日本國鐵105系電聯車

日本國鐵105系電聯車
可部線的105系。
概覽
類型通勤型電聯車
原產國 日本
車輛總數新造60輛、改造66輛
製造年份1981年 - 1990年
主要用戶日本國有鐵道
東日本旅客鐵道
西日本旅客鐵道
技術數據
列車編組2輛編成
車輛長度20,000mm
車體宽度2,832mm
車體高度3,935mm
車輛重量37.2t (クモハ105形 改造車)
42.5t (クモハ105形 新製車)
28.9t(クハ104形)t
轨距1,067mm
車輛定员座席48・立席88(改造先頭車)
營運速度100km/h
設計最高速度100km/h
起動加速度2.0 km/h/s
常用減速度3.5 km/h/s
緊急減速度5.0 km/h/s
供電制式直流1,500V
電動機功率110 kW
傳動比91:15 (6.07)
控制裝置CS51形電動凸輪軸式
驅動裝置電機空心軸驅動方式
制動方式再生制動併用電磁直通空氣

105系電聯車(日语:105けいでんしゃ)是日本國有鐵道在1981年(昭和56年)研發並製造的直流通勤型電車。日本國鐵分割民營化後,由JR西日本JR東日本繼承營運,[1]其中JR東日本的105系電車目前已全部報廢。

概要

日本三大都市圈中的通勤列車,在1980年(昭和55年),除了一部分郊區路線外,大部分路線已將老舊的國鐵電車更換完成新型列車。然而,其他郊區或鄉下地方依然行駛著第二次世界大戰前,1950年代所製造的軸懸式40系日语国鉄40系電車72系日语国鉄72系電車,俗稱“舊型國鐵電車”。當時車齡已經超過30年,車體嚴重老化,設備已經過時。另外名為“アコモ改進型”的車輛,其車身更新為與新型車相同,但在駕駛性能和維護方面與新型車輛有很大不同,造成了使用的困擾。國鐵因此計劃引入新型車輛。

然而,在低運量而僅使用兩節編組的路線,難以使用現有的新型車輛。舊型車輛所需要的所有設備都安裝在同一輛車上,可以為動力/拖車比為1:1的兩節編組,也可以單車運行。另一方面,自101系列以來的新型車是針對都會圈長編組通勤列車設計的,動力機構以兩部車組成基本編組(MM')。但是在列車編組僅需兩輛車時,就需要使用兩部動力車組成的基本編組來行駛,但是這樣的性能實在超過需求,對偏遠地區路線不夠經濟,甚至可能造成變電所容量問題。

因此以103系的設計為基礎,將動力設備集中在一部車,可以像舊式電車一樣,以一部動力車牽引一部拖車組成兩車編組列車。這就是105系。

設計

國鐵當時已有動力設備集中於單一車輛的新型電車(1M),例如クモユ141形郵政電車,以及143系電車的特殊用途電車、行李電車等,但是它們的設計是為了與113、115系併聯行駛長距離少停站的班車,適於高速行駛。[2]但是105系預計投入的路線站間距離短,最高速度較低,性能方面的要求與都會區通勤電車的主力車種103系相近。[3]

所以在設計時特別注重簡單與經濟性,除了主控制器與電阻器以外,組件盡量使用現有的標準零件,也考慮到了預備使用本行車的路線的需求。

轉向架與主馬達與國鐵當時的標準通勤型電車相同,採用DT33型轉向架,MT55型主馬達。[4]。齒輪比為1:6.07 (15:91),配有電軔、應荷重裝置(感應車輛負重並調整出力)、空轉偵測裝置等,與103系相同。[5]

主迴路設計更簡單而小型化,由4個MT55型組裝成永久串聯電路,不進行串並聯組合控制[注 1][注 2]。主控制器為新開發的CS51型。[注 3]考慮到不需要像103系那麼強大的加速性能,電門段數也減少了。[注 4]但是由於編組裡面的動力車數目可能很少,設計著重了運行時的可靠度。主馬達能以各動力轉向架為單位開啟,緊急情況下可以只用兩台馬達運行[5]。控制器的電源來自電池,故電動發電機故障時,仍可以控制列車行駛到最近的車站。[5]。在變電站容量較小的路線行駛時,可通過駕駛室內的轉換開關將電流限制值設置得較低。[5]主電阻器為MR147形,採用自然散熱,無風扇冷卻[6]

