新幹線E3系電車

新幹線E3系電車（しんかんせんE3けいでんしゃ）は、東日本旅客鉄道（JR東日本）の新幹線直行特急（ミニ新幹線）用新幹線車両。
概要.
1997年（平成9年）に開業する秋田新幹線用の車両として開発され、1995年（平成7年）に量産先行車として5両編成が1本落成し、1996年から量産車が落成した。その後、1999年（平成11年）の山形新幹線新庄延伸開業の増備車として1000番台、2008年（平成20年）から400系の置き換え用として2000番台が増備された。
これに加え、0番台を改造した「のってたのしい列車」の700番台の4種類が存在するほか、派生車種として本形式をベースとした電気軌道総合試験車のE926形が存在する。
デザインはGKインダストリアルデザイン、製造は川崎重工業と東急車輛製造が担当した。
車両の所有は秋田新幹線用のR1 - R16編成（E328形は除く）は新製当初、第三セクターの「秋田新幹線車両保有株式会社」が車両を所有し、同社がJR東日本へリースする形をとっていた。リース期間の満了に伴い同社は2010年3月に解散し 、所有車両は同月22日にJR東日本へ有償譲渡された。これ以外の編成は全てJR東日本の所有となっている。
構造.
本項では共通事項について述べ、路線・仕様毎の差異については次項で記述する。
車体.
分類上は新幹線車両ではあるが在来線も走行するため、車体長20,000mm・車体幅2,950mmと車体の狭い在来線の規格に合わせている。アルミニウム合金で製作された車体は、400系より1両平均2tの軽量化を実現した。
車体幅の小さい本系列では、新幹線の各駅でプラットホームとの間に大きな隙間ができるため、ドアの部分には延長ステップが装備され、新幹線の各駅での停車中に限り自動的にステップがドアの下から回転して上がるようにセットされ（車体の両側のドアのステップが上がる）、ホームとの隙間を埋めている。
東京寄りの先頭車（11号車）には分割・併合装置が収められ、200系やE2系・E4系・E5系・H5系と連結運転を行うことができる。
車両側面にはLED式行先表示器が設置されており、列車種別・座席種別と行先を交互に表示する。
機器類.
電源は交流50Hz・25,000V（新幹線）と交流50Hz・20,000V（在来線）の両方に対応している。力行・制動方式は可変電圧可変周波数制御（VVVF制御）で、使用する素子は前期製造車両がGTOサイリスタ、後期車両がIGBTである。
電動車2両おきに主変圧器を1台搭載し、各電動車両の主変換装置（CI5〔R1編成のみ〕/ CI5A）によって主電動機を駆動する。主変換装置1台当たり4台の電動機を制御する。
主電動機は、E2系と共通のかご形三相誘導電動機 MT205形 を採用する。連続定格出力は300kWである。
補助電源装置はIGBT素子を使用したAPU（Auxiliary Power Uint）装置を採用している。装置は三菱電機が製作したもので、小型軽量・高性能なものとなっている。形式はSC206A、静止形インバータ方式、定格容量は 77 kVA を有する。主変圧器三次巻線からの単相交流400 V を入力電圧とし、内蔵のCVCFインバータにより単相交流 100 V を 14 kVA （一般負荷用）、整流装置により直流100Vを 45 kW （蓄電池などに供給）、補助変圧器（電圧を安定化する必要がないもの）により単相交流100Vを冬季 18 kVA 、夏季は10 kVA （暖房機などに供給）を出力している。秋田新幹線用ではE329形に2台を搭載する。
台車はボルスタレス台車 DT207（電動車両）・TR7005（付随台車）で、基本的な構造は400系に準じている。車輪径は860mm、軸距は2,250mm、軸箱支持方式は支持板方式である。歯車比は3.04である。
ブレーキ装置は、応荷重制御および遅れ込め制御を備えた回生ブレーキ併用電気指令式空気ブレーキ方式を採用する。常用ブレーキ、非常ブレーキ（緊急ブレーキ・補助ブレーキ含む）、抑速ブレーキ、耐雪ブレーキおよび直通予備ブレーキの5種類を備える。
運転保安装置は、新幹線区間の自動列車制御装置（ATC-2型・DS-ATC）と在来線区間の自動列車停止装置（ATS-P形）が装備されている。
集電装置はシングルアームのPS206形 を1編成あたり2基搭載する。パンタグラフ搭載車両とその隣の車両にまたがる形で「がい子カバー」（パンタグラフカバー）が装着される。
新幹線区間では2基とも使用するが、在来線区間を走行する際には1基のみ使用する。
車内.
