서일본 여객철도 223계 전동차

개요

221계에 이어 서일본 여객철도가 자사개발한 근교형 전동차이다. 전장 20m의 차체에 측면 3도어식 출입문, 전환 크로스시트 좌석을 컨셉으로 207계에서 쌓아온 실적을 바탕으로 스테인레스제 경량 차체, VVVF 인버터제어 등을 채용하였다.
221계에는 동력차의 성능 조정을 MM'유닛 방식과 단독 전동차(1M) 방식 두 종류의 전동차를 사용하였지만, 223계에서는 주행에 필요한 기기류를 1량의 전동차에 집중하여 그것을 3량가운데 1량 정도의 비율로 편성조성의 자유도를 향상시켰다.
1993년부터 제조가 개시되어 투입되는 노선과 열차 종별에 따라 다양한 사양으로 조정되어 2008년 현재에도 양산이 이어지고 있다.
각각의 사양에 따라 차량번호로 구분하여 현재 시점에는 0번대, 2500번대, 1000번대, 2000번대, 5000번대, 5500번대, 6000번대 등과 사업용의 9000번대 등의 8 번호대가 존재한다.
덧붙여 2000번대와 6000번대의 편성에 포함된 전동차의 일부에는 3000번대, 7000번대의 번호가 붙여있는 경우도 존재하지만, 이것은 주전동기수 등의 단순한 편의상 구분일 뿐 3000번대는 2000번대에, 7000번대는 6000번대에 포함된다.
제조 기간이 15년으로 장기간에 이루어지다 보니 각 부분의 구성은 그룹적으로 이루어져 서로의 차이가 발생하였다. 예를 들어 VVVF 소자의 경우 0번대는 도시바제 GTO이나, 5000번대의 경우 미쓰비시제 IGBT, 나머지 번호대는 미쓰비시, 도시바, 히타치의 3사 IGBT를 채용하고 있다.
상부기기는 종전의 221계를 답습하여 집적분산식 냉방장치 2기를 전 차량에 부착하고, 팬터그래프도 2기를 장착하였으며 전부 더블암 팬터그래프를 채용하였다. 일부 차량은 시험용으로 싱글암 팬터그래프를 장착했으나 철거 되고 더블암 팬터그래프를 재장착했다.
행선 및 종별 표시는 221계와 207계에도 채용된 회전막(종별)과 LED(행선)를 병용하는 방식으로 하였다. 회전막의 문자 색상은 '보통'이 흰색, '쾌속'과 '기슈지 쾌속'이 오렌지 색, '신쾌속'이 청색이다. 덧붙여 '쾌속 마린라이너'는 보통 등급과 똑같은 흰색이나, 다른 종별과는 다르게 글씨체가 고딕체이다. 참고로 차내 LED식 표시기의 글씨체와 운전대 부근의 LED식 행선 표시기의 글씨체는 0번대와 그 이외의 번대에서와는 다르다. 또한 '관공 쾌속' 등 간사이 공항을 경유하는 종별의 경우 항공기 마크가 표시되어 있다.
또한 본 계열을 기본으로 각 노선의 사정을 수렴한 사양변경을 하여 도입한 로컬선용의 직류 전동차인 125계가 오바마 선, 가코가와 선, 호쿠리쿠 본선의 직류 구간과 고세이 선의 일부 구간에서 운용되고 있고, 마찬가지로 로컬선용의 교직류 양용 전동차인 521계가 호쿠리쿠 본선의 후쿠이 역 이남과 고세이 선의 일부 구간, 시코쿠 여객철도(JR 시코쿠) 소유의 5000계(본 계열의 5000번대와 동일한 사양)가 5000번대와 공용으로 세토대교 선에 투입되고 있다.

1차차

앞에서도 말했지만 0번대의 편성을 변경할 당시 2편성분의 양쪽 선두차, 도합 4량이 부족해져서 이를 보충하기 위해 제작된 계열이다. 쿠모하 223형과 쿠하 222형이 각 2량씩만 존재할뿐이며 단독으로 운행하는 일은 없고, 0번대와 편성을 이룬다.
이 4량은 0번대 제조로부터 시간이 꽤 흘렀기 때문에 당시 양산이 진행되던 2000번대 1차차의 기기류와 차체구조가 채용되어, 0번대와는 많이 다른 모습으로 변하게 되었다. 전조등은 안개등을 부착한 각형의 4등식으로, 창문은 문간에 내부착 형태로 5단창이 되었다.
각 부분의 배색은 0번대의 하늘색 계열을 답습하였지만, 겉 모습과 시간등이 많이 달라졌기 때문에 달라진 부분도 많다. 창문 주변은 2000번대의 갈색 띠가 들어갔던 부분에 펄블루색의 띠가 들어가게 되었다. 좌석의 색은 하늘색이지만, 2000번대와 같은 국산을 사용하였다. 차체의 창배치의 관계로 좌석수가 0번대보다 1열 줄어든 5열이 되었다. 2000번대가 장비했던 출입문 옆의 보조의자를 생략했던 탓에 좌석 정원이 대폭 감소하였다. 또한 LED식 여객안내 표시장치도 1량당 3개소 배치로 감소하였다.
한편으로 화장실은 휠체어 대응이 되어 화장실 앞에 휠체어 공간이 설치되었고, 연결부에 굴러 떨어지는 것을 방지하는 판이 설치되어 배리어 프리에 대응하고 있다. 하지만 굴러 떨어짐 방지판은 0번대에는 미설치 상태였기 때문에 2007년 설비공사까지는 불완전한 상태였다. 또한 차량 외부 안내방송시 차내에도 동시에 안내방송이 나오도록 되었다.

