JR東日本E351系電車

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JR東日本E351系電車
E351系 スーパーあずさ
E351系 スーパーあずさ
編成 基本編成:8両(4M4T
付属編成:4両(2M2T)
営業最高速度 130 km/h
設計最高速度 160 km/h
全幅 2,843.2 mm
全高 3,905 mm
車体材質 普通鋼
軌間 1,067 mm
電気方式 直流1,500V
編成出力 3,600kW(MT比6M6T時)
主電動機 MT69(許容回転数7000rpm)
制御装置 VVVFインバータ制御
量産先行車:GTOサイリスタ素子
量産車:IGBT素子
制動方式 電気指令式空気ブレーキ
回生発電ブレンディングブレーキ
直通予備ブレーキ
耐雪ブレーキ
抑速ブレーキ
保安装置 ATS-P,ATS-Ps
製造メーカー 日本車輌製造日立製作所

E351系電車(E351けいでんしゃ)は東日本旅客鉄道(JR東日本)の直流特急形車両である。

1993年平成5年)12月23日特急あずさ」(現・「スーパーあずさ」)として営業運転を開始した。この形式からJR東日本の新幹線を含む新製車両には形式称号に「E」を冠することになった。ちなみに「E」とは「EAST」の「E」であり、JR東日本所属車両を意味する。1994年通商産業省(現・経済産業省)グッドデザイン商品(現・日本産業デザイン振興会グッドデザイン賞)選定。

概要[編集]

中央本線で使われていた183系・189系電車の老朽取替・高速化のために開発された電車である。

並行する中央高速バスに対抗するため、制御つき自然振り子装置を採用し、曲線区間でのスピードアップを可能とした。最高速度は130km/h新宿 - 松本間の最速列車は2時間25分で、山岳路線の列車でありながらも表定速度は90km/hを超える。

振り子の有無と最高速度の違いにより所要時間に差が生じたことで、E351系使用列車は「スーパーあずさ」とし、183・189系使用列車を「あずさ」として、列車名を使用車両ごとに区別した。製造は日本車輌製造日立製作所である。

基本編成8両(松本寄り:S1-S5)、付属編成4両(新宿寄り:S21-S25)が各5本、計60両が松本車両センターに在籍する。基本編成にグリーン車1両連結。

本系列はJR東日本としては初めて振り子式を採用し[1]、中央本線特急のスピードアップを達成した車両であったが、その製造数は8+4両編成5本60両にとどまり、2001年には非車体傾斜車両であるE257系電車が183・189系に替わり中央東線の特急「あずさ」「かいじ」運用に投入された。2014年1月E351系の置き換えとしてE353系を新造することが発表された。

形式[編集]

編成表[編集]

量産先行車(製造時)[編集]

 
← 新宿
松本 →
基本編成 付属編成
号車 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
形式 クハ
E351
-100
モハ
E351
-0
モハ
E350
-0
サハ
E351
-0
サロ
E351
-0
モハ
E351
-100
モハ
E350
-100
クハ
E351
-200
クハ
E351
-300
モハ
E351
-0
モハ
E350
-0
クハ
E351
-0

量産先行車(量産化改造後)[編集]

 
← 新宿
松本 →
付属編成 基本編成
号車 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
形式 クハ
E351
-1100
モハ
E351
-1000
モハ
E350
-1000
クハ
E351
-1200
クハ
E351
-1300
モハ
E351
-1000
モハ
E350
-1100
サハ
E351
-1000
サロ
E351
-1000
モハ
E351
-1100
モハ
E350
-1000
クハ
E351
-1000

量産車[編集]

 
← 新宿
松本 →
付属編成 基本編成
号車 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
形式 クハ
E351
-0
モハ
E351
-0
モハ
E350
-0
クハ
E350
-100
クハ
E351
-100
モハ
E351
-0
モハ
E350
-100
サハ
E351
-0
サロ
E351
-0
モハ
E351
-100
モハ
E350
-0
クハ
E350
-0

仕様・構造[編集]

最初に落成した2本は量産先行車であり、当初は0番台(基本番台)を称したが、量産車登場後に車両番号に1000を加えて区別された。1995年度に落成した3本は量産車で、車両番号は量産先行車の続番(3 - 5)が与えられた。量産先行車と量産車では内外の仕様に相違点がある。

車体[編集]

651系と同様に普通鋼製を採用したが、比較的軽量であり、振り子で傾斜した場合車両限界を超えないように、車体断面形状は卵形に大きく絞られている。

E351系付属編成と基本編成の連結部

運転室踏切事故に伴う運転士の保護を理由に常磐線特急「スーパーひたち」・「フレッシュひたち」用の651系に準じた高運転台構造となっている。651系では先頭車は全て非貫通構造であったが、本系列では非貫通構造のほかに、走行中の編成間の移動を可能とするために、基本編成と付属編成を連結した際に中間となる先頭車には貫通扉が設置され、連結部分の通り抜けが可能な自動装置を搭載する。非貫通構造の先頭車前面にはLED式の大型表示器が設置され、側面の行先表示器は字幕式である。

