新幹線E2系電力動車組

新幹線E2系電力動車組是東日本旅客鐵道使用的新幹線車輛，從1997年3月22日開始在東北新幹線營運，該線的E2系所用的列車名稱為「山彥號」的名字行駛於該線。概要.本車乃1997年通車的長野新幹線「淺間號」用車，與跟秋田新幹線「小町號」連掛的東北新幹線「山彥號」用車，於同一時期開發。自1995年製造時，JR東日本將它定位為標準型新幹線車輛，打算增備該款車並替換200系新幹線。截至2014年3月，列車運用於長野新幹線淺間號大部分班次，東北新幹線的山彥號，以及那須野號大部分班次，以及主要運用於東北新幹線「疾風號」以及上越新幹線「朱鷺號」和「谷川號」。E2系最大的特徵就是在列車頭尾及頭等車廂上裝置全自動式懸吊系統。這是全球首次把此技術應用在高速列車上，減低行車時所產生的搖晃，令乘客倍感舒適。構造.列車兩端頭車為拖車，中間車全部為動車。有長野新幹線“淺間號”8節編組的N編組，和東北新幹線、上越新幹線上被運用10節編組的J編組2種。車輛外觀.高速行駛的時候的噪音與環境對策，為了降低列車進入隧道時所產生的微氣壓波，將車輛前頭的形狀進行了改造。車體採用鋁合金結構。基本番臺以單皮層構造為主，側面構體採用雙皮層構造，而1000番臺則完全採用雙皮層構造。另外，從受電弓發出的噪音降低而改良降噪蓋和受電弓本身，採用嵌入式門的設計等措施將車體表面極力平滑化從而降低空氣動力聲。車身側面設定了LED式的資訊方向幕，2010年增造編組採用全綵LED式，車內指南顯示器也同樣改為全綵LED式2段顯示器。塗裝.車身下半部分為紫苑藍色，上半部分為飛雲白色，分界線以深紅搭配。兩編組的車身側面配有列車標誌，N編組以微風為主題，J編組以蘋果為主題。另外，在J編組10節編組化之前，採用了與N編組一樣的配色。JR東日本於2022年6月8日公開了一部特別的列車，雖然是新的「E2系」，但塗上初代200系的綠白色，以記念東北新幹線開業40週年。該列車於在宮城縣的車輛中心向傳媒公開，作為回送列車在縣內行走，並會在6月9日開始在東北新幹線及上越新幹線行走。電源及走行機器.從架線引來的25kV單相交流電在由主變壓器降壓的基礎上，還需經過主變頻器裝置將單相交流電整流為直流電，而後轉化為三相交流電驅動主電動機。該交流電源由主電動機驅動。主電動機為1小時額定輸出300kW的MT205型誘導電動機搭載於一編組4輛動車中，採用VVVF控制方式驅動。另外，動車的常用制動和拖車的再生制動在車輛制動時會共同工作，拖車採用了在100系、300系和700繫上使用的渦流式剎車盤。列車以M1+M2單元組合，M1車主要搭載主變壓器、主變頻裝置和集電裝置。為減低噪音和防止積雪障害，車底進行平滑化處理，車輛下部的機器設定了可供機器收納的簡易溜板。0番臺.主變壓器採用強制風冷式，容量為2,875kVA(TM206A)。控制元件方面，分別裝載由日立製作所、東芝/德國西門子公司合制(SIBAS32)的GTO閘流體元件，或者使用三菱電機制的絕緣IGBT元件。另外，2002年增造的基本0番臺J編組的第7、8號車廂其配備了編組結合控制裝置。因行駛於50Hz與60Hz兩種不同電源頻率並存的長野新幹線，為應對頻率變更，難以直接採取從電源變壓器。因此，主電動機利用電源，交流主要變壓器，經過整流變壓器根據直流轉換，並且經過VVVF逆變器而再次交流轉換。另外搭載冷卻型自動通風、電動空氣壓縮機、空調裝置、電源連續換氣裝置、輔助電源裝置。編組正常情況下由3臺協調執行，如果有1臺故障另外2臺仍可以正常工作。因而能對應兩種電源頻率。配備勻速行駛機能及陡坡度區間對應的抑速剎車，不用考慮東北新幹線執行的N編組因在長野新幹線的曲線以及坡度關係最高速度為260km/h。長野新幹線特有的下行30‰坡度，抑制速再生制動用可以以最高速度210km/h行駛。另外，在30‰的坡度高速行駛時，抑制速再生制動使用中1編組中6輛動車中有3輛在制動時失效狀態的時候啟動緊急制動，此後以110km/h的行駛。在緊急制動下，所有動車在210km/h行駛時制動失效時就可以啟用。