2차차

2007년 3월 개정으로 223계의 소요 량수가 증가했던 탓에 2006년도에 2500번대에 한하여 독자 편성을 제조한 계열이다. 편성 전부가 신조되었던 탓에 2500번대 중간차가 처음으로 설계되었다. 5량편성과 3량 편성 각 1편성, 합계 8량이 가와사키 중공업에서 제조되어 2007년 2월 5일부터 운용을 시작하였다.
기본적인 형태는 1차차에 준하도록 되어있지만 2000번대의 각종 개량이 취해져 창의 유리 색, 형광등 덮개의 모양 등의 변화가 이루어지고 있다. 또한 당시는 0번대의 전락 방지판을 부착하는 개조 공사를 시행하지 않고 있었으므로 히네노 전차구의 223계로는 최초의 완전한 전락 방지 대책을 이룬 편성이 되었다.

1차차

2000년 3월 11일의 신쾌속 130 km/h 증속에 맞추어 사용 차량을 223계화 하기 위한 주목적으로 2002년까지 제조된 계열이다. 8량 18편성(도합 144량)과 4량 23편성(도합 92량), 총 236량이 제조 되었다. 덧붙여 편성명은 W편성, V편성으로 1000번대의 뒤를 이어나가게 되었다.
투 시트 공법으로 하강식 창의 설치가 곤란하게 되어 출입문간에 존재하던 2번째, 4번째 창이 비상용으로 개폐할 수 있는 안쪽형식 창이 되었다. 이 개폐식 기구는 비상용이므로 비상시에만 사용하라는 주의 스티커가 부착되어 있다. 이 부분에는 위에부터 5분의 2 정도가 검은 창살로 되어있다. 또한 창 주변의 갈색 부분이 위아래로 확대되어 창 주위가 갈색으로 덮인 형상이 되었다.
기기류에는 종래의 MT비 1:2를 기본으로 한 성능 설정을 맞춰놓았지만, 도카이도, 산요 본선의 실제 편성은 4량(MT비 2:2) 또는 8량(MT비 3:5)으로 여유가 있기 때문에 본래는 1량당 4기 탑재해야 할 모터를 한 개를 빼서 3기를 탑재하고 있다. 8량 변성중에 1량과 4량 편성의 전 전동차량이 주전동기를 3기 탑재하고 있어 통상의 전동차와 구분하기 위해 2000번대의 속번으로 1000을 더하여 3000번대로 구별하고 있다. 보조 기기류의 용량도 늘어나 1개당 3량 대응이던 것이 4량 대응이 가능해져 개수가 감소하고 있다. 때문에 보조기기류를 탑재하지 않은 중간 전동차도 제조되어 종래의 중간 전동차 형이던 모하 223형과 구분하기 위해 모하 222형으로 구분되었다.
선행의 1000번대와 객실에서 차이가 있는데, 좌석의 푹신함이 조금 줄고 좌석창측의 팔꿈치 걸이 폐지, 보조석의 격납식 받이 폐지, 보조석의 사용 고지 램프의 플레이트 화, 회색의 열선 흡수용 창으로 인한 커텐 폐지 등의 경비 삭감 대책을 실현하고 있다. 다만 커텐의 생략은 열선 흡수율이 낮아 해안가를 운행하여 노출이 강한 고베 ~ 아카시 간의 승객에게서 많은 불평을 샀다. 때문에 현재 전 차량에는 커텐이 달려있다.
2002년의 말기제조분에는 운전석이 파이프 형의 방호벽과 유리제의 비산 방지용 필름이 장착되었다. 이것은 대형 전면창을 채용하면서 사망 사고시등에 유리창의 파편이 승무원에게 날라오는 것을 방지하기 위한 것으로 비설치 차량 등에도 개조가 실행되고 있다.
이 계열중 쿠모하 223-3033에는 2004년부터 싱글암식 팬터그래프가 시험으로 탑재되었지만, 2005년 11월에 다시 원래대로 돌아갔다. 이것은 나중에 125계부터 본격적으로 채용되었다. 또한 도시바제 인버터를 탑재한 차량은 2차차 등장 이후 해당 차량들과 맞추기 위하여 소프트웨어의 변경이 이루어져 순전기 제동을 사용할 수 있도록 바뀌었다.
2008년 1월부터는 1차차 중에서 4량 6편성(24량 분)이 221계와 병결용을 위하여 일부 기기를 변경하는 것으로 차번이 6000번대로 되어 독립하였다.(6000번대 아보시 소속 차량을 참고)

