JR東日本651系電車

JR東日本651系電車
651系0番台 特急スーパーひたち（2013年2月9日）
基本情報
製造所	全車川崎重工業
主要諸元
編成	基本編成：7両（4M3T） 付属編成：4両（2M2T）
軌間	1,067 mm
電気方式	直流1,500 V 交流20,000 V (50 Hz) （架空電車線方式）
最高運転速度	130 km/h
設計最高速度	160 km/h
起動加速度	1.95 km/h/s
減速度（非常）	5.2 km/h/s
編成定員	362名（普）+36名（グ）=398名※1 240名（普通車のみ）※2
編成重量	238.3 t※1 135.7 t※2
最大寸法 （長・幅・高）	21,100 × 2,900 × 3,515 (mm) 先頭車の全長は21,500mm
車体材質	普通鋼
台車	ボルスタレス台車 DT56形（電動車）・TR241形（制御車・付随車）
主電動機	直流直巻電動機 MT61形 120 kW
駆動方式	中空軸平行カルダン駆動方式
歯車比	3.95（20:79）
編成出力	120 kW×16=1,920 kW※1 120 kW×8=960 kW※2
制御装置	サイリスタ位相制御+抵抗制御・直並列組合せ制御 界磁添加励磁制御
制動装置	電気指令式 （回生ブレーキ・抑速ブレーキ付き）
保安装置	ATS-P, ATS-Ps
備考	第33回（1990年） ブルーリボン賞受賞車両 ※1は基本編成 ※2は付属編成 ※3（　）は先頭車

651系電車（651けいでんしゃ）は、東日本旅客鉄道（JR東日本）の交流直流両用特急形電車である。

1990年（平成2年）、第33回鉄道友の会ブルーリボン賞受賞。

概要

常磐線の特急「ひたち」で使われていた485系電車の置き換え用として、1988年（昭和63年） - 1990年（平成2年）に88両、1992年（平成4年）に11両がいずれも川崎重工業で製造された。1989年（平成元年）3月11日のダイヤ改正から営業運転を開始した。

製造後、基本7両編成（MT比4M3T）と付属4両編成（MT比2M2T）が各9本の計99両が、勝田車両センターに配置された。

大きな特徴はスピード･アップで、滑走再粘着装置の搭載で130 km/hからの制動距離を規定の600 m以内に抑えることにより、在来線特急列車としては初めて最高速度130 km/hでの営業運転を実現した。130 km/h運転区間は上野 - 日立間である。130 km/h対応の特急型電車としては、九州旅客鉄道（JR九州）の783系電車が先に登場していたが、同系が130 km/h運転を開始したのは、1990年（平成2年）からである。

後部標識灯を兼ねたLED表示式のヘッドサインや、間接照明・各座席への読書灯の採用など、外装・内装にも工夫が凝らされ、このあと次々と登場する自由なデザインの車両のさきがけとなり、白色を基調とした外装から、登場時には「タキシードボディのすごいヤツ」というキャッチコピーが与えられた。

登場時から常磐線の特急「スーパーひたち」にのみ使用されていたが、2002年（平成14年）12月1日のダイヤ改正で勝田駅始発・終着の「スーパーひたち」は「フレッシュひたち」に変更された。それまで「フレッシュひたち」専用であったE653系と異なり、普通車は、ドアが各車両2か所で乗降がスムーズに行えるためか、その後E653系から651系へ「フレッシュひたち」の運用を替えた列車や、夜間の上野駅発土浦駅行の「フレッシュひたち」といった通勤特急列車にも使われていた。本系列を運用する列車はグリーン車を連結するため、時刻表上でも容易に判別できた。なお、2012年3月17日のダイヤ改正時点では、本系列で運転する「フレッシュひたち」は、上り68号、下り75号のみとなっていた。

2000年（平成12年）より、座席の改造やAVサービスユニットの撤去、間接照明から直接照明への変更、荷棚の改造（ハットラック式から開放式へ）、アームレスト革部分のカット、バックシェルからモケット張りへの変更、ヘッドレストのカットなど内装面を中心とする更新工事が施工されたが、外観については、雨樋の追設や衛星アンテナの撤去、連結器カバー装着以外に目立った変更はない。

2007年（平成19年）3月18日より、全車両が禁煙となった。

2010年12月、JR東日本はE657系車両を2012年春に導入し、同年秋に651系を全て置き換える計画を明らかにした。置き換え後の651系の処遇については他線区の臨時列車への転用が示唆されたが、2013年9月11日付でK203編成が廃車され、本系列初の廃車が発生している。