1000番臺.主變壓器採用強制風冷式，容量為2,900kVA(TM210)。控制元件方面，裝載由東芝、日立以及三菱分別製造的IGBT元件。在三菱的IGBT車，前期制列車與後期制列車不同，所以前後期製造列車的磁勵音亦會有所不同。由於主要行駛於東北新幹線的「疾風號」，僅有50Hz單一頻率，所以本番臺不裝設頻率轉換裝置。編組中有4輛搭載了輔助電源裝置，主要從變壓器直接供電，進一步將機器精簡達到輕量化。另外，基本上各單位的機器會獨立工作，但如果發生故障等異常時，可以從旁邊的單元供電。但是，在這種情況下由於負荷減少部分空調裝置等裝置會停止運作。轉向架.無搖枕轉向架在軸箱的支撐方式結合支撐板達到高速的直行穩定性，採用了偏航緩衝器。車輪直徑較200系、E1系小，但與300系、400系一樣為860mm。0番臺的量產試製車採用DT206型。集電裝置.4號和6號車上所搭載集電弓，0番臺車輛和1000番臺車輛的形狀有所不同。0番臺車輛採用200系一樣的菱形受電弓，集電弓周圍亦裝設大型降噪蓋。1000番臺車輛，採用與E3系的加設小型降噪蓋的單臂式受電弓為基礎，支援絕緣子的並採用羽翼截面形狀，不裝設降噪蓋的PS207。該集電弓是JR東日本和東洋電機共同開發和製造，九州新幹線的800系也採用該型號的改進型PS207K。得益於上述的改良，因此在行駛時的耗電量較200系減少約70%。最高速度.東北新幹線盛岡站-八戶站-新青森站間現行的最高速度260km/h無法提高，背景噪音效果對策與高速化費用，JR東日本對鐵路保有者的鐵路建設、運輸施設整備支援機構“使用支付貸款”的金額、以及全國新幹線鐵道整備法的規範，令此路段的車速受到一定限制。在東北新幹線大部分路段以275km/h行駛，長野新幹線以260km/h行駛。因長野新幹線輕井澤站-佐久平車站之間有50/60Hz的電壓頻率切換，以及特有的30‰坡度，因此營業列車使用N編組。另外，皇室列車場合除1000系列的J編組外亦會使用。內裝、裝置.綠色車廂的座位間距為1,160mm，座位設於左右各兩排中間夾著通道。車輛前往長野、新青森、新潟端一處設有通道隔門。普通車廂的座位間距為980mm，座位設於左右3+2排中間夾著通道。車輛兩端均設有通道隔門。E215型只有配備輪椅座位，須至鄰車使用多用途衛生間。廁所車廂隔2輛有1處設定，分別設定帶馬桶廁所2處、小便所1處、洗面間2處。但是，綠色車廂的E215型在多功能室旁設有為了洗面間1處。型式和車型.截至2010年10月1日，本系列車輛各型式名稱和該車型如下所示。動車是奇數車廂各2個單元組成，再加上兩輛拖車合計10輛。客室為綠色車廂的中間列車。用於N編組7號車、J編組9號車。東京方向端設有車長室，新青森、長野、新潟端設有輪椅對應裝置、多功能室，車底裝備了主變頻裝置，以及空氣壓縮機。客室為普通車廂的拖車。; 0番臺用於N、J編組1號車。東京方向的駕駛臺，設有廁所、洗面間，裝載了空氣壓縮機、LCX天線等。; 1000番臺用於J編組1號車。東京方向的駕駛臺，設有廁所、洗面間，裝載了空氣壓縮機、LCX天線等。由於設有輪椅空間，因此較0番臺坐席數減少1名。; 1100番臺J51編組1號車。東京方向的駕駛臺，設有廁所、洗面間，裝載了空氣壓縮機、LCX天線等。由於設有輪椅空間，因此較0番臺坐席數減少1名。客室為普通車廂的拖車。; 0番臺用於N編組8號車。新青森、長野、新潟方向的駕駛臺，設有輪椅對應座席、公用電話。; 100,1100番臺用於N21編組8號車、J編組10號車。新青森、長野、新潟方向的駕駛臺。客室為普通車廂的中間列車。; 0番臺 (M1)用於N、J編組3號車。設有廁所、洗面間、自動售賣機。裝備了主變頻裝置、空氣壓縮機。; 100番臺 (M1)用於J編組7號車。設有廁所、洗面間、業務用室、多功能室、自動售賣機。裝備了主變頻裝置、空氣壓縮機。; 400番臺 (M1k)用於N、J編組5號車。設有廁所、洗面間、售賣準備室。裝備了主變頻裝置、空氣壓縮機。客室為普通車廂的中間列車。