山陽電気鉄道3000系電車
山陽電気鉄道3000系電車（さんようでんきてつどう3000けいでんしゃ）は、1964年から導入された山陽電気鉄道の通勤形電車である。
神戸高速鉄道開業に伴う車両所要数の増大に対応して、3次に分けて1971年までに70両が製造された。
なお、1972年から1985年にかけて冷房装置を搭載して製造された改良系列の3050系や、この3050系を基本に当初6両編成化実現のための増結用として計画された3100系、3000系の車体に2000系由来の主電動機を組み合わせた3200系といった派生系列・形式各種についても、本項にて記述する。
山陽電気鉄道では車両の形式称号について書類上は「クモハ」や「モハ」などの車種を示す記号を用いているが、現車では車内を含め一切表記しておらず、また車両番号が重複しないよう同一数字を用いる形式では奇数・偶数で車種を分けて管理している。このため、本記事の以下の記述では、車種構成の項以外についてはこれらの記号を基本的に省略し、必要に応じて (M'c) や (M) などの略記号を付して解説する。また、本項では解説の便宜上、神戸（西代・神戸三宮）方先頭車の車両番号+F（Formation=編成の略）を編成名として記述（例：3066以下4両編成=3066F）する。
山陽電鉄の神戸市内中心部への乗り入れを実現する神戸高速鉄道の建設と、これを介した阪神電気鉄道・阪急電鉄との相互乗り入れ計画が具体化したことに応じて、乗り入れ規格に対応する新規設計車として計画・設計された。
改良型である3050系や2000系機器流用車の3200形などを含めて合計133両が川崎車輛→川崎重工業兵庫工場で製造され、2000系や2300系から編入された付随車を含めると、のべ148両で系列を構成する。
車種は以下の各形式で構成される。
3000系
3050系
3100形
3200形
編成は神戸方からM'c-M-Tcの3両編成を基本とする。4両編成を組成する場合は通常、MとTcの間にTを組み込んでM'c-M-T-Tcとするが、1980年代初頭まではT代用としてTcを挿入した編成も存在した。6両編成の場合は3両編成を2本組み合わせて神戸方からM'c-M-Tc+M'c-M-Tcで組成する。なお、本系列の6両編成での営業運転は1993年に5000系6両編成の予備として3076F・3078Fと3050系の最終製造グループから3両編成2編成が選出され、5000系6両編成の検査時に代走として充当されたケースに限られる。
なお、電動車ユニットのみが在籍する3100・3200形はともに姫路方に3600形を連結してM'c-M-Tcの3両で1編成を構成する。3100系は当初、3050系4両編成の神戸方に電動車ユニット2両を増結する目的で計画・製作されたが、営業運転では6両編成での運用実績がない。また、3200形は搭載する主電動機の定格出力が低く、4両編成は組成できない。
窓配置は制御電動車 (M'c) と制御車 (Tc) の運転台寄り側面が1d (1) D3D3D2、車掌台寄り側面が2D3D3D1d、中間電動車 (M) と付随車 (T) のうち新製車の3500・3530形が2D3D3D2（d：乗務員扉、D：客用扉、 (1) ：戸袋窓、数字：窓数）で、客用扉として扉幅1,300mmの両開き扉を設置する、関西では一般的な19m級3扉通勤車である。
なお、運転台を備えるM'cとTcの窓配置が左右で異なっているが、これは高床式運転台を採用したことにより運転席部分の奥行きを確保する必要が生じたためであり、運転台寄りは乗務員扉前に下降式の小窓が、運転台直後に採光用として例外的に戸袋窓がそれぞれ設けられていて戸袋窓部が立席スペースとなっているのに対し、車掌台寄りには乗務員扉と客用扉の間に通常の上段下降・下段上昇式の2段窓が設けられ、また座席も2名分のロングシートが設置されている。
運転室は、1960年代中盤以降モータリゼーションの進展で踏切での自動車事故が増大したことを受け、衝突時の乗務員保護のために床面を300mm高めた高運転台式とし、運転席側の前後奥行き寸法も大きく取っている。左右の前面窓は日本国有鉄道（国鉄）153系クハ153形500番台と同様な曲面ガラスを使用したパノラミックウィンドウとして運転士の視界を拡大した。灯具については2000系アルミ車のレイアウトを踏襲してシールドビーム2灯式の前照灯を貫通扉上部に横並びで配し、標識灯を妻面左右窓上部端に設置する配置とした。また、車体窓下から裾部にかけての絞りがなく、車体裾部には丸みが付けられている。このようなデザインのため、外観の印象は同寸の曲面ガラスを使用する国鉄153系や113系などとは大きく異なっている。
