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国鉄80系電車 構造
動力車用DT16・付随車用TR43共々揺れ枕の釣りリンクは原型のTR23に比して大幅に延長され（310mm → 540mm）、振動特性は大幅に改善された。ローラーベアリングはオハ35形などのTR34でも標準的に採用されており、またモハ63などで当初問題となった電車での使用に際しての不具合（ころに通電してしまうことでの焼きつき）はこの頃までに解決策が採られていた。
1951年の増備車からは付随台車が小改良を施されたTR45・TR45Aに変更された。1952年製造のモハ80形からは、枕ばねを重ね板ばねからコイルばねに変更して揺動特性を改善した新型鋳鋼台車のDT17が採用され、付随車でも同様にコイルばね + オイルダンパを枕ばねに採用したTR48がクハ86形・サハ87形に、TR48Aがサロ85形に搭載された。モハ80形200番台以降の電動車ではプレス鋼板溶接組み立て・ウイングバネ式のDT20Aが採用されている。
長大編成電車に適合させた自動空気ブレーキの「AERブレーキ」を国鉄の量産車として初めて採用した。戦前から一部の車両を使って実用試験が繰り返されて来た、電磁空気弁（Electro-pneumatic valve）付きの「AEブレーキ」を基本として開発されたものである。
国鉄80系電車 構造
電磁空気弁の併用により、編成の先頭から最後尾までほぼ遅延なくブレーキを動作させることが可能となり、日本の電車としては未曽有の長大編成である16両編成運転が実現した。
ブレーキシリンダを車体床下に装架し、ロッドで台車に制動力を伝える点では在来形電車と変わらなかったが、在来形電車が「1両当たり1シリンダ仕様」で前後2基の台車をテコとロッドで連動させて制動していたのに対し、本系列では中継弁使用の恩恵で台車1台毎に独立した専用ブレーキシリンダーを配置する「1両あたり2シリンダ仕様」となり、作動性と保安性も向上させた。この仕様は、国鉄電車では旧形国電グループでの採用にとどまり、新性能電車グループ以後は台車への直接シリンダ搭載にまで進歩したが、気動車では標準台車のブレーキが長く車体シリンダ仕様を用いたこともあり、1953年（昭和28年）の液体式気動車実用化後も、国鉄末期の一部車種にまで30年以上にわたって踏襲された。
従来の旧形国電では低圧制御回路は定格電圧100 Vで動作する12芯のKE52形ジャンパ連結器2基により総括制御を行っていたが、本系列では基本的にそれまでの系列との混結運用を実施しないことが前提とされたため、定格電圧は同じ100 Vでありながらも15芯のKE53形2基とされたほか、放送回路用として7芯のKE50A形を装備する。
国鉄80系電車 構造
新造車は基本番台、座席間隔が拡大された1956年（昭和31年）以降製造の100番台（クハ86形・サハ87形）・200番台（モハ80形）、全金属車体となった300番台の番台区分が存在するほか、改造形式についても解説を行う。
クハ86形（クハ86001 - クハ86080・クハ86082・クハ86084・クハ86100 - クハ86142・クハ86300 - クハ86373・クハ86375）
トイレ付の3等制御車。定員は基本番台が79人、100番台と300番台が76人。
国鉄80系電車 構造
1949年度末から製造されたクハ86001 - クハ86020は運転台正面が従来のモハユニ61形などのデザインを踏襲した非貫通3枚窓構成で落成したが、1950年下期以降製造の2次車からは、当時としては極めて斬新な正面2枚窓スタイルに変更となった。この形状は本系列の通称に基づいて「湘南顔」や「湘南形」のように呼ばれ、以後本形式の基本スタイルとなった。正面3枚窓の一次車の一部は、正面に取り付けられた手摺の位置や形状が他の一次車と異なり、それぞれ奇数向き偶数向き1両ずつの存在だったため正面を見ただけで容易に特定が可能とされた。
クハ86003・86004：川崎車輌が製造。ウインドシル上左右に取付けられた手摺が他車と比べ長さ倍以上。
クハ86009・86010：日車東京支店が製造。前照灯両脇手摺が他車より低い位置に取付。
クハ86017・86018：新潟鉄工が製造。窓間の2本の柱に沿うように五対の手摺を梯子状に取付。
なお営業開始前試運転での火災事故により復旧されたクハ86017も含めてこれらの特徴は晩年まで維持された。
本形式には以下の異端車が存在する。
国鉄80系電車 構造
クハ86021・86022：東急車輛で製造された最初の正面2枚窓型車であるが、3枚窓車用の台枠を流用したために「鼻筋」となる鋼板合わせ目のない曲面の付いた形状で落成。クハ86023以降は台枠形状を変更して折れ目の付いたスタイルとなった（影響については後述）。
クハ86314：引き通し線を両渡りから下り向き片渡りへ改造。
クハ86332：前照灯シールドビーム2灯化改造を唯一施工。
クハ86356・クハ86359：1951年以前製の更新修繕施工車と同様の縦寸法が若干小さい前面窓ガラスを装着。
なお、当車は左右両方の窓とも縦寸法の小さいものに交換されたが、片方だけ交換したものとして、ほかに86123・86344・86352などがある。
さらに製造途中での設計変更も上述した正面2枚窓スタイル化のほか、1952年度製造のクハ86061- は正面窓がHゴム支持による車体直結の固定窓化を実施。1954年度製造の86067 - は運行灯窓、戸袋窓、ドアガラスもHゴム支持化。86136 - 86372の偶数車はMGを搭載。300番台車では引き通しの両渡り構造採用などがある。
正面窓木製枠車のうちクハ86058までの58両は1950年代後半に更新工事を施工され全てHゴム支持に改造されたが、未施工のクハ86059・クハ86060の2両は中京地区で運用された(一部東京駅乗り入れ運用あり)1970年代前半まで木製枠のままとされた、両車とも山陽線転用後にHゴム化された。
モハ80形（モハ80001 - モハ80117・モハ86200 - モハ80256・モハ80300 - モハ80425）
3等中間電動車。PS13形パンタグラフ・主制御装置・電動発電機（MG）・空気圧縮機（CP）を搭載する。本系列では電動車となる本形式のみトイレなしとされた。定員は基本番台が92人。200番台以降は88人である。
本形式には以下の異端車が存在する。
モハ80027：上述した試運転時火災焼失事故被災車であるが、更新修繕施工車にもかかわらず張り上げ屋根構造（雨樋位置は下部）のまま残置し、戸袋窓Hゴム化も未施工。
サハ87形（サハ87001 - サハ87047・サハ87100 - サハ80119・サハ87300 - サハ87331）
3等付随車。定員は基本番台が89人。100番台以降は84人である。
1970年代前半に豊橋機関区（現在：豊橋運輸区）に配置されたサハ87001ならびに長岡運転所（現在：長岡車両センター）に配置されたサハ87002・サハ87007・サハ87009 - サハ87011は、飯田線及び上越線運用で戦前形や70系電車等との併結となることからジャンパ連結器ならびに貫通幌交換・側扉半自動化などが施工された