編成中の1両（11号車・E311形）はグリーン車で、ほかの車両が普通車となっている。400系とは異なり、グリーン車の座席配列は2列+1列から2列+2列に変更されている。シートピッチは1,160 mm を確保している。
普通車の座席配列はグリーン車と同じく2列+2列であるが、指定席車両と自由席車両ではシートピッチが異なる。2両に1か所程度の割合で、真空式を採用したトイレが設置されている。
量産車からの運転台.
従来の新幹線車両の運転台は形式ごとに設計・製作をしてきたが、設計・製作時間の短縮や運転士の取り扱い共通化のため、量産車では以下のコンセプトで設計を行った。
さらに製作期間の短縮とコストダウンのため、運転台計器パネルやマスコンテーブル周辺は、FRP成形品によるモジュール構造を採用した。車両への搬入前にアウトワークにおいて組み立て、調整後に一部解体、再度車内で組み立てる方式を採用した。
この運転台は当時、JR東日本の新幹線車両で最も狭くなるE2系に適合するものとして開発したものであるが、本系列量産車においても適用されている。また、量産車からはマスコンハンドルおよびブレーキ操作器のハンドル形状を変更した。
速度計は本系列およびE2系より液晶モニター（LCD）画面に表示するグラスコックピット方式を採用した。このほか、運転支援表示用および車両情報表示用の2画面、計3画面の液晶モニターを配置する。
量産先行車では列車無線、構内無線、車内放送用として乗務員室（運転台・車掌室）に6台の送受話器（ハンドセット）を配置していたが、量産車ではスペースの有効活用を図るために統合を行い、送受話器（ハンドセット）3台に集約した。
形式.
2011年（平成23年）4月29日、東北新幹線の復旧に合わせてE311形に東北地方太平洋沖地震（東日本大震災）復興推進キャンペーンのステッカーが、E322形に青森デスティネーションキャンペーンのステッカーがそれぞれ貼り付けられた。但しR編成とL編成で貼付位置が異なり、R編成は他車と同様に車体の運転席寄りに、L編成は「つばさ」ロゴと並ぶ様に車体の連結部寄りに貼り付けされている。
番台別概説.
0番台.
秋田新幹線「こまち」用として当初は5両編成で落成。開業から1年を迎える1998年（平成10年）1月に編成の増強が発表され、同年12月に増結付随車E328形が登場して6両編成となった。
最高速度は在来線区間が130 km/h、新幹線区間が275 km/hとなっている。引張力・加減速特性などはE2系と同じで、単独走行およびE2系との併結運転時でも特に調整などは行っていない。在来線区間走行時は電圧および信号のATCからATS-Pへの切り替えを行っている。
セラミックホワイト（）をベースに、ビビットピンク（）の帯、裾部はメタリックグレー（）の塗装が施されている。
製造時期による相違.
1997年（平成9年）3月の開業前に落成した量産車。当初は5両編成であったが、翌年にE328形を連結して6両編成とされた。そのため、E329形とE328形（13号車と14号車）の連結部にはパンタグラフのない「がい子カバー」（量産車ではパンタグラフカバーから名称変更）が存在する（R1編成も同様・上記写真の2つ目が該当する）。
編成一覧表（E3系0番台）
運用.
