形0番台
-
- 新造された制御車。
- サハ105形
-
- 新造された付随車。クハ104形0番台から運転台を廃した構造を持っていたが、すでに形式消滅している。
クモハ105形27両・モハ105形4両・クハ104形25両・サハ105形4両の計60両が製造され、福塩線用として府中電車区（後の府中鉄道部）に24両、宇部・小野田線用として宇部電車区（現・宇部新川鉄道部）に36両が配置された。
しかし、運用の合理化のために福塩線のモハ・サハ105形は1984年（昭和59年）と1985年（昭和60年）に新造車と同一の運転台を取り付ける改造が実施され、それぞれクモハ105形とクハ104形に編入された（番号は新造車の続番）。新造車とは乗務員室側扉直後の窓配置が異なる。また、1984年には可部線の72系置き換え用としてクモハ105形2両とクハ104形5両が両区から広島運転所に移動している。
現在の陣容は、クモハ105形31両とクハ104形29両の計60両である。クモハ105形の中には編成を組まず、単独で増結用とされている車両も存在している。
[編集] 改造編入車
[編集] 西日本地区向け
1984年の奈良線・和歌山線五条～和歌山間・紀勢本線和歌山～和歌山市間（奈良電車区配属）の電化開業用および可部線（広島運転所配属）の旧形電車置き換え用のグループである。
当時、折からの国鉄改革により設備投資が抑制されていたことから車両の新造ができず、203系の投入で常磐緩行線から捻出された103系（1000番台、一部は0番台も）と阪和線で余剰になっていたサハ103-66を活用して奈良・和歌山線用に48両と可部線用に13両の計61両が改造され、前者は奈良電車区に、後者は広島運転所に配置された[8]。
改造種車が103系であることから新規製造車グループとは異なる片側4扉の車体となっているが、制御機器は同様のものを新調しており、台車や主電動機も元々同型であるため、両グループの性能は同一で相互の併結・混結も可能である。ただし客用扉の自動・半自動の切換えについては、種車である103系のドアエンジンの構造上対応が困難なため、奈良電車区配置車両は通年自動扱い、広島運転所配置車両は通年半自動扱いとされた[6][9]。ただし広島の車両については、新規製造車グループと併結した場合に相手方の自動・半自動の切換えが行えるよう、運転台に切換えスイッチを設けているのが特徴である[10]。
側面行先表示器は、種車の103系が未装備のため装備していない。MGは、種車（モハ102形1000番台）が10kVAのものを装備しているため、奈良電車区に投入したクモハ105形にはこれを流用したが、需給上不足が生じることから、広島地区に投入するクモハ105形については新規製造車グループ同様の20kVAのものを装備した。応荷重装置も実用上問題ないため種車のものを流用している。
奈良・和歌山線向けの改造車には自動解結装置と電気連結器を設けている。なお、奈良電車区に配置された車両はその後新和歌山車両センター（現：大阪支社 日根野電車区新在家派出所）に転出し、奈良線では使用されていない。
[編集] 形式
- クモハ105形500番台（501～532：32両）
-
- モハ103形・102形1000番台から改造された制御電動車。新造車に準じた運転台が取り付けられた。搭載機器は両者で揃えられ、モハ102形を種車とする車両はパンタグラフも追加設置された。奈良電車区に501～524が、広島運転所に525～532が配置された。
- クハ105形0番台（1～14：14両）
- クハ105形100番台（101～104：4両）
-
- クハ103形0番台から改造された制御車。種車が地上用で貫通路を持たなかったため、前面は非貫通である。前面下半分を補強の上、改造前に奇数向きの車両は方向転換され、全車が偶数向きに統一されている。全車が広島所に配置されていたが、和歌山から転属したクハ105形0番台に置き換えられて消滅した。
- クハ104形500番台（501～510：10両）
-
- モハ102形1000番台から改造された制御車。電装解除され、これに伴い台車をDT33形動力台車から101系発生品のDT21T形付随台車に交換されている。運転台は新造車に準じたものが取り付けられた。側面の主電動機と電動発電機用冷却風取り入れ口は従前のまま残されている。全車奈良区に配置。
