国鉄213系電車

概要

国鉄として最後の新規系列車両であり、国鉄時代に岡山地区向けに製造された0番台と、国鉄民営化後にJR東海が関西本線名古屋地区向けに製造した5000番台が存在する。

車体

車体は、117系100番台と211系との折衷的な構成となっている。つまり、211系と同様のステンレス製軽量車体ながら、側面は117系100番台と同様の全長 20 m の車体に片側2か所の両開扉と、戸袋部を除いて2枚1組の一段下降式ユニット窓が並ぶ（中間車の場合「21D122221D12」、Dはドア、1は戸袋窓）という窓割り・ドア配置であり、さらに前面は211系に準じたFRP 製のマスクを採用する。ただし国鉄時代に投入された211系と違い、客室からの展望に配慮して、前面窓は助士席側と貫通扉の窓が下方に拡大され、このデザインは民営化後の新型車両（JR東海製造の211系、719系、6000系）にも引き継がれた。列車種別表示器は、415系1500番台と同様の、天地寸法の小さいタイプである。座席は転換クロスシート（先頭車運転台後部戸袋窓部（1・2位）およびクハ212形3位側戸袋窓部は、固定クロスシート）である。

主要機器

コストダウンのため、その他の機器も211系と極力統一化が図られていることが特徴である。
本系列の最初の投入先となる宇野線（瀬戸大橋線）では、211系のような長大な基本編成での運行は採用されず、基本編成が3両単位とされたが、運用線区が平坦であること、軽量ステンレス車体の採用により編成重量が小さくなったことから、国鉄新性能電車として一般的なMM'ユニット電動車方式ではなく、1両のみで完結する単独電動車(1M)方式を採用して、1M2T (Mc - T - Tc') が基本組成とされた。この組成であっても、25‰の勾配上で運行可能な性能は確保されており、抑速ブレーキも搭載しているため、山陽本線瀬野八の通過も可能である。
主制御器は、211系と同様の界磁添加励磁制御を 1M 方式に対応させた電動カム軸方式の CS59 が採用されており、回生ブレーキの使用が可能で、省エネルギーにも配慮されている。本系列での界磁制御を行うため、CS59 主制御器に付随して HS65 励磁装置が搭載されている。この励磁装置は弱め界磁制御と回生ブレーキ使用の際に界磁制御を行うものである。なお、当時の岡山鉄道管理局管内では初の回生ブレーキ搭載車であり、その習熟運転に苦労したという逸話が鉄道趣味雑誌に掲載されていたが、本系列の投入によって岡山運転区所属の運転士は221系などの新系列車両の運転も可能になった。
主電動機4個で直並列組合せ制御を行い、主電動機は端子電圧750VのMT64形であるが、歯車比は211系と同一の5.19である。
本系列のシステムは、もともと211系の横須賀・総武快速線投入が計画された際に地下線（東京トンネル）を走行する関係で、編成の電動車比率を上げる（4M7T → 5M6T）ために開発されていたもので、ユニット方式の電動車を増結すると性能面で過剰になり、コスト面でメリットがなくなることが背景にある。そのため、本系列は211系と混結（併結）することを前提に開発されている。力行時の速度・引張力特性は極力211系に合わせられている。
台車には205系で採用された軽量ボルスタレス台車を引き続き採用している。動力台車はDT50B形、付随台車はTR235B形と称する。205系の台車と同様、軸箱支持方式は円錐積層ゴム方式で、台車枠は側梁をストレートタイプ、横梁にはシームレスパイプを採用するなど構造を大幅に簡素化したものとした。また、軸箱方式と合わせて構成部品数を少なくし、保守性の向上を図っており、合わせて軽量化と新製コストの低減を実現している。この結果、従来の台車よりも1台車あたりの重量は約 1.5 t 軽量化されている。基礎ブレーキ装置は動力台車は片押し式踏面ブレーキ、付随台車は片押し踏面併用ディスクブレーキ方式を採用した。
旅客サービス用補助電源装置には電動発電機 (MG) ではなく静止形変換装置 (SIV) が採用された。これは国鉄時代の製造車では本系列のみである。集電装置は、菱形パンタグラフであるPS24を搭載する。
冷房装置は集中式ながら、ドア数と乗車定員が少なく、室内の空気の出入りが比較的少ないことから、一般的なAU75形（42,000 kcal/h×1台）ではなく、冷却能力を抑えたAU79A形（33,000 kcal/h×1台）を搭載する。
なお、東日本旅客鉄道（JR東日本）にサロ213・212形という形式が存在するが、これらは211系に属する。

運用

岡山近郊の山陽本線和気駅 - 糸崎駅間、伯備線岡山駅 - 新見駅間、赤穂線播州赤穂駅以西、宇野線全線、本四備讃線児島駅以北で普通列車として運用されているが、3両編成は原則として山陽本線・赤穂線のみで運用される。本系列の転用により、岡山電車区電車センターの103系の全編成と105系の一部が置き換えられ、転属や廃車が発生したが、103系は宇野線などの朝のラッシュ対策などで阪和線などから転入した車両によりすぐに運用が復活した。また、2009年3月14日のダイヤ改正では「サンライナー」三原行き (2725M) にも運用されていた。2両編成は、伯備線、赤穂線、宇野線での運用が多い。

