JR北海道H100形気動車

概要

製造から30年を超え老朽化したキハ40形などの一般型気動車の置換えを目的に開発された車両であり、JR北海道の電気式気動車では初めての、ディーゼル・エレクトリック車である。同時期に製作された東日本旅客鉄道（JR東日本）GV-E400系気動車と基本設計を共通とし、酷寒地対策などの仕様変更を施している。製造もGV-E400系と同様川崎重工業が担当した。
「DECMO（デクモ）」の愛称を持つ。

形式名について

従来のJR北海道の気動車形式は国鉄気動車の付番規則をおおむね踏襲していたが、本系列は既存車両と大きくシステムが異なることから、H5系新幹線電車で用いられた「北海道（Hokkaido）」のHを冠した形式名とし、加えて気動車を表す「キ」、普通車を表す「ハ」の用途記号も省略されている。

車体

GV-E400系の両運転台車GV-E400形と基本的に同一であるが、酷寒地対策がなされる。なお、GV-E400系には片運転台車が設定されているが、本系列は北海道のローカル線における運行形態を踏まえ片運転台車は予定されていない。

エクステリアデザイン

「新しさ・北海道らしさを表現した」デザインが指向されている。
形状はGV-E400系を踏襲した。この形状は踏切事故によるオフセット衝突（前面の片側だけが衝撃を受ける正面衝突の仕方）を考慮しており、上から見た時に運転士側と助士側をそれぞれ後部に傾斜させることで、衝撃を枕木方向に分散させる。
側面は「自然の多い北海道の大地を走行する車両」を想起させるデザインとしている。帯色は「夏の植物を表す」濃いグリーン、「冬の雪を表す」白の2色の平行四辺形を重ね、重なり合う部分をコーポレートカラーのもえぎ色とし、「自然との調和を表現」している。なお、帯の途中には「H100」の文字が切り抜かれている。
前面は黒色基調とし、もえぎ色と警戒色の黄色の帯を配している。

構造

車体長は20 m 級（19500 mm）であり、車体下部の台枠を除き、ステンレス鋼（前面の一部のみFRP）を使用し、外板と骨組みの溶接にレーザー溶接を使用している。車体幅は2800 mmの裾絞りのないストレート車体としている。
床面高さは1150 mm であり、客室扉は片開き・片側2扉としステップ（レール面高さ970 mm）を設けている。扉は車内外の温度差で変形した場合でも開閉不良が生じないよう、戸袋との隙間を十分確保する一方で、戸袋部への雪の吹込みを防止するため、ゴムで隙間を塞いでいる。また、デッキ・エアカーテンは装備しないが、押しボタンにより開閉する半自動機能を持つ。戸閉装置はJR北海道では初めてスライドレール式が採用され、乗降口下部・戸袋部にはヒーターが設けられている。
灯火類は全てLEDとした。配置はGV-E400系とほぼ同一であるが、前部標識灯については降雪時の視界確保を目的に前面窓上部に加え前面窓下部にも増設している。
行先表示器は、貫通路上部と側面に3色LED式のものを設置している。側面には車外放送用のスピーカーを装備している。
窓についてはJR北海道の他の車両と同様、冬季の破損防止のため、運転台窓を除きポリカーボネートを用いる。側面窓はポリカーボネート板（厚さ8 mm）とガラス（厚さ4 mm）の複層構造として、併せて断熱性を向上させている。また、助士席窓については表面に透明な導電体を仕込んだ発熱ポリカーボネートとしている。
この他、外観上のGV-E400形との差異として、側扉横の「編成順位標（号車札）差し」「急行列車標差し」設置、出入口表示器省略、台車上部の台枠下部へのステンレス製ふさぎ板設置が挙げられる。

主要機器

基本的にGV-E400系と同一であるため、主要な点、相違点を中心に述べる。最大で4両編成を組成可能であるが、JR北海道の既存車両とは連結不可能である。

動力・電源関係

本形式は前述するようにディーゼル・エレクトリック方式の電気式気動車であり、動力はディーゼルエンジンで主発電機を駆動して得られた三相交流電源をPWM（パルス幅変調方式）コンバータで一旦直流に変換し、それをVVVFインバータで三相可変電圧可変周波数交流に変換して主電動機の三相誘導電動機を駆動させている。主電動機の制御は1C2M方式を採用した。

機関・主発電機

機関は燃料直接噴射式の4サイクル直列6気筒横形（定格出力331kW≒450PS/2000rpm、総排気量15.24リットル）で、噴射装置はコモンレールを採用している。
主発電機は開放形強制通風方式の定格出力305kWのものを搭載し、機関とは直結駆動され、車両に必要な電力を供給している。機関始動には主発電機を用いるため、スターターは省略されている。

