国鉄211系電車

211系電車は、1985年に登場した直流近郊形電車である。当初は日本国有鉄道により、国鉄の分割・民営化後は東日本旅客鉄道、東海旅客鉄道、西日本旅客鉄道により設計・製造された。

1. 概要
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陳腐化した111系・113系・115系に代わる近郊形電車のフルモデルチェンジ車として、同系列の置き換えを目的に開発された。

軽量ステンレス製車体や構造の簡便なボルスタレス台車、サイリスタチョッパ制御より簡便かつ安価に回生ブレーキが使用可能で抵抗制御を基本とした界磁添加励磁制御、応答性の高い電気指令式ブレーキ、簡易的なモニタ装置等、省エネルギーや保守費用低減に配意した新機軸が各所に採用されている。これらは結果として通勤形電車の205系で先に採用されたが、本来は「次期近郊形電車」を念頭に開発されたシステムである。このシステムは民営化後のJR新型車両にも多数採用されている。

1ユニットあたりの力行性能の向上により、電動車比率を下げ、2M3T編成で25 ‰までの勾配でも通常の使用が可能であり、新製コストや運用コストの低減を狙った設計とした。これにより、2M3T編成でも113系・115系の2M2T編成と同等以上の走行性能を持つ。

国鉄時代には首都圏地区に250両、名古屋地区に8両、計258両が製造され、国鉄分割民営化時には前者はJR東日本に、後者はJR東海に引き継がれた。分割民営化後にはJR東日本で325両、JR東海で242両、JR西日本で2両、計569両が製造され、総計では827両が製造された。その後、JR東日本では東海道線113系の編成に挿入された2階建グリーン車34両が本系列に編入されている。

2. 構造
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本項ではグリーン車・「ゆめじ」を除く各車の共通事項について述べる。

2.1. 車体
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車体は、片側3か所に両開きの扉を設けた国鉄近郊形電車の基本的構成であるが、両端の側出入口の位置を若干車端に寄せた配置としている。外板間の車体幅は、従来の2,900 mmから初めて2,950 mmまで拡大され、裾絞りが大きくなっている。また暖地・平坦線用の113系と寒地・勾配線用の115系の機能を統合し、細部の仕様変更を行うことで両系列の取替に対応している。

前面形状は従来と同じ貫通型である。205系と同様、前面の窓周りを黒い塗装でまとめているが、205系では縁のみに用いられたFRPを全体に用い、白いFRP製部材で覆い軽快な印象に仕上げた。この前面形状は415系1500番台や民営化後の新型車両にも採用されている。

2.2. 車内
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座席は0・1000番台が従来と同様のセミクロスシートを採用するが、長距離通勤客の増加に伴う混雑に対応するため、オールロングシートの2000・3000・5000・6000番台が製造された。クロスシート・ロングシートともバケットタイプとし、クロスシートはシートピッチ1,490 mmのままでスペースと通路幅を広げ、ロングシートは1人分の幅を広げた。また、セミクロスシート車も混雑緩和のため415系700番台同様、車端部をロングシートとした。

国鉄時代は付属編成のみがオールロングシートとされたが、国鉄分割民営化後の増備車はオールロングシートが基本となっている。

2.3. 機構
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本系列のMM'ユニット車の主電動機は、MT61形という713系向けに開発されたものを使用している。定格出力こそ従来多用されてきたMT54形と同じだが、低回転域のトルクを381系向けのMT58より強化したうえ、従来の近郊形電車よりも大きめの歯車比を採用し、定格速度を113系・115系より6.5 km/h低い46.0 km/hとしたため、逆にユニット当たりの引張力は6,690 kgfから7,580 kgfへと1割強大きくなった。一方で、許容回転数を上げて最弱め界磁率を35 %まで取り、高速性能を確保した。2M3T編成においても113系・115系の2M2T編成を上回る走行性能を発揮できるのはこれらによるものである。

1M方式車の主電動機はMT64形で、定格端子電圧がMT61形の2倍の750 V、定格電流が半分の180 Aとされているが、速度特性は極力MT61形にそろえられている。このシステムは後に213系用として初採用されたが、本来は本系列の横須賀・総武快速線への投入を構想した際、MT比2:3では不足する走行性能と、電動車を増やすコストをバランスさせるために開発されていたもので、当初からMM'ユニット方式との混用が想定されていた。

主制御器は205系のCS57形に抑速ブレーキの機能を追加したCS57A形である。抑速ブレーキは40 km/h以上で作動する。

電気ブレーキは、添加励磁装置を用いて回生ブレーキを行う。高速域では界磁電流を弱く、主回路電流を強くし、速度の低下とともに界磁電流を強めながら主回路電流を減ずるよう制御することで、一定の回生ブレーキ力が確保される。78 km/h以上からブレーキをかける時は電動機は並列つなぎで、それ以下からの場合は直列つなぎで回生ブレーキを開始する。並列つなぎで開始した場合は60 km/h前後で直列つなぎに切替えるが、切替の際に端子電圧を急に半減することはできないため、抵抗を挿入しながら回路を切替え、その後抵抗が抜かれる。

低速では界磁電流を強めても回生電圧が架線電圧を下回るため、30 km/h前後で回生ブレーキが失効する。

3. 形式
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順番は過去からの慣例に準ずる。本形式は国鉄時代から分割民営化後にかけて製造されているため、それらを分けて記述する。なお、国鉄時代に製造された形式の中には民営化後に製造された形式もある。また、車両の向きは、東海道本線基準で東京駅方を奇数向き、神戸駅方を偶数向きとする。