戸袋窓は新製車については運転台直後の1枚を除き省略されており、側窓はアルミ合金製の3連ユニット窓を基本とするが、2000系アルミ車の設計を継承したアルミ製車体を備える第1次車と第2次車の3500・3501のみは各窓が独立した上段下降・下段上昇式のユニットサッシとなっている。
車内では、座席に270形以来の実績がある低座面のロングシートが設置されており、特急運用への充当にも配慮されているが、同時に袖仕切り部のパイプが荷棚まで立ち上がり、また荷棚にも握り棒となるバーが追加されるなど、ラッシュ対策も強く意識した構成となっている。第1次車と第2次車の3500・3501については握り棒のデザインが異なり、また蛍光灯にカバーが装着され、運転台直後にも2人掛けのロングシートが設置されていたが、これらは第2次車以降いずれも廃止されている。非冷房で登場した車両は、当初は扇風機を天井に設置していたが、冷房化の際に撤去されている。
構造面では、第1次車と第2次車の3500・3501が2000系アルミ車の改良発展型に当たるアルミ合金製車体を備えていたが、以後の増備では製造コストを最重要視して普通鋼製車体が採用されている。その後1981年製造の3066・3067からは再びアルミ合金製車体を採用し、新たに川崎重工業が開発したアルミ合金大型押出し型材の自動溶接工法により製造されている。
1基で2両分8基の主電動機を制御する1C8M方式の川崎電機製造/富士電機KMC-201（直列11段、並列9段、弱め界磁4段）主制御器をM車に搭載する。
第二次世界大戦後の国鉄モハ63形導入に伴う規格統一以降、山陽電鉄が全線直流1,500V電化となっていたのに対し、1950年代中盤の神戸高速鉄道建設計画が具体化し始めた段階においては、乗り入れ先となる阪神電気鉄道と阪急電鉄の両社線の架線電圧は、山陽電鉄線よりも低い直流600V電化となっていた。そのため、この時期に設計製造された2000系では、直流1,500V区間で2両の電動車の主制御器を直列接続して同期動作させる親子方式を採用、2両の主制御器を直並列切り替えすることで直流600V区間への直通運転を可能とする設計（複電圧車）となっていた。だが、この方式は山陽電鉄線内のみで使用するには複雑に過ぎ、保守上も2基の主制御器を同調動作させるためにそれぞれの個体差を調整して動作タイミングを揃える必要があるなど、さまざまな問題を抱えていた。
しかも、阪神・阪急の両社線については乗り入れ開始までに架線電圧を直流1,500Vに昇圧することが決定されたことで、2000系で採用されたこの複雑な複電圧機構は不要のものとなった。そのため、本系列は主回路を直流1,500V専用として設計され、加えて電動車 (M) に2基のパンタグラフと主制御器を、制御電動車 (M'c) に各種補機を、それぞれ集約分散搭載する1C8M制御方式とすることで機器製作コストや保守コストの大幅な低減と軽量化を実現している。
従来、山陽電鉄線では軌道法に基づく併用軌道区間が存在したことから、編成長に制約が存在していた。神戸高速鉄道乗り入れにより併用軌道が廃止され、制約が解消されることから4両編成での運行が計画された。このため当面はMT比1:1で山陽電鉄線内での特急運用における想定最高速度（110キロ）をカバーでき変電所の負担増を最小限に抑制できるもので、後年乗り入れ先での性能要求（阪急線内での高速走行及び阪神線内での高加減速性能）にはMT比の変更で応える、という所要条件においてメーカーである三菱電機からの推奨に従い、主電動機として当時同じ1,435mm軌間の近畿日本鉄道（近鉄）の大阪線と奈良線で特急車や通勤車に使用実績を重ねていたMB-3020系電動機が採用された。駆動装置は2000系と同様、WNドライブを採用している。
第1次車では2000系の設計を踏襲し、軸梁式金属ばね台車のOK-25B（電動車）・OK-21D（制御車）を採用した。
これに対し、神戸高速鉄道開業に対応する量産車となった第2次車ではウィングばね式金属ばね台車であるKW-1（電動車）・2（制御車・付随車）が新たに設計され、この系統の台車は3050系第2次車まで採用された。
1973年の3050系第3次車では、2000系2010F以来となるウィングばね式ダイレクトマウント空気ばね台車のKW-15・KW-16が採用され、以後、3050系についてはオイルショックの影響による増備中断を挟んで、KW-15・KW-16のブレーキ系を通常仕様に変更したKW-27・KW-28、円筒案内式ダイレクトマウント空気ばね台車のKW-35・KW-36Aと製造時点で採用可能な設計の空気ばね台車を装着し、竣工している。