; 100番臺用於N、J編組2號車。設有公用電話。裝備了主變頻裝置，主變壓器。; 200番臺用於N、J編組4號車。設有公用電話。裝備了主變頻裝置、集電裝置、主變壓器。; 300番臺用於N、J編組6號車。設有公用電話。裝備了主變頻裝置、集電裝置、主變壓器。; 400番臺用於J編組8號車。設有公用電話。裝備了主變頻裝置、主變壓器。不同點.基本番臺與1000番臺.1000番臺的車輛外觀與0番臺相比，普通車的車窗尺寸擴大至每2排座位設一個車窗，嵌入式門改為常用的內藏門，集電弓改用單臂式，並取消集電弓旁的降噪蓋。不過車體依舊使用鋁合金車體，但車體全部改為雙皮層構造以提高車體的隔音性。由於長野新幹線無需增購車輛，因此沒有裝備交流周波數轉換裝置。乘坐的舒適的改善，上面提到的頭車和綠色車廂全自動式懸吊系統，其他車輛繼續採用阻力調整式半主動懸吊。J編組0番臺後來也陸續裝備。另外，車內也發生很大變化，普通車的座位材質採用與E4系不相同的長毛絨，車內照明的形狀也會發生變化，側壁部分以木紋裝飾。另外，0番臺車輛正方的外側安裝壓縮氣，把它連線部中擁擠好於車端擋板的作用，以此取代了車端擋板；而1000番臺的車與車連線處時，車輛正方下部的互相以油壓減震器進行連線，車身間裝備減震器，降低車體偏航方向的振動。另外，原有的J編組加掛2輛擴編為10節編組。N編組亦全部運用於“淺間號”。車身外觀之色帶亦變更為杜鵑粉色，改用“蘋果”的列車標徽，使得J編組與N編組的差異化擴大。編組.2022年4月1日、現存編組如下N編組.長野新幹線「淺間號設有分割連結裝置。2017年3月31日全部廢車。增備概況.1995年9月26日實施量產化改造，同時更名為N1編組。之後不久，是看不到編組內的變化，2002年進行互相交換。因此，編組內裝修亦有所差異。後來於同年10月，原J1編組改造為N21編組。N21編組亦同時安裝DS-ATC系統。其它編組後續在2005年6月至2006年6月之間安裝該系統。N21編組方面，第1-2號車廂之間可加編軌道檢測車E926-3在其它線路進行檢查等不能使用的時候，N21編組亦可進行線路檢測。J編組.為東北新幹線及上越新幹線使用列車，除部分編組的部分，可與E3系進行混編執行。在2012年取代東北新幹線上的E4系“Max山彥號”，且會與E3系1000/2000番臺的翼號併結行駛，同時E4系將會完全轉入上越新幹線替換年事已高的E1系車種。另外E2系與E3系併結後，全車將以275公里/小時行駛，山形至東京將會縮短至約2小時45分鐘的行程。同時在2013年。當初列車在長野新幹線「淺間號」和上越新幹線「朝日號」1000番臺車製造的情況也會這樣稱呼，但到了2013年至今該稱呼幾乎沒有使用。增備概況.1995年7月16日實施量產化改造，同時更名為J1編組。E2系由於“小町號”與“山彥號”的混編執行，因此這些班次均替換為本系列J編組。東北新幹線可達到最高速度275km/h行駛。2002年進行互相交換。另外，同年10月J1編組和J21編組改編成N編組。2001年八戶延伸開業後，「疾風號」全車座席設定為指定席，因此J51編組之後改造為的量産車的10節編組。1000番臺量產車直接以10節編組出現。隨著列車增加為10節，基本番臺新增第7、8號車廂分別為E225型100番臺、E226型400番臺，外觀和內裝與1000番臺一樣，控制機器等部分與基本番臺共通50/60Hz對應。另外，開關門時會有提示廣播音。2005年又製造了J70-J75共6列編組。另外，J編組的基本番臺與1000番臺有很大的不同，但基本番臺與1000番臺中各自的規格也有不同。基本番臺中J2-J6編組往的東京方向的頭車E223形由於沒有設定分割連結裝置，J7 -J15編組亦會預留該裝置，因此前頭的聯結器罩會有較大區別。另外J2-J10編組和J11-J15編組的轉向架等下部包圍亦有所不同。1000番臺方面，J51編組兩個頭車均設定了分割連結裝置。J51-J53編組每個車頂設定了特高壓引通線，J54編組以後的列車第4—5號車間設定傾斜電纜頭，緊急時透過特高壓引通線進行切斷。