2013年3月15日に「スーパーひたち」「フレッシュひたち」の全運用がE657系になったが、E657系の改造工事のため同年10月1日から2015年3月13日まで「フレッシュひたち」1往復に運用されることとなった。なお、この運用ではLED表示式のヘッドサインは使用されていない。E657系は2014年11月に10両編成1本が追加投入されたが、本系列による運転は改正前日まで実施された。

2017年（平成29年）7月22日から常磐線いわきー竜田間の一部の普通列車で運用される予定。

1000番台

1000番台 特急草津（2014年3月23日）

2014年3月15日のダイヤ改正から新たに185系の置き換え用として、高崎線系統の特急「スワローあかぎ」・「あかぎ」・「草津」に投入することが発表された。勝田車両センターに配属されていた0番台の一部編成を大宮総合車両センターと郡山総合車両センターにおいて改造、形式変更せず651系1000番台に区分され、基本7両編成（MT比4M3T）6本と付属4両編成（MT比2M2T）3本の計54両が、大宮総合車両センターに配置された。

改造の内容としては、直流区間での走行となるため電動車の直流化改造が実施され、車両の重量バランスなどを考慮し、交流機器は回路の分離のみ実施され残存されている。その他にも、モハ650形の屋根上に搭載されているパンタグラフをPS26形からシングルアーム型のPS33D形に交換、交流避雷器などの屋根上の交流機器の一部撤去、側窓下に中央線のラインカラーと同じ橙色の帯を追加、OM201･OM202編成を除くクハ651形とクハ650形の先頭にスノープラウの取付け、空調装置のインバータの更新が行われた。

伊豆クレイル用編成

観光列車｢伊豆クレイル｣で運用されているIR01編成

2016年7月より小田原 - 伊豆急下田間で運行を開始した観光列車「伊豆クレイル」用として、付属編成側の旧OM301編成を大宮総合車両センターで改造し、2016年4月に出場した。IR01編成に改められ、該当の4両は2016年4月13日付で国府津車両センターに転属されている。

構造

車体塗色は、■サンドグレーと■オリーブグリーンと□ミルキーホワイトである。また1000番台では、0番台の塗装のほかに窓下に、■オレンジである。

交流直流両用電車であるが、交流は50Hz区間のみの対応である。集電装置は交流直流両用のPS26形パンタグラフである。仙台駅まで運用されるため耐寒構造ではあるものの、降雪量が少ない地域であることから耐雪構造ではなく、常磐線での使用に特化した車両となっている。主回路制御には205系電車や211系電車で使用されていた界磁添加励磁制御を採用しており、基本的には抵抗制御でありながら電力回生ブレーキが可能となることで、省力化・省エネルギー化を図っている。直流側のシステムは、211系電車と同様であるが、交流側の回路の整流装置に、サイリスタによる位相制御を採用したことで、交流区間でも電力回生ブレーキが可能となり、交流直流両用車としては日本初の回生ブレーキ装備車となっている。主電動機はMT61形、歯車比は783系電車と同一の3.95である。その後登場した交流直流両用電車はVVVFインバータ制御に移行したため、界磁添加励磁制御の採用例は本系列が唯一である。

台車は、211系電車で実績のあるボルスタレス式DT50系列を基本としているが、高速性能向上のため、ヨーダンパ追設等のマイナーチェンジを図ったDT56形・TR241形を装着する。

車内照明の供給電源は、従来系列と同様に電動発電機 (MG) からであり、このためにデッドセクション通過時は、直流電源、電源供給が絶たれた際に蓄電池により点灯する予備灯兼用の照明を除いて消灯する。なお、交直切り替えは運転士のスイッチ操作で行われる。

運転台やグリーン車の車掌室には、JR東日本の在来線電車では初めてブラウン管式のモニタ装置（MON3）が設置された。これはのちのTIMSにつながる技術である。また、車内自動放送装置はなく、車内放送チャイムも新造当初は485系電車などと同様の鉄道唱歌オルゴールだったが、1998年（平成10年）頃に現行の電子音チャイムに交換された。

座席は0番台時普通車では、2＋2の配置。シートピッチは970 mm。グリーン車は2＋1の配置。シートピッチは1,160 mm。 1000番台に改造後も座席に大きな変化はない。