3000形および3200形については従来形式と同様のPK-55菱形パンタグラフが2基ずつ中間電動車に搭載されているが、3050形と3100形については集約分散式冷房装置の搭載スペースを捻出するため、投影面積の小さなPK-57下枠交差式パンタグラフが各2基ずつ中間電動車に搭載されている。
2000系までのARSE-D発電制動付き電磁自動空気ブレーキに代えて、セルフラップ弁の採用で応答性が良く、発電ブレーキをブレーキ弁側で指令可能で操作も良好な三菱電機HSC-D発電制動付き電磁直通ブレーキ（応荷重装置付き）が採用された。
2000系2012Fの使用実績を受けて、以下の6両が製造された。全車ともアルミニウム合金製車体を備える。
3000-3001-3600 (1964年12月24日竣工)
3002-3003-3601 (1965年1月23日竣工)
設計面では2012Fのアルミ合金製車体を踏襲するが、耐摩耗性などの問題から貫通路の桟板など摩耗の多い部品についてはアルミ合金製部品の採用を取りやめてステンレスなどに変更し、骨組など主要部材の接合についても、2012Fでは強度面の不安などからリベット接合による部分が存在したのに対して溶接が採用されるようになるなど、2年間のアルミ合金製車両の設計製造技術の進歩や運用経験を反映した改良が施されている。
他方、2012Fの設計をそのまま踏襲した部分も多く存在しており、側窓は同編成と共通の800mm幅2段上昇式ユニット窓を1組ずつ独立して配置するレイアウトを採用し、前照灯ケースも同様に2012Fのそれを踏襲した寸法・形状となっている。
また、車体表面の処理も2012Fに準じて全面電動サンダー仕上げを施した後、腰板部に鱗状の紋付け処理を行い、指紋防止のためのクリアラッカー塗装を行っている。なお、装飾として運転台妻面を含む腰板の上下に細い赤帯を配するが、これは青色の車両番号表記とともにエナルマイト処理によって着色されている。
オールアルミ合金製という技術が評価され、1965年6月に鉄道友の会からローレル賞が贈られた。
溶接欠陥の評価が難しいアルミ製車体であるため、長らく冷房化対象から外されていたが、1989年の2次車3500・3501での試作的改造を経て、翌1990年に6両ともCU-71S集中式冷房装置を搭載して冷房化が実施されている。
1968年の神戸高速鉄道東西線乗り入れに備え1967年から1968年にかけて、以下の33両が製造された。
3004-3005-3602 (1967年4月7日竣工)
3006-3007-3603(1967年4月7日竣工)
3008-3009-3604(1967年4月7日竣工)
3010-3011-3605(1967年9月20日竣工)
3012-3013-3606(1967年10月12日竣工)
3014-3015-3607(1967年10月12日竣工)
3016-3017-3608 (1968年1月8日竣工)
3018-3019-3609 (1968年1月18日竣工)
3020-3021-3610 (1968年3月7日竣工)
3500・3501・3502・3503・3504・3505
1次車への増結用付随車として、それらと同一構造として製造された3500と3501を除き、製造費が安価な普通鋼製となっている。
普通鋼製車については、設計当時こちらも神戸高速鉄道への乗り入れ対応として車体更新が急ピッチで進められていた2700系の設計が踏襲されている。大量増備に伴い低コスト化が特に強く要請されたため、側窓ユニットサッシを隣接する2枚ないしは3枚単位で一体とした連窓構造とし、車内の装具や荷物棚・スタンションポールなども近代的ながらシンプルな形状のものに変更されるなど、製造・保守コストの低減に努めた設計とされている。
主要機器については基本的に1次車のそれを踏襲するが、台車についてはコストダウンが優先された結果簡素なウィングばね式の川崎車輛KW-1 (M･M'c) ・2 (Tc) ・2A (T) に変更されている。
行先表示器や車外スピーカーは1次車ともども1969年以降3次車の増備に合わせて設置されたが、前面貫通扉の列車種別・行先表示器は他の機器と干渉するため、一段張り出した箱に収められる形状となっている。外観上は側窓レイアウト変更のほか、ヘッドライトベゼルの上の角が丸くなった点で1次車と相違する。また、鋼製車のため塗装が施され、当時の標準色であったネイビーブルーとクリームイエローの2色塗り分けとされた。
神戸高速鉄道開業に伴う旅客増で、特急・急行の4両編成化や列車運用の増加に対応すべく以下の31両が製造された。