註釋

  1. ^ MT55は、元々架線電圧が1,500 Vの路線で電動車2両分にあたる8個単位で用いられる端子電圧375 Vの主電動機である。
  2. ^ 105系は定格速度が低いため(全界磁定格速度33.5 km/h、85 %弱め界磁定格36.5 km/h)、直並列制御を行う103系より起動時の抵抗ロスは少ないとされている。
  3. ^ 力行全界磁8段・弱め界磁4段、ブレーキ13段。
  4. ^ 主幹制御器との対応は、2ノッチ=抵抗制御最終段、3ノッチ=弱界磁2段目まで、4ノッチ=弱界磁4段となる。なお、原型となった103系の場合、2ノッチは直列段、3ノッチは(一般には並列最終段だが定格速度をあわせる都合上)弱界磁2段目まで、4ノッチ=弱界磁4段。

参考文献

  1. ^ JR全車輌ハンドブック2009 [JR Rolling Stock Handbook 2009]. Japan: Neko Publishing. 2009: 352–353. ISBN 978-4-7770-0836-0. 
  2. ^ 日向旭「105系・119系電車の概要」『鉄道ピクトリアル』2012年4月号、41頁。
  3. ^ 日向旭「105系・119系電車の概要」『鉄道ピクトリアル』2012年4月号、43頁。
  4. ^ 日向旭「105系・119系電車の概要」『鉄道ピクトリアル』2012年4月号、44頁。
  5. ^ 5.0 5.1 5.2 5.3 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: 41–45 (日语). 
  6. ^ 『鉄道ピクトリアル』2019年5月号別冊「国鉄形車両ライブラリー 105系電車」p.10
日本國有鐵道新性能電車日语新性能電車
通勤型近郊型日语近郊形車両
直流用
101系 – 103系 – 105系 – 111系 – 113系115系117系 – 119系 – 121系 – 123系 – 201系 – 203系 – 205系207系211系213系301系
交直兩用
401系 – 403系 – 413系 – 415系 – 417系 – 419系 – 421系 – 423系
交流用
711系 – 713系 – 715系 – 717系
急行型日语急行形車両特急型日语特急形車両
直流用
151系 – 153系 – 155系 – 157系 – 159系 – 161系165系 – 167系 – 169系181系 – 183系 – 185系 – 189系 – 381系
交直兩用
451系 – 453系 – 455系 – 457系 – 471系 – 473系 – 475系 – 481系 – 483系 – 485系 – 489系 – 581系 – 583系
交流用
781系
行李車、郵件車、
工程車、實驗車
141系 – 143系 – 145系 – 147系 – 191系 – 193系 – 443系 – 495系 – 591系 – 791系
 