普通車とグリーン車ともに読書灯が設けられている。

• 

  グリーン席（改造後）

• 

  普通席（改造後）

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  車内

• 

  車内案内表示器はLEDスクロール式を採用

• 

  連結部分

形式

0番台

モハ651形

制御装置を搭載する電動車。

0番台 (M)

18両（1 - 18）が製造された。定員64名。仙台側車端部にトイレ・洗面所、カード式公衆電話コーナーを設置する。公衆電話はのちに撤去された。モハ650形0番台とユニットを構成し、基本編成6号車と付属編成10号車に連結される。

100番台 (M1)

9両（101 - 109）が製造された。定員58名。仙台側車端部にトイレ・洗面所、上野方に多目的室を設置する。モハ650形100番台とユニットを構成し、基本編成3号車に連結される。車椅子対応で、仙台方の客用ドア幅を拡大し、その直後の座席は一人掛となっている。

モハ650形

モハ650-16（1992年）

パンタグラフ・主変圧器等の整流機器を搭載する電動車。

0番台 (M')

18両（1 - 18）が製造された。定員68名。仙台側客室端に荷物置場を備える。モハ651形0番台とユニットを構成し、基本編成5号車と付属編成9号車に連結される。サニタリーコーナーを持たないため、定員は本系列最大である。

100番台 (M'1)

9両（101 - 109）が製造された。定員64名。仙台側客室端に荷物置場、車端部に車販準備室、清涼飲料水の自動販売機を設置する。モハ651形100番台とユニットを構成し、基本編成2号車に連結される。ただし、自動販売機は2008年4月1日より使用中止となっている。

クハ651形

仙台方の制御車。

0番台 (Tc)

電動発電機 (MG) ・空気圧縮機 (CP) を搭載し、9両（1 - 9）が製造された。定員56名。基本編成7号車に連結される。

100番台 (Tc1)

0番台とは異なりMG・CP搭載を省略しており、9両（101 - 109）が製造された。定員56名。付属編成11号車に連結される。

クハ650形 (Tc')

MG・CPを搭載する上野方の制御車で、18両（1 - 18）が製造された。定員52名。仙台側車端部にトイレ・洗面所、電話コーナーを設置する。基本編成1号車と、付属編成8号車に連結される。付属編成用車（偶数番号）にはカード式の公衆電話が設置されている。

サロ651形 (Ts)

グリーン車で基本編成4号車に連結する、本系列唯一の付随車で、9両（1 - 9）が製造された。客室両端に荷物置場、仙台側車端部にトイレ・洗面所・カード式公衆電話を設置する。座席配置は2列＋1列で登場時は定員33名。喫煙席と禁煙席との間に仕切が設けられていたが、2002年12月2日ダイヤ改正からのグリーン車全席禁煙化に伴い、仕切は撤去の上、空きスペースを上野方に移動。2004年（平成16年）夏に、この空きスペースに座席を設置し定員が36名になった。また当初は衛星放送受信サービスが行われていたが、1997年の放送衛星の更新によりサービスが不可能となったため、屋上アンテナドームおよび座席液晶モニタは撤去された。そのほかにもオーディオパネルなどを設置していたが、これらも撤去された。2001年（平成13年）のリニューアルでは、座席構造を変更し背面の化粧板はモケット張りに変更された。

編成表

以下に製造時の編成を記す。

		← 仙台・いわき 上野 →
基本編成 K100番台編成	号車	7	6	5	4	3	2	1
	形式	クハ651 (Tc) （0番台）	モハ651 (M) （0番台）	モハ650 (M') （0番台）	サロ651 (Ts) （0番台）	モハ651 (M1) （100番台）	モハ650 (M'1) （100番台）	クハ650 (T'c) （0番台）
	K101	1	1	1	1	101	101	1
	K102	2	2	2	2	102	102	2
	K103	3	3	3	3	103	103	3
	K104	4	5	5	4	104	104	5
	K105	5	7	7	5	105	105	7
	K106	6	9	9	6	106	106	9
	K107	7	13	13	7	107	107	13
	K108	8	15	15	8	108	108	15
	K109	9	17	17	9	109	109	17
付属編成 K200番台編成	号車	11	10	9	8
	形式	クハ651 (Tc1) （100番台）	モハ651 (M) （0番台）	モハ650 (M') （0番台）	クハ650 (T'c) （0番台）
	K201	101	4	4	4
	K202	102	6	6	6
	K203	103	8	8	8
	K204	104	10	10	10
	K205	105	11	11	11
	K206	106	12	12	12
	K207	107	14	14	14
	K208	108	16	16	16
	K209	109	18	18	18