サロ85形（サロ85001 - サロ85035・サロ85300 - サロ85311）
2等付随車。定員は基本番台が64人、300番台が60人。本形式では座席間隔改良が行われていないために基本番台と300番台のみである。基本番台のうち、1949年製造の初期車は客用扉が幅700mmの木製であったが、翌1950年製造の2次車からは同じ幅の鋼板プレスドアに変更された。
クモユニ81形（クモユニ81001 - クモユニ81006）
6両のみ製造された郵便荷物合造電動車。両運転台でパンタグラフは2基搭載である。1959年の称号規程改正前はモユニ81形。
クハユニ88形
基本編成下り方先頭車用郵便・荷物合造車。
サロハ89形
東海道線東京口付属編成および高崎線用2等・3等合造車。
モハ82形
1961年に計画されたモハ80形3扉化改造。同名を称した155系電車（初代82系電車）とは無関係。
サロ164形（仮称）
1965年に大糸線乗り入れ用として計画されたサロ85形改造展望車。新性能電車化の上で165系に編入予定であった。
国鉄80系電車 増備による仕様変更と番台区分
増備の際に設計変更も行われており、含む大改良したものは番台区分も実施された。
1950年（昭和25年）の東京 - 沼津間の中距離列車に投入されたグループで、クハ86形の運転台窓は3枚である。車内は天井通風機は砲金製の飾り付き、片側開通･片側封鎖の大型通風機を屋根上に千鳥状に設置された。車体塗装は緑2号と黄かん色の塗り分けとなり、「湘南色」と呼ばれるようになった。
台車はモハ80形がDT16、クハ86形とサハ87形はTR43、サロ85形はTR43Aである。
1950年の湘南準急及び京阪神快速（関西急電）向け増備車では、クハ86形は86021以降の運転台窓を2枚に変更した。クハ86021・022の2両は前面形状が3枚窓車同様の半流線型であるが、前面窓は2枚窓を後方へ傾斜させた流線型とされた。車内は天井通風機を皿型に変更し、屋根上には1次車に似た片側開通・片側封鎖の通風機を屋根上に設置したが、通風機は天地方法を縮めている。
1950年7月以降の増備車ではクハ86形の2枚窓前面の形状が変更され、クハ86023からは中央部に折り目の入ったものとなった。京阪神快速向けの編成は塗装が52系電車と同様のクリーム3号とぶどう色3号（関西急電色）に塗り分けられた。
国鉄80系電車 増備による仕様変更と番台区分
1951年（昭和26年）の関西急電向け並びに東京口のサロ85形増備では、屋根上通風機の形状を小型の片側開通・片側封鎖式に変更し、通風機の角が今までの角型から丸形に変更した。デッキ上にも小型の通風機を設置した。
台車はクハ86形は86057以降、サハ87形は87041以降の台車をTR45に、サロ85形は85015以降の台車をTR45Aに変更、モハ80形は80091以降、台車をDT17に変更した。クハ86形とサハ87形のTR45形はTR43形の摩擦力を改善してばね板材をDT16と共通化、サロ85形のTR45A形は枕ばねと板ばねを定員乗車を標準とする設計とした。DT17形はDT16を基本としつつ側枠・トランサム（横梁）・端梁を一体とした一体鋳鋼台車枠を採用し、揺れ枕の枕ばねを複列配置のコイルばね+オイルダンパで置換え、側枠の外側に配置することでコイルばねの高さを十分に確保し、なおかつ揺れ枕吊りのリンク長さも最大限に延伸して左右動の揺動周期を拡大している。
1952年（昭和27年）の関西急電向け増備車からは、クハ86形は86061以降、サハ87形は87044以降の台車をTR48に、サロ85形は85028、85029の台車をTR48Aに変更した。一体鋳鋼台車枠の側枠部分が軸箱周辺で跳ね上がった軽快な外観を持つ。クハ86形は前面窓がHゴム支持に変更された。
国鉄80系電車 増備による仕様変更と番台区分
1954年（昭和29年）並びに1955年（昭和30年）には関西急電向けにクハ86形、モハ80形のみが増備された。この増備車より前面2枚窓に加えて運行番号表示窓、側面の戸袋窓がHゴム支持となった。モハ80形は80099以降の主電動機をMT40Bへ変更した。
1956年（昭和31年）の東海道本線全線電化や高崎線・上越線（高崎駅 - 水上駅間）電化に合わせて増備された80系では、シートピッチ拡大などの接客設備向上や降雪線区の電化に伴う耐雪構造の採用が行われることになり、番台区分を行った100・200番台が登場した。クハ86形・サハ87形が100番台、モハ80形は従来車で100番台を越えた結果、重複を避けるため200番台になっている。サロ85形は東海道線東京口用で暖地向けのため従来車の続番である。
2等車は乗降口付近の座席のシートピッチを610 mmに拡大し、トイレは内張りを化粧板として近代化が図られた。3等車のシートピッチは従来の450 mmからクハ86形は515 mm、モハ80形とサハ87形は530 mmに拡大され、これに伴って乗降口付近のロングシートの長さが1,300 mmから950 mmに縮小された。
国鉄80系電車 増備による仕様変更と番台区分
側窓は2等車のサロ85形ではバランサー付きの1段下降窓に変更（サロ85030 - 85035）、3等車も側窓枠が木製からアルミ合金製に変更された。窓幅は2等車が1,200 mmから1,185 mmに、3等車が1,000 mmから955 mm（クハ86・サハ87形のトイレ横の側窓は750 mm）にそれぞれ縮小されたが、窓の個数は変更されていない。
屋根はの張り上げ屋根（ただし雨樋位置は下部）を中止して屋根布を雨樋直上から張るように変更し、客席屋上通風器を大型の箱型に変更した。
モハ80形の台車は台車枠をプレス成型部材の溶接組み立て式に、軸ばねをウイングばね式にしたDT20Aが採用された。1954年にモハ70形で採用されたDT20では軸受が円錐ころ軸であったが、80系では円筒ころ軸となった。軸ばねと枕ばねのたわみ量について振動解析が行われ、軸ばねを柔らかく、枕ばねを硬く設定する従来の経験則に基づく組み合わせから、解析結果に基づいて双方のたわみ量を均等とする設定に変更され乗り心地が改善された。
国鉄80系電車 増備による仕様変更と番台区分
DT20系はゲルリッツ式近似の軸ばね構造を採用する台車であるが、構成部品が多く高コストな上、直後に開発された新性能電車にはDT21系台車が開発されたために少数の製造に留まった。DT20Aの付随台車版である仮称TR51も設計されたが、メーカー各社の製造技術の差異や供給能力を勘案して付随台車は300番台の最終増備に至るまで鋳鋼製のTR48が継続採用となった。
高崎線向けの投入車は線区事情から降雪対策が行われ、クハ86形にはスノープラウやタイフォンカバーの設置などが行われた。東海道線向けの投入車は耐雪工事が省略され、クハ86形は前面下部にタイフォンが2つ設置された。
1957年（昭和32年）の高崎線用及び東海道線用増備車は、サロ85形を除き通風器を小型の千鳥配置に再変更した。クハ86形は1957年製造の86133（奇数車）・86136（偶数車）以降は偶数車に電動発電機(MG)を搭載した。