「マリンライナー」代走運用

2007年2月8日に早島駅付近で踏切事故の被害を受けた223系5000番台P3編成が網干総合車両所へ緊急入場。偶然にも他の編成も定期検査中で予備車がなくなってしまい、その間の代走として213系が抜擢され4月中旬ごろまで「マリンライナー」77号（下り最終）と2号（上り始発）の限定運用が復活した。なお、代走にはC04編成のみが使用されたが、代走運用から数日後に3両編成から中間車のサハ213-4を抜いた2両編成となり、山陽新聞など地元のメディアにも取り上げられた。
2009年7月11日、12日に223系5000番台P編成の前面窓ガラスが破損したため、急遽213系C05編成がマリンライナー1号で代走を務めた。両日、所定9両のマリンライナー8号は223系を1編成抜いた6両での運転となった。

登場までの経緯

国鉄時代、いわゆる国電の設定がなかった名古屋地区では、近郊輸送は並行する私鉄がシェアの大半を占めていたが、その中でも桑名・四日市方面は近畿日本鉄道（近鉄）の独壇場であった。その後、分割民営化で発足したJR東海は、これらの競合私鉄路線に対抗すべく、ダイヤや車両の改善に着手した。本番台は、関西本線の輸送改善にあたり老朽化・陳腐化した165系を置き換えるため、JR東海が投入した車両である。
1989年から1991年にかけて2両編成14本（28両）が投入され、関西本線の輸送改善を果たした。2018年4月1日現在、全車が大垣車両区に配置されている。

構造

JR東海の独自設計車両であり、0番台を基本としながらも、同社の211系5000番台に準じた仕様の変更がなされている。また当初から2両編成 (1M1T) でサハ213形は存在せず、同社では3両編成に2M1Tの211系5000番台が投入されている。本番台における0番台との仕様の違いを以下に示す。

走行機器

空気圧縮機や冷房装置、添加励磁装置、補機類の電源が直流600Vとなったため、補助電源装置がC-SC27形DC-DCコンバータ（GTOサイリスタおよびダイオード使用、連続定格出力90kW）に変更された。さらに、C-SC27形DC-DCコンバータの直流600Vを電源とし、補機類に直流・交流100Vを供給するためにC-SC31形制御用補助電源装置を搭載する。電源電圧の変更により、添加励磁装置もC-HS65形に変更された。
空気圧縮機は、短編成化による容量適正化を考慮し、MH3094-C1000MLを搭載する。
主電動機は、内扇形構造や冷却風通期構造の改良を施したC-MT64A形とした。性能は0番台に搭載されるMT64と同等である。
台車は、牽引装置をZリンク方式としたC-DT56（動力台車）およびC-TR241（付随台車）とした。ブレーキに応荷重装置が付加された。
JR東海管内の在来線電化区間全線に対応するため、クモハ211形5600番台と同様にパンタグラフは狭小限界トンネル対応のC-PS24A形とされ、取付部が20mm低くされた。
冷房装置がインバータ制御による集約分散式（C-AU711D-G4形×2台）に変更された。
静岡地区で使用されている2両編成用のクモハ211形6000番台のシステムは、本番台と共通である。また、211系以降に製造・使用されているJR東海の一般型電車各系列との併結・一括制御が可能である。

設備

0番台から変更点として、クハ212形のトイレ設備は省略された。乗降口から外側の車端部がロングシートとなり、転換クロスシートは扉間の8列のみとされ、ドア横には1両あたり4箇所8席分の補助席が設けられた。前面列車種別（行先）窓は、211系5000番台と同様の天地寸法が大きいタイプとなった。側面行先表示幕は、211系5000番台2次車と同様の天地寸法の狭いタイプであったが、2次車以降は天地寸法が拡大された。空調関係では、0番台で省略されていたラインデリアが本番台では設置されている。

運用

5000番台は1989年から大垣電車区（現・大垣車両区）に配置されて関西本線（名古屋駅 - 亀山駅）の普通・快速列車や東海道本線の一部の普通列車（主に日中の大垣駅 - 岡崎駅）に充当されたが、2000年より関西本線で閑散時間帯の普通列車においてワンマン運転が開始されるのに先立ち1999年に神領電車区（現・神領車両区）に転属。前後して後継の313系3000番台が投入されると、日中の大多数の列車が置き換えられた。以後は朝と夕方以降の列車と日中の中央本線の一部の普通・快速列車を中心に運用されるようになり、2011年10月1日に関西本線での運用から撤退している。
関西本線の撤退に前後し、飯田線で運用されていた119系の置き換え用としてトイレの設置や半自動ドアの設置などの改造工事を施した上で大垣車両区へ再転出し、2011年11月27日より飯田線および中央本線の茅野駅 - 辰野駅間での運用を開始している。その後、119系は2012年3月17日のダイヤ改正で定期運用を終了、全車引退した。