- クハ104形550番台（551：1両）
- クハ104形600番台（601：1両）
-
- サハ103形0番台から改造された制御車。新造車に準じた運転台が取り付けられた。広島所に配置。
クハ105形100番台以外は運転台直後の戸袋窓がない。クハ105形0番台は103系時代にATCの機器室とされていたため、その他は運転台ユニットとの接合場所となったためである。
[編集] 仙石線向け
1987年（昭和62年）には、仙石線の石巻近郊の区間列車用に2両編成2本4両が追加改造されている。仙台車両センター宮城野派出所#過去の配置車両も参照。
こちらは103系0番台の4両編成1本が種車とされ、中間の2両を先頭車に改造する形で登場した。制御電動車と制御車の向きは統一されている。追加された運転台の機器の一部は同時期に廃車になった101系のものが再用された。また、当時103系が水色塗装だったのに対し、本系列では白地ベースに赤と青の太帯塗装であった。
[編集] 形式
- クモハ105形100番台（101：1両）
-
- クモハ103形0番台から改造された制御電動車。種車が地上用で貫通路を持たなかったため、前面は非貫通である。
- クモハ105形600番台（601：1両）
-
- モハ102形0番台から改造された制御電動車。クモハ103形0番台に準じた運転台とパンタグラフ、およびクモハ105形100番台と同一の機器が搭載された。
- クハ105形100番台（105：1両）
-
- クハ103形500番台から改造された制御車。これも種車が地上用で貫通路を持たなかったため、前面は非貫通である。これらの種車は冷房改造車であるが、105系化に伴い電動車から冷房用MGが無くなるため、代替に冷房用MGが搭載された。西日本地区の既存のクハ105形100番台の続番とされている。なお、種車は仙石線がタブレットを使用している時代に転入した車両のため、乗務員室直後の戸袋窓が閉鎖されていて、105系化改造時もそのままだったが、その後の入場時に整備され、戸袋窓がある状態にて営業入りした。
- クハ105形600番台（601・1両）
-
- サハ103形0番台から改造された制御車。方向転換の上でクハ103形500番台に準じた運転台が取り付けられた。こちらも冷房用MGが搭載されている。
[編集] 民営化後の動向
[編集] JR東日本
国鉄分割民営化時には仙石線向け4両をそのまま引き継ぎ、引き続き同線で使用していたが、1990年（平成2年）に103系と同じスカイブルーに塗り替えられた。当初はスカイブルー1色であったが、103系と識別のため、2か月ほどで前面に2本の白帯が追加された。1998年（平成10年）に浦和電車区から転属した103系更新車2編成に置き換えられて運用を離脱し、廃車となった。除籍後は、600番台が横須賀線久里浜駅構内にある横浜支社訓練センターで、100番台が武蔵野線新秋津駅構内にある八王子支社訓練センターで乗務員訓練用（車籍のない機械扱い）として用いられており、塗装もオリジナルのものに変更された。しかし600番台については2008年（平成20年）6月に209系を改造した新しい訓練車に置き換えられ、また100番台も同年10月に置き換えられた。その後600番台については傷みが酷いためそのまま訓練センター内で解体され、100番台はEF64に牽引され長野総合車両センターへ甲種輸送された[12]。
[編集] JR西日本
国鉄分割民営化時には仙石線用を除く121両全車が承継された。前記の事故で1両が廃車となったものの、代替車が用意されたので、2005年（平成17年）10月頃の103系改造車の老朽廃車発生（後述）までは121両のまま推移していた。
製造コストを抑える目的から冷房装置は搭載されていなかったが、1985年（昭和60年）から集中式AU75系列による冷房改造が始まった。しかし、AU75系クーラーでの冷房化改造には車体補強などの改造が必要である上にコストもかかっていた。そこで、1988年（昭和63年）からは架線の直流1,500Vを直接電源とするWAU202形簡易冷房機での改造に変更され、1992年（平成4年）には全車が冷房車となった。
