JR東日本E331系電車

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JR東日本E331系電車
JREast-E331.jpg
E331系
(2006年7月 京葉車両センター)
基本情報
運用者 東日本旅客鉄道
製造所 東急車輛製造(1 - 7号車)
川崎重工業(8 - 14号車)
製造年 2006年
製造数 14両
運用開始 2007年3月18日
運用終了 2011年1月16日
廃車 2014年4月2日
投入先 京葉線
主要諸元
編成 14両編成 (6M8T)
軌間 1,067 mm(狭軌
電気方式 直流 1,500 V
架空電車線方式
最高運転速度 100 km/h
設計最高速度 120 km/h
起動加速度 2.3 km/h/s[1]または
2.5 km/h/s[1]
減速度(常用) 4.2 km/h/s[1]
減速度(非常) 4.2 km/h/s[1]
編成定員 1,480名(標準)
全長 16,500 mm(1・7・8・14号車)
13,400 mm(その他)
全幅 2,989 mm
車体 ステンレス
台車 軸梁式ボルスタレス台車
DT73(連接部)
TR257(連結部)・TR258(連接部)
主電動機 永久磁石同期電動機 MT77
主電動機出力 160 kW / 基
駆動方式 車軸直接駆動方式(ダイレクトドライブ)
歯車比 なし
編成出力 1,920kW (160kW×12)
制御方式 東芝VVVFインバータ制御IGBT素子
制動装置 回生併用電気指令式空気ブレーキ
保安装置 ATS-PATS-SN
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連接台車
可変座席

E331系電車(E331けいでんしゃ)は、かつて東日本旅客鉄道(JR東日本)に在籍した直流一般形電車である。

概要[編集]

JR東日本ではこれまでE993系において、連接構造・直接駆動式モーターの試験を行い基本的な確認と検証を行ってきた[2]。しかし長期間の使用におけるメンテナンス周期や設備・量産時における課題などより営業面においての新技術の有効性を確認する必要があった[2]。当初は201系電車の置き換えとして中央線快速線に導入する案もあったが、従来の車両と長さが異なり乗車位置も他の車両と変わる事、中央快速線においては分割併合が多く連接構造の試験に不向きなこと・同線は当時輸送の安定が最優先課題であり試験車を入れる余地がないことから、分割併合の少ない京葉線に導入する事とした[3]2006年平成18年)3月に量産先行車が製造された。国鉄→JR所有の鉄道車両で初の営業運転を行った連接車である[4]

第1編成は、2006年3月に2回に分けて7両ずつ車両メーカー(東急車輛製造[5]川崎重工業[6])から甲種輸送された。

2014年(平成26年)3月25日に長野総合車両センターに配給輸送され[7]、4月2日付で廃車となった[8]

車体[編集]

軽量ステンレス車体で、前面形状は山手線用のE231系500番台(ライト配置など)や、E993系と類似するが、車端部のオーバーハングがなく、台車中心間距離が短い連接式であることから、車体幅は従来の車両より 39 mm 広い 2,989 mm で、車体全長は 13.4 m を基本とし、片方の台車をその車両に属することとしている[9]。ただし、先頭車(制御車)のクハE331形・クハE330形および編成分割部の付随車のサハE331形1000番台・サハE330形は 16.5 m である。

E993系(ACトレイン、2006年7月に廃車)と同様に客用ドアの数は1両当たり3か所である。なお、E993系で採用された外吊り戸は本系列では採用されず、戸袋にドアを収納する従来タイプとされた。

貫通路については、E993系では幅広とし立席スペースとしての活用を考慮していたものの、韓国で発生した大邱地下鉄放火事件を受けて鉄道に関する技術上の基準を定める省令の解釈基準が変わり、貫通扉の設置が必要になった事からE231系と同じく幅を900 ㎜として貫通扉を設けた[3][10]。貫通扉には扉は傾斜式戸閉機構を採用している[10]

