国鉄211系電車
概要
直流近郊形電車は、1962年から20年以上にわたって111・113系と115系が製造されてきた。本系列は、これらに代わるフルモデルチェンジ車であり、軽量ステンレス製車体や構造の簡便なボルスタレス台車、電機子チョッパ制御よりも簡便かつ安価に回生ブレーキが使用可能で抵抗制御を基本とした界磁添加励磁制御、応答性の高い電気指令式ブレーキや簡易的なモニタ装置など、省エネルギーや保守費低減に配意した新機軸が各所に採用されている。これらは通勤形電車の205系で先に採用されたものであるが、本来は近郊形電車用のシステムとして開発されていたものである。1ユニットあたりの力行性能の向上により、電動車比率を下げ、2M3T編成で25 ‰区間までの勾配でも通常の使用ができる設計とし、新製コストと運営コストの減少を狙った設計とした。これにより2M3T編成でも113系・115系の2M2T編成と同等以上の走行性能を持つ。
車体は、片側3か所に両開きの扉を設けた国鉄近郊形電車の基本的構成であるが、両端の側出入口の位置を若干車端に寄せた配置としている。外板間の車体幅は、従来の2,900 mmから初めて2,950 mmまで拡大され、裾絞りが大きくなっている。また暖地・平坦線用の113系と寒地・勾配線用の115系を統合し、細部の仕様変更を行うことで両系列の取替に対応している。また座席は従来と同様のセミクロスシートの他、長距離通勤客の増加に伴う混雑に対応するため、オールロングシートの車両も製造した。クロスシート・ロングシートともバケットタイプとし、クロスシートはシートピッチ1,490 mmのままでスペースと通路幅を広げ、ロングシートは1人分の幅を広げた。また、セミクロスシート車も混雑緩和のため、415系700番台同様、車端部をロングシートとした。
国鉄時代は付属編成のみがオールロングシート車とされたが、国鉄分割民営化後の増備車はすべてロングシート車が基本となっている。さらに、車体の構造と台車は同時期に製造された415系1500番台にも採用され、民営化後も車体や制御システムの設計を流用した車両が登場している。
機構
本系列のMM'ユニット車の主電動機は、MT61形という713系向けに開発されたものを使用している。定格出力こそ従来多用されてきたMT54形と同じだが、低回転域のトルクを381系向けのMT58より強化（MT54とMT58の中間の特性）したうえ、従来の近郊形電車よりも大きめの歯車比を採用し、定格速度を113系・115系より6.5 km/h低い46.0 km/hとしたため、逆にユニット当たりの引張力は6,690 kgから7,580 kgへと一割強大きくなった。一方で、許容回転数を上げて最弱め界磁率を35 %まで取り、高速性能を確保した。2M3T編成においても113系・115系の2M2T編成を上回る走行性能を持つのはこのためである。
1M方式（非MM'ユニット車）車の主電動機はMT64形で、定格端子電圧がMT61形の2倍の750 V、定格電流が半分の180 Aとされているが、速度特性は極力MT61形に揃えられている。このシステムは後に213系用として初採用されたが、本来は本系列の横須賀・総武快速線への投入を構想した際、MT比2:3（15両編成時6M9T）では不足する走行性能と、電動車を増やすコストをバランスさせるために開発されていたもので、最初からMM'ユニット方式との混用が想定されていた。
主制御器は205系のCS57形に抑速ブレーキの機能を追加したCS57A形である。抑速ブレーキは40 km/h以上で作動する。
電気ブレーキは、添加励磁装置を用いて回生ブレーキを行う。高速では界磁電流は弱く、主回路電流は強くし、速度の低下とともに界磁電流を強めながら主回路電流を減じるよう制御することで、一定の回生ブレーキ力が確保される。78 km/h以上からブレーキをかける時は電動機は並列つなぎで、それ以下からの場合は直列つなぎで回生ブレーキを開始する。並列つなぎで開始した場合は60 km/h前後で直列つなぎに切替えるが、切替の際に端子電圧を急に半減することはできないため、抵抗を挿入しながら回路を切替え、その後抵抗が抜かれる。
低速では界磁電流を強めても回生電圧が架線電圧を下回るため、30 km/h前後で回生ブレーキが失効する。
形式・製造数
