新幹線E3系電車

新幹線E3系電車は、東日本旅客鉄道の新幹線直行特急用新幹線車両。

1. 概要
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1997年に開業する秋田新幹線用の車両として開発され、1995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年の山形新幹線新庄延伸開業の増備車として1000番台、2008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。これ以外の編成は新製当初よりJR東日本の所有となっている。

2. 構造
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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。

2.1. 車体
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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、ホームとの隙間を埋めている。

東京寄りの先頭車には分割・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。

2.2. 機器類
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電源は交流50Hz・25,000Vと交流50Hz・20,000V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 、整流装置により直流100Vを 45 kW 、補助変圧器により単相交流100Vを冬季 18 kVA 、夏季は10 kVA 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・TR7005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、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と在来線区間の自動列車停止装置が装備されている。

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」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。

2.3. 車内
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編成中の1両はグリーン車で、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。

2.4. 量産車からの運転台
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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。

運転士の操作性、居住性の追求
デザイン性の追求
製作面を含めたコストダウン追求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に6台の送受話器を配置していたが、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3台に集約した。

3. 形式
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E311形  グリーン席を備える制御電動車。R・L編成11号車として使用される。東京・秋田向き運転台、車掌室、分割併合装置、車椅子対応便所、洗面所、車椅子対応設備、多目的室、車販準備室、荷物置場を備え、主変換装置、空気圧縮機などを搭載する。 E322形  普通席を備える制御電動車。R編成16号車、L編成17号車として使用される。山形・新庄・大曲向き運転台、荷物置場を備え、主変圧器、主変換装置などを搭載する。 E325形  普通席を備える中間電動車。便所、洗面所、公衆電話、荷物置場を備える。 0番台 R編成15号車として使用される。主変換装置、空気圧縮機、集電装置などを搭載する。 1000・2000番台 L編成16号車として使用される。主変換装置、空気圧縮機などを搭載する。 E326形  普通席を備える中間電動車。主変圧器、主変換装置、集電装置などを搭載する。 0・1000・2000番台 R・L編成12号車として使用される。公衆電話、荷物置場、車椅子対応設備を備える。 1100・2100番台 L編成14号車として使用される。荷物置場を備える。 E328形  普通席を備える中間付随車。 0番台 R編成14号車として使用される。荷物置場を備える。 1000・2000番台 L編成15号車として使用される。便所、洗面所、荷物置場を備え、空気圧縮機、補助電源装置などを搭載する。 E329形  普通席を備える中間付随車。R・L編成13号車として使用される。便所、洗面所、公衆電話を備え、空気圧縮機、補助電源装置などを搭載する。2011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。 Komachi Superexpress at Akita Station 20120108.jpg|東北地方太平洋沖地震復興推進キャンペーンのステッカーを貼付したE3系