동일본 여객철도 E231계 전동차

개요

본 계열은 1970년대에서 1980년대 사이에 대량으로 생산한 일본국유철도 103계 전동차, 일본국유철도 113계 전동차, 일본국유철도 115계 전동차, 일본국유철도 201계 전동차, 일본국유철도 201계 전동차 등의 내구 연한이 도래하면서 이들을 모두 교체하기 위해 2000년부터 도입하기 시작한 차량이다. 0번대는 2000년 3월부터 주오·소부 완행선(나라시노 전차구)에 이어 근교형이 같은 해 6월부터 도호쿠 본선(우쓰노미야 선)(오야마 전차구), 500번대가 2002년 4월부터 야마노테 선(야마노테 전차구), 그리고 800번대가 2003년 5월부터 도쿄 지하철 도자이 선 직결 운행용으로 각각 차례차례 투입되어 현 시점에서 그 운행 범위는 우쓰노미야 선, 조반 선, 나리타 선, 도카이도 본선, 이토 선, 다카사키 선, 조에쓰 선, 료모 선, 요코스카 선, 쇼난 신주쿠 라인까지 확대되었다.
에너지 절약화와 생산 비용, 유지 관리 비용 대폭 삭감을 목적으로 JR동일본이 1990년대에 개발한 '신계열 차량'기술 외에도 운행 제어 시스템에 대한 신기술을 이용하여 그 후의 철도 차량의 개발에도 큰 영향을 주었다. 본 계열의 개발 목표로써는 '라이프 사이클 코스트의 저감'·'서비스 향상'이 있다. 본 계열은 JR동일본과 도큐 차량 제조가 공동 개발한 차량이며 도큐 차량 제조 외에 가와사키 중공업이나 JR 동일본 니쓰 차량 제작소에서도 제조되고 있다.
운용 노선은 수도권 근교구간 전역으로 확대되었으며 2010년 현재 JR 그룹에서 동일 계열의 최다 배치량수를 자랑하며 2011년 여름까지 총 생산량수는 2,736량에 이르렀다(기존의 편성 단위를 기본으로 한 2,632량과 함께 야마노테 선 6도어차 교체용 4도어차 104량. 다만 교체된 야마노테 선 6도어차 104량은 순차 폐차되어 재적수는 2,632량이다).
차량의 디자인 개발은 에쿠안 켄지 주재의 GK인더스트리얼 디자인이 담당하고 있다. 본 계열의 개발에 의해 JR 동일본은 2007년 지구온난화 방지 활동 환경 대신 표창(대책 기술 도입·보급 부문)을 받았다. 그 이유는 에너지 절약화 및 리사이클 가능 부품의 다수 사용, 한층 더 타사에서의 기술 채용(후에 서술)에 의한 철도 업계 전체의 에너지 절약 등에 기여하고 있다며 점이다. 게다가 본 계열 및 NE트레인의 개발·도입에 의해 JR 동일본은 '에너지 절약 차량의 계속적 도입과 세계 최초의 하이브리드 철도 차량의 개발·도입'이라는다는 이유로 제16회 지구 환경 대상의 문부 과학 대신상을 수상했다.

승무원실

승무원실은 기본적으로 209계에서 채용된 유닛 구조의 운전대를 채택하고 있다. 주간 제어기는 도시바의 왼손 조작식 원핸들 마스콘을 채용하고 있다. 보안 장비는 비상정지장치(EB 장치)와 긴급열차방호장치(TE장치)를 표준 탑재하고 있다. 각 형식 모두 승무원실 내부에는 이상시 비상 사다리로도 사용할 수있는 보조 좌석이 설치되어 있다.
0번대·500번대·800번대, 근교형의 초기 완성차에서는 아날로그식 속도계·압력계·각종 표시등류를 배치하고 TIMS 모니터 1화면을 마련하고 있다. 또한 정보제공장치(VIS)를 탑재한 조반 쾌속선용 0번대와 500번대에서는 향후의 정보량 증가를 고려하여 계기판 오른쪽에 TIMS 제2모니터 화면의 준비가 되고있다.
그 후 도카이도 선 방향의 이후 근교형에서는 시인성과 관련된 기능성, 비용 절감 등을 위해 속도계·압력계·각종 표시등류를 액정 모니터 화면(LCD)에 집약 한 글래스 콕핏 방식으로 변경했다. 이 방식의 경우 액정 모니터는 3화면이 준비되어 왼쪽부터 제1 미터 표시기, TIMS 지시기, 제2 미터 표시기로 구성되어 1화면이 고장나더라도 서로 백업할 수있는 등 중복성이 확보되어 있다. 승무원실 후면 칸막이는 운전석 배후에 비상 구출구, 중앙에 차광막있는 대창, 조수석 측에 칸막이문 창을 배치하는 것이다. 또한 중간 증비차에서는 대창부 아래에 매립형 난간이 설치되어 있다.

