国鉄207系電車

国鉄207系電車
207系900番台 （2006年5月29日 / 松戸駅）
基本情報
製造所	川崎重工業 東急車輛製造
主要諸元
軌間	1,067（狭軌）
電気方式	直流1,500V （架空電車線方式）
最高運転速度	常磐緩行線90km/h 千代田線80
設計最高速度	100
起動加速度	3.3
減速度（常用）	3.7
減速度（非常）	4.7
編成定員	座席528・立席896（計） ・先頭車（座席48・立席88）×2 ・中間車（座席54・立席90）×8
編成重量	計299.9t ・クハ207形 - 25.9 ・モハ207形 - 32.5×3 ・モハ206形 - 34.5×3 ・サハ207形 - 23.6×2 ・クハ206形 - 25.8
全長	連結面間距離20,000mm 車体長19,500
全幅	車体基準幅2,800
全高	4,140
台車	円錐積層ゴム式ボルスタレス台車 DT50E・TR235F
主電動機	かご形三相誘導電動機（形式：MT63）
駆動方式	TD平行カルダン駆動方式
歯車比	99:14 (7.07)
編成出力	150kW×4基×6両=3,600kW
制御装置	VVVFインバータ制御 （GTOサイリスタ素子、形式：SC20）
制動装置	回生ブレーキ併用電気指令式ブレーキ
保安装置	ATS-SN, ATC-10

国鉄207系電車︵こくてつ207けいでんしゃ︶は、日本国有鉄道︵国鉄︶が1986年︵昭和61年︶に製造した直流通勤形電車。

国鉄最初にして最後の営業用VVVFインバータ制御電車として10両編成1本が試作された。そのため、試作車としての900番台のみが存在する。1987年︵昭和62年︶の国鉄分割民営化では全車が東日本旅客鉄道︵JR東日本︶に承継され、2009年︵平成21年︶12月5日に営業運転を終了し、2010年1月6日に全車とも廃車され、廃系列となった。

製造の経緯

国鉄では1984年︵昭和59年︶から北陸新幹線での本格採用を目標としたVVVFインバータ制御の研究を進め、101系を改造して試験を行いデータを取得した。次の段階として、量産に向けその結果を反映した車両を新規に製造することとなり、投入路線としては常磐緩行線が選定された。

常磐緩行線は帝都高速度交通営団︵営団、現・東京地下鉄︶千代田線との相互直通運転を行っており、協定を満たす高い加減速性能と、車両使用料の関係から営団車両と同等の省エネルギー性能が要求される路線であり、また同線にはすでに103系1000番台に代わって電機子チョッパ制御を採用した203系が投入されていたことから、性能の比較検討もできるので投入するに適当であるとされ、1986年11月1日国鉄ダイヤ改正での同線の所要車両数の増加に合わせて製造・投入された。製造後は同線および千代田線の営業運転にて運用し、経過を見ることにした。

構造

車体

203系のアルミ車体に代わり、当時製造が進められていた205系に準じたステンレス製軽量車体としている。地下鉄対策で前面中央部に非常用貫通扉を設け、各部の装備品がA-A基準に対応したものとなっており、側面も電動車の電動機冷却風取り入れ用の通風口がない、帯が窓下のみなど、205系と異なる点がある。

203系などと同様、登場当時は先頭車の前面右上と各車の側面幕板部︵片面につき2箇所︶にJNRマークを掲出していたが、分割民営化時に前面はJRマークに差し替えられ、側面は消去されて両先頭車のみ別の位置にJRマークが掲出されている。したがって本番台区分は他の国鉄形式よりJNRマークの掲出期間が非常に短かった︵約3か月︶。また、前面の運行番号表示器は当初は巻き取り式であったが、2004年ごろにLED式に改造されている。

台車・機器

台車は、205系が採用しているものと同等の軽量ボルスタレス台車DT50E︵電動車︶とTR235F︵制御車・付随車︶が採用されている。

性能比較のため、後述するが別々のメーカーのインバータ装置︵SC20形︶を搭載したが、本系列のインバータユニットは東芝、ゲート制御部については日立製作所が設計を担当しており、磁励音はほとんど違いがなく、先に登場した東急9000系に類似している。インバータ装置の使用素子はGTOサイリスタ︵4,500V-2,000A︶である。

各電動車はモハ207形︵M1車︶とモハ206形︵M2車︶で2両ペアとなっているが、各車毎に制御装置とインバータ装置を搭載している︵1C4M制御︶。ただし、パンタグラフとフィルタ装置はM1車に集約搭載している。　

富士電機製の制御装置は、在来線での以後の採用例は209系900番台︵製造当初はパワートランジスタを採用。2001年のD-ATC導入に伴い三菱電機製GTOに交換︶や山陽電気鉄道5030系︵富士電機製IGBT︶など一部に限られている。MT63形主電動機の基本性能は定格出力150kW︵端子電圧1,100V、電流100A、定格回転数2,200rpm、すべり率2.5%︶で統一されている。1時間定格速度は48.0km/hである。駆動装置は国鉄の車両としては唯一、TD平行カルダン駆動方式が採用されている。

VVVFインバータ制御は203系の電機子チョッパ制御よりも高い加減速性能を発揮することが可能だが、常磐緩行線で電動車比率を下げても問題ないとの結論は出せず、電動車 (M) と付随車 (T) の比率︵MT比︶は203系と同一の6:4とされた。