2차차

서일본 여객철도 어번 네트워크의 수송개선을 위하여 도카이도, 산요 본선에 쾌속으로 남아있던 구형의 113계나 117계등을 교체하기 위하여 2003년부터 투입된 계열이다.
8량 편성 5편성과 4량 편성 7편성과 함께 쾌속을 중심으로 사용하도록 제작된 6량 편성 2편성(J편성), 합계 80량이 제조되었다. 냉방장치는 2차차 이후 작은 개량이 이루어져 WAU705B로 변경되었다. 또한 긴급정지장치(EB)와 긴급열차 방호장치(TE)도 탑재되어 방호성이 높아졌다.
1차차는 비가 오는 환경등 레일면이 미끄러워지는 경우 주행중 구동차륜에 의한 공전이 자주 발생하여 대책으로 주전동기 3개 차량을 폐지하고, 모든 전동차의 주전동기를 4개로 바꾸었다. 또한 미쓰비시, 도시바 인버터 탑재차의 인버터에 새로운 프로그램을 탑재하여 순전기 제동이 가능해졌다.
보조기기의 배치도 재검토되어 모하 222형에 SIV가 탑재되어 모하 223형의 일종(2100번대, 2140~2176, 2180~)에 해당하는 것으로 바뀌었다. 이들에 대해서도 1차차의 3000번대와 똑같이 나중의 공기압축기 추가시 2000번대화가 될때 번호가 중복되지 않도록 번호를 잘 맞춰서 2040~2076, 2080~ 의 차량이 존재하지 않도록 결번처리 시켰다. 참고로 이 차량의 운전대의 액정 모니터에는 'M1'이라고 표시되어 있다.
차내는 시트의 재질이 바뀌어서 1차차에 비해서 다소 딱딱해졌다는 것 외에도 차내의 여러부분이 생략, 조정되었다. 참고로 시트의 재질은 시트가 오래되감에 따라서 점점 더 부드러워지고 있는 것도 있다.
또한 창의 유리가 녹색의 자외선 차단 유리로 변경되었다. 최근에는 1차차 이전의 차량도 파손 복구시에 똑같은 녹색 창으로 변경되고 있다고 한다.
그 밖에도 관통문의 발판 앞에 경사면이 설치되어 높이 차이가 없어졌다. 다만 쿠하 222형은 화장실과 붙어있기 때문에 경사면이 설치되지 않아 위험 방지를 위해 발판의 높이 차이가 나는 부분에 눈에 띄는 형광색 테이프를 붙이도록 되었다.

3차차

JR 교토 선, JR 고베 선의 고속화와 아침 러시아워 시간대의 쾌속을 223계로 통일하려는 경향에 따라 2004년부터 투입되었다. 당초에는 8량 편성 6편성, 4량 편성 17편성과 6량 편성 8편성을 도입하려 했으나, 2005년 4월 25일의 JR 후쿠치야마 선 탈선사고로 인한 ATS-P 정비사업에 의해 ATS-P가 설치되지 않은 117계를 교체하기 위한 목적으로 221계가 투입되면서 이를 보충하기 위한 4량 편성 2편성이 추가되어 총 172량이 제작되었다. 이 때에 제조된 차량은 속도계가 321계와 같은 것으로 바뀌었다.
이 계열부터 배장기가 철판의 양을 늘려 강화형이 되었으며, 이 이전에 도입된 차량도 개량되고 있다. 그 밖에 구조 등에서는 2차차에서 달라진 것이 없다.

6차차

6000번대 (미야하라 차량 센터 소속)를 참고.

기타, 공통사항

1~5차차 모두 아보시 종합 차량소에 배치되어 1000번대외 공통으로 신쾌속 중심의 운용을 하고 있다. 6량의 J편성은 2006년 3월 18일 개정 이전에는 신쾌속 운용도 있었지만 지금은 기본적으로 쾌속 전용이 되었다.