当初は「なすの」運用を除けば「こまち」のみの運用であり、車体側面の「こまち」ロゴの横に「JR Akita-Shinkansen」（試験運行時は「SERIES E3」も）と表記されていたが、後に運用が拡大したのを受けこの表記は削除された。「やまびこ」・「なすの」として運転される際は、時刻表に「こまちタイプ車両を連結」と追記された。
上越新幹線での営業運転実績はないが、試運転・検査や新潟新幹線車両センターでの展示公開などで、乗り入れ実績がある。
2011年（平成23年）11月19日より、E5系との併結運転を開始した。E5系と併結する場合、最高速度や加速度は本系列と同等に調整して運転される。2013年（平成25年）9月28日のダイヤ改正でE2系との併結運転を終了し、本系列の併結相手はE5系に一本化された。
2013年6月より秋田新幹線「こまち」にはE6系が投入され、置き換えられた本系列は順次「こまち」運用から離脱した。2013年4月12日付でR6編成が廃車になったのを皮切りに、同年9月末までに量産先行車のR1編成を含む9編成が廃車となった。
秋田新幹線からの引退を記念して、2013年（平成25年）11月下旬頃より残存編成に順次記念ラッピングが施工された。このうち、ラッピング施工第一編成であったR4編成は同年12月15日に引退セレモニーが行われた。
2014年（平成26年）3月15日のダイヤ改正をもって秋田新幹線区間での定期運用を終了し、同年3月までに8編成が廃車され、1998年までに落成したR1 - R17編成は全廃となった。一方で2002年以降に落成したR18 - R26編成は残存し、以下の通り改造・転用等が行われた以降はE5系との併結編成による「やまびこ」・「なすの」で使用された。
2017年（平成29年）3月25日には団体専用列車『秋田新幹線開業20周年記念号』が運行され、R21編成が充当された。本系列が営業列車として秋田新幹線区間を走行するのは、およそ3年ぶりとなる。
最後まで残存したR21・R22編成は主に16両編成の「なすの」「やまびこ」で運用され、繁忙期には東京駅 - 盛岡駅間の臨時「はやて」の運用に充当される場合もあったが、2020年（令和2年）10月よりCOVID-19による乗客減の影響で一部列車において編成短縮が行われた事を受け、2編成とも定期運用から離脱した。その後、R21編成は2021年9月13日付で、R22編成は2021年11月25日付で廃車され、0番台は全廃となった。
1000番台.
山形新幹線「つばさ」用として7両編成で導入された。最高速度は在来線区間では130km/h、新幹線区間では275km/h。
登場時の外観は400系「つばさ」のイメージを継承しつつ一新され、明るい銀色（）と灰色（）の二色の塗り分けに、緑色（）の帯の塗装が施された。ロゴは、大きな鳥の翼を模したものであり、過去には「四季感動のやまがた」のロゴマークも表記されていた。400系も本系列投入後に順次同一の塗装に変更されている。
全車ともカーテンを山形仕様に変更し、ゴミ圧縮装置付リサイクルダストボックスを撤去して一般的なゴミ箱に交換している。
編成一覧表（E3系1000番台）
2000番台.
2007年（平成19年）7月のJR東日本定例会見において、400系の置き換え用として発表された車両である。基本設計は1000番台に準じているが、最高速度が275km/hに引き上げられた。
車体.
外観では前照灯と運転席の窓周りの塗装を変更（ピラーが未塗装）され、側面の行先表示器にフルカラーLED式を採用。11・17号車にフルアクティブサスペンションを、12 - 16号車にセミアクティブサスペンションを搭載している。
車内.
グリーン車の全席と普通車の窓際・最前部・最後部に電源コンセントを設置し、テーブルはA4サイズのノートパソコンが置けるサイズに拡大した。ロールカーテンの生地を変更し、グリーン車は山形県の花「ベニバナ柄」、普通車は山形県の木「さくらんぼ柄」を採用した。自由席（16・17号車）のシートピッチを拡大しており（910mm → 980mm） 、これに伴い編成全体の定員が8名減っている 。
車内に除菌イオンによる空気清浄機を鉄道車両として初めて搭載し、大型フルカラーLEDの車内案内表示器を設置した。客室内の非常警報ボタンを車掌と通話できる非常通報装置に変更し、デッキ部分に防犯カメラを設置した。1000番台L53-55編成と同様にドアの開閉に合わせてドアチャイムが鳴動するが、2000番台は手すり部分のドア開閉表示灯の点滅機能も装備している。
11号車の車椅子対応トイレスペースを拡大、各洋式トイレにベビーベッドを設置した。洗面所のカーテンにはさくらんぼ柄を採用したほか、デッキの手すりおよび洗面所の帽子掛けにはさくらんぼ柄の山形鋳物を使用している。それまで12号車に設定されていたAEDの号車が13号車に変更された。
編成一覧表（E3系2000番台）
運用.
1000番台は1999年（平成11年）の山形新幹線新庄開業時に運用を開始した。2000番台は2008年（平成20年）12月から2010年（平成22年）3月にかけて7両編成12本（84両）が落成し、2008年12月20日の「つばさ112号」（山形発東京行）より営業運転を開始し、2010年4月までに400系を全車代替した。
当初は400系との共通運用が組まれ、その撤退後も併結車両がE4系（いずれも最高速度240km/h）に限定されていたが、2012年3月17日のダイヤ改正からE2系との併結運転が行われるようになり、最高速度275km/hでの営業運転を開始した。
L51編成は、後述のL54編成と入れ替わる形で運用を離脱し、2014年（平成26年）8月20日に新幹線総合車両センターへ回送され、同年9月5日付で廃車となった。L52編成も、後述のL55編成と入れ替わる形で運用を離脱し、2015年（平成27年）2月4日付で廃車された。これにより、本系列にてGTO-VVVFインバータを搭載する編成が全廃となった。
現況.