順番は過去からの慣例に準じる。本形式は国鉄時代と国鉄分割民営化後に跨って製造されたので、国鉄時代と民営化（JR化）後と分けて記述する。なお、国鉄時代に製造された形式の中には民営化後に製造された形式もある。また、車両の向きは、東海道本線基準で東京駅方を奇数（北、東）向き、神戸駅方を偶数（南、西）向きである。
国鉄時代には首都圏地区に250両、名古屋地区に8両、計258両が製造された。前者はJR東日本に、後者はJR東海に引き継がれた。国鉄分割民営化後にはJR東日本で325両、JR東海で242両、JR西日本で2両、計569両が製造された。国鉄時代と合わせた総計では827両が製造された。
その後、2004年度以降にJR東日本では113系2階建てグリーン車34両が本系列に編入され、代替に同数のサハ211形34両が廃車となっている。
JR東日本製造分においては、1989年（平成元年）3月に205系508両（埼京線・京葉線・京浜東北線・南武線用）、本系列145両（2000番台・3000番台）、113系組み込み用2階建てグリーン車15両、総計668両の製造を川崎重工業が受注した。これは当時の国内商談としては、最大規模となる受注であった。実際、JR東日本製造分では1989年3月以降、2000番台15両（日本車輌製N32・N64編成）を除いて、全車両が川崎重工業製となっている。
東京地区用
国鉄時代は、東海道本線東京口用のグリーン車2両組込の0番台10両編成 (TcTMM'TTsTs'MM'Tc') 6本60両と2000番台5両編成 (TcTMM'Tc') 5本25両の計85両が製造され、田町電車区（後の田町車両センター）に配置された。1986年（昭和61年）3月3日のダイヤ改正から営業運転を開始した。
グリーン車は、従来1両にトイレ・洗面所と専務車掌室を装備することが通例であったが（一例 : サロ110形1200番台）、本系列ではトイレと洗面所のみ装備のサロ211形と専務車掌室のみ装備のサロ210形とに分けて製造し、これを組合せて運用されている。これにより、サロ110形（1200番台）に対し定員が一列4名増の64名に増加している。シートピッチはこれまで通り970mmとしたが、車体が従来より広くなったことを生かして、通路幅600mmを確保したまま座席幅を475mmに広げ（従来車は450mm）、背もたれはフリーストップ式とし、傾斜角度も従来よりやや大きくした。2階建グリーン車登場後、アコモデーション格差解消のため、背面テーブル、中肘掛と立客用の手摺が追加設置されている。
導入当初は、特定区間（東海道本線の東京駅 - 平塚駅）以外では喫煙が可能であったため、ロングシート車を含む各車両（除く禁煙車）に灰皿を設けていた。ロングシート車は出入台の袖仕切横と妻部に設置した。しかし、後の禁煙区間の拡大にともない、グリーン車を含めて全車禁煙となり、灰皿は撤去されている。後述する2階建グリーン車は当初より禁煙車として登場したため灰皿は最初から設置していない。
JR東日本では、1989年から1991年までに基本編成8本80両と付属編成9本45両の計125両を増備した。従来、ロングシート車は付属編成のみであったが、基本編成もロングシートの2000番台車とされ、平成元年の後期以降の増備車は側扉内側のスポット溶接による斑点がなくなっている。網棚は従来金網式の網棚であったが、民営化後増備分はパイプ式に改められた。グリーン車も定員増加を図るため、2階建のサロ213・212形とされた。従来の編成は平屋構造のサロ211形・サロ210形の組合せで連結していたが、新造の2階建グリーン車と編成を組替、14編成中12編成が2階建車と平屋車をそれぞれ1両ずつ組込んだ。0番台はサロ211形+サロ212形、2000番台は後述の2編成を除いてサロ210形+サロ213形の組成で、編成中の2階建て車両の連結位置を4号車に揃えるために、サロ210形は引通しを引替え、サロ213形 (1 - 6) は引通しを両わたりで製造の上、両車共方向転換して組成している。1990年と1991年に増備された2編成（N31・N32編成）は平屋グリーン車を新製すると輸送力の増強にならないことから、グリーン車をサロ213形+サロ212形で新製し、初めて2階建グリーン車2両連結となって登場した。編成中のサロ213形は、当初から正規の位置に連結されているため、引通しは片わたりとなっている。また、1991年に製造されたN32・N64編成は、吊り手が全て三角形となっている。