現役車輛
一般用
直流用
E127系E129系E131系205系209系211系E217系E231系E233系E235系
交直兩用
交流用
直流蓄電池式
交流蓄電池式
燃料電池式
FV-E991系(尚未使用)
特急型
直流用
185系(停止使用) – 253系255系E257系E259系E261系E353系
交直兩用
485系583系日语国鉄583系電車(停止使用) – 651系(停止使用) – E653系E655系E657系
交流用
特殊型(EDC)
事業用
直流用
143系日语国鉄143系電車209系MUE-Train日语MUE-Train
交直兩用
E491系 – E493系
一般用
KiHa 40系KiHa 100/110系KiHa E120型KiHa E130系KiHa 141系日语JR北海道キハ141系気動車KiHa E200型HB-E210系HB-E300系GV-E400系
事業用
一般用
SuHaFu 32型日语国鉄スハ32系客車OHa 47型 - SuHaFu 42型日语国鉄スハ43系客車OHaNi 36型日语国鉄60系客車
急行型·特急型
12系日语国鉄12系客車E26系日语JR東日本E26系客車
皇室用
御料車 - 供奉車日语皇室用客車(停止使用)
事業用
MaNi 50型日语国鉄50系客車MaYa 50型日语国鉄50系客車
WaMu 80000型日语国鉄ワム80000形貨車Chi 1000型日语国鉄チ1000形貨車ChiKi 5200型日语国鉄チキ5200形貨車ChiKi 5500型日语国鉄チキ5500形貨車 (2代)ChiKi 6000型日语国鉄チキ6000形貨車HoKi 800型日语国鉄ホキ800形貨車
C57型日语国鉄C57形蒸気機関車180號機日语国鉄C57形蒸気機関車180号機) – C58型日语国鉄C58形蒸気機関車(239號機) – C61型日语国鉄C61形蒸気機関車20號機日语国鉄C61形蒸気機関車20号機) – D51型日语国鉄D51形蒸気機関車498號機日语国鉄D51形蒸気機関車498号機
直流用
EF58型 (停止使用) – EF64型EF65型
交直兩用
交流用
DD51型DE10型DE11型日语国鉄DE11形ディーゼル機関車
 
過往使用車輛
一般用
直流用
101系日语国鉄101系電車103系 – 105系 – 107系113系115系123系日语国鉄123系電車201系203系日语国鉄203系電車207系215系301系E331系901系KuMoHa 40型日语国鉄40系電車
交直兩用
401系 - 403系 - 415系417系日语国鉄417系電車
交流用
715系日语国鉄419系・715系電車717系日语国鉄413系・717系電車
急行型·特急型
直流用
165系 - 167系 - 169系183系日语国鉄183系電車189系日语国鉄183系電車251系E351系
交直兩用
451系 - 453系 - 455系 - 457系日语国鉄457系電車483系 - 489系
事業用
直流用
KuMoYa 90型日语国鉄72系電車145系日语国鉄145系電車193系日语国鉄193系電車E993系
交直兩用
KuMoYa 441型日语国鉄72系電車443系日语国鉄443系電車KuYa 497型日语鉄道総研クヤ497形電車E991系日语JR東日本E991系電車 (初代)
交流用
KuMoYa 740型日语国鉄72系電車KuMoYa 743型日语JR東日本クモヤ743形電車
直流蓄電池式
一般用
KiHa 20系日语国鉄キハ20系気動車KiHa 35系日语国鉄キハ35系気動車KiHa 37型日语国鉄キハ37形気動車KiHa 38型日语国鉄キハ38形気動車KiHa 45系日语国鉄キハ45系気動車
急行型·特急型
KiHa 58系日语国鉄キハ58系気動車
事業用
KiYa 191系日语国鉄キヤ191系気動車 – KiYa E991型
一般用
NaHaFu 11型日语国鉄10系客車OHaFu 33型日语国鉄オハ35系客車50系日语国鉄50系客車SuRo 81系日语国鉄60系客車
急行型·特急型
14系日语国鉄14系客車20系日语国鉄20系客車東方快車'88
事業用
OYa 31型日语国鉄オヤ31形客車MaYa 34型日语国鉄マヤ34形客車SuE 78型日语国鉄70系客車KoYa 90型日语国鉄オハ31系客車
WaMu 60000型日语国鉄ワム60000形貨車WaKi 10000型日语国鉄ワキ10000形貨車ToRa 70000型日语国鉄トラ70000形貨車ToRa 90000型日语国鉄トラ90000形貨車ChiKi 7000型日语国鉄チキ7000形貨車Yo 3500型日语国鉄ヨ3500形貨車Yo 5000型日语国鉄ヨ5000形貨車Yo 8000型日语国鉄ヨ8000形貨車Ke 10型日语国鉄ケ10形貨車So 80型日语国鉄ソ80形貨車So 300型日语国鉄ソ300形貨車
C58型日语国鉄C58形蒸気機関車(363號機)
直流用
交直兩用
交流用
DD15型DD16型DD17型日语JR東日本DD19形ディーゼル機関車DD18型日语JR東日本DD18形ディーゼル機関車DD19型日语JR東日本DD19形ディーゼル機関車DD53型DE15型日语国鉄DE15形ディーゼル機関車
 