3022-3023 (1969年3月26日竣工)
3024-3025(1969年3月26日竣工)
3026-3027(1969年3月26日竣工)
3028-3029(1969年11月8日竣工)
3030-3031(1969年11月8日竣工)
3032-3033(1969年11月8日竣工)
3034-3035(1970年10月1日竣工)
3036-3037(1970年10月1日竣工)
3611 (1968年12月27日竣工)
3612・3613・3614・3615 (1968年12月26日竣工)
3616・3617・3618(1969年3月26日竣工)
3619・3620(1969年11月8日竣工)
3621 (1970年10月1日竣工)
3622(1971年5月1日竣工)
3506・3507・3508 (1971年5月4日竣工)
これらは基本的には2次車の設計を踏襲するが、製造時より列車種別・行先表示器と各車片側面あたり2か所ずつの車外スピーカーが設置されたほか、床面高さが若干上がったことから、前面下部の処置が若干異なっており、パンタグラフ部が110mm下げられた低屋根構造とされたのが大きな違いとなっている。
なお、本グループでは制御車が先行製造されてやや変則的な増備スケジュールとなっているが、これは乗り入れ運用の都合で2次車3両編成の4両編成化を優先する必要があったことと、後述する2000系の電装解除による3550形への改造、およびそこで捻出された電装品の流用による3200系新造が既に計画されていたことによるものである。
3000系の増備過程で、1972年の新造車からは冷房装置を装備しての導入となった。一部の機器構成や車体構造が変更となったことなどから形式番号は電動車は50番台以降、付随車・制御車については30番台以降とされ、このグループは「3050系」として別系列扱いとなった。
制御器はKMC-201、電動機はMB-3020S、歯数比は82:15という基本的な機器仕様については3000系と同様である。
最大の変更点は、三菱電機CU-17集約分散式冷房装置を各車両に4基搭載したことと、それに伴い車内天井部に風洞を設置して天井を平面構造としたことで、M'c車に4両分の給電能力を有する120kVAの電動発電機 (MG) を搭載したほか、制御車には予備として従来と同様の6kVA級MGを搭載した。屋根上に大きな投影面積を必要とする集約分散式冷房装置を搭載したことに伴い、通常の菱形パンタグラフを設置できない状況でも設置が可能な、投影面積の小さな下枠交差式パンタグラフであるPK-57を2基、電動車に搭載する。電動空気圧縮機 (CP) は3000系と同様、制御電動車にC-1000が2基搭載されている。前面の意匠は3000系に準じているが、幌枠が若干太くなり、幌釣り金具がなくなっているという相違点がある。
1次車
3050-3051-3530-3630(1972年7月5日竣工)
2次車
3052-3053-3531-3631(1973年4月6日竣工)
3054-3055-3532-3632(1973年4月6日竣工)
3056-3057-3533-3633(1973年11月19日竣工)
3058-3059-3534-3634(1973年11月19日竣工)
1972年に4両編成が1編成 (3050F) 、1973年に同じく4両編成が4編成 (3052F - 3058F) 、それぞれ導入された。3050Fは試作冷房車のような存在で、この編成のみ一部の冷房吹き出し口の周囲に金属板を装着しており、天井を見ると判別が容易である。3052F以降は車内の車両番号プレートの配色が変更され、それまでは白地に青文字であったが、3052Fからは緑地に白文字という配色になり、以後5000系にも受け継がれた。
1973年11月竣工の3056F以降は台車を空気ばね式でブレーキシリンダーを新開発のダイアフラム式に変更したKW-15・KW-16に変更され、CPについても空気ばねに対する空気圧供給の必要性から、容量増を図って大容量のHB-2000をTcとMcに各1基ずつ搭載するように改められた。3056・3633以降は前照灯ケースが小型化され、2つの電球の設置間隔が狭くなったのがそれ以前の各車との外見上の相違点である。
3次車
3060-3061-3635(1977年5月31日竣工)
3062-3063-3636(1978年12月20日竣工)
3064-3065-3637(1979年12月20日竣工)