サロ213形のトイレは、サロ211形の和式から、同時期登場の651系に準じた洋式とされた。トイレ入り口のドアは、当初は折戸式であったがのちに外吊式引戸に改造された。
近年、優先席部分の吊り革をE233系タイプの物に交換した他、2008年秋頃より、検査時などに張り替えるシートのモケット地を製造時のすおう（蘇芳）色から青緑色の柄付きのものに変更している。
2011年秋からは田町車両センターにE233系3000番台の投入が開始され、同系列の増備に伴い2012年4月23日をもって同センター配置の本系列の定期運用を終了し、置き換えが完了した。また、置き換え完了後の同年5月12日・13日には東京駅 - 伊豆急行線伊豆急下田駅間で営業運転終了を記念する団体臨時列車が運行された。
1000・3000番台（寒冷地仕様車）
0・2000番台を基本に宇都宮線と高崎線（東北本線上野口）の使用に配慮した寒地仕様車で、115系非冷房車の置換え用として登場したものである。1000番台はセミクロスシート車、3000番台はロングシート車で、ともにスノープラウ（排雪器）、耐雪ブレーキ、半自動ドア、レールヒーターなどの耐寒耐雪装備がなされている。前述の0・2000番台より早い1986年（昭和61年）2月18日から営業運転を開始した。
編成は、東海道本線用0・2000番台と異なり普通車のみの5両編成 (McM'TTTc') で、1000・3000番台共同じである。国鉄時代には、セミクロスシート車1000番台11本55両とロングシート車3000番台22本110両の計165両が製造され、民営化後は東海道本線用と同様にロングシートの3000番台のみが1991年までに40本200両が増備されている。国鉄時代には、1000番台×1本+3000番台×2本で15両編成を組むように計画されたため、1000番台と3000番台の運用も分けられていたが、民営化後は共通運用となった。なお、2000番台と同様運転席背後の仕切窓、荷物棚、つり革などに製造年次による変化がある。
新製配置は1000番台が全車両新前橋電車区（現・高崎車両センター）で、3000番台は当初クモハ211形・モハ210形・クハ210形の車番3001 - 3046が新前橋電車区、3047 - 3062が小山電車区（現・小山車両センター）配置であったが、2000年からE231系が小山電車区に新製配置になったことにより、同年12月に新前橋区に配置が集約されている（その後一部が幕張車両センターに転出）。そのため、上野発着の東北本線では宇都宮線列車よりも高崎線列車の運用の方が多かった。
優先席の吊革は全ての編成でE233系タイプのものに交換済みである。
0・2000番台と同様に、2008年秋頃より、モケット地をすおう色から青緑色に交換しているほか、順次PS33E形シングルアーム式パンタグラフへの取り替えおよび増設（一部）が行われた。
前述した田町車両センターに続いて、2012年度に高崎車両センター向けにもE233系3000番台250両が投入され、また宇都宮線小金井駅 - 黒磯駅間での5両編成での運用は2013年8月24日から運用を開始した205系600番台の転入により、置き換えが行われた。
2013年3月16日のダイヤ改正で宇都宮線上野口の運用を終え、翌2014年3月15日のダイヤ改正で高崎線での運用からも撤退。また、同年3月24日をもって宇都宮線小金井駅 - 黒磯駅間での末端運用も終了した。さらに、両毛線と宇都宮線の両毛線直通列車2往復のうち、宇都宮線小山駅‐黒磯駅間の1往復の運用も2017年3月3日をもって終了した。2017年7月現在の宇都宮線での運用は、後述する3000番台4両編成による小山駅 - 宇都宮駅間の1往復のみである。
概要