客用ドアは183・189系電車と同様に各車両の両端2箇所に設置されており、乗降時分の短縮を図っている。上の機器はパンタグラフ空調装置熱交換器など、最小限に削減された。熱交換器のカバーは、量産先行車は肩が丸いタイプだが、量産車では角ばったものとなっている。また、量産先行車では、熱交換器脇のランボードが大きく張り出している。

S4編成+S24編成先頭車の排障器は2010年9月に落成時点と異なる形状のものに交換され、他の編成も順次交換された[2]

制御・電装機器[編集]

VVVFインバータ装置により電動車(M車)1両に4個装着されている定格出力150kWかご形三相誘導電動機を駆動する。VVVFインバータ装置は日立製作所製および東洋電機製造製で[3]、使用される半導体素子は量産先行車ではGTOサイリスタであったが、量産車はIGBT(3レベル)に変更された。12両編成中の電動車と付随車(T車)の構成は電動車を6両組成する6M6Tである。

パンタグラフは軽量なシングルアーム式のPS31A形を搭載する[4]。パンタグラフを載せる台は車体を貫通した支持台で台車枠と直結[5]し、屋根上に直接搭載する構造ではない。これは、曲線区間で車体が傾斜してもパンタグラフと架線の位置関係は変わらないため、従来の地上架線設備のままで架線に確実に追従させるための仕様[6]である。

振子装置は曲線通過時の車体傾斜をコンピュータ制御する「制御付自然振子式」を採用する。台車自体の傾斜機構は381系電車と同様のコロ式であるが、曲線通過時の遠心力のみを車体傾斜に用いる「自然振子方式」の同系列に比べ、「振り遅れ」、「揺り戻し」が抑えられ、乗り心地を改善している。車体傾斜の制御は、車上のコンピュータにあらかじめ路線の情報を入力し、ATS 地上子の位置情報を利用して適切な位置で傾斜を行うものである。車体の傾斜角度は約5度で、半径400mの曲線で本則+25km/hの走行が可能である。振子装置は八王子 - 大糸線信濃大町間で使用し、新宿 - 八王子間および信濃大町 - 南小谷間では、振子機能を停止し、車体を固定して走行する。後に大糸線内では振子機能は使用しなくなった。

台車・ブレーキ装置[編集]

台車は量産先行車はDT62形(電動車)TR247形(付随車)、量産車はDT62A形(電動車)TR247A形(付随車)で、いずれも枕バネに空気バネを用いたボルスタレス台車で、制御付自然振子装置を装着する。床面高さを下げるため車輪径を小さくし、810mmとしている。蛇行動を抑え高速走行時の安定性を確保するため、ヨーダンパも装着されている。基礎ブレーキ装置にはディスクブレーキを使用する。

ブレーキ装置は、列車密度の少ない区間での回生失効を考慮し、回生発電ブレンディングブレーキ併用電気指令式空気ブレーキを採用している。量産先行車の落成時は発電ブレーキは装備されておらず、量産化改造の際に追加された。量産先行車では、電動車の床下スペースに余裕がないことから、バックアップ抵抗器は隣接する付随車に搭載している。

他のJR東日本の新系列特急車と同様に、定速走行装置・抑速ブレーキを備えている。

運転装置・保安装置[編集]

運転台の主幹制御器は左手操作ワンハンドル式である。運転台にはさらに2基のモニタ装置を備え、車両の状況と運行情報の両方を表示できる。

保安装置はATS-PATS-Psを併設する。 以前はATS-P形とATS-SNを搭載していたが、近年の全検時にATS-SNATS-Psへ変更されている。

ミュージックホーン255系電車と同じタイプが搭載されている。

室内設備[編集]

振り子式車両であることから、車内の断面は上方に向かって絞られ、床面高さ・着座位置は一般車に比べ低い。

普通車は前後間隔(シートピッチ)970mmのリクライニングシートを2+2列配置で装備する。量産先行車では、座席下部は塞がれ、座席上の荷物棚の下には蛍光灯を装備する。量産車では座席下部を開放し、荷物棚下の蛍光灯は省略された。座席背面にはカップホルダーとゴム式(一部車両は網)のマガジンラックを備える。背面テーブルは装備されず、肘掛け内に収納する。グリーン車ではシートピッチ1,160mmのリクライニングシートを2+2列配置で設け、各座席にはシートヒーター・上下可動式の枕を備える。肘掛け内蔵式テーブルを備えるほか、量産車では座席背面テーブル・フットレストを追加装備する。座席表地の配色は、量産先行車は茶系、量産車は紫系を使用したが、のちに紫系に統一されている。