制御装置

PWMコンバータ・VVVFインバータ・補助電源装置が一体で構成された主変換装置を搭載している。主回路は半導体にダイオード側素子にSiCを採用した、三相2レベル方式電圧形PWM方式を採用している。
補助電源装置部は変換した直流を三相または単相一定電圧一定周波数に変換して車両の補助回路機器に電力を供給する。

台車

動台車を車体後位、付随台車を車体前位に配置する。いずれも軸梁式ボルスタレス台車で、軸距離は2100mmである。車軸軸受は円錐ころ軸受を採用した。基礎ブレーキは踏面片押し式のユニットブレーキとし、付随台車はこれにディスクブレーキが加わる。制輪子にはJR北海道車両の特徴である合金鋳鉄制輪子を用いている。また、空転防止のためのミュージェット噴射装置を装備している。形式は電動台車がN-DT100形、付随台車がN-TR100形である。

主電動機

全閉形自己通風方式の三相誘導電動機（出力105kw）を動台車に2基搭載する。

制動装置

電気指令式空気ブレーキ方式を採用しており、常用ブレーキ・非常ブレーキ・直通予備ブレーキ・耐雪ブレーキの4つのブレーキ系統を有する。
また、冬季にディスクブレーキとブレーキパッドが凍結することによりブレーキ不緩解となることを防止するため、車両が停止し、ブレーキが「B7」段に投入されている条件で、運転台のスイッチを扱うと、従台車のブレーキ圧力が開放される機能を持つ。
また、各軸ごとの滑走再粘着制御を行い、エゾシカなどとの接触回避のため急ブレーキを扱った際の踏面損傷を防止している。

電動空気圧縮機

空気圧縮機は、潤滑油が不要なオイルフリータイプのスクロール式を各車1台設置する。

空調装置

屋根上に集中形空調装置（冷房能力38.4kW、暖房能力16kW）を搭載する。また、空調装置側面寄りには歩み板が設置されている。別途設置の室内電気暖房機は24.85kWの容量を持つ。

車内設備

基本的にGV-E400形と同一であるため、主要な点、相違点を中心に述べる。

インテリアデザイン

座席は一般席モケットに「北海道の豊かな草原をイメージした」グリーン、優先席部にオレンジを用いた。また、乗降ドア室内側はコーポレートカラーのもえぎ色、ドア横のパーティーションは「海や青空を想起させる」ブルーとしている。

座席

車内はワンマン運転や通学・通勤時間帯の混雑を考慮し、車内中央部をクロスシート（2+1列）3区画、その他をロングシートとしたセミクロスシートである。ロングシート部は中間にスタンションポールを設置した。吊り手高さは733系電車を踏襲した1,810 mm・1,630 mm・1,590 mmの3種類とした。

その他

便所は電動車椅子対応のもの（洋式）を設置し、おむつ交換台なども設けている。移動制約者対応として、各客室扉引戸鴨居部に扉開閉表示灯、便所向かいに車椅子スペースを設けている。また、客室中央の前位寄りに機器室を配置している。
運賃表示器は液晶型とし、運賃のほか次駅案内も行い、英語にも対応する。また、車内にはGV-E400系にはないゴミ箱が設置されている。室内の灯具はすべてLEDである。

乗務員室

半室仕様の貫通構造となっており、運転士の安全向上を図るために、サバイバルゾーンを確保した構造となっている。
運転台は、モニタ装置（前述）と接続された表示設定器を設置した、また、ワンマン運転のために計器台上に乗降ドア開閉用スイッチを設けている。主幹制御器は左手操作のワンハンドル式とした。

配置と今後の予定

量産先行車2両（H100-1,2）は2018年（平成30年）2月19日付で落成し、苗穂運転所に配置された。落成後、各機器の基本性能の確認と冬季の検証を行い、量産化に向けた検討を実施している。
量産車は2019年（令和元年）9月に6両、2020年（令和2年）1月に7両が納車（予定）であり、2019年（令和元年）9月11日の発表で、2020年（令和2年）春のダイヤ改正より、量産先行車を含めた15両体制で、函館本線小樽駅 - 長万部駅間（いわゆる「山線」）のワンマン列車全列車および、札幌駅 - 小樽駅の上り1本に投入し、営業運転を開始することが計画されている。

最終的な導入両数・期間

前述の15両に加え、2019年（令和元年）9月11日付プレスリリースの時点で、2020年（令和2年）度から2021年（令和3年）度にかけて、60両の投入が計画されている。
最終的な両数については、2019年（令和元年）5月時点で、2019年度から量産車127両の新製を2022年（令和4年）度までの「主要プロジェクトの内容」として挙げているが、完了予定は明言されていない。