国鉄80系電車 増備による仕様変更と番台区分
10系客車で採用された軽量構造車体は電車にも波及し、72系900番台での試作を経て72系920番台が全金属車として新製された。この結果を受けて80系電車でも全金属不燃構造車体の採用を図ることになり、また1957年（昭和32年）10月ダイヤ改正より東海道本線では東京駅 - 名古屋駅間や名古屋駅 - 大阪駅間の準急列車にも80系が投入される予定となったため、サービス向上の要素も取り入れた全金属車グループとなる80系300番台が1957年7月に登場した。
1957年度の増備車は、同年10月に運転を開始した東京 - 名古屋間準急「東海」、名古屋 - 大阪間準急「比叡」用、並びに1958年4月14日の東北本線宇都宮電化用として投入された。1958年（昭和33年）製の最終増備車は1958年4月10日の山陽本線姫路電化用および同年4月14日の東北本線宇都宮電化用であった。1958年6月から修学旅行列車での運用が開始された。
車体はセミ・モノコック構造の全金属車体を採用した。側面窓上下のウィンドウ・シル/ヘッダーが車体外板の内側に埋め込まれ、清掃の容易化と美観の向上が図られた。側窓は高さ790 mm × 幅750 mm - 1,110 mmと大型化され、10系客車のナハ10形と同様の一段上昇式で四隅にはRが設けられた。
窓の大型化に伴って、既存の80系よりも窓の下側の黄かん色と緑色の境界線を下にずらしている。高槻、岡山へ配備された車輌は、既存車と併結した際の編成美を揃える為に逆に境界線を上にずらしており、窓の直ぐ下に緑色が来る形となっている。
内装は完全金属化され、当初から蛍光灯照明を採用した。準急列車での使用を考慮して座席は幅が990 mmに拡大され、サロ85形には専務車掌室・車内販売用控室が設けられた。客用扉は下部のプレス加工を廃して平滑化された。断熱材は不燃化を図って石綿（アスベスト）や軽量ガラス繊維が使用された。
クハ86形は従来は電気配線が片渡りで奇数・偶数向きが固定されていたが、300番台では両渡り構造となり、電動発電機の搭載によって方向転換しての運用が可能となった。耐雪仕様車はスノープラウが台車装備に変更された。1958年（昭和33年）度製クハ86形は運転席側乗務員扉後位に折り畳み式の梯子状手摺を設置した。
国鉄80系電車 改造工事および試験
80系の開発に先立った高速台車振動研究会の開設後、車両メーカー各社による試作台車の試用が行われた。
川崎車輛製のOK-4（銘板ではOK-IVと表記 国鉄形式DT29）はモハ80013に装着された。63系 (OK-1) やオロ41 6 (OK-2) で先行試用されていた軸梁式台車の改良型で、軸梁の支持基部を側枠に強固に固定して直進安定性の確保を最優先とした。
新三菱重工業製のMD3（国鉄形式TR38）は軸梁式台車で、63系電車などでの試用を経て80系ではクハ86007・サハ87010・サハ87012に装着された。構造はOK-4とは大きく異なり、MD3では軸梁支持腕を支える基部をトーションバーを介して側梁と柔結合することで、軸梁部に上下動だけでなく左右動も許容する構造となっており、直進安定性に加えて曲線通過も円滑にする設計意図が明確に示されていた。
試験終了後はいずれも標準のDT16・TR43に交換された。DT29形はクモヤ93000へ転用されたが、MD3形は以後の動向は不明である。DT29形が転用されたクモヤ93000は1960年11月に狭軌での世界最高速度記録（当時）となる175 km/hを達成した。
国鉄80系電車 改造工事および試験
1950年2月9日に東海道本線保土ケ谷 - 戸塚間を14両編成で試運転中に、13両目のモハ80027のパンタグラフから電弧が発生したため、車掌の非常ブレーキ用非常弁の操作により緊急停止した。停車と同時にパンタグラフの部分で架線が切れ、垂れ下がった架線が最後尾のクハ86017の屋根に接触して火災が発生し、モハ80027とクハ86017が焼損した。
事故車は2両とも1951年に大井工場で復旧された。
湘南色の塗り分けは、3枚窓のクハ86001 - クハ86020では、前面のオレンジ色面積が比較的小さく、数種類の塗り分けをテストした後に2次車以降同様に大きくした。
また、全金属車体となった300番台車とそれ以前のウインドシル・ヘッダー付き半鋼製車体車とでは、車体構造や側窓寸法の相違から基本塗り分けラインが異なり混結運転時には美観の点で難があった。このため高槻電車区（現在：網干総合車両所高槻派出所）・岡山運転区所属車を担当していた吹田工場（現在：吹田総合車両所）では、編成時の美観を第一に考えて300番台の塗り分けラインを在来車にできる限り合わせて塗装を行った。その結果、編成として見た場合は塗り分けラインのずれが目立たなくなったが、300番台車両単体では窓下のオレンジ色の部分が殆どなくなるなど不自然な点もあった。
国鉄80系電車 改造工事および試験
300番台に対する吹田工場独自の塗り分けは1978年の岡山運転区配置車全廃まで続けられたが、この間に他地区へ転出した車両は以下の対応が採られた。
またクハ86形300番台では以下2種類のバリエーションが存在する。
本措置は晩年まで製造時のままとされた車両が多数であったが、飯田線での運用開始により浜松工場が検査担当となるとさらに以下の変則塗装が発生した。
路線事情などにより湘南色以外の塗装で営業運転に投入された本系列の事例には、以下の4件がある。
関西急電色から湘南色への統一
1950年10月の東海道本線京阪神地区向け車両は、戦前以来の急行電車（関西急電→後の快速電車）運用に充当すべく、「関西色」と呼ばれる窓周りがベージュ（クリーム3号）、幕板部および腰板部が焦げ茶色（ぶどう色3号）の塗装を採用した。先頭車側面前寄り幕板部塗り分け線が、湘南色では曲線を挟み段付で上がるのに対し関西色では直線で斜めに上がるなど、正面塗り分け線にも差異がある。
1957年の東海道本線全線電化に伴う準急「比叡」用新製車の配置をきっかけとして、本系列の塗装は湘南色に統一することが決定したため消滅した。ただし、塗り分け線は湘南色も関西色に揃えられた。
青22号
大糸線転出車のクモユニ81003に施工された。「海坊主」という愛称で親しまれた。
横須賀色（スカ色）
国鉄80系電車 改造工事および試験
横須賀線優等車補充用（32系電車・42系電車・70系電車の中間に連結）。
飯田線転出車のクモニ83形100番台・サハ87001に施工された。いずれも、戦前形各形式や70系との併結運用で、1978年に大量転入した湘南色の300番台車との併結は実施されなかった。
中央西線転出車で51系電車・70系電車の中間車として運用されたサハ85形100番台に施工された。種車はいずれも、前述の横須賀線優等車補充用として早期にスカ色化されていた車で、終生湘南色に戻る事はなかった。
両毛・吾妻線転出車で70系電車の制御車として運用されたクハ77形（二代目）に施工された。種車はいずれも、前述の横須賀線優等車補充用として早期にスカ色化されていた車で、終生湘南色に戻る事はなかった。