名古屋・静岡都市圏で使用されることから、ラッシュ対策のため、座席はオールロングシートとし、当初はトイレをすべて省略した。また室内からの展望に配慮して、前面貫通扉と運転室助士席側の窓を下方に拡大した（213系電車と同様のデザイン）。室内は、乗降扉の客室側を化粧板仕上げとし、床敷物も暖色系の2色とした。電動車では床面の主電動機点検蓋を省略したことと、主電動機の冷却ファン形状を変更したことにより車内の静粛性を高めたほか、座席は0・2000番台などに比べてクッション材を厚く、奥行きを深く変更したことで座り心地の向上を図っている。網棚はパイプ棚となっている。なお、電気連結器・自動解結装置の装備に伴い、ジャンパ連結器が省略されたことから、前頭部のスカート形状が同社所有の0番台と異なる。また各車両両端4つのドアにはドア締切表示灯が設置され長時間停車時などドアカット時に表示する。車体側面には車外放送用スピーカーが設置されており、車掌がボタンを押しながらマイクを使用すると放送が可能な仕組みになっている。台車はボルスタレス台車であることは同じであるが国鉄時代製造分と異なり、牽引装置が積層ゴム式からZリンク式に変更され、形式名称がC-DT56・C-TR241に改められている。
補助電源は、従来車の三相交流440Vから直流600Vとしたことから、従来車のブラシレス電動発電機に代わってDC-DCコンバータを採用し、冷房装置もDC-DCコンバータから供給される直流電源によるインバータ制御方式の集約分散式C-AU711D-G1形2基に変更された。除湿機能も付加されている。
1988年から1991年までにクモハ211形77両（5000番台48両・5600番台20両・6000番台9両）、モハ210形68両、クハ210形77両（5000番台57両・5300番台20両）、サハ211形20両の計242両が製造された。長期にわたって製造されたため、仕様変更も多く、形態としては1次車から4次車までに分類される。
1次車
1988年7月に4連×4本、3連×6本の計34両が神領電車区に投入され、中央本線で運用を開始した。側面行先表示機は幕式でなく、省メンテナンスを考慮したLED式になった。1段表示のため表示窓の天地が低くなり幕板部の飾り帯と同じ高さとなったのが特徴である。そのため、日本語と英語を同時に表示することができず、両語が交互に表示される。4連は快速運用にも充当された。
2次車
老朽化した103系電車や113系電車の置き換えおよび列車増発、編成増強のため1988年11月から1989年3月までに4連×16本、3連×11本の計97両が神領電車区に、3連×11本の計33両が大垣電車区に投入された。これにより東海道本線での運用も開始された。
1次車のLED式の側面行先表示機は視認性に難があったため、本次車からは天地寸法はそのままで幕式に変更された。またコンプレッサは容量の大きいものに変更された。なお、サハ211形の増備とクモハ211形5000番台の増備はこの2次車で終了となる。
3次車
静岡地区への投入も始まり、1989年7月に3連×17本が製造されたが、今回の増備車では新しい区分番台が起こされた。
1・2次車では短距離運用が主体であることからトイレを省略していたが、車両の増備に伴い中央本線での快速運用が増加した。このため長距離利用客からトイレがないことへの不満が続出し、クハ210形にトイレを設置した5300番台が登場した。同時にクモハ211形にも狭小建築限界トンネルの存在する中央本線中津川以北や身延線への入線に備え、屋根の一部をわずかに切下げ、狭小建築限界トンネル対策パンタグラフC-PS24A形を装備した5600番台が登場した。
まず3連×6本が神領電車区に投入され、1・2次車の4連からサハを抜き取り、それを組み込むことで4連化した。残る11本については、神領区にクハ210形5300番台が必要であったこと、静岡地区投入車に身延線の運用を考慮したクモハ211形5600番台が必要だったことから、神領区の2次車4連×11本のクハ210形5000番台と新製車のクハ210形5300番台と差し替えた。差し替えられたクハ210形5000番台は、クモハ211形5600番台を含むユニットと3連を構成し、静岡区に投入された。この編成変更で5000番台系列初の転属車が発生した。
2次車からの変更点は、側面方向幕が幕式のまま天地寸法が拡大（0番台と同様のサイズとなる）された他、将来の最高速度を120km/h対応を考慮して増圧ブレーキを準備工事とした点である。
クハ210形5300番台は、トイレ部分の明かり窓を廃止し、便所対面側の座席は211系2000番台同様に背もたれはロングシートと同じ高さのクロスシートとした。
4次車