その後、オイルショックの影響で1950年代以来続いていた乗客増が止まったことから車両増備が数年間途絶えた。景気が回復し始めた1977年以降、在来車の老朽化の進行もあって毎年1本ずつ増備が再開されたが、この時の増備車 (3060F - 3064F) は4両編成増備の需要がなく、車体の老朽化が特に深刻であった820形の置換えと特急用編成の冷房化促進を図る目的で3両編成で新造された。この新造編成3本には、3000系3次車4両編成3本から付随車サハ3500形3両 (3505 - 3507) を外して冷房化改造の上で組み込み、4両編成として特急運用に充当され、3両編成化された3000系が820形等の置換えに充てられた。3062F以降では、台車がKW-15・KW-16と同系ながら通常のブレーキシリンダー装備とした空気ばね式ウィングばね台車のKW-27・KW-28に変更された。
3060F･3062Fの妻面貫通扉は1次車･2次車の3500･3501と同様の下半分が化粧板付き上半分が銀無地となったが、ノブを傾けずに開閉できるように改良された。
3060Fは、前面窓・行先表示器・戸袋窓・妻面貫通扉の窓ガラスを黒色Hゴムで支持するという独特の外観であったが、3635は踏切事故の修復時に他車と同様に灰色Hゴム支持に変更され、のちに3060の前面窓も2002年に灰色Hゴム支持に変更された。そのあと3060の乗務員室後方の戸袋窓のHゴムもグレーに変更されたものの、妻面の貫通扉・戸袋窓、側面の方向幕と3635の乗務員室後方の戸袋窓は黒Hゴム支持のままであったが、後述のリニューアル工事に伴いすべてのHゴムが灰色になった。
3000系列で3058Fまでの妻面貫通扉は下半分が化粧板が付き上半分はクリーム色に塗装されているだけ（1次車･2次車の3500と3501･3050系の3060F･3062Fは金属むき出し）で、ガラスはHゴム支持であったが3064F以降の妻面貫通扉は全面化粧板張りとされ、Hゴム支持も廃された。
4次車
3066-3067-3638 (1981年3月31日竣工)
3068-3069-3539-3639 (1981年6月23日竣工)
1981年3月に製造された3066Fの電動車ユニット（3066・3067）は、川崎重工業による新工法のアルミ車体試作車となった。
この工法は多少の自重増を忍んでこの時期に実用化が進んでいた大形薄肉中空押し出し型材を積極的に採用し、これを自動溶接することで工数を激減、材料となるアルミニウム合金の高価さ故にアルミ車製造の上でネックとなっていたイニシャルコストの低減を図るものである。この工法においては床下機器のつり下げレールも一体で成型されるなど、艤装・保守面でのメリットも多い。また多少の自重増はあるといっても鋼製車と比較して公称4.5tの自重減となって電力消費の削減に大きな効果があり、さらに塗装費の節減も見込まれたことから、本系列1次車でアルミ車のメリットを知悉していた山陽電鉄首脳陣はこの新工法採用を決定したものであった。
もっとも、この新工法の第1陣となった3066FではTcの3638については従来通りの鋼製車体で製造され、さらに当初は4両編成化のためにTに冷房化改造を施工した3508を組み込んでおり、アルミ車体の電動車ユニットも鋼製車と同様の塗装が施されている。
また、この3066・3067では新設計は車体のみにとどまらず、台車についても新設計の円筒案内式ダイレクトマウント空気ばね台車のKW-35となっており、普通鋼車体とされた3638についてもこれと同系のKW-36が採用されて乗り心地の改善が図られている。
3066以降の新工法アルミ車では、それまでメラミン樹脂化粧板を使用していた内装をFRP樹脂一体成型品へ変更することで、工法の簡易化を図った上で外観上も明るくすっきりした近代的な印象を持たせた。また、これらでは内装をFRP一体成形としたこともあってユニット窓の車内からの取り付け・取り外しが困難であり、保守上の都合から側窓と連結面の妻窓についてはユニット窓を車体外部からボルトオンする設計となっている。このため、車体を塗装されている3066Fでもアルミ製の各車はユニット窓の外枠が露出しているため、識別が容易に行える。
1981年6月に製造された3068Fでは1編成4両全車が新工法によるアルミ車体となった。本編成からは、アルミ車体の表地をヘアライン仕上げの無塗装とし、側面窓下には幅100mmの赤帯を入れ、正面には警戒色として左右窓下に太い赤帯を入れた。客用扉と正面貫通扉はステンレス製の無塗装とした。
制御車および付随車の台車は車体が軽いアルミ車用としてばね定数や強度設計の見直しが行われ、KW-36Aとなった。なお、3058Fの3534以来久々の新造となった3530形については3630形に合わせて車両番号が3539から付与されており、後に追加新造された3538を除く3535 - 3537については欠番となっている。