新潟色（赤2号・黄5号）
国鉄80系電車 改造工事および試験
1964年9月から新潟地区向け車両に導入された塗色であり、車両の幕板部と腰板部を赤2号に、窓部を黄5号に配置している。これは雪の中や田園地帯でも良く目立つようにと考慮された結果である。最初に長岡運転所（現在：長岡車両センター）に転出したサハ85001・サハ85004・サハ87002・サハ87007・サハ87009 - サハ87011に施工され、51系電車・70系電車の中間車として運用された。上記のうちサハ85形2両は、前述の横須賀線優等車補充用として早期にスカ色化されていた車で、終生湘南色に戻る事はなかった。
東海道本線三島駅から分岐する駿豆鉄道（現・伊豆箱根鉄道）駿豆線は、沿線に伊豆半島中部の温泉観光地帯が存在するため太平洋戦争前から国鉄列車の直通乗り入れ運転が行われていた。
戦中戦後の休止時期を経て1949年10月から客車列車による東京 - 修善寺間の温泉直通準急列車が「いでゆ」の愛称付きで再開された。翌年、本系列が東海道本線東京 - 沼津間・伊東線を運行開始すると修善寺行き温泉準急の電車化が検討されたが以下の問題点があった。
そこで妥協策としてモハ80形に最小限補機類のみを複電圧仕様に改造施工をする案が提された。
国鉄80系電車 改造工事および試験
結果的に補助電源系統のみを複電圧対応とする改造が一部車両に施工され、1950年10月からは本系列4両編成で、1952年3月からはサロ85形組み込みの5両編成による修善寺直通準急「あまぎ」「いでゆ」の運転が実施された。
三島での異電圧を伴う転線は、東海道本線・駿豆線間渡り線の短いデッドセクションを介在し、下り列車では以下の手順で行われた。
上り列車では上述逆手順で転線が行われたが、1M方式の旧形国電であったために可能な方法であった。この転線は1959年9月に駿豆線が直流1500 Vへ昇圧したため終了し、ほぼ同時期に湘南準急充当車両も153系電車へ置換えられた。
電車特急計画（20系電車→151系電車）が具体化した段階で冷房装置の装備が決定したため、1957年8月にサロ85020に大井工場（現・東京総合車両センター）で屋根上に東京芝浦電気製分散式冷房装置4基と床下に冷房用電源として容量18 kVAのMGを搭載する改造工事が施工され、湘南準急に連結して試験が行われた。一時的な試験・サービスであるが、同車は国鉄電車として初の冷房車とされる。
国鉄80系電車 改造工事および試験
サロ85020は試験終了後に大船電車区へ転出し、1年間冷房装置を使用した。しかし冷房時には窓を閉めるという習慣が理解出来ない乗客が多く使用には苦労した。その後冷房装置とMGは撤去された。冷房電源用の18 kVAのMGは157系の貴賓車クロ157-1に転用された。
モハ80103・108 - 110は名古屋地区での増解結容易化のため、1958年から1959年にかけての改造により2位側に回送運転台を装備した。
300番台4両（モハ80316・80325・80341・80343）は飯田線急行「伊那」用として1969年3月 - 5月にかけての改造で、3位側に設置。増設運転台の前面窓（3位側）は後年になってHゴム固定窓化された。
1956年から1961年にかけて、1949年度・1950年度製車の全車と1951年度製車のうち、関西地区配属であったモハ80087・モハ80088、クハ86057・クハ86058、サハ87041 - サハ87043に施工された。桜木町事故を教訓とした絶縁強化工事と劣化した部品の交換が主な施工内容であるが、以下では主に外観上の変化について記述する。
86形全車に施工された工事
正面窓枠のHゴム支持化
前照灯の250 W化
タイフォンを300番台同様の正面中央下部に移設
一部の車に施工された工事
屋上通風器を300番台と同形状の物に交換
客用扉の交換
国鉄80系電車 改造工事および試験
運行灯窓のHゴム支持化
戸袋窓のHゴム支持化(モハ80027以外の全車)
屋根布を雨樋直上から張り、張り上げ屋根を廃止(モハ80027以外の全車)
正面窓下に開閉式通風孔を設置
この結果、前述の通りクハ86059・クハ86060の2両のみが1960年代以降も正面窓枠が木製のまま残存した。また、修繕工事と相前後して、1956年度以前製造車の室内照明の蛍光灯化も施工された（一部の車は修繕工事と同時施工）。
1959年から田町電車区（後の田町車両センター→現在：東京総合車両センター田町センター）配属のサロ85形の一部が横須賀線編成に転用され、32系電車・42系電車・70系電車・72系電車等との併結となることからジャンパ連結器や貫通幌の交換などが施工された。横須賀線編成が大船電車区（現在：鎌倉車両センター）に移管された1960年以降にも転用車は増加し、最終的に以下の11両が転用された。なお該当車両はその後の格下げ・3扉化等の際も70系電車等と併結運用された。
クハ86015は1959年5月に東海道本線茅ケ崎駅付近で貨物列車と衝突し、前面が大破した。同車は1959年10月に復旧工事が行われたが、その際に正面左右窓に153系電車のクハ153形0番台車などと同様の曲面ガラス窓を使用した。
国鉄80系電車 改造工事および試験
1968年の山陽本線転用後、1969年に他の初期車と同様にHゴム支持の平面ガラスによる3枚窓構成に再改造された。ガラス寸法は従来の3枚窓車とは異なる。
身延線では1964年3月の準急「富士川」新設にあたって80系電車が投入されることになった。しかし同線は私鉄を買収した経緯からトンネル断面積が小さく、架線高もレール面からのパンタグラフ折畳高さが3,960mmの制約が設けられていた。このため本系列投入に際しモハ80形のパンタグラフ搭載部分を低屋根化する改造を浜松工場で施工した。1963年から1968年にかけてモハ80形300番台を種車に低屋根化改造が行われ、800番台に区分された。
急行格上げ後の「富士川」は1969年度に5両編成に増強されたが、これに伴い不足する予備車を確保するため、サハ87形100番台に低屋根化と電動車化改造を同時施工したモハ80形850番台が1970年度に登場した。
全車静岡運転所に集中配置とされたが、身延線での運用終了後は800番台の一部が大垣電車区を経て神領電車区へ、850番台が松本運転所へ転出した。
サロ85形は地方転出後1等車の需要が減少することおよびすでに1等車としての設備も見劣りすることから、1965年から1970年にかけて2等車への格下げ改造が新津・浜松・幡生の各工場で施工された。車両番号は種車のものをそのまま承継する。
国鉄80系電車 改造工事および試験
また300番台車は1968年4月1日付で改造が施工されたが、同年中に後述のクハ85形に再改造された。
地方転出により短編成化されることから制御車が不足することになり、付随車の先頭車化で充当させるべく以下の改造が浜松・幡生・長野の各工場で施工された。種車により以下の番台区分がなされる。