1989年（平成元年）からはワンマン運転対応への改造が実施されており、ほとんどの車両で施工済みである。奈良・桜井・和歌山線用の車両は全車が本系列への編入改造時に電気連結器も装備されている。
 桜井線・和歌山線用、集中式冷房搭載編成。（2006年8月27日） |
 集中式冷房車の車内。天井中央に風洞が通されている。（2008年3月6日） |
 クモハ105形500番台、集中式冷房搭載車の車端部。片側の妻窓が閉鎖されている。（2008年3月6日） |
 クモハ105形500番台、桜井線・和歌山線用。簡易型冷房、パンタグラフ2基搭載車。（2008年3月6日） |
 桜井線・和歌山線用、簡易型冷房搭載編成。この編成は窓サッシ交換と戸袋窓閉鎖によって側面形状が変化している。（2007年12月19日） |
 簡易型冷房搭載、窓サッシ交換、戸袋窓閉鎖編成の車内。ドア間荷棚上に吹き出し口が設けられ、窓周りに変化が見られる。（2007年12月19日） |
 クハ105形0番台、簡易型冷房搭載、トイレ設置車の車端部。（2007年12月19日） |
 クモハ105形500番台、簡易型冷房搭載車の車端部。機器室設置のため、トイレと同じだけの面積がデッドスペースとなっている。（2007年12月19日） |
 分散式冷房搭載のクハ104-551の車内。ドア間天井中央に吹き出し口が設けられている。（2008年3月29日。以上、特に記述の無いものは和歌山駅での撮影） |
新造車グループではリニューアル（正式名称：体質改善30N）工事車が増加している。内容は、側窓の交換（113系リニューアル車と同等の上段下降・下段固定の黒サッシ）、窓枠の交換（113系と同様の銀色枠）、雨樋の張上化、内装化粧板の張り替え、腐食しやすい箇所のステンレス化などで、同時にクハ104形にトイレが設置された。紀勢本線用については車椅子対応となり、車椅子スペースも設置されたが、岡山・広島支社管内配置の車両は改造車グループと同じユニットを使用したため、車椅子対応ではなく客用ドアとトイレの間に空きスペースがある他、トイレ前の座席も存置されている。この差異は、紀勢本線用はトイレ設置に際して沿線地方自治体の補助があったのに対し、山陽地区用はJR西日本独自の工事だったことから起きた。
また、リニューアルと同時にしばしば故障するなど信頼性に乏しく冷却性能が悪かったWAU202形は103系などの廃車発生品である分散式WAU102形3基に交換された。WAU102形も冷却性能はAU75系列などには劣るものの、WAU202形よりは向上している。また、現在和歌山色の車両ではクハ104-551のみがWAU102形を搭載している。
 105系リニューアル車、紀勢本線用。（2006年8月2日、新宮駅） |
 105系リニューアル車、岡山地区用。（2007年6月20日、中庄駅～庭瀬駅） |
 リニューアル車の車内。（2007年3月21日、府中駅） |
改造車グループでは103系延命NB工事に準じた延命工事が行われたが、ごく一部に施工されたのみで終了した。103系は現存するほぼ全車が腐食防止のために戸袋窓を埋め込んでいるが、これも本系列ではごく少数にとどまっている。現在はクハ車へのトイレの設置が進んでいるが、スペースの関係（ドアが新造車よりも外側に設置されているため）で車椅子対応ではない。
2004年（平成16年）に快速「マリンライナー」で運用されていた213系が普通列車に転用されたのに伴い、岡山電車区電車センター所属車両に余剰が発生し、0番台の一部がリニューアル施工とトイレ設置の上、新和歌山車両センターへ転出し、塗装も和歌山支社色であるオーシャングリーンにラベンダー帯に変更された。2007年現在、2両編成5本10両が在籍している。
2004年の台風16号によって岡山区F8編成が宇野線宇野駅構内留置中に高潮により水没し、一緒に留置中だった岡山区の115系D18編成とともに使用不能となり、長期間下関車両センターで修理工事が行われていた。その後営業運転に復帰したが、その時期は115系D18編成より遅れた。