現役車輛
一般用
直流用
103系 – 105系 – 113系115系117系123系日语国鉄123系電車125系201系205系207系213系221系223系225系227系321系323系KuMoHa 42型日语国鉄42系電車(停止使用)
交直兩用
413系日语国鉄413系・717系電車415系日语国鉄415系電車455系 - 475系日语国鉄457系電車(停止使用) – 521系
特急型
直流用
271系273系281系283系285系287系日语JR西日本287系電車289系381系日语国鉄381系電車
交直兩用
事業用
直流用
145系日语国鉄145系電車
交直兩用
443系日语国鉄443系電車
一般用
KiHa 40系KiHa 120型日语JR西日本キハ120形気動車KiHa 126系日语JR西日本キハ126系気動車KiHa 127系
特急型
事業用
KiYa 141系日语JR西日本キヤ141系気動車KiYa 143系日语JR西日本キヤ143形気動車DEC700型(測試用)
一般用
MaITe 49型日语国鉄スハ32系客車35系
急行型·特急型
12系日语国鉄12系客車14系日语国鉄14系客車
事業用
MaNi 50型日语国鉄50系客車OYa 31型日语国鉄オヤ31形客車
ToRa 45000型日语国鉄トラ45000形貨車ChiKi 5200型日语国鉄チキ5200形貨車ChiKi 5500型日语国鉄チキ5500形貨車 (2代)ChiKi 6000型日语国鉄チキ6000形貨車ChiKi 7000型日语国鉄チキ7000形貨車HoKi 800型日语国鉄ホキ800形貨車
C56型160號機日语国鉄C56形蒸気機関車160号機) – C57型日语国鉄C57形蒸気機関車1號機日语国鉄C57形蒸気機関車1号機) – C61型日语国鉄C61形蒸気機関車(2號機,用於展示) – C62型(2號機,用於展示) – D51型200號機日语国鉄D51形蒸気機関車200号機
直流用
交直兩用
DD51型DE10型DE15型日语国鉄DE15形ディーゼル機関車
 
過往使用車輛
一般用
直流用
101系日语国鉄101系電車211系KuMoNi 83型 - KuMoHa 84型日语国鉄72系電車
交直兩用
419系日语国鉄419系・715系電車
急行型·特急型
直流用
165系 - 167系183系日语国鉄183系電車
交直兩用
457系日语国鉄457系電車471系日语国鉄457系電車485系489系583系日语国鉄583系電車
事業用
直流用
KuMoYa 90型 - KuMoYa 91型日语国鉄72系電車
交直兩用
KuMoYa 441型日语国鉄72系電車
一般用
KiHa 33型日语JR西日本キハ33形気動車KiHa 35系日语国鉄キハ35系気動車KiHa 37型日语国鉄キハ37形気動車KiHa 45系日语国鉄キハ45系気動車KiHa 52型日语国鉄キハ20系気動車
急行型·特急型
KiHa 58型日语国鉄キハ58系気動車KiHa 65型日语国鉄キハ65形気動車KiHa 181系
事業用
KiYa 191系日语国鉄キヤ191系気動車
一般用
OHaFu 33型日语国鉄オハ35系客車OHa 46型日语国鉄スハ43系客車50系日语国鉄50系客車OHa 64系日语国鉄60系客車
特急型
20系日语国鉄20系客車24系
事業用
MaYa 34型日语国鉄マヤ34形客車
WaMu 80000型日语国鉄ワム80000形貨車WaKi 5000型日语国鉄ワキ5000形貨車WaKi 10000型日语国鉄ワキ10000形貨車ToRa 70000型日语国鉄トラ70000形貨車Chi 1000型日语国鉄チ1000形貨車Ke 10型日语国鉄ケ10形貨車So 80型日语国鉄ソ80形貨車Yo 8000型日语国鉄ヨ8000形貨車