種車がサロ85形の区分で、1967年から1970年にかけて改造された。客室内はほぼそのままで定員は56人。前位側に運転台を取付け、前位客用扉を移設のうえ1,000mm幅に拡大した。前面形状はクモユニ74形に凖じた切妻構造とされたが、上部中央に白熱灯の前照灯1灯、助士席側上部に運行番号表示幕が設置された。
サロ85形から直接改造された車両と一旦サハ85形に改造された車両に分類されるが、304・311が相互に入れ替わった以外はどちらも車両番号はサロ時代の原番号を承継する。85300・301の2両は後年、前照灯シールドビーム2灯化改造が施工された。
サロ85形を70系用と併結するため3扉制御車に改造。ジャンパ連結器や貫通幌の交換などは横須賀線編成に転用時に施工済である。運転席の有無以外は前述のサハ85形100番台とほぼ同様の改造内容であるがデッキ仕切壁を残置させ本系列を継承しているのに対し、本形式では編成を組成するのが70系であり仕切壁撤去を施工したために別形式とされた。
国鉄80系電車 改造工事および試験
前位側に非貫通運転台、後位側に便所、洗面所がある。種車の客室と出入り口の仕切りは撤去された、車体中央に片開きの幅1000mmの引き戸が設けられた。。
1973年から1975年にかけて長野工場で改造された。サハ87形100番台・300番台を種車とするグループのため定員76人で客用扉は前後とも1,000mm幅である。車両番号はサロ85形改造車との重複を避ける意味からも100番台に区分された上で新たに付番された。なおクハ85100・クハ85106 - クハ85111は他車（0番台・300番台を含む）より前面窓位置が若干低い位置にある。また85110・85111など改造竣工から3年足らずで廃車となった車も存在するほか、85111は本系列最後の新番号付与車である。
クモユニ81形のうち飯田線での運用のため豊橋機関区（現在：豊橋運輸区）へ転属した3両は、郵便室を廃止し荷物室に振替える改造が1969年に浜松工場で施工された。形式的には72系電車改造のクモニ83形グループに属するが、同形式0番台・800番台とは異なり新性能電車との併結運転機能はない。
神領電車区（現：神領車両区）に配置されたサハ85形のうち3両は、戦前形や70系電車等との併結となることからラッシュ対策のため1970年に浜松工場で車体中央部へ幅1,000mmの客用扉を設置し3扉化・新設ドア周囲の座席を種車の座席を流用してロングシート化する改造施工され100番台に区分された。なおジャンパ連結器や貫通幌の交換などは横須賀線転用時に施工済である。
1973年 - 1976年にかけて、以下に示す1955年度以前製造車を対象として陳腐化した内装をデコラ張り化・側窓枠アルミサッシ化・日除けロールカーテン化・トイレ改装等を施工した更新工事である。
モハ80形
007・027・035・050・066・084・089・096・098・099・105・106
クハ86形
001・002・004-007・010・011・013・014・017・018・022 - 026・028・030 - 033・038・041・045・057・073・075
サハ87形
006・019・030・033・039・041
なお本工事施工以前にクハ86005はアルミサッシ化が施工されたほか、モハ80027・モハ80089・モハ80096 - モハ80098・サハ87041は戸袋窓を木枠のままとし、モハ80027を除いてHゴム化された。
中央本線塩尻 - 中津川および篠ノ井線が電化された1973年には、低屋根化改造を行わなくとも低断面トンネルを通過可能なPS23形パンタグラフが開発されていたため、80系でもモハ80形の37両でPS23形への交換が行われた。交換車は車両番号の前に菱形マーク（◆）を付記して識別した。
トンネルの多い篠ノ井線での運用車は保安対策として1976年に前照灯のシールドビーム化が行われることになり、80系電車では松本運転所配置のクハ85300・301、クハ86332の3両に施工された。前照灯の形状は103系低運転台車のシールドビーム化改造車に凖じたものである。
国鉄80系電車 運用
本系列は東海道本線東京 - 沼津間の客車普通列車置換えを目的とし、1950年（昭和25年）にモハ80形32両・クハ86形20両・サハ87形16両・サロ85形5両の計73両が田町電車区（後の田町車両センター→現・東京総合車両センター田町センター）に新製配置されたのをきっかけに、その後は京都 - 神戸間の急行電車52系電車「流電」置換えや高崎線電化開業に伴う客車普通列車置換えなどに続々と投入された。
さらに東海道本線全域のみならず、1952年（昭和27年）の高崎線電化、1958年（昭和33年）の山陽線姫路電化、東北本線宇都宮電化でも投入され、高崎第二機関区（現・JR貨物高崎機関区）・大垣電車区（現・大垣車両区）・宇都宮機関区（現・宇都宮運転所）にも新製配置が行われた。
80系電車は接客設備が電車としては良好であったため、優等列車をはじめとする座席指定列車に充当することも容易だった。ほかの旧形電車にはみられない各座席の席番表示（数字のみ）が、全車全席（ロングシート化改造部分を除く）にあった一方、70系電車などほかの旧形は、臨時の定員制列車（ワッペン列車など）などに充当するまでにとどめざるを得ない部分でもあった。
80系新製配置基地一覧
国鉄80系電車 運用
1960年代以降も国鉄電化の伸張に伴って運用線区を拡大したが、首都圏や京阪神地区では年々通勤客が増大し、ラッシュ時に車内が混み始め、各駅で円滑な乗降が不可能となっていた。特に東海道では打開策としてデッキ仕切り壁の撤去、ならびに3扉化改造を計画し、図面まで作成されたが、当時は山陽線や信越本線の電化区間延伸を控えていることもあり改造両数が多く、費用がかかるため不得策と判断されたことから計画を中止。111系・113系・115系など、より通勤輸送に適合する後継車への置換えで首都圏・京阪神地区では1960年代後半までにほぼ運用を離脱した。
余剰となった80系は、地方路線に転用されて客車列車の電車化などに充当された。発電ブレーキを搭載していないものの元々大出力主電動機を搭載しており、編成内電動車比率を高めれば急勾配区間での運用も十分に可能であることから山岳路線にも投入された。その結果、本州内直流電化区間の大半で主に普通列車として広範に運用された。
80系は当初より他系列電車との混結を考慮しない設計であり、改造車を含め旅客車に制御電動車が存在しないため、80系のみでの編成は最短でも2M2Tの4両となった。地方線区への転用過程で必須だった短編成化に伴うサロ85形・サハ87形のクハ85形化やサハ87形のモハ80形への改造も行われた。
国鉄80系電車 運用
1960年代には153系電車・165系電車が増備されて置換えが進められる一方で、本系列の準急列車運用は引き続き行われていた。本年代には長距離急行列車にも投入された例があるが、2等車に洗面所がない・車端部につり革とロングシートが存在・シートピッチや座席幅の狭い1次車や、更には混用されていた戦前形の存在（後述）など、接客設備が普通列車水準で、長距離優等運用に適さない問題点があったことから、いずれも短期間の運用に終わった。
