新幹線400系電力動車組

新幹線400系電力動車組是東日本旅客鐵道使用的新幹線車輛。概要.新幹線400系電力動車組是屬於JR東日本作為新幹線和在來線間毋須乘換的“新在直通運轉”列車，於1992年正式投入服務。基本上除了後期增購的429形車廂由JR東日本直接購入外，其餘車廂均由所有，租賃予JR東日本並辦理車籍，因此實際上400系乃目前唯一非由JR或國鐵獨有的新幹線列車車款。山形新幹線使用了奧羽本線的一段線路，其中在福島至新-{莊}-段的橋樑、隧道和電氣裝置基本上沿用了原來的系統，只是在原有基礎上加了一條鐵軌，使之成為與新幹線一樣的1435mm標準軌距，因此400系列新幹線的車身寬度和在來線列車相同。同時由於列車和新幹線區間的月臺間產生了縫隙，400系列車的車門特別裝置了上下車踏板收納裝置。為了在新幹線區間與山彥號併結行駛，翼的第11號車廂車頭設有自動連結器及分離裝置，這也是在新幹線系統上首次使用，另外使用的還是菱形集電弓。400系列新幹線能在新幹線區段以240km/h高速執行，於在來線區段也能爬越急坡，其中有坡度38/1000的板谷嶺。車體當初是銀灰色配深灰色與綠色帶，在山形新幹線延長到新-{莊}-後，車身和客室都曾進行改裝。構造.車輛概要.雖然在分類上是屬於新幹線車輛，不過，為了要能夠行駛於在來線上，車身則設計為車身長度20,000mm、車身幅度2,945mm的在來線規格。400系列新幹線的車身寬度和在來線列車相同，同時由於列車和在新幹線區間的月臺間產生了縫隙，400系列車的車門特別裝置了上下車踏板收納裝置，在新幹線的各站停車時會自動地伸出，以填補列車和月臺之間的間隙。為了在新幹線區間與山彥號併結行駛，在第11號車廂車頭設有自動連結器及分離裝置，這也是在新幹線系統上首次使用。從山形新幹線開業到2001年9月20日止與200系一起聯結，自2001年9月20日到2010年為止的營業駕駛則只與E4系聯結。在客室窗戶方面，綠色車廂採用每列座位1個小窗，普通車廂則採用每2列座位1個大窗。塗裝.剛製造出廠的時候，採用了銀灰色配深灰色及綠色帶，在窗戶部分採用深灰色的帶子，窗下采用綠色線。於車身側面被貼上的標誌記號，標明型式稱號為「400」。東海道、山陽新幹線列車到300係為止的列車側面塗裝，係以白色做為基調加上青色的帶子，而在東北、上越新幹線列車則是在車身塗裝上綠色的帶子，以灰色基調的顏色被認為是當時嶄新的設計。1999年12月4日，山形新幹線延伸營業到新-{莊}-站，而為了要和增加配置的E3系1000番臺列車外部塗裝一致，所有400系列車的外部塗裝則依次改造為上部銀色、下部深灰色為底，中間加上一條綠色線，標誌和客艙裝飾也被改造。電源、制動裝置.電源為交流50Hz、25,000V的雙方面電源對應。動力及制動方式與200系大體上皆採用了同樣的矽控制閘流體相位整流器，及發電制動並用電氣指令式制動，且裝備了於在來線奧羽本線板谷嶺陡坡區間行車的抑速制動裝置。到目前為止，裝載直流電動機的新幹線車輛，在400系的製造之後，就沒有再被應用到了。駕駛保安裝置為新幹線區間的ATC-2型、DS-ATC型和在來線區間的ATS-P型。營業最高速度在新幹線區間為240 km/h，在來線區間為130km/h。在速度測試上於1990年創造了336 km/h的記錄，1991年則創造了345.8 km/h的記錄。速度顯示器在當初是使用指標式表示，並於右下方輔以七段數字顯示器來顯示列車速度；不過，在東北新幹線引進DS-ATC之後，被更換為與E3系同樣的螢幕式速度顯示器。無枕梁式轉向架及行車效能.該系列車為JR東日本的新幹線車輛第一次採用了無枕梁式轉向架。