5次車
3070-3071-3540-3640 (1982年6月25日竣工)
3072-3073-3541-3641 (1983年6月17日竣工)
3074-3075-3542-3642(1984年6月21日竣工)
3538 (1984年6月8日竣工)
その後は全車無塗装アルミ車体での増備となり、1982年から1984年にかけて4両編成3本 (3070F - 3074F) と付随車1両 (3538) が製造された。3538は3066Fに組み込まれていた3508を置き換えるための車両で、3066・3067と同様に鋼製車と同様の塗装が施されている。
3070Fからは乗務員室と客室間の仕切り扉のガラスがHゴム押さえから金属支持に変更された。
6次車
3076-3077-3643 (1985年6月14日竣工)
3078-3079-3644 (1985年6月14日竣工)
1985年には3両編成2本（3076F・3078F）が製造された。なお、3076F・3078Fの2本については前面貫通扉と乗務員室扉が従来のステンレス製からアルミ製に変更されている。
当初より優先座席のモケットの色分けがされていた。
なお、3074F・3076F・3078Fの3編成については、一時期5000系6両編成の予備車として指定されていたため、5000系1次車の座席の転換クロスシートへの交換で捻出された固定クロスシートを流用し、客用扉間の座席をこれに交換しているが、捻出した座席数の関係上、中扉の周辺はロングシートで名鉄6500系に似た座席配置になっている。3074Fは4両で落成したため、3542を編成から抜いた上でこの改造が施された。2001年3月のダイヤ改正以降は、5000系5000Fと5002Fを5000系6両編成の予備車としているため、3050系の予備運用は廃止され、2011年現在は座席交換されていないTが増結されて4両編成を組成している。3074Fは製造当初の編成に戻されただけであるが、3076F・3078Fは3000系2次車の3500･3501が組まれているため、窓配置などが異なる。この増備が3000系列の最終増備車となった。
3100-3101 (1983年6月17日竣工)
将来、ラッシュ時に3000系4両編成へ増結して6両編成化を行うことを想定して製造された、3050系の派生形となるアルミ製車両である。3072Fと同時期の製造であり、増解結時の作業の簡略化のために3101の姫路方に簡易運転台の設置準備工事を実施、電気連結器付き密着式連結器を採用、さらに補助電源装置にMGに代えて山陽では初採用となる大容量GTOサイリスタによる静止形インバータが搭載された以外は3050系新工法アルミ車に準じた設計である。
当面は増結運用の予定がなかったため、暫定的に当時予備車となっていた鋼製先頭車である3619の塗装をアルミ車に似せた明灰色に朱帯としたほか、乗降扉もアルミ車とあわせたステンレス無地ものに変更し、神戸方連結器を電気連結器付き密着連結器に交換の上で連結して3両編成で運行を開始した。
もっとも、その後の計画変更により2両単位での増結運用の計画は消滅し、製造も3100・3101の1ユニット2両のみで打ち切られた。特急の長編成化も6両固定編成あるいは3両編成2組の併結として対処することとなり、また阪神への乗り入れ仕様の関係から3000系6両編成は運用上のネックとなることもあり、2016年現在もなお3619との3両編成を組み続けている。しかし、2002年に3070Fが踏切事故で離脱した際には、急遽3074Fの中間車3542を組み込んで、4連で運転されたこともある。
その後、電気連結器付き密着連結器が撤去され、3000系1次車からの発生品であるOK-25を装着していた3619の台車を3618のKW-2と振り替えた上で、3006F・3010Fをのぞく3000系3両編成と共通の運用に充当されている。
2000系の主電動機であるMB-3037を流用した車両群で、車体は同時期製造の3000系と同一である。この主電動機は、3000系のMB-3020Sと比較して低回転・高トルク特性で、定格出力は1ランク落ちる。駆動装置の歯数比も2000系と同じ4.39 (79:18) であり、走行性能は2000系と同等である。編成は電動車2両1ユニットに制御車を連結した3両編成のみとなっている。
本形式は当初より3200形として新造されたグループと、当初3000形として竣工し、その後主電動機換装で3200形に編入されたグループに大別される。