1990年3月にクモハ211形5600番台とクハ210形5300番台車を含む3連×3本が神領電車区に投入された。トイレなしで残っていた1次車4連×3本からサハを抜き取り、それを組み込むことで4連化した。この増備で神領区の4連は全てクハ210形5300番台車組み込みのトイレつきとなった。
さらに静岡地区増備車として新区分番台、1M仕様車であるクモハ211形6000番台が登場している。C-CS59A形主制御器やC-MT64形主電動機を搭載するなど、走行装置は213系5000番台と同仕様であり2両編成での運転が可能となった。なおトイレは2連のため省略となり、クハ210形5000番台の連番で新製された。2連×3本が静岡運転所に配置され、輸送力増強用として御殿場線に投入された。
3次車からの変更点は、先頭車助士席側上部の列車番号表示器を当初から省略して、車外スピーカーの取り付け位置が、窓間の吹き寄せから冷房装置キセ内に変更された。そのため、冷房装置は側面のスリット形状が変更されたC-AU711D-G4形に変更になった。側面方向幕はサイズは3次車と同様だったが、幕の書体がJR東海タイプの書体に変更された（ローマ字表記も頭文字のみ大文字のタイプに変更）。また211系6000番台については客室内貫通扉が213系5000番台や311系と同様の窓面積が大きいタイプに変更された。
1991年3月には6000番台増備車が2連×6本が静岡運転所に投入された。この増備車では側窓が一部を除いて固定式に変更されている。なお、6000番台は、御殿場線での運用に適さず、今回の増備車とともに全車が東海道線での運用中心に変更された。
E231系投入計画変更と211系の房総地区への転用
2006年3月、JR東日本は宇都宮線・高崎線の上野駅発着列車のグリーン車連結率を100%にすることを決定した。上記の組込を完了しただけでは80%程度であったため、7月までにE231系基本編成8本80両と付属編成6本30両の計110両を追加投入し、211系のグリーン車非組み込み編成を置換えた。そのため、211系の中でグリーン車を組込んでいない編成が、付属編成として運用されるものを除き、113系の置換えに伴う転用なども含めて大幅に変更されている。
前述のようにグリーン車組み込みは10両基本編成17本が組成されることとなり、3000番台34本を使用して行われた。これに付属編成分として17本が残されたため、残る110両（5両×22本）分をE231系の投入によって捻出。これらの編成のうち、70両（5両×14本）は海岸線沿いを走行し、塩害による腐食などが進んでいる房総地区各線の113系の置換え用として、幕張車両センターに転用することになった。残りの40両は、高崎線・宇都宮線の輸送力増強分に振向けられている。2006年7月ダイヤ改正では上野口の15両運用が増加したため、宇都宮駅 - 黒磯駅間（一部小金井駅 - 黒磯駅間）で運用されていたE231系5両運用が211系5両運用（一部5両+5両運用もあり）に変更された。
転用編成は、前面種別表示器をLEDから幕式への復元（一部）と、車体帯色を変更した上で大宮総合車両センターなどから2006年8月以降順次出場した。幕張車両センター所属の113系の車体色や、鎌倉車両センター所属のE217系の帯色であるクリーム1号と青15号のツートンカラー（スカ色）とは違い、255系・E257系500番台と同色の黄色に薄い青の「房総色」とされた。編成番号はマリ401 - 414と付番され、2006年10月21日から運用を開始した。
路線カラーによる行先表示は、113系が行先なのに対し、211系は先頭車前面上部が路線を、側面上部には路線を上に、行先を下に表示している。転用後も半自動ドアスイッチは残されたままであり、2006年12月2日からは、千葉駅や蘇我駅を除き、駅での停車時間が5分以上ある場合に限り、扉横の半自動ドアスイッチの通年使用が行われていた。
2007年11月から一部編成で集電効率を上げる目的でパンタグラフを2基に増設する改造が行われた。増設されたパンタグラフはシングルアーム式のPS35C形となっており、前後で異なる形態となった。この2基パンタグラフ化に使用されたパンタグラフは中央線で活躍していた201系の廃車発生品である。この改造はマリ402 - マリ410の9編成に行われ、改造後はマリ501 - マリ509に編成番号が変更された。また、パンタグラフ増設改造の対象外となったマリ401・マリ411 - マリ414に関しては編成番号を詰める動きが生じ、マリ401・マリ405 - マリ408に変更された。その後、2008年2月からマリ403編成を皮切りに半自動扉スイッチがE233系タイプに交換された。