개요

통근형은 가까운 유형 정도는 아니나 전면 강화 구조를 채용하고 있다. 전조등은 창 아래 배치 실드빔식을 사용하고 있다. 모든 차량이 롱시트로 구성되어 있는 사양이다. 주전동기의 제어장치로서 IGBT 소자(IPM 패키지)를 이용한 3레벨 VVVF 인버터(미쓰비시 전기제)를 사용하고 있다. 보조 전원 장치는 IGBT 소자를 사용한 정지형 인버터(SIV 용량 210kVA)를 채용하고 있으며 SC61형 또는 SC62형(양산형은 SC61A형 또는SC62A형)을 10량/11량 편성으로 2대 탑재한다(5량 편성 1대). 그러나 용량 향상형의 에어컨을 가진 500번대 2차 도입분과 800번대는 소비 전력이 증가하기 때문에 편성에서는 3대 탑재한다.
출입문은 안전장치 부가 전기 스크루축 구동이 기본이지만, 900번대와 마쓰도 차량센터에 새로 제조되어 배치된 차량은 리니어 모터식을 채용하고 있다.

0번대

2000년 3월 13일에 주오·소부 완행선용이 영업 운행을 개시했다. 처음에는 103계와 201계의 교체가 급선무였던 주오·소부 완행선에 투입되었으며 2002년 3월부터는 조반 쾌속선과 나리타 선(아비코~나리타간)에도 투입되었다.

그린차(1등차)