なお、本形式の制御電動車および本形式と編成を組む3600形は、網干線ワンマン運転化の際に改造され、乗務員の視界確保のために運転席寄りの窓ガラスが大型の一体成形曲面ガラスへ交換され、隅部の曲面ガラスと平面ガラスを継ぐ縦桟がない構造に変更されている。
3200-3201 (1969年12月27日竣工)
3202-3203(1970年8月1日竣工)
3204-3205(1970年10月1日竣工)
1969年から1970年にかけて、3000系3次車と同一設計の車体に、3550形化された2000系から発生した主電動機（三菱電機MB-3037：定格出力110kW）および駆動装置を組み合わせて新造したもので、3200 - 3205の6両がこれに該当する。パンタグラフ部が低屋根構造となっている。
制御車として3600形3620 - 3622を新造し、これらを組み合わせて運用されていたが、2018年2月の3204F運用終了をもって消滅。
3000形の主電動機を従来のMB-3020S4から、1990年の2000系の廃車により捻出されたMB-3037へ取り替え、本系列に編入したもの。駆動装置も2000系同等品に交換されている。3206 - 3209（旧3034 - 3037）の4両である。なお、この改造に伴って捻出されたMB-3020S4とその駆動装置は5000系新造車に流用されている。車内の車番プレートは、もともと白地に青文字だったが、編入改造時に緑地に白文字に変更されている。
3000形の主電動機と駆動装置を、1998年の2300系の電装解除・3550形への改造編入により捻出されたMB-3037とその駆動装置へ取り替えて本系列に編入したもの。3210・3211（旧3010・3011）の2両である。なお、種車が3000系2次車で前面の列車種別・行先表示器が後日追加設置されたものであったため、貫通扉から飛び出した箱に収められていた。
また、パンタグラフ周りの屋根が低屋根になっていない3200系はこの編成のみだった。
3000系の4両編成化のため、2000系と2300系を電装解除の上で改造編入した車両である。なお、2300系からの編入車は車番を3560番台とされたが、形式は同じ3550形となっている。これらは2003年以降、4連運用の大幅な削減によりすべて編成から外れ、2004年末までに全車廃車となった。
3550は1990年に救援車1500に改造されたが、その後2010年に廃車となっている。
2000系からの改造編入車については2000系の、2300系からの改造編入車については2300系の項をそれぞれ参照のこと。
非冷房で製造された車両については、旅客サービス改善のため冷房化改造が施工された。まず1979年（昭和54年）以降、特急列車の全冷房化を目的に4両編成を対象として工事が始められ、パンタグラフ付電動車は容量36,000kcal/hの集中式冷房装置1基を、その他の車種は容量8,500kcal/hの集約分散式冷房装置4基を屋根上に搭載する方法により、1983年（昭和58年）までに3000系3次車について改造を完了した。以後は施工対象を3200形など普通列車用の3両編成にも拡大している。このときの冷房装置の形式は、集約分散式がCU-17、集中式がCU-73であり、電源として容量110kVAの交流電動発電機が制御電動車に搭載された。
その後の施工では1987年（昭和62年）から仕様が変更され、集約分散式をやめ各車種とも集中式冷房装置1基搭載となり、冷房装置の形式もCU-71Sとなっている。電源装置も、交流電動発電機から120kVA静止型インバータに変更となり、更に、最後に冷房化改造が行われた1次車2編成では冷房電源装置の搭載位置も制御車3600形に変更された。また、この時期に冷房改造を受けた一部の車両は、片側の妻面窓を2段窓から1枚固定窓に変更する工事も同時に施工されている。
1990年（平成2年）までに全車の冷房化を完了した。
なお、冷房化の際、引通し回路の改修も併せて行われ、改造前は各車浜（海）側に制御回路用として丸型断面のジャンパ連結器を3基配置していたが、改造後は3050系と同様に多芯化（96芯）した矩形断面のジャンパ連結器1基にまとめられている。一部の編成では先頭車前面のジャンパ連結器･空気管を撤去している。
1995年1月17日に発生した阪神・淡路大震災では、発生当時3050系3070F4連が高速神戸駅に停車中で、大きな被害はなかったものの神戸高速東西線は大開駅付近が崩壊し不通となったことから、同編成は不通区間の東側に取り残されてしまうこととなった。また、上り普通列車として板宿駅 - 西代駅間を走行中だった3000系3026F4連は、停電のため駅間に停止したが付近の地震動の揺れは大きく、激しく揺さぶられたため台車のオイルダンパ多数が破損し、床下機器の一部にも損傷を受けていた。