J70編組以後的列車目的地表示器及車內資訊顯示器為全綵色式LED顯示器，且在綠色車廂所有座位上與普通車廂靠窗及客室隔板的座位上設有家用交流電源插座，並於每節車廂的最前、最後部的摺疊桌子進行擴大，同時設有讀書燈、CCTV監視器、可與車長聯絡的緊急通話裝置，以及車門處頂部增設燈光閃爍裝置，向E3系2000番臺和E5系的車內裝置靠攏。速度試驗.2003年，新型受電弓填補和吸音型轉向架罩等的效果也進行了測定。最終最高速度達到362km/h的記錄。同年5月，本系列1000番臺在東北新幹線的盛岡站 - 八戶站間進行最高速度320km/h的高速執行試驗。該試驗的高速行駛進行了特別的改造。東北新幹線的高速化實施.JR東日本將在2010年3月以後，需要配合線路高速化，200系、E1系陸續退役報廢，E2系和E4系改至上越新幹線繼續服務，除在來線直通車輛外，東北新幹線車型將以E5-{系}-為主。2013年3月16日實施時刻表訂正，所有新青森站始發的定期列車統一為E5系，本系列定期運用不再行走盛岡站-新青森站間的線路。同年9月28日實施時刻表訂正，E3系「小町號」與本系列的混編執行的定期運用終止。今後計劃.從JR公司的正式的發表，一部分報道東北新幹線2015年度之前除「翼號」外全部換成新型車輛行駛，伴隨而來的是本系列將全數從東北新幹線將撤退，撤退後上越新幹線到被轉用的報道進行討論。2013年10月，J2編組成為J編組首列報廢的車輛。同年10月30日J3編組報廢。2014年4月開始N編組列車開始進行報廢，同年4月2日首列報廢列車N12編組半年內有8列車陸續報廢。2013年12月6日，北陸新幹線開始時刻表試車階段，當日本系列J5編組亦有在該線試車。2015年3月14日北陸新幹線金澤延伸開業時，本系列作為「淺間號」的定期列車在東京-長野間進行運營，預計正式運營時不會前往長野以西的路段。2014年3月，E7繫上路後，「淺間號」陸續由E7系入替，N編組分批廢車，最後於2017年3月31日退出運營。J編組中，目前J57~J75編組仍在服務，繼續服務東北新幹線「山彥號」、「那須野號」與上越新幹線全線。2019年3月16日，隨著更多E5系與H5系陸續加入營運，本型車於東北新幹線定期列車不再行駛至仙台以北的區間，僅行駛東京~仙台間。(臨時列車或全檢出場試車除外)。2021年6月，因行動電話普及率高，JR集團各公司拆除所有新幹線列車上的公用電話。隨著上越新幹線高速化工程進展順利，以及更多的E7系投入上越新幹線運轉，本系車預定於2023年3月，完全退出上越新幹線，同時上越新幹線的營運速限將提升至275km/hr。預計到了2024年，山形新幹線新型車輛投入營運後，本系列將分批退役。出口中國.2004年8月，原中華人民共和國鐵道部展開為用於中國鐵路第六次大提速、時速200公里級別的第一輪高速電聯車技術引進招標，日本的川崎重工、三菱商事、三菱電機、日立製作所、伊藤忠商事、丸紅六家企業組成“日本企業聯合體”，和中國南車集團四方機車車輛股份有限公司聯合投標併成功中標，2004年10月20日，川崎重工代表“日本企業聯合體”與中國鐵道部在北京簽訂出口鐵路車輛、轉讓技術的合約，總價值93億元人民幣，訂單中首批60列時速200公里級別動車組隨後被正式定型為CRH2A。根據合同，60列當中有3列在日本完成，並完整地運往中國；另有6列以散件形式付運，由中方負責組裝；其餘51組將透過日本的技術轉移，由南車青島四方機車車輛在國內生產。繼臺灣高鐵的700T型電聯車後，這是日本新幹線第二款輸出到國外的新幹線列車。為數24節車廂的首輛電聯車於2006年3月1日從神戶港登船，3月8日運抵中國青島市。2006年7月31日，首組中國製CRH2A完工交驗。2007年11月底，60列的CRH2A全數交付，並獲2007年度全國鐵路科學技術獎一等獎。後來南車四方以該車為基礎，衍生了16編組版CI-11型IGBT-VVVF，以及三菱或日立授權生產的三相誘導電機。相關條目.