しかし、1977年（昭和52年）になると余剰老朽化ならびに機器整備合理化の見地から3月に2両が廃車されたのを皮切りに、一気に廃車が加速。その後は113系2000番台・115系1000番台などの新製投入による代替で、段階的に本格的な廃車が開始された。最後まで残った飯田線では1983年（昭和58年）に営業運転を終了した。
1960年代首都圏・京阪神地区配置終了基地一覧
1960年代の新規配置基地一覧
1970年代の新規配置基地一覧
国鉄80系電車 運用
1950年（昭和25年）3月1日に「湘南伊豆電車」（→「湘南電車」）の愛称で東海道本線東京 - 沼津間・伊東線での運用を開始した。配置は田町電車区である。東京口では同年7月に静岡、1951年には2月に浜松へと運用領域を拡大したほか、サロ85形が増備され「基本10両編成+付属5両編成」の形態となり、郵便荷物車1両を含む電車としては当時世界最長最大の16両編成での運転を実施した。
東海道本線東京口16両編成
1950年（昭和25年）10月、伊豆方面への温泉準急列車「あまぎ」「いでゆ」「はつしま」に投入され、東京 - 熱海間において当時の客車特急列車と同等の所要時間90分で走行する高速運転を行った。当時は中央線に通勤形車両を使用して運行されていた料金不要の「急行電車」と区別するため、準急行料金を徴収する80系使用の準急は準急電車とは呼ばず「湘南準急」と呼んでいた。
1958年（昭和33年）の153系登場後は準急運用が順次置き換えられ、1961年（昭和36年）以降は大船電車区や静岡運転所に移管された。普通列車も1962年（昭和37年）の111系投入開始により新性能化が進められた。
国鉄80系電車 運用
その後も静岡地区を中心に使用され、東京駅へ乗り入れる運用も存在したが、1977年（昭和52年）3月28日には80系の東京駅乗り入れ運用が終了した。113系の増備により、1978年（昭和53年）には静岡地区での80系の運用も終了した。
1955年（昭和30年）に東海道本線の名古屋駅 - 米原駅間が電化され、豊橋駅 - 大垣駅間の快速列車の電車化のため80系が大垣電車区に配置された。
1957年（昭和32年）には東京 - 名古屋・大垣間の準急列車「東海」が新設され、名古屋・大阪・神戸間急行「比叡」とともに全金属車の300番台が投入された（サロのみ一部0番台を含む）。従来の客車急行列車を凌ぐ俊足と高められた居住性により、電車でも長距離優等列車運用が可能であることを実証した。
準急「東海」は1959年（昭和34年）に153系へ置き換えられたが、80系は引き続きローカル輸送で使用された。1968年（昭和43年）には神領電車区にも東海道線用の80系が配置されたが、後に中央西線用車両のみの配置となった。1978年（昭和53年）に113系2000番台が大垣電車区に投入されたのに伴って、同年3月に名古屋地区での80系の運用を終了した。
国鉄80系電車 運用
京阪神地区の東海道本線・山陽本線へは京都駅 - 神戸駅間の急行電車（関西急電）を戦前形のモハ42系電車・52系電車から置換えるために1950年（昭和25年）10月から宮原電車区（→宮原総合運転所→現・網干総合車両所宮原支所）に配置された。置き換えられた42系は横須賀線へ、52系は阪和線へ転用された。
塗装は52系と同様にクリーム色と茶色（クリーム3号とぶどう色3号）の関西急電色となった。当初はクハ86形・モハ80形2両ずつの4両編成7本28両で運転が開始されたが、好評を得たことから数回にわたり車両増備を繰り返し、1952年（昭和27年）8月からはサハ87形を増結した5両編成となった。また、宮原区には1956年（昭和31年）11月の東海道本線全線電化に伴う米原 - 京都間で客車列車置換え用車両も配置された。東海道線全線電化に伴って塗装は湘南色に統一され、関西急電色は消滅した。1957年（昭和32年）には急行電車が快速電車（京阪神快速）に改称された。
国鉄80系電車 運用
全金属車の300番台が投入された1957年（昭和32年）からは、名古屋 - 大阪・神戸間の準急「比叡」に投入された。「比叡」は名阪間所要最短2時間39分を達成、当時の名古屋 - 大阪間の輸送において競合する近畿日本鉄道との競争でも優位に立つことができた（当時の近鉄は名古屋線と大阪線との間で軌間が異なり、特急でも伊勢中川駅での乗り換えを要した）。「比叡」は1958年（昭和33年）に153系電車へ置換えられた。
その後、1960年（昭和35年）6月から東京 - 姫路間の臨時夜行急行「はりま」が80系で運転され、80系による最長距離運行列車となった。理由は車両不足によるものであり、翌1961年（昭和36年）7月には153系電車に置換えられた。
1962年（昭和37年）からは京阪神緩行線の1等車連結廃止に代わって快速電車に1等車が連結されるようになった。
1964年（昭和39年）4月24日、東海道本線草薙 - 静岡（当時）間の踏切で下り特急列車「第1富士」が横断中のダンプカーと衝突した事故で、当日の下り「第1富士」大阪 - 宇野の区間運転と、折り返しとなる上り「うずしお」の代走に、高槻電車区（現・網干総合車両所明石支所高槻派出所）所属の本系列7両編成が投入された。事故による当日限りの緊急措置ではあったが、特急料金を要する特急列車で国鉄旧性能電車が運用された唯一の事例となった。
国鉄80系電車 運用
1964年（昭和39年）より快速電車へ113系の投入が開始され、80系は1968年（昭和43年）に京阪神快速での運用を終了した。
1962年（昭和37年）に山陽本線岡山駅 - 広島駅間が電化された翌年の1963年（昭和38年）より関東地区の80系が転入し、広島運転所に配置された。1964年（昭和39年）10月1日には山陽本線が全線電化され、最盛期には岡山電車区・広島運転所・下関運転所の3区所に配置があった。1970年（昭和45年）に電化された呉線でも運転されている。
1975年（昭和50年）3月ダイヤ改正により広島運転所所属サハ85014・85021・85026・87016が休車。1977年（昭和52年）に廃車され、実質的な最初の用途廃止となった。111系や115系の投入による新性能化に伴い、山陽地区の80系は1978（昭和53）年度に運用を終了した。
1984年（昭和59年）に飯田線充当車が廃車された後も車籍を有していたのは、保存予定で柳井駅構内に留置されていたモハ80001のみとなったが、1985年（昭和60年）に廃車となり、一緒に留置されていたクハ86001と共に同年8月8日に貨物列車で広島まで回送された。　その後、両車両は広島工場にて修復され同年11月の広島車両所公開で一般公開されている。
国鉄80系電車 運用
上越線は1947年（昭和22年）に全線の電化が完了したが、高崎線の電化は1952年（昭和27年）であった。1956年（昭和31年）に80系のシートピッチ拡大・耐寒耐雪車の200番台が高崎第二機関区に新製投入され、上野 - 水上間で運転を開始した。1959年（昭和34年）には新前橋電車区が開設され、80系の配置も同区に移管された。
高崎線・上越線筋でも1958年（昭和33年）11月から上野 - 水上間の「ゆけむり」をきっかけに、以下の準急列車に投入された。