以鐵道總合技術研究所(JR鐵道總研)所進行的迷你新幹線用的無枕梁式轉向架研究做為基礎，試行製造了DT9028、DT9029、DT9030之3種轉向架型式，軸箱支援方式分別是線圈發條圓錐橡膠並用式、圓錐橡膠式、橡膠板發條並用式共三種。從行車測試執行的結果和保養維護性等觀點，而製造了以DT9030型轉向架做為基本的DT204/DT204A型轉向架。軸箱支援方式從200系的IS式，變更為橡膠板發條並用式。在列車牽引力、加減速特性等方面大體上與200系同樣；不過，由於要對應新幹線區間和在來線區間雙方的規格，除了軸距從2,500 mm縮短為2,250 mm以外，齒輪數比也從200系的2.17增加為2.70，同時為了要對應新幹線區間的240 km/h營運時速，而將電動機的容許回轉圈數提高。再者，為了要跟E4系連結運轉，而將E4系列車的牽引力、加減速特性等調整成與400系同樣的效能。集電裝置.受電弓採用菱形的PS204型式，設定在第12號和第14號車廂，以對應新幹線區間和在來線區間的架線上差異。受電弓罩由於在來線車身高度的關係而未設定。在新幹線區間使用全部的2組集電弓，於在來線區間則只使用1組。裝置.綠色車廂和普通車廂均在車端的1處設定了乘客用車門與玄關。廁所當初為每2節車廂(奇數號車廂的山形、新-{莊}-側)設定1處。不過，隨著429型式加入伴隨的7兩編組化，而改設定於第11內裝及座席.因為400系車身幅度較窄，普通車廂座位排列方式為橫(側)2列+2列的4列式，綠色車廂(第11號車廂)則為橫(側)2列+1列的3列式。新幹線列車綠色車廂的橫2+2列，而且在E3系登場以前，400系列車綠色車廂的1人單獨排列座位的座位號碼編號為C。普通車廂對號座席車輛座位的座席間距不同，前者為JR東日本的新幹線普通車廂的標準座席間距980mm，後者被認為是從座定員確保的觀點與485系等同樣的910mm。在座椅顏色方面，當初綠色車廂採用紫色系，普通車廂指定席採用茶色系，自由席則為青色系。在1999年山形新幹線E3系投入營運的時候，實施了列車座位的改造與前述的車身塗裝顏色的變更。列車編組.屬於本系列的各型式名稱和車型如以下編組表所示。以奇數號型式與偶數號型式組成一雙構成MM'單元，與MM'單元3組及附隨車1輛構成1列編組。為綠色車廂的控制電動車，作為第11號車廂使用。設定往東京方向駕駛臺、廁所、盥洗室、車內銷售準備室、乘務員室、輪椅對應裝置，裝載主控制裝置、主電阻器，及與200系和E4系的分割、合併裝置等，定員20名。為普通車廂的控制電動車，作為第17號車廂使用。設定往山形、新-{莊}-方向駕駛臺、滑雪裝備收納箱，裝載主變壓器、主整流裝置、輔助電源裝置、空氣壓縮機等，定員56名為普通車廂的中間電動車。設定西式廁所、男子小便用廁所、盥洗室、電話卡專用公共電話機，裝載主控制裝置、主電阻器等。; 0番臺作為第13號車廂使用，定員60名。原本在該車廂設定自動販賣機，但於2008年3月停止使用。; 200番臺作為第16號車廂使用，定員64名。為普通車廂的中間電動車，裝載主變壓器、主整流裝置、輔助電源裝置、空氣壓縮機、裝載集電裝置等。; 0番臺作為第14號車廂使用，設定滑雪裝備收納箱，定員68名。; 200番臺作為第12號車廂使用，設定輪椅對應座位，並配置AED，定員67名。為普通車廂的中間附隨車，作為第15號車廂使用，是在1995年的7兩編組化時被加掛的車輛。設定廁所、盥洗室，預備滑雪收納箱，裝載輔助電源裝置、空氣壓縮機等，定員64名。試製車輛.試製車輛是在作為通常的營執行駛為前提之下而進行開發的。與量產車輛相較，試置車輛在駕駛室的側面有一個橢圓型小窗，各上下車門配備在東北新幹線區間內各車站所使用的活動式踏板、於列車底下機器的包覆構造、車身側面的列車目的地表示器等部分也有些細微的差異。試製車輛在製造完成的時候車輛型式及號碼是臨時性的，編組名稱為S4；不過，在量產化改造成營業用車輛的時候，則將車輛的型式及號碼作變更，並改為L1編組。