3026Fについては、2月2日に保線用モーターカーで牽引し、東須磨車庫に収容された。3070Fは、2月6日以降、同様に神戸高速線側に孤立した5000系5018F、5022F、阪神電鉄5131形2編成とともに再開した新開地駅 - 阪神三宮駅間の運行に使用されることとなった。孤立区間の山陽車3編成の列車検査は高速神戸で、月検査は新開地駅 - 高速神戸駅間の上り線に新設された簡易ピットで終電後の深夜に、それぞれ実施された。乗務員、検車係員の派遣や交換部品の補給にも困難を伴いながらの対応となった。
その後、運行区間の東限は、2月20日に岩屋駅、3月1日に西灘駅、6月26日には大石駅まで延伸し、阪急六甲駅への乗入れも再開されたものの、神戸高速線大開駅付近の開通には8月13日までの期間を要したため、それまで山陽電鉄の3編成は車両基地に戻ることができず、約半年間にわたって孤立状態での運用が続けられた。
2004年12月に3210Fが本系列で初の車体更新を施工した。改造は阪神電気鉄道のグループ会社阪神車両メンテナンスで行われた。
変更点は、前面列車種別・行先表示器箱の貫通扉への埋め込み、連結面寄り車端部の側窓2枚分を1枚固定窓化、サッシの黒色化、車椅子スペースの新設、転落防止幌の取り付け、客用扉の交換など多岐にわたり、新車並みのすっきりとした内装になった。車内の化粧板も白に変更され、リニューアル前に比べて明るい印象になった。また、これまで1両につき片側に3個ずつあった車側表示灯が2個に減っている（リニューアル前は連結部に近い窓の横に縦に2個並んでいた）。
2本目となった3006Fからは、乗務員室と客室間の仕切り扉のガラスがHゴム支持から金属支持に変更されている。
2008年に出場した3058Fからはテールライト・標識灯のLED化や車外スピーカーの小型化などのマイナーチェンジが施された。また、既にリニューアル済みの車両も後の定期検査でそれの追加改造が行われた。
このほか3012Fからは前面行先表示器が手動式から電動式に変更され、3008Fはパンタグラフが下枠交差型に交換されている。
2013年2月に営業運転を開始した3060F以降のリニューアル編成は、車内照明灯が蛍光灯からLEDに交換されている。またその次の3064F、3062Fにおいては神戸方先頭の3064、3062のコンプレッサーが更新された。
リニューアル工事は2016年施工の3050系3062Fをもって中止され、2018年以降は5000系のリニューアルへ移行した。
ともに3両編成と4両編成の2種類があり、3両編成は普通（網干線のワンマン列車も含む）のみ、4両編成は普通とS特急で運用されている。運転区間は姫路駅 - 阪急神戸三宮駅・阪神神戸三宮駅（回送運転として阪神大石駅まで）間である。
4両編成は1998年に阪神電車との直通特急が運行開始されるまでは特急にも運用されていた。ただ、現在でも運行トラブル等で6両編成の車両が不足した場合は、車両交換の上で山陽線内-東二見駅・東須磨駅までの区間で「特急」の種別幕を表示して直通特急として代走することがある。
2003年（平成15年）以降、4連運用の減少により付随車の廃車が進められており、3550形は2004年度（平成16年度）までに全車廃車され、形式消滅した。その後2010年（平成22年）には3500形からも廃車が発生し、同年6月に3507・3508が廃車となっている。
3000系第1次車の竣工から50年以上が経過し老朽化が進行しているため、2016年4月27日に営業運転を開始した新型車両6000系による置き換えが本格化し、編成単位として初めて3002Fと3022・3023・3616の計6両が運用を離脱、倉庫に転用となった3003と入れ替えられた2506と共に2017年1月下旬に解体工場へ運ばれた。これは山陽では初のアルミカー解体であり、また最後のステンレスカー解体となった。
その後、3032Fの3032・3033と、元3022Fの3502・3611で4連を組成し、4月より新3032Fとして運用に就いている。
また、3004Fと3200系3200Fが同年5月31日、3000Fが11月22日で運行を終了。引退までの間、引退記念ヘッドマークを取り付けて運行した 。
また3000Fに関しては、定期運行終了翌日の11月23日に引退記念の団体専用列車として、姫路→明石→東二見で最終運行を行った。
2017年12月に6000系3編成増備により、3024Fと3202Fが2018年1月31日に、3204Fが2018年2月28日で運行を終了した。