1962年（昭和37年）6月の信越本線新潟電化完成により、これ以前に上野 - 長岡間準急「ゆきぐに」2往復のうち本系列で運転されていた1往復の区間延長・急行列車格上げの形で、下り「弥彦」・上り「佐渡」に本系列が投入された。
下り「弥彦」・上り「佐渡」編成
国鉄80系電車 運用
車両は、高崎線普通列車と共通運用となる新前橋電車区（現・高崎車両センター）所属車が投入された。準急列車仕様の300番台のみでの編成組成ができずに正面3枚窓のクハ86形初期車や、制御車および付随車不足から本系列の編成に混用されていた戦前形のクハ47形・サハ48形も組み込まれるなどの問題や、客車急行と違って食堂車がないといったサービス面での問題を抱えながらも、清水トンネルを挟む区間においても補助機関車連結の必要がないなど、電車ならではの速達性から客車急行より利用率は高く、好評を博した。本系列の投入は一時的な措置であり、1963年（昭和38年）3月には残存していた客車急行も含め新たに開発された165系電車に置換えられた。
1963年（昭和38年）から粘着運転に切り替わった信越本線横川 - 軽井沢間で運用される車両には、EF63による牽引・推進運転に対応する、通称「横軽対策」を施工した。
165系や115系の投入に伴い、1965（昭和40）年度には新前橋電車区への80系の配置がなくなった。
1958年（昭和33年）の東北本線宇都宮電化に伴って、80系が宇都宮機関区（後の宇都宮運転所）に投入された。1959年（昭和34年）には東北本線が黒磯駅まで直流電化（以北は交流電化）、日光線も同年に直流で電化された。
東北本線系統では以下の優等列車に80系が投入された実績がある。
国鉄80系電車 運用
日光線では40系電車3両編成の予備車が不足した際にクモハ40＋モハ80＋クハ86という3両編成で営業運転を行ったケースがあり、本系列旅客営業最短編成記録である。
115系の投入により1963（昭和38）年度に宇都宮運転所への80系の配置がなくなった。
1972年（昭和47年）に80系が長野運転所（現・長野総合車両センター）に配置され、信越本線高崎 - 直江津間の客車普通列車を置き換えた。1973年（昭和48年）の中央西線・篠ノ井線電化後は松本運転所にも配置され、中央東線甲府以西の普通列車に投入された。
1975年（昭和50年）には長野運転所配置車も松本運転所に移管され、信越本線と中央東線が共通運用となった。1977年（昭和52年）より115系1000番台の投入により置き換えられ、80系の運用は消滅した。
1973年（昭和48年）の中央本線中津川 - 塩尻間電化完成により、中央西線・篠ノ井線用の80系が神領電車区に配置され、主に中津川 - 松本間のローカル列車に使用された。篠ノ井線は善光寺の御開帳に合わせて同年4月1日に先行電化され、中央西線の全線電化は5月27日であった。
国鉄80系電車 運用
電化完成を受けた1973年（昭和48年）7月10日のダイヤ改正では、名古屋 - 長野間特急「しなの」6往復に振り子式電車の381系が投入され、中津川 - 松本・長野間の普通列車に神領電車区の80系が投入された。急行列車も名古屋 - 長野間「きそ」など4往復が165系により電車化されたが、急行の多くは気動車のまま残された。
急行「天竜」も引き続き58系気動車で運転されていたが、塩尻 - 長野間の下り1号には例外的に80系電車が投入され、普通車のみの4両編成で運転された。80系最後の急行運用であったが、1978年（昭和53年）5月に115系に置き換えられて急行運用を終了した。
115系1000番台が松本運転所に投入されたのに伴い、80系は1980年（昭和55年）3月に中央西線系統での運用を終了した。
飯田線では1961年（昭和36年）より大垣電車区の80系300番台により名古屋 - 辰野間準急「伊那」の運転を開始した。「伊那」は急行に格上げされたが、身延線急行「富士川」とともに1972年3月のダイヤ改正で165系化された。
1968年（昭和43年）にはクモユニ81形3両が転入し、間もなく荷物車に改造されてクモニ83形100番台となり、運用された。1971年（昭和46年）にはサハ87001が転入し、横須賀色となって戦前製国電とともに使用されていた。
国鉄80系電車 運用
1978年（昭和53年）には東海道本線での運用を終了した300番台が飯田線豊橋口に転用され、戦前製の旧形電車が順次置き換えられた。先述のサハ87001は52系電車とともに置き換えられて廃車となっている。300番台は豊橋機関区に集中配置され、基本4両編成に朝夕は一部モハ（増結側貫通路閉鎖）+クハを増結するという特徴的な運用が行われた。
1983年（昭和58年）には119系電車に置換えられ、本系列はすべての営業運転を終了した。ただし、旅客運用が2月24日までであったのに対して、クモニ83形100番台3両は他の旧形との混成で6月末まで運用が残り、それが最後の営業運転である。
廃車回送については、他の旧形車と同時期となったため解体作業に相当な期間を要し、編成単位での旅客車はクハ86301＋モハ80302＋モハ80349＋クハ86342が営業運転終了から1年以上経過した1984年（昭和59年）3月1日に、車両単位ではクモニ83103＋クモハ54129＋クモハ61005＋クハ68420＋クモニ83102が同年3月14日に実施され終了した。いずれも、西浜松駅構内に留置されていた編成が東海道本線経由で西小坂井駅まで下り、折り返し豊橋駅を経由して飯田線に入り、日本車輌製造豊川製作所まで回送されるルートで、本線上での自力走行は本件が最後となった。
豊橋機関区最終所属車一覧
国鉄80系電車 運用
身延線では1964年（昭和39年）から準急「富士川」の運行が開始された。身延線の狭小トンネル通過対策として、モハ80形ではパンタグラフ搭載部分を低屋根化した。
1966年（昭和41年）3月ダイヤ改正から運転区間が100 kmを超える準急はすべて急行列車となり、「富士川」も急行格上げとなった。残った準急列車もすべて1968年（昭和43年）10月ダイヤ改正で急行列車に統合された。急行「富士川」での運用は飯田線急行「伊那」とともに 1972年（昭和47年）3月のダイヤ改正で165系化された。
行楽客へのサービスの一環として、首都圏の非電化区間に蒸気機関車やディーゼル機関車の牽引で直通運転を行った。連結器の形状が異なる機関車との間には控車を連結し、それにサービス電源用のバッテリーを多数搭載して簡易電源車に仕立て、客室照明や車内放送など最小限の電源を賄い、無電源問題を解決するというユニークな試みも見られた。
本件については2つの事例が確認できる。その後は直通気動車列車の導入や路線電化の進展で発展的解消を遂げているが、本系列が中距離行楽列車などにも適した設備を備えていたことも含め、この種の特殊な運用・改造・改良・試行錯誤は、後の技術蓄積や運用計画に大きな影響を与えた。