窓枠はE231系のような1段下降式ではなく、209系東京臨海高速鉄道70-000形の開閉化改造窓のような下段固定・上段下降式である。

1編成14両で構成されているが、編成の長さは既存車両(20 m 車)の10両編成と同一である。14両は全て連接化されているわけではなく、7両の連接編成2本が組み合わされ、台車の数は合計16となる。検査などの際は7両ずつに分割されることがあった。

主要性能[編集]

機器構成[編集]

車内液晶画面(列車案内)

本系列はE993系の成果を受けて開発された車両で、連接台車を持つ14m級の短い車体が大きな特徴である。制御装置はIGBT素子によるVVVFインバータ制御である。電動機は「ACトレイン」で試験された車軸直接駆動式モーター (ダイレクトドライブ) を採用している。また、本系列は永久磁石同期電動機(PMSM、MT77形)を日本国内の新製車両としては初めて搭載した[11]。加速時はチョッパ音のような非同期音のあと一度変調してその後ほとんど無音となる。減速時はその逆のパターン(無音→非同期音)を取る。

運転台の速度計と圧力計は2004年(平成16年)以降に製造されたE231系近郊タイプや常磐線用のE531系と同様の液晶ディスプレイグラスコックピット)であり、サイズはE231系500番台の10インチに対し、本系列では12.4インチへと拡大された。

補助電源装置はIGBT素子の静止形インバータ (SIV) とし、形式はSC83となっており、出力電圧は三相交流 440 V、電源容量は 210 kVAである[2]。E531系ではE993系で開発された並列運転を行う方式としていたが、すべてを2重系統にすることによる重量・コストの増大が問題となった[2]。この為過去の実績から故障率の高いパワーユニット部及び制御部のみ2回路とし、故障率の低い高速度遮断器や出力フィルタ部は1回路とすることにした[10][2]。「待機2重系」の呼ばれるこのシステムでは、片方の系統に故障が発生した場合、もう片方の系統が機能することで冗長化が図られる事としている。

また、情報管理システムはE231系が搭載する TIMS の発展型である AIMS を搭載している。

車内設備・放送[編集]

客用ドアの開閉時に鳴動するチャイムを採用している。客用ドア上部には「トレインチャンネル」と呼ばれる2基の液晶ディスプレイ(E231系500番台と同一のもの)によって運行情報などを表示するシステムがあり、次の駅の案内などが表示され、漢字ローマ字ひらがなの順に表示される(例:「次は舞浜です」→「Next Maihama」→「つぎはまいはまです」)。この他に京葉線の通勤車で初めて自動放送が導入された。音声は日本語三浦七緒子英語クリステル・チアリがそれぞれ担当している。

ドアエンジンはモハE331形以外はE231系1000番台E531系において実績のあるリニアモータ駆動式としている[10]。一方モハE331形は直流ブラシレスモータによりプーリを駆動する新開発の電気式(モータ駆動ベルト式)を採用した[10]

車内[編集]

視認性を向上するため、各ドアの端部にE531系で採用した黄色いテープを貼付し、通路際の床材の色を黄色とするとともにドアチャイムとドアランプを搭載している。また、自動放送装置を搭載するとともに各ドアの上部にはE231系500番台などと同一の液晶モニタを2基搭載し、右側は行先・次の駅・乗り換え案内・運行情報などを、左側はトレインチャンネルとしてニュース天気予報CMなどをそれぞれ放映している。

つり革は、E993系やE531系では黒色だったが、本系列では白色を採用した。なお、優先席付近は2008年初頭頃にオレンジ色のものに交換した。車内には車椅子スペースを設置したほか、車椅子でスムーズな乗降ができるように専用の格納式電動スロープを設置する。