1000番台

モハ651形

1000番台 (M)

0番台から9両（1･5･9･12･13･15-18）が改造された。搭載されている機器とユニットの構成と車内設備は0番台と同じ。

1100番台 (M1)

0番台から6両（101･104･106-109）が改造された。搭載されている機器とユニットの構成と車内設備は100番台と同じ。

モハ650形

1000番台 (M')

0番台から9両（1･5･9･12･13･15-18）が改造された。屋根上に搭載されているパンタグラフをPS26形からPS33D形に交換、交流避雷器などの屋根上の交流機器の一部撤去が行われ、搭載されている機器とユニットの構成と車内設備は0番台と同じ。

1100番台 (M'1)

0番台から6両（101･104･106-109）が改造された。1000番台と同じく、屋根上に搭載されているパンタグラフをPS26形からPS33D形に交換、交流避雷器などの屋根上の交流機器の一部撤去が行われ、搭載されている機器とユニットの構成と車内設備は0番台と同じ。

クハ651形

万座･鹿沢口、前橋方の制御車

1000番台 (Tc)

0番台から6両（1･4･6-9）が改造された。搭載されている機器と車内設備は0番台と同じであり、基本編成の7号車に連結される。

1100番台 (Tc1)

0番台から3両（106･108･109）が改造された。搭載されている機器と車内設備は0番台と同じであり、付属編成の11号車に連結される。

クハ650形

上野方の制御車

1000番台 (Tc')

0番台から9両（1･5･9･12･13･15-18）から改造された。搭載されている機器と車内設備は0番台と同じであり、基本編成の1号車と、付属編成の8号車に連結される。

サロ651形

1000番台 (Ts)

0番台から6両（1･4･6-9）から改造された。グリーン車で基本編成4号車に連結する、搭載されている機器と車内設備は0番台と同じである。

編成表

		← 万座･鹿沢口、前橋、小田原 上野、伊豆急下田 →
基本編成 OM200番台編成	号車	7	6	5	4	3	2	1
	形式	クハ651 (Tc) （1000番台）	モハ651 (M) （1000番台）	モハ650 (M') （1000番台）	サロ651 (Ts) （1000番台）	モハ651 (M1) （1100番台）	モハ650 (M'1) （1100番台）	クハ650 (T'c) （1000番台）	改造元
	OM201	1001	1001	1001	1001	1101	1101	1001	K101
	OM202	1002	1002	1002	1002	1102	1102	1002	K104
	OM203	1003	1003	1003	1003	1103	1103	1003	K106
	OM204	1004	1004	1004	1004	1104	1104	1004	K107
	OM205	1005	1005	1005	1005	1105	1105	1005	K108
	OM206	1006	1006	1006	1006	1106	1106	1006	K109
付属編成 OM300番台編成	号車	11	10	9	8
	形式	クハ651 (Tc1) （1100番台）	モハ651 (M) （1000番台）	モハ650 (M') （1000番台）	クハ650 (T'c) （1000番台）				改造元
	OM301	1101	1007	1007	1007				K206
	OM302	1102	1008	1008	1008				K209
	OM303	1103	1009	1009	1009				K208
伊豆クレイル用 IR編成	号車	4	3	2	1
	形式	クロ651 (Tsc) （1100番台）	モロ651 (Ms1) （1000番台）	モハ650 (M'1) （1000番台）	クロ650 (Tsc2) （1000番台）				改造元
	IR01	1101	1007	1007	1007				OM301

原ノ町駅に留置されていた編成
（2012年10月）

• 2011年3月11日に発生した東日本大震災による常磐線不通区間発生の影響で付属編成1本(K202編成)が原ノ町駅に留置されていたが、2016年3月17日から3月19日にかけて撤去作業が行われた。
• 2011年5月末に、一部の編成で組成変更を実施した。K101編成とK205編成で3両ずつを交換し、7両編成は新たにK109編成となっている。バリアフリー設備を備える100番台電動車ユニットをK205編成に組み込んだ。これらの編成は数カ月で元の編成に戻されており、少なくともK101編成は2014年に登場当時の編成（元の編成）で1000番台化改造を受けている。
• 2013年9月、K203編成が廃車となった。651系の廃車は同編成が初めてとなる。2015年12月にはK204編成が、2016年3月には上述のK202編成が廃車されている。