모든 기본 편성에는 4·5호차에 그린차가 연결되고 있다. 혼잡 완화와 착석 기회를 늘리기 위해 E217계와 같이 종래의 2층+단층의 조성에서 전편성 2층+2층의 조성이 되었다. 대차에는 요댐퍼가 장비되고 있다. 그린차 자체는 E217​​계의 사로 E217형·E216형을 기본으로 하고 있지만 이 계열에 맞추어 바닥 높이 변경 및 승객용 출입문 폭 확대 등으로 개선되고있다. 그린차의 냉각 장치는 보통차와는 다른 새로운 디자인의 것으로 용량 23.3kW(20,000kcal/h)의 AU729형을 1량에 2대 탑재하고있다. 대차는 TR246T형 대차가 채용되고 있으며 제조시에는 요댐퍼가 붙어 있었지만, 후년에 철거되고 있다.
초기의 오야마 차량센터 배치 차량에는 도입 당초 그린차가 편성되지 않았지만, 2004년 10월 16일의 운전시각표 개정으로 우쓰노미야 선·다카사키 선의 우에노 발착의 일부 열차와 쇼난 신쥬쿠 라인 전열차의 그린차 도입 때문에 같은 해 7월 1일부터 차례차례 기본 편성으로의 편입으로 1년 후 2005년 6월 말까지 전편성의 편입이 완료되었다. 조성 개시부터 운전시각표 개정에 의한 그린차 서비스 개시까지의 기간에는 우쓰노미야 선과 다카사키 선에서 그린차 차량을 보통차 취급으로 운행하여 '현재 이 차량은 보통차입니다'라는 스티커가 부착되었다. 좌석은 E257계 보통차용 리클라이닝 시트를 기반으로 후면 테이블의 대형화나 물건걸이 후크의 신설 등으로 개선된 것이다. 좌석 모켓은 2층석 청색, 단층석과 1층석은 적색계이다. 또한 단층석에는 선반이 설치되어 있지만 1층석·2층석은 설치되어 있지 않다. 측면 창은 열선 흡수 유리이지만 각 창문에 커튼이 설치되어 있다.
우쓰노미야 선·다카사키 선·쇼난 신주쿠 라인에서는 1등차의 도입과 동시에 1등차 Suica 시스템과 그린 어텐던트에 의한 서비스가 도입되어 1등차의 각 좌석의 천정부에는 Suica(상호 이용을 할 수 있는 IC카드를 포함한다)를 터치하기 위한 장치(R/W <리더/라이터>)가 장착되었다. 이 시스템은 역이나 홈에서 그린권 판매기로 IC카드로 승차 구간의 정보를 기록시켜 승차 구간의 시발역에서 IC카드를 읽는 장치(R/W <리더/라이터>)에 터치하면 좌석 천정부의 램프가 빨강에서 초록으로 바뀌고 승차 구간의 종착역에 정차하면 좌석의 천정부 램프가 초록에서 빨강으로 자동으로 바뀌게 되어 있으며 또한 승차 구간에서 그린차의 좌석을 바꾸는 일이나 다른 열차의 그린차로 갈아타는 일도 할 수 있게 되어 있다.(이 때에는 리더/라이터에 IC카드를 터치해 천정부의 램프를 초록에서 빨강으로 할 필요가 있다) 또한 테이블에는 Suica 시스템 이용 방법의 안내 스티커가 첨부되었다.
그 후 도카이도 본선의 도쿄 방면 발착 열차에서는 2006년 3월 18일의 다이어 개정으로부터 그린차 Suica 시스템이 도입되어 우쓰노미야 선의 우쓰노미야 - 구로이소간에서도 그린차를 연결한 편성의 운용이 개시되었다.
또한 4호차에는 차장용 승무원실과 업무용 시설 등이 마련되어있다. 승무원실내에는 TIMS 단말기의 모니터 화면과 기본 편성용 VIS 중앙 정보 장치, VIS 무선 안테나 등이 설치되어 있다. 한편 업무용실에는 그린 어텐던트용으로 커피 메이커 및 냉장고 등의 차내 판매 설비도 설치되어 있다. 5호차의 아타미·우에노 방면의 데크에는 세면소와 남녀 공용의 서양식 화장실이 설치되어 있다. 보통차 화장실과의 차이점은 휠체어 비대응인 것으로 251계나 E217계 등과 같이 천정 매입형 환기팬이 설치되어 있는 것, 출입문은 수동 개폐인 것을 들 수 있다. 환기팬은 세면소와 단층부에도 설치되어 있다.
그린차의 사양은 오야마·고즈 소속 거의 동일하고, 도어 개폐 알림 램프나 VIS 장치도 설치되어 있다. 그 때문에 초기에 완성된 오야마 소속도 그린차 차내의 LED 표시기는 모두 2단으로 되어 있어 운행 정보 등을 안내하는 것이 가능하다. 데크에서는 주요역 정차 직전에 '곧 정차합니다. 손잡이를 잡아 주세요'라는 주의 방송이 흐른다.
초기에 완성된 오야마 소속의 1001 유닛 - 1006 유닛 및 고즈 소속의 K-01편성과 K-02편성 사로의 좌석은 다른 차량과 달리 그립이 설치되어 있지 않다. 덧붙여 이러한 편성에서는 2008년 봄무렵부터 차례차례, 다른 차량과 같은 그립 부착의 좌석으로 교환 하고 있다.
2006년에 완성된 오야마 소속차(U-584 - U-591편성)에 관해서는 형광등의 커버가 금속제의 것으로 되어 있다.
도카이도선에서 여성 그린 어텐던트 폭행 사건이 다발했기 때문에, 승강구(데크)와 승무원실·업무용실앞에 방범 카메라가 설치되었다.

자동 방송

자동 방송은 일본어와 영어의 2개국어로 실시되며 일본어는 미우라 나오코, 영어는 크리스탈 치아리가 각각 담당하고 있다. 분할 안내나 이토선·도카이도 본선 누마즈-아타미간·고텐바 선의 안내 방송도 가능하다.
안내는 역에 따라 다르고 시발 역이나 주요 역 등의 출발 후에는 종별이나 행선 등이 방송된다. 역간이 긴 구간에서는 출발 직후에 "次は○○です" 문안이, 도착 전에는 "まもなく○○ - ○○ - お出口は（右or左）側です"로 방송된다. 역간이 짧은 구간에서는 "まもなく - "이 생략되고 "次は○○ - ○○ - お出口は（右or左）側です"가 방송된다. 환승 안내 등은 설정에 따라 생략할 수 있어 아침저녁 러시아워(7:00-9:30, 17:00-19:30)에는 자동적으로 환승 안내가 생략된다. 출입문 방향의 방송은 도착 홈이 여러개 있는 역에서 차장의 버튼 조작이 필요하며 잊은 경우에는 안내되지 않는 것이 있다. 또한 영어 방송도 도중 역에서는 "The next station is ○○.'이나 종착 역에서는 "The next station is○ ○ terminal."로 변한다.