先頭車中央の座席はロングシートとセミクロスシートの両方に対応していて、座席の中央の部分を回転させるとロングシートからクロスシートに変更することが可能である。これは仙石線用の205系3100番台の「2wayシート車」(近畿日本鉄道の「L/Cカー」と類似)とは異なり、かつて209系3000番台で試験が行われた可変座席と近い構造である。

編成[編集]

  • モハE331形電動車(側面行先表示器なし)
  • クハE331形:制御車(可変座席あり)
  • クハE330形:同上
  • サハE331形:付随車
  • サハE331形500番台:補助電源搭載付随車(パンタグラフ搭載)
  • サハE331形1000番台:付随車(片側通常台車)
  • サハE330形:同上

第1編成[編集]

量産先行車の第1編成は、2006年3月に2回に分けて7両ずつ車両メーカーから甲種輸送された。

両車は幕張車両センターにて連結され、3月27日より一般路線での試運転を開始し、下旬に試運転を実施しながら配置先の京葉車両センターに到着している。

編成表[編集]

← 蘇我・内房線 君津/外房線 上総一ノ宮
東京 →
14両編成 号車 14 + 13 + 12 + 11 + 10 + 9 + 8 = 7 + 6 + 5 + 4 + 3 + 2 + 1
車両番号 クハ
E331
-1
モハ
E331
-1
サハ
E331
-1
モハ
E331
-2
サハ
E331
-501
モハ
E331
-3
サハ
E330
-1
サハ
E331
-1001
モハ
E331
-4
サハ
E331
-2
モハ
E331
-5
サハ
E331
-502
モハ
E331
-6
クハ
E330
-1
座席の配置 可変座席   ロング
シート
  ロング
シート
  ロング
シート
  ロング
シート
  ロング
シート
  ロング
シート
  ロング
シート
  ロング
シート
  ロング
シート
  ロング
シート
  ロング
シート
  ロング
シート
  可変座席
搭載機器   VVVF CP VVVF 補助電源 VVVF     VVVF CP VVVF 補助電源 VVVF  
車体全長 16.5 m 13.4 m 16.5 m 16.5 m 13.4 m 16.5 m
車体重量 24.1t 16.8t 16.5t 16.8t 16.7t 16.8t 21.5t 20.2t 16.8t 16.5t 16.8t 16.7t 16.8t 25.1t
製造所 川崎重工業 東急車輛製造
  • 凡例:+:連接台車、=:通常台車・連結器
  • 編成両端の14号車(クハE331形)と1号車(クハE330形)は車両中央部に可変座席を設置。それ以外の車両の座席は通常のロングシート。

運用[編集]

E331系用 乗車目標(乗車口の案内)
(2008年4月19日 / 東京駅)
E331系長野配給の様子
(2014年3月25日 / 国立駅)

2007年(平成19年)3月18日ダイヤ改正から京葉線で営業運転を開始した。従来の車両とは乗車位置が異なることからラッシュ時は避けることし[3]、当面は土曜・休日ダイヤの95運用(列車番号の末尾2桁が94か95の列車)のみの運用[12]だが、将来的には平日ダイヤへの運用拡大も予定されていた。なお、平日ダイヤで運用される場合は、先頭車のクロスシート部分をロングシート部分に転換して運用される計画であった。各駅のプラットホームには本系列の停止位置を明確にするため、通常の4ドア車とは異なる専用の乗車口マークが設置されており、また運用時には発車標に「14両(3ドア)」と表記(一部駅の時刻表にも表記)された。

当初は2007年4月30日まで開催の「ちばデスティネーションキャンペーン」のADトレインとして運用された。しかし連接部の強度が不足しており部材に亀裂が入るトラブルがあったことから[3]4月に入ってからは運用されなくなり、しばらく幕張車両センターなどで留置されていた[13]が、10月に川崎重工製の7両が同社兵庫工場に戻って部品の一部について改良を行い、10月26日から27日にかけて、兵庫から京葉車両センターまで甲種輸送された。また2008年3月25日に東急車輛製の7両についても部品の一部の改良のため甲種輸送された。