運用

｢スワローあかぎ｣の運用に就く1000番台
（2014年4月4日 大宮駅）

｢草津｣の運用に就く1000番台
（2014年3月15日 宮原駅）

2014年3月15日からは、1000番台が以下の定期運用に使用されている。

• 「スワローあかぎ」・「あかぎ」の全列車
• 「草津」の全列車

2017年7月22日からは、0番台付属編成が以下の定期運用に使用されている

• 常磐線いわき駅〜竜田駅間の普通列車2往復

過去の運用

2013年3月16日のダイヤ改正まで、以下の定期的な運用があった。

• 「スーパーひたち」（上野駅 - いわき駅間）

  2011年3月11日までは、原ノ町駅・仙台駅までの運用があった。

• 「フレッシュひたち」の一部列車（上野駅 - 勝田駅間）

2013年10月より、2015年3月まで0番台が以下の定期運用に就いていた。

• 「フレッシュひたち」61号・4号（11両編成、上野駅 - 勝田駅間）

運用パターン

高崎線・上越線・両毛線・吾妻線

• 基本編成（7両）：7両

  「草津」「あかぎ」「スワローあかぎ」の全列車が7両編成での運転。2015年3月13日までは、「あかぎ」「スワローあかぎ」は11両編成の列車があった。2015年3月14日以降、付属編成は定期運用の予定がない。

常磐線

• 基本編成（7両）+付属編成（4両）：11両

  2012年3月17日のダイヤ改正より、当系列で運転する定期列車はすべて11両編成での運転となった。以前は7両・4両（4両編成での運行は勝田駅 - いわき駅間の一部のみ）での運転する列車が設定されていた。2011年3月11日に東北地方太平洋沖地震（東日本大震災）が発生するまでは、いわき駅 - 原ノ町駅・仙台駅間では4両編成（原ノ町駅夜間留置列車は7両編成、日によって11両編成）で運行されていた。基本編成+基本編成（14両）と付属編成+付属編成（8両）での運転は、過去にも定期列車では行われていない。

  なお、臨時列車では基本編成のみ、付属編成のみでの運用もある。

• 

  付属編成のみ（4両）
  （2010年3月14日 磐城太田駅）

• 

  基本編成のみ（7両）
  （2008年12月16日 友部 - 内原）

• 

  基本編成+付属編成（11両）
  （2008年7月26日 柏駅）

臨時運用

臨時列車および団体臨時列車にも使用されている。臨時列車は以下を参照。 団体臨時列車では日光線日光駅まで入線したことがある。

• オーク嬬恋号（勝田駅 - 万座・鹿沢口駅間、常磐線で上野駅まで出た後、高崎線・上越線・吾妻線を経由しての運行だった）

2013年1月に廃車された485系（K60・K40編成）に代わり、臨時列車や団体列車など波動用に使用されていたE653系が「いなほ」・「しらゆき」へ転用が進められることになった。それに伴い、2014年11月以降、常磐線や水戸線における波動用としても運用されている。臨時列車としては下記の列車に使用されている。

• ぶらり高尾散策号（日立駅 - 高尾駅間）
• ぶらり鎌倉号→ぶらり横浜・鎌倉号（日立駅 - 鎌倉駅間） ※2017年6月まではいわき駅 - 鎌倉駅間
• 舞浜・東京ベイエリア号→わくわく舞浜号（日立駅 - 東京駅間）
• ぶらり川越号（日立駅 - 川越駅間）
• 足利大藤まつり号（いわき駅 - 桐生駅間）
• 海浜公園ネモフィラ号（勝田駅 - 横浜駅間）（2016年から運行開始）
• 海浜公園コキア号（勝田駅 - 横浜駅間）（2016年から運行開始）

臨時列車・車体装飾

• 2007年11月15日から2008年2月29日まで「うつくしま浜街道キャンペーン」の宣伝装飾がされていた｡
• 2008年11月12日に常磐線でお召し列車が運転（E655系なごみ（和）使用）されたが、その予備編成と、先行する露払い列車（営業列車の「スーパーひたち15号」）として使用された。

関連項目

• レール7 - かつて放映されていたテレビ東京の番組。1989年頃から1991年の番組終了まで、本系列がオープニングを飾っていた。

外部リンク

• JR東日本：車両図鑑＞特急・寝台特急 651系 あかぎ・草津