ブレーキ装置は205系と同等の回生ブレーキ併用電気指令式ブレーキだが、本番台区分ではVVVF車の特性を生かし、遅れ込め制御を採用している。

車内設備

室内はクリーム色系の内装板、床敷物は薄茶色と205系のほぼそのままの内装カラーを踏襲している。

座席はロングシートで、205系に準じた構造である。座席モケットも新造時は205系と同様に7人掛けの中央1人分が薄茶色で、他は茶色であったが、203系と同様に後年1人ごとの着座位置を示す印が入った青色ベースのものに取り替えている。

乗務員室背面仕切壁部は、203系ではATC装置などの機器スペースとしていたが、本系列ではこれらを床下艤装としたため、背面仕切壁には窓が設置されたものとなった。

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  207系900番台車内
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  乗務員室
  （2009年8月16日）
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  運転台
  （2009年8月16日）

編成と車両

東京支社松戸車両センター（東マト）71編成

号車	形式	メーカー	解説
10	クハ207-901 (Tc)	川崎重工業	取手方の先頭に連結される制御車。
9	モハ207-901 (M1)		パンタグラフ・空気圧縮機 (CP) と東芝製のインバータ装置を搭載する中間電動車。モハ206-901とペアを組む。
8	モハ206-901 (M2)		電動発電機 (MG) と三菱電機製のインバータ装置を搭載する中間電動車。モハ207-901とペアを組む。
7	サハ207-901 (T1)	東急車輛製造	付随車。
6	モハ207-902 (M1)	川崎重工業	パンタグラフ・CPと富士電機製のインバータ装置を搭載する中間電動車。モハ206-902とペアを組む。
5	モハ206-902 (M2)		MGと日立製作所製のインバータ装置を搭載する中間電動車。モハ207-902とペアを組む。
4	サハ207-902 (T2)	東急車輛製造	付随車。
3	モハ207-903 (M1)		パンタグラフ・CPと東芝製のインバータ装置を搭載する中間電動車。モハ206-903とペアを組む。
2	モハ206-903 (M2)		MGと東洋電機製造製のインバータ装置を搭載する中間電動車。モハ207-903とペアを組む。
1	クハ206-901 (Tc')	川崎重工業	代々木上原方の先頭に連結される制御車。

運用

1986年11月上旬に川崎重工業において6両編成で落成し、山陽本線、東海道本線で試運転を行った。数日後、関東へ回送して東急車輛製造に入場し、中間車4両を組み込んで約1ヵ月半もの期間、各路線で試運転を継続した。各種試験終了後の同年12月29日から営業運転に入った。

1本のみが試験的に製造され、営業運転をしながらの試験が続けられたが、悪天候時は空転が多いなどの欠点がある上に、製造コストが203系より高く、常磐緩行線における必要編成数も既に充足していたことから2本目以降が製造されることはなかった。試験終了後は同じ路線を走る203系や1999年に導入された209系1000番台と共通運用されてきた。

1980年代後半の時点ではVVVFインバータ制御の車両は製造費が非常に高価であり、当時山手線で運用されていた205系10両編成 (6M4T) 並みのコストにするには4M6Tまで電動車比率を下げなければならなかったが、こうなると営団との乗り入れ協定において要求される加速性能を満たせなくなる。このコストと性能の問題点は、国鉄とその後のJR東日本だけでなく、乗り入れ先の営団地下鉄︵当時︶にも影響を与えた。営団はインバータ制御を用いた車両の導入を検討していたが、電機子チョッパ制御や独自に開発した改良型の高周波分巻チョッパ制御を用いて6000系などを追加新製している。

本系列以降、常磐緩行線と千代田線の直通運用にインバータ制御車が新規導入されたのは、営団は1993年︵平成5年︶の06系、JR東日本では1999年︵平成11年︶の209系1000番台となる。

営業運転の終了

2008年︵平成20年︶、千代田線直通用のE233系2000番台が新製されることが発表され、2009年︵平成21年︶5月に第1編成が落成した。

これにより、203系とこの207系900番台が置き換えられることとなった。本番台区分は試作車であるうえ、10両編成1本しか存在しない希少車であり、機器類が特殊で交換部品の確保など保守に難があるため、203系に先立って同年9月上旬までに定期営業運転から離脱する予定と報道された 。

その後、同年12月5日にさよなら運転を実施することが報道された 。当日は﹁ありがとう 207系 松戸車両センター 2009.12.5﹂と表記された三角形のヘッドマークが両先頭車貫通扉部分に装着され、団体専用列車として常磐緩行線松戸 - 取手間を1往復し 、その後松戸車両センター内において当該列車の乗客を対象とした車両撮影会が実施された 。

2010年1月5日に長野総合車両センターへ配給輸送され、翌6日付で廃車された後、 同月中に解体された。

その他

西日本旅客鉄道︵JR西日本︶では、1991年︵平成3年︶ - 2003年︵平成15年︶にかけて同名の﹁207系﹂を称する通勤形電車を導入したが、設計思想が大きく異なっており、本番台区分とは全くの別物である。

なお、JR西日本が導入した207系は量産先行車を含め車両番号は1から付番されているため、車両番号の重複は発生していない。また、900番台の車両番号について一部の鉄道関連書籍において﹁製造当初は0番台であったが、JR西日本車の登場に伴い900番台へ改番された﹂との記述があるが、本番台区分は新製時より900番台の車両番号を有しているので、これは全くの誤りである。