2008年12月までは営業運転には就かず、京葉線を中心に試運転を行っていたが、12月23日より営業運転を再開し[14]2009年5月頃に再び営業運転から離脱した。

2010年4月3日に再度営業運転を再開した[15]。2010年までの3年間にわたり、京葉線で営業運転を兼ねながらの試験走行を行い、ダイレクトドライブ方式や連接台車化によるメリット(検査面・コスト面)を調査した。

2010年7月1日より導入されたE233系5000番台の置き換え対象からは外れていたが[16]2011年1月16日に営業運転を離脱して以降は営業運転に就くことなく、2014年3月25日EF64-1031号機によるけん引で長野総合車両センターへ配給輸送され[17][7]4月2日付で全車が廃車[8]、形式消滅となった。

2007年の運転開始から僅か7年、実運用期間は約4年と、国鉄時代に製造されたDD54型を彷彿させる、JRの車両としては異例の短命だった。また、試作車及び事業用車を除くとJR化後に誕生した在来線電車、並びにEを冠する在来線車両の形式としては初の廃形式となり、廃車後は全車両が解体され現存しないほか、本形式で導入された連接構造および車軸駆動方式は他の形式では未採用のままである。

脚注[編集]

[脚注の使い方]
  1. ^ a b c d 日本鉄道車両工業会「車両技術」232号「JR東日本 E331系一般形直流電車」記事。
  2. ^ a b c d e 電気車研究会「鉄道ピクトリアル」2006年7月号158-165頁
  3. ^ a b c d 白川・和田「JR東日本はこうして車両をつくってきた」71-74頁
  4. ^ 国鉄→JR線で連接車が営業運転に使用されたのは御殿場線が最初であるが、使用された連接車は急行時代の「あさぎり」に使われていた初代小田急3000形「SSE」である。これを含めても同車が1991年3月に営業運転を終了して以来16年ぶりとなった。
  5. ^ 1 - 7号車の製造を担当
  6. ^ 8 - 14号車の製造を担当
  7. ^ a b E331系AK1編成が長野へ - 交友社鉄道ファン』railf.jp鉄道ニュース 2014年3月27日
  8. ^ a b 『鉄道ダイヤ情報』2014年9月号81ページ
  9. ^ ただし、自重は両端の台車の半分ずつで算定される。
  10. ^ a b c d e 交友社「鉄道ファン」2006年7月号新車ガイド1「JR東日本E331系一般形直流電車」44-47頁
  11. ^ 従来の歯車減速式駆動方式においては、後に東京地下鉄(東京メトロ)丸ノ内線02系大規模改修車において採用された(新製車両では同社の千代田線16000系が初)。
  12. ^ 鉄道ジャーナル』2011年1月号(通巻531号)p55
  13. ^ JR東日本千葉支社・E331系の運転休止について
  14. ^ E331系の運転再開について」 JR東日本千葉支社 (PDF)
  15. ^ E331系ケヨAK1編成が営業運転に - 交友社『鉄道ファン』railf.jp鉄道ニュース 2010年4月5日
  16. ^ 「京葉線に最新型電車を導入」 (PDF) - 東日本旅客鉄道プレスリリース
  17. ^ 【JR東】E331系AK1編成配給輸送RMニュース ネコパブリッシング2014年3月25日配信

参考文献[編集]

  • 白川保友・和田洋『JR東日本はこうして車両をつくってきた』 交通新聞社、2017年 ISBN 978-4-330-84517-3
  • 「New model JR東日本E331系」『鉄道ピクトリアル』第777号、電気車研究会、2006年7月。
  • 「鉄道車両年鑑2006年版」『鉄道ピクトリアル』第781号、電気車研究会、2006年10月。
  • 「新車ガイド1 E331系一般形直流電車」『鉄道ファン』第543号、交友社、2006年7月。

外部リンク[編集]