この房総地区転用車は、京浜東北・根岸線から転用される209系2000・2100番台の導入拡大により、2013年（平成25年）3月16日ダイヤ改正をもって運転を終了した 。
E233系導入による置き換え
田町車両センターおよび高崎車両センター所属の本系列については、2011年度から増備が再開されたE233系3000番台によって置き換えが進められた。これは2015年3月の上野東京ライン開業に向けた措置である。
田町車両センター所属車については2012年4月23日を以って定期運用を終了した。高崎車両センター所属車についても、E233系3000番台を基本編成17編成・付属編成16編成（250両）投入して置き換えを進め、2013年3月15日を以って高崎線直通を除く宇都宮線上野口の定期運用を終了。2014年3月14日を以って高崎線での定期運用も終了し、定期運用は両毛線のみとなっていた。
置き換えられた車両のうち、グリーン車は2014年12月までに全廃。他の付随車も廃車が進められる一方、電動車・制御車は後述の長野地区や高崎地区ローカル運用に転用されている。
長野地区への転用
2013年3月16日のダイヤ改正より、他線区で余剰になった一部編成が長野支社管内で既存車両の一部を置き換える形で営業運転を開始すると発表された。
2012年6月以降より、元幕張車両センター所属および元高崎車両センター所属の一部車両が順次、長野総合車両センターへ転属している。老朽化が顕著な115系を淘汰するため2013年3月15日には、ダイヤ改正に先駆けて大糸線で営業運転に投入された。2014年3月以降の運用範囲は、中央本線・篠ノ井線・信越本線・飯田線へも拡大している。また、2014年6月以降は、中央本線立川駅まで運用を拡大している。
デジタル無線対応工事
JR東日本所属車は、前述のグリーン車置換（東海道本線用）および組込（高崎線・宇都宮線用）が終了してからは、乗務員室（クモハ・クハ）にデジタル無線対応工事が順次施工された。これは1986年から各車両に搭載されている列車無線装置（主に新Aタイプ無線）が老朽取替の時期を迎えたことと、特に首都圏では大雪や雷雨などの際に、全線区一斉の情報連絡や指令伝達を実施するなど高い利用率となっており、指令通話回線の増強に迫られたためである。また、列車支援運行業務の充実を図るため、指令通告、徐行区間情報、車両機器状態監視等の列車・地上間のデータ通信需要も拡大していることから、それらを可能とする無線システムへの変更を目的として設置している。
この搭載工事が施行された車両では、乗務員室の天井付近2か所から装置の入った箱が客室側網棚の上へ張り出しているのが特徴である。また、運転台には「デジタル無線対応済み」と表記されたシールが貼付されており、小型の簡易モニタ装置（E231系などに搭載されているTIMSモニタに表示が酷似しているが、ICカードに記憶された時刻表やデジタル列車無線運用時に必要な情報を表示する程度の機能しかない）を設置している。
高崎車両センターのグリーン車と連結している先頭車では、3号車のクモハ211形にはデジタル無線が設置されていなかったが、6号車のクハ210形には設置されていた。
運用
2003年9月30日まで快速「マリンライナー」として岡山駅 - 高松駅間で使用されていたが、2003年10月1日に快速「マリンライナー」が213系から223系5000番台および四国旅客鉄道（JR四国）の5000系に置換えられ、213系（クロ212形0番台と1000番台を含む）および「ゆめじ」編成による快速「マリンライナー」の運用が終了した。
その後は、岡山電車区に所属し団体専用列車などに使用され、特に毎年元日には、岡山駅 - 琴平駅間で「こんぴら初日の出号」、「こんぴら初詣号」として運転された。
2010年3月7日に岡山駅 - 大野浦駅間で実施されたさよなら運転「ファイナルラン さよなら！スーパーサルーンゆめじ号」での運用をもって、営業運転を終了し、同年4月14日に吹田工場に回送され、同年6月30日付けで廃車となった。