在製造完成時的型式及車輛號碼←東京 401-1 (MSC)- 402-1 (M')- 403-1 (M)- 404-1 (M')- 405-1 (M)- 406-1 (M'C)山形、新-{莊}-→在量產化改造時的型式及車輛號碼←東京 411-1 (MSC)- 426-201 (M')- 425-1 (M)- 426-1 (M')- 425-201 (M)- 422-1 (M'C)山形、新-{莊}-→試製車輛與量產車輛除了在車體斷面的形狀上有若干差異以外，第16、17號車廂的窗戶尺寸、間隔與第12-15號車廂有相同座席間距的配置上相比，其座位和車窗的位置關係上並沒有一致。同時，試製車輛供乘客上下用的車門係使用滑塞式車門。在後期製造並被編入該編組的429-1型(第15號車廂)則使用與量產車輛相同樣式的車體斷面及乘客上下用車門。在試製車輛出廠及試執行的時候就有設定，不過在量產化改造時就將該部分填補掉而消失不見，而量產車輛從營運開始當時就沒有設定。在試製車輛中兩側的前頭駕駛車廂均有裝載此裝置，然而在量產車輛中只有在411型式(第11號車廂)有裝載。在試製車輛出廠時即有安裝，但在量產車輛和試製車輛編組所編入的429-1型無動力車廂(第15號車廂)則未安裝。試製車輛除了列車目的地表示器以外，也設定獨立的自由席/指定席座位表示器。不過，後者的座位表示器部分在實際執行上並沒被使用到。再者，試製車輛的列車目的地表示器為JR東日本的新幹線列車中第一次採用LED式，而在量產車輛上則變更為字幕式。在2003年(平成15年)時，該試製車輛的列車目的地表示器也被變更為與量產車輛相同的字幕式。運用.「翼」的另外，由於間隔運用東京-那須鹽原間駕駛的「那須野」也能使用。同在山形新幹線區間行車的E3系1000・2000號臺共通運用被編制。經過.當時使用於東北新幹線・山形新幹線擔任翼號班次及來往東京站至那須鹽原站的山彥號班次，與E4系「MAX」雙層列車並聯行駛。由於400系已服役多年，列車的平均使用時數僅次於200系，因此JR東日本已決定於2008年10月至2009年夏季以E3系2000番臺順序取代年事漸高的400系，退出營運服務，當時400系僅存L3編成仍然作每天運轉。註:400系於2009年1月26日約下午2時30分開始進行解體作業。到2010年2月末，為紀念山形新幹線新莊延伸10週年，L3編成的車頭貼上了標誌「新莊延伸10th」的貼紙。JR東日本於2010年4月為L3編成加開特別班次。4月3日為「ありがとう400系」由新莊開往東京，4月18日為「さよなら400系」同樣由新莊⇒開往東京。2班列車皆為直通列車,不會與E4系列車作並聯行駛。・2班列車車名同為「謝謝400系 つばさ18號」，但開出時間不相同。在2010年4月17日的朝日新聞網站，有『JR東日本作為「鐵路遺產」決定了411形式1輛儲存』的報道。現在，400系唯一一列L3編成已退出運營，取而代之的是E3系營運。紀念400系引退紀念列車.400系在營業運用撤退前，在新莊→東京的區間增設2班臨時列車。2班臨時列車全為「全座位指定席」不會跟E4系聯結行走，是全區間的400系單獨行車。翼18號，象徵400系從1992年開業到現在2010年使用了18年的意思。乘坐此2班列車的乘客，都會派發乘車證明書及紀念品。4月18日營運的「翼18號 再見400系」開出前，JR在新莊站和山形站召開了出發式。1號站長髮出訊號，使用鼓鼓笛(新莊站)/花笠舞(山形站)等歡送400系。退役後.在2010年4月中，JR東日本宣佈將保留L3編組的411-3號先頭車箱。及後，該頭車曾長期封存於福島站內「福島綜合運輸區」，直至2017年12月正式入藏鐵道博物館新翼。