高崎鉄道管理局では、東京から草津まで乗り換えなしをうたい、1960年（昭和35年）4月29日から5月末までの土曜日・日曜日に上野 - 長野原（現・長野原草津口）間に準急「草津」を運転した。長野原線（現・吾妻線）は当時非電化のため、C11またはC58+控車兼電源車のオハユニ71形を本系列4両編成に連結して運転した。
さらに1961年（昭和36年）5月6日から6月24日の土曜日・日曜日の運転では、愛称を「草津いでゆ」に改称。上野 - 渋川間は「上越いでゆ」の153系との併結運転とし、長野原線内は本系列4両編成が前年同様に蒸気機関車牽引で乗り入れた。153系電車は電磁直通ブレーキの機能を停止して併設の自動空気ブレーキを用い、80系との併結部には特殊ジャンパ連結器を設置して運転された。
房総地区へ海水浴客を輸送する「房総夏ダイヤ」の一環として、1964年（昭和39年）に本系列6両編成による下り中野・上り新宿 - 館山間の臨時準急「白浜」が運転された。本列車は稲毛 - 館山間でDD13重連+電源車クハ16形の牽引による運転となった。同様の運行は1963年（昭和38年）に153系電車4両編成で運転された臨時準急「汐風」（中野 - 館山、機関車連解結は千葉）が最初であった。
1964年（昭和39年）8月12日 - 8月14日にかけて、編成中のモハ80形一両に不具合が生じ、代走としてモハ72形一両を組み込んだ珍しい混成編成で運転された。
国鉄80系電車 影響
本系列が日本の鉄道車両界に与えた影響として、茶色1色塗装が当然であった時代に「湘南色」と呼ばれたオレンジと緑の塗り分け塗装を導入し、利用者・鉄道事業者双方に新鮮な驚きを与えて、以後の鉄道における多彩な車両塗色導入を喚起したことと、クハ86形2次車以降で採用された後に「湘南顔」と呼ばれる先頭車の前面2枚窓デザインが挙げられる。
湘南色は80系以降の国鉄の直流近郊形・急行形電車の標準塗色の一つとなり、現在の本州JR各社にまで引き継がれ、東海道本線で運用された211系、さらにJR化後に製造されたE231系・E233系やJR化後に改造された宇都宮線（東北本線）用の205系600番台にも、帯色としては多少色が薄いものの湘南色が受け継がれている。
また本系列および70系で採用された、運転台周りでの前窓を囲んで菱形を呈した曲面塗り分けは「金太郎塗」と呼ばれ、初期の試作型気動車をはじめ多くの私鉄でも採用された。
80系以前の日本の電車前面は、中央にしばしば貫通扉があったことや、デザイン面の慣例も手伝って3枚窓がほとんどであったが、クハ86形2次車以降の2枚の大窓を採用した前面形状は1950年代を通じ、国鉄・私鉄を問わず日本の鉄道界には同種の正面2枚窓デザインが流行した。
国鉄80系電車 影響
一般の電車に加えて路面電車・電気機関車・気動車・ディーゼル機関車・鋼索線車両にも伝播し、森林鉄道向け小形ディーゼル機関車（酒井工作所製C4・F4形など）や、鉱山鉄道のナローゲージ電気機関車（日本輸送機1962年製）、国鉄の保線工事用モーターカーに至るまで採用された。
2枚窓デザインには、運転士に広い運転室と良好な視界を確保できる実利性があり、また一般にアピールするデザイン面でも斬新な印象を与えられるメリットがあった。
基本は、中央上部に1灯埋め込み式前照灯を設置し、前面上半部を後傾。正面中央を折り曲げた「鼻筋の通った」デザインである。ただし、前面窓を1段窪ませる・前照灯を窓下に降ろして2灯化・「鼻筋」を廃して丸みのあるデザインに変更するなど、無数のアレンジメントも存在する。さらには、新製車ばかりでなく旧形車の更新改造で改装する例も見られた。これらの車両をその後は「湘南タイプ」・「湘南スタイル」・「湘南顔」と呼ぶようになった。また、大型のスカートを装着して「海坊主」と呼ばれた車両も存在する（DD50など）。
国鉄では以下の採用例がある。
なお、日本で最初にこの前面スタイルを採用した鉄道車両は、1950年末 - 1951年初頭に旧形ボギー気動車を2両に分断改造した西大寺鉄道の単端式気動車キハ8・キハ10であると言われているが、そのデザイン採用に至った当時の経緯は定かでない。
国鉄80系電車 影響
第二次世界大戦前の流線形ブーム期には、前面中央を分割線として窓を2枚（または偶数の4枚、6枚）に左右対称配置する手法自体は、電車・気動車で広く見られた。工業デザインでも流線形の導入が鉄道より早期で広範であった自動車デザインの世界では、1930年代の流線形ブーム期から、平面のフロントウインドシールドを中央ピラーで2分割して傾斜させるデザイン手法が先行して急速に広まっており、クハ86形2次車が出現した1950年時点では乗用車・バスのいずれにおいても珍しくない形状であった。だが日本では鉄道での湘南形流行期と同時期、自動車では視界改善の必要から、1枚ものの曲面ガラスを用いたピラーレスのフロントウインドシールドが主に用いられるようになり、その傾向は特殊車両を除いて21世紀初頭まで続いている。80系が戦前形流線形電車や先行する自動車からモチーフを援用した部分があったのか否かは、開発者やその周辺からは明らかにされていない。
国鉄80系電車 影響
関東私鉄をはじめとする東日本地域では、京浜急行電鉄や東武鉄道、京王帝都電鉄（現：京王電鉄）、東京急行電鉄、小田急電鉄、相模鉄道、京成電鉄など大手・準大手に加え、中小私鉄では、日車標準形車体のカルダン車である長野電鉄2000系・秩父鉄道300系・富士急行3100形などに、また路面電車でも東京都電・横浜市電など、果ては軽便鉄道や北海道の簡易軌道路線にまで、同種の2枚窓を持った車両が登場した。
特に西武鉄道については極めて強い影響を与えており、551系以降のセンターピラーによる連続窓化や、新101系のようにブラックアウト処理など独自のアレンジを加えながら1987年（昭和62年）まで製造され続けることになるが、路面電車では運転台と出入口との配置に制約が生じることから、採用しなかった社局もある。
東日本大手私鉄では以下の車両で見られた。
中部以西では、名古屋鉄道・近畿日本鉄道・西日本鉄道なども採用し、関西地方の私鉄や静岡鉄道駿遠線・三重交通・下津井電鉄、井笠鉄道など一部の軽便鉄道にまで影響を与えた。しかし関西では、元々多客時に短編成車を随時増結して輸送力を確保する弾力的な車両運用を好む会社が多く、前面非貫通となり車両間の通り抜けができないことから運用上は敬遠されることが多かった。
国鉄80系電車 影響
結果としてその他の会社でも、各社1形式 - 3形式程度しか類似タイプの車両は製造されなかった。ただし、南海電気鉄道では11001系電車（モハ11009以降）・21000系電車が長く主力車として運用された。最終的にこのタイプの車両を製造しなかったのは、法令で貫通扉を設けることが義務付けられている地下鉄車両を除くと京阪神急行電鉄（現在：阪急電鉄）がある。
西日本大手私鉄では以下の車両で見られた。
後年になって、関東地区でも貫通扉がない事が運用上で様々な支障をもたらす事が表面化し、結果として昭和30年代中ごろまでに流行は終了した。既存車両についても、まず東武鉄道が貫通扉設置改造に着手し、その他の会社も次第に前面貫通化改造した例が多く見られた。路面電車でも、都電7000形電車などで3枚窓形態に改造した例がある。