2022年3月1日現在、1000番台7両編成3本（21両）、2000番台は7両編成12本（84両）が山形新幹線車両センターに配置されている。運用は以下の通り。
運用
700番台「とれいゆ」.
R18編成は川崎重工業車両カンパニー（兵庫工場）に海上輸送され、観光列車「とれいゆ」に改造された。デザインは奥山清行が担当。「とれいゆ」という名称は「トレイン（列車）」と「ソレイユ（フランス語で太陽の意味）」を組み合わせた造語で、「食（太陽の恵みによる様々な食材）」、「温泉」、「歴史・文化」、「自然」を温泉街のように散策しながら列車の旅を楽しむ、というテーマが凝縮された列車であることから命名された。エクステリアは山形県中央部にある「月山」をモチーフとした緑色を中心に、山形県を流れる「最上川」をモチーフとした青色を先頭部に、蔵王をモチーフとした白色を全体的に配している。
福島駅 - 新庄駅間の山形新幹線区間で臨時列車「とれいゆ つばさ」として2014年7月19日に営業運転を開始した。定員は143名（120名）で、全車指定席として運行される。6両編成で、11号車（23席）が普通車指定席、12 - 14号車（120席）が「お座敷指定席（語らいの間）」、15号車が「湯上りラウンジ（モノや人との出会いの間）」、16号車が「足湯（くつろぎの間）」となっている。
なお、「とれいゆ」に改造されたR18編成は700番台に改番され、2014年6月25日から試運転が開始された。番号の新旧対照は次の通り。
元グリーン車のE311形が普通車に格下げされて新形式のE321形が誕生したが、座席はグリーン車時代のものを使用している。
2022年3月をもって、引退することが発表された。定期運行は3月6日で終了し、それ以降は旅行商品専用列車として運行し、3月31日の「山形発 とれいゆ つばさで行く新幹線総合車両センター」がラストランとなる予定だったが、3月16日に発生した福島県沖地震の影響で東北新幹線が不通となったため、3月27日の「ありがとう とれいゆ つばさフィナーレ号」が事実上の最終運行となった。運用終了後は、2022年10月22日の「新幹線総合車両センター基地ツアー2022」の「新幹線お楽しみ撮影会コース」で14号車から16号車の内部が公開、東京方（11号車）からの撮影が行われ、その後に解体されている。
700番台「現美新幹線」.
秋田新幹線用の0番台のうち、R19編成は川崎重工業車両カンパニー（兵庫工場）に海上輸送され、観光列車「現美新幹線」に改造された。世界最大規模のアートイベント「大地の芸術祭 越後妻有アートトリエンナーレ」が開催される新潟エリアに、首都圏や海外から、さらに地元の利用客も楽しめる新しいコンテンツとして、「移動する現代アートの美術館」を投入することとなった。越後湯沢駅 - 新潟駅間の上越新幹線区間で臨時特急列車「とき」として2016年4月29日から営業運転を開始し、臨時列車として土休日を中心に年間120日程度運行されている。定員は105名。
外観デザインは蜷川実花が担当。11号車と13号車の一部を除いた編成片面の窓を埋め込み、黒を基調に夏の夜空を彩る長岡の花火を描いている。6両編成のうち11号車がグリーン車から格下げの指定席車、13号車がカフェ・キッズスペースとなっており、他の車両は進行方向と平行に座席を設置した鑑賞スペースとなっており、車両ごとにアーティストが制作した現代アートで形作られる。
「現美新幹線」に改造されたR19編成はR18編成「とれいゆ」に引き続き、700番台に改番された。番号の新旧対照は次の通り。
車両の老朽化に伴い、2020年12月19日をもって定期運行を終了、翌12月20日の団体専用列車をもって営業運行を終了した。運行終了後、廃車となった。
今後の予定.
2024年（令和6年）春より、山形新幹線に新型車両のE8系の導入が予定されており、残存している1000番台と2000番台は順次置き換えられる予定になっている。
またE8系登場と山形新幹線のさらなる魅力向上とプロモーションに伴い、2023年2月11日より現在運行しているE3系「つばさ」車両の1編成が懐かしのシルバーカラーに復刻される予定となっている。