2005年10月より、広島運転所所属103系0番台改造車の制御車であるクハ105形100番台は元和歌山所属の105系（上記リニューアル車の転入で余剰となった車両。こちらも103系からの改造だが経年が浅い）制御車への置き換えが進行し、2007年2月8日に最後まで残っていたクハ105-102がクハ105-11に差し替えられたことで完了した。次いで103系1000番台からの改造編入車で状態の悪い車両も廃車が進行している。
2008年7月から新和歌山車両センター所属車は日根野電車区に移籍している。
なお、JR発足後の現業機関の再編・整理により、現在では桜井・和歌山線用および紀勢本線用車両が日根野電車区に（ただし桜井・和歌山線用は日根野電車区和歌山派出所（旧新和歌山車両センター）に、紀勢本線用は新宮鉄道部に常駐）、福塩線用車両が岡山電車区電車センターに、宇部・小野田線用車両が下関車両管理室に移管された。
[編集] 塗装
車両総数に比して塗装のバリエーションが非常に多いのが本系列の特徴である。なお、名称は便宜上付けたものである。※は既に消滅。
- 岡山色■■
- ※旧広島色■
- 朱1色（朱色1号）。広島鉄道管理局管内の車両に塗られたが、JR移行時に新広島色に変更されて消滅している。
- 新広島色■■■
- 白に青と赤色の帯が各1本ずつ入る。103系はクリームに紺の帯が窓下に1本入る「瀬戸内色」に塗られているが、本系列に波及する動きは見せていない。また、現在台車をグレーに塗装する工事が進められている。
- 旧和歌山色■■
- 新和歌山色■■
- オーシャングリーンにラベンダーの帯が窓下に1本入る。和歌山地区の新しい標準色だが、今のところ新造車のみが塗られている。これは日根野電車区に配置されている117系4両編成や大阪支社日根野電車区に配置されている113系2両編成と同様の塗装となっている。
- ※旧仙石色■■■
- 白に赤と紺のストライプ。1995年にスカイブルー単一塗装を経て新仙石色に変更され、消滅。
- ※新仙石色■■
- 同線のスカイブルー（青22号）1色の103系が消滅するのと入れ替わるようにして登場。旧仙石線色から103系と同じスカイブルーの単一塗装に変更されたが、103系との識別のため、2か月ほどで細い白線2本が前面の窓下に追加された。
- 訓練車色a■■■■
- 横浜支社訓練センターが独自に塗装。白、青、水色にアクセントとして黄色を入れている。255系の塗装に類似する。
- 訓練車色b■■■■
[編集] 脚注
- ^ a b c d e f g h i 石津一正「105系通勤形直流電車の概要」、『鉄道ピクトリアル』、電気車研究会、1981年4月、p41-45。
- ^ 登場以来これまでの間、営業運転においてそのような編成が組成されたことはない。
- ^ MT55は、元々架線電圧が1,500Vの路線で2両分8個単位で用いられる端子電圧375Vの主電動機である。
- ^ 105系は定格速度が低いため、直並列制御を行う143系より起動時の抵抗ロスは少ないとされている。
- ^ このデザインモチーフは鉄道愛好者から「パンダ」と呼ばれ、後述の改造先頭車の他、後続のローカル線用車両である119系や筑肥線用の103系1500番台にも踏襲された。
- ^ a b c 『鉄道ファン』、交友社、1982年12月。
- ^ この設計方針に基づいて、実際に抑速ブレーキや耐寒構造が実装された系列が119系である。
- ^ 奈良電車区配置車のうちクモハ105-516とクハ105-1は改造後同年5月～9月に広島運転所が借入れて旧和歌山色のまま可部線で使用されている。
- ^ 広島の車両は、後年になり半自動・自動の切換えが行われるようになった車両もあった。ただし、切換時にはドアエンジンの小改造が必要で毎年冬季の前後（12月と3月）に実施されていたが、2007年頃から改造作業が取り止めとなったため現在半自動扱いはない。
- ^ 野元浩「103系の105系化工事」、『鉄道ピクトリアル』、電気車研究会、1984年10月。
- ^ 1は、改造直後に短期間広島運転所に貸し出され、可部線で使用されていた。
- ^ 「横浜総合訓練センターにも新訓練車登場。」（鉄道ホビダス・編集長敬白）
[編集] 外部リンク
[編集] 関連項目
 |
この「国鉄105系電車」は鉄道に関連した書きかけの項目です。この記事を加筆・訂正などして下さる協力者を求めています（P:鉄道/PJ鉄道）。 |