内装仕様が量産先行車と量産車で若干変更されており、天井のデザインなどが異なっている。2007年3月18日からは全車禁煙とされ、喫煙車両のデッキ部にあった灰皿は撤去された。

客室内の出入り口上、前後2箇所にLED式の車内案内表示器を備え、AM/FMラジオ電波を輻射している。一部車両には自動販売機テレホンカード公衆電話スキー板などの長尺物を置くことができる荷物置場を装備する。しかし、自動販売機は2008年4月1日以降使用を中止したまま存置する。

空調装置は、室外機を床下に置き、熱交換器を屋根上に設置するセパレート式となっている。内気の吸入は車両中央の天井から行い、吹き出し口は室内蛍光灯付近に連続的に設置されている。これは量産先行車と量産車で仕様が異なる。また、寒冷地の走行に対応するため暖房装置が強化されている。

トイレ洋式と男性小用トイレを備えており、汚物処理装置は真空式である。量産先行車は登場当初、循環式であったがのちに真空式へ改造した。

運用の変遷[編集]

貫通扉設置車両を先頭に大糸線を走るE351系(2007年1月、海ノ口駅

1994年(平成6年)12月3日より主に中央本線の特急「スーパーあずさ」として使用されている。量産先行車の落成当初、大糸線には付属編成が乗り入れていたが、その後基本編成が乗り入れるように改められた。また導入当初は南小谷方が付属編成であったが、1994年夏に編成組み替えにより、東京方が付属編成となった。

1997年(平成9年)10月12日、S3+S23編成による「スーパーあずさ」の大月駅通過中に、信号を無視して本線に進入した入換車両に衝突されて脱線転覆し、S3編成のうち損傷の酷かった5両が解体された(→大月駅列車衝突事故も参照)。本件事故後の処理にあっては、廃車手続きをせず代替の車体を日立製作所で新造し、この車体に使用可能な部品を整備のうえ取り付け、原番号で復旧した。事故発生から代替編成新造までの期間は、編成不足を補うために長野新幹線開業に伴い余剰となっていた189系11両編成を車体塗装を変更せず(「あさま」色)にそのまま投入した。

2008年(平成20年)3月14日までは朝夕の間合い運用として東海道本線「おはようライナー新宿」・「ホームライナー小田原」にも充当されていた(営業運転は平日のみで、土曜日・休日は回送)。藤沢茅ヶ崎の両駅では貨物線のライナー専用ホームに停車していたが、有効長は10両編成分であるため、1 - 3号車の客用ドアは締切扱いとなっていた。 そして、同年3月17日からは「中央ライナー」に充当されるようになった。

2008年(平成20年)8月15日に初めて夜行快速の「ムーンライト信州」92号に充当され、2009年にも同列車に使用されている[7]

なお、2010年3月まで朝の「スーパーあずさ」6号が信濃大町駅始発として設定されていたが、同月のダイヤ改正で松本駅始発に変更されたため大糸線での定期列車の運行は消滅した。2011年時点では臨時列車も大糸線には入線しない。スカートの交換は全編成が完了した。

2016年度以降に中央線特急に新型車両を投入する計画があり、「あずさ・かいじ」として使用されているE257系とともに置き換えられるとの報道がされた[8]。「スーパーあずさ」の運用から外れた後は、臨時列車で用いる予定であるとしている。2014年2月4日、JR東日本から新型車両としてE353系の量産先行車新造が発表された[9]。2015年夏落成、秋 - 冬をめどに運用開始の予定である[10]

脚注[編集]

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  1. ^ 試験車両では2008年に209系から改造されたMUE-Trainに空気ばねによる車体傾斜機構が搭載されている。
  2. ^ E351系に新形スカート - 交友社鉄道ファン』 railf.jp鉄道ニュース 2010年9月11日
  3. ^ 「インバータ制御電車開発の物語」 レールアンドテック出版 p158
  4. ^ 量産先行車の落成当初は菱形のPS26C形を搭載していた。
  5. ^ この構造は後に九州旅客鉄道(JR九州)883系電車885系電車でも採用された。
  6. ^ この特殊な構造が原因で新宿駅構内でパンタグラフが落下するという事故も発生している。
  7. ^ JR東日本 2009年5月15日 夏の増発列車のお知らせ (PDF) - 東日本旅客鉄道 2009年5月15日
  8. ^ JR東日本 富士山観光見込み、中央線特急に新型車両 - スポニチアネックス 2013年9月16日
  9. ^ 中央線新型特急列車(E353系)量産先行車新造について (PDF) - 東日本旅客鉄道 2014年2月4日
  10. ^ JR東日本,E353系量産先行車を新造 - 交友社『鉄道ファン』 railf.jp鉄道ニュース 2014年2月5日

外部リンク[編集]