6000번대(미야하라)

2008년 3월 15일부터 개업한 오사카히가시 선에 개업에 맞추어 2008년 1월부터 신규로 제조된 그룹이다. 2000번대 5차차와 6차차의 4량 편성 20편성, 도합 80량이 미야하라 종합 운전소에 배치되었는데 영업 운행 개시전 전부 6000번대로 번대가 변경되었다. 주행 선구는 130 km/h 대응 선구가 아닌 탓에 221계의 차량 성능으로 설정되어 있지만, 2000번대 5차차까지의 사양변경을 받은 신제차이기 때문에 2000번대 1차차를 번대 변경한 6000번대 아보시 차량 센터 소속차와는 각 부분의 사양이 차이가 나게 되었다.
JR 도자이 선의 지하구간은 강체가선 구간이므로 이 구간을 통과하면서 발생할 수 있는 가선 이탈 대책으로 223계 전동차(쿠모하 223형, 모하 223형)에 집전 장치를 2기 탑재하여 제조하였다. 223계의 전동차는 원래 집전 장치를 2개 탑재 할 수 있는 구조로 되어있었지만, 실제로 2기 탑재가 이루어진 것은 이 계열부터다. 편성 번호는 'MA'.
또한 6000번대에는 아보시 차량센터, 미야하라 종합 운전소 소속 모두 선두차(쿠모하 223형, 쿠하 222형)의 전면 관통문 하부와 측면 승무원실 문의 하부에 주황색의 가느다란 줄이 2개 추가되었고, 운전대에도 221계 성능이라는 표기가 추가되어있다.

9000번대

본래는 1998년 11월에 가와사키 중공업에서 1량만 제조된 2시트 공법의 2000번대 시제차다. 쿠모하 223-9001이라는 번호를 부여받았지만 가와사키 중공업의 소유물이므로 차적에는 없었다.
후의 2000번대와는 다르게 전면의 안개등이 설비되어 있지 않아 안개등 주변부의 전조등이 전조등 부분에는 미등이 설비되어 1000번대와 비슷한 모양이 되었다. 또한 냉방실외기도 집중식 1대로 되어있다.
차체의 제조공법 확인을 목적으로 시험 제작된 차량이었지만, 차적에도 들어가지 않고 평가 시험후에 공장내에 유치되어 있었다. 그러다가 2004년 8월에 재래선 기술 시험차로의 목적이 생겨 130 km/h로 주행하는 시험차에서 마린 라이너용의 신차가 도입되어 교체된 213계 2량(쿠로 212-1, 사하 213-1)과 함께 시험차로 기용되었다.
시험차는 U@tech라는 명칭을 부여받았다. 시험의 주목적인 지상의 차량을 고속대용량 통신에 연결하는 연선 무선 WAN 가 탑재되어 있다. 그 밖에도 본선 주행용의 ATS 설비, 신개발의 영구자석 동기전동기, 대차, 싱글암 팬터그래프 등 이러저러한 시험 설비가 탑재되어 시험 데이터를 수집하고 있다.
개조 후에도 차적이 없는 상태가 지속되다가, 2007년 3월 31일부로 쿠모야 223-9001으로 정식으로 JR 서일본 차적에 편입되었고, 또한 쿠로 212형과 사하 213형은 각각 쿠야 212-1과 사야 213-1로 개칭되었다. 도장은 3량 모두 통일된 청색계의 랩핑을 실시하여 배치소속의 스이타 공장을 표시해 놓은 京スイ의 문자가 들어가 있다.
시험은 주로 스이타 공장 내의 JR 교토, 고베선에서 행하여졌다. 또한 다카쓰키 역에는 U@tech 전용의 정지 위치 목표(되돌림 운전 용)가 있다.

철도총연 R291형 시험 전동차

철도 종합 기술 연구소 (철도총연)이 R291형 시험차가 223계 2000번대 차체를 기본으로 하여 긴키 차량에서 2량을 제작하여, 2005년에 제조되었다. 도장은 창 주변이 2000번대와 같은 갈색, 창 밑이 청-자주 빛의 2색 띠가 되었다.
나중에 동일본 여객철도 E231계 전동차용의 대차, 개발중인 연료 전지 시스템등을 시험해보기 위하여 연료 전지 시험차량의 쿠야 R291-1로 개조되었다. 개조후에는 단독 운행도 가능했지만, 동력차와 쿠모야 R290-1과 2량 편성을 이루는 것이 기본이다. 단, 차적에는 없어 본선 주행은 불가능하다.
쿠야 R291-1은, 35MPa의 고압 수소 탱크를 밑에 탑재하였지만, 연료전지 시스템과 인버터는 객실의 일부를 점유한 형태로 탑재되어, 철도 차량용 연료전지 시스템 개발 시제차가 되었다. 셀 스택은 미국의 NUVERA사의 18.75 kW 고체 고분자형 연료전지 (PEFC)를 8기, 전동기는 95kW를 2기 탑재하고 있다. 실용 규모의 철도차량용 연료 전지 개발은 2007년 ~ 2008년에 예정되어 있으며, 이차 전지와 탑재할 예정이다.
연료 전지 시험차량은 이 밖에도 동일본 여객철도의 NE 트레인이 있다.