3.1. 国鉄時代に製造された形式
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クモハ211形  奇数向きの最前部に連結される制御電動車でモハ210形とユニットを組み、パンタグラフと主電動機や主制御器を搭載する。内装や搭載設備、投入線区などの違いによって0番台、1000番台、3000番台の番台区分がある。民営化後にはJR東日本によって3000番台が、JR東海によって5000番台が製造され、そのうち5600番台は低断面トンネルへの入線を可能にするため、パンタグラフ取付部は低屋根構造、パンタグラフは最低作用高さの低いC-PS24A形を装備する。6000番台は213系を基本とする1M仕様車である。 モハ211形  モハ210形とユニットを組む中間電動車で、パンタグラフと主電動機や主制御器を搭載する。クモハ211形から運転台を省略したもの。この形式は0番台・2000番台が新製され、民営化時には全車がJR東日本に引き継がれた。民営化後もJR東日本により2000番台が製造されている。 モハ210形  クモハ211形またはモハ211形とユニットを組む中間電動車で、電動発電機  と空気圧縮機  を搭載する。これも内装や搭載設備、投入線区などの違いにより0番台、1000番台、2000番台、3000番台の番台区分がある。国鉄分割民営化時にはJR東日本およびJR東海に引き継がれた。民営化後も、JR東日本により2000番台および3000番台、JR東海により5000番台が製造されている。5000番台はMGに代えてDC-DCコンバータを搭載する。 クハ211形  奇数向きの最前部に連結される制御車で、連結面寄り3位側に便所が設置され、便所出入口の向かい側の席はクロスシートである。この形式もモハ211形同様0番台および2000番台のみの存在で、全車がJR東日本に引き継がれた。民営化後は、JR東日本により2000番台が追加製造されている。 クハ210形 
偶数向きの最前部に連結される制御車で、連結面寄り3位側に便所が設置され、便所出入り口の向い側の席はクロスシートである。これも内装や搭載設備、投入線区などの違いによって0番台、1000番台、2000番台、3000番台の番台区分がある。国鉄分割民営化時には、JR東日本およびJR東海に引き継がれた。民営化後は、JR東日本により2000番台、3000番台が、JR東海により5000番台と5300番台が製造された。5000番台にはトイレが設置されていないが、後に登場した5300番台には連結面寄り3位側にトイレが設置されている。全ての編成に必ず連結されている。 サハ211形  中間付随車の普通車。これも内装や搭載設備、投入線区などの違いによって0番台、1000番台、2000番台、3000番台の番台区分がある。本系列の中で最も製造両数が多い。国鉄分割民営化時にはJR東日本およびJR東海に引き継がれた。民営化後は、JR東日本により2000番台、3000番台が、JR東海では5000番台が製造された。 サロ211形  中間付随車の平屋グリーン車。偶数寄りにトイレ、洗面所が設置され、床下に水タンクが搭載されている。国鉄分割民営化時には、全車がJR東日本に引き継がれた。当初はサロ210形とペアを組んだが、民営化後は新製されたサロ212形とペアを組むように組み換えられた。後年、高崎線に転用された際に耐寒耐雪工事を施工し1000番台に改番された。 サロ210形  中間付随車の平屋グリーン車。奇数寄りに車掌室と乗務員室が設置されている。国鉄分割民営化時には、全車がJR東日本に引き継がれた。当初はサロ211形とペアを組んだが、民営化後は新製されたサロ213形とペアを組むように組み換えられ、同時に方向転換している。後年、高崎線に転用された際に耐寒耐雪工事を施工し1000番台に改番された。

3.2. JR化後に製造された形式
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クモロ211形  JR西日本が『スーパーサルーンゆめじ』用に製造したモロ210形とユニットを組む制御電動グリーン車で、パンタグラフと主電動機や主制御器を搭載する。車体はステンレス車体ではなく普通鋼製車体である。 モロ210形  JR西日本が『スーパーサルーンゆめじ』用に製造したクモロ211形とユニットを組む中間電動グリーン車で、静止形インバータ  と空気圧縮機を搭載する。クモロ211形同様車体は普通鋼製車体である。 サロ213形  JR東日本が製造した中間付随車の2階建グリーン車。狭軌路線初の2階建車両として登場。神戸寄りに便所・洗面所が設置されている。大半がサロ210形とペアを組んだため、逆向きに連結されている。そのため車体構造は両方の向きに対応している。113系からの改造編入車もある。 サロ212形  JR東日本が製造した中間付随車の2階建グリーン車。サロ213形と同時に登場した。東京寄りに車掌室と乗務員室が設置されている。大半がサロ211形とペアを組んでいた。113系からの改造編入車もある。

4. 新造車
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{{鉄道車両|車両名=0・1000・2000・3000番台|背景色=#000000|文字色=#ffffff|画像=JNR 211.JPG|画像説明=東海道線を走行する211系0番台N1編成
|運用者 = 日本国有鉄道
東日本旅客鉄道
東海旅客鉄道 |製造所 = |製造年 = 1985年 - 1991年 |製造数 = 583両 |種車 = サロ124・125形 |改造年 = 2004年 - 2006年 |改造数 = 34両 |編成 = 6両  - 5両  - 4両  - 3両  |最高運転速度 = 110km/h
120km/h |設計最高速度 = 120km/h |起動加速度 = 1.7km/h/s 
2.1km/h/s 
2.5km/h/s  |常用減速度 = |非常減速度 = |編成定員 = |車両定員 = 座席62・立席56
座席58・立席84
座席59・立席49
座席55・立席77
座席68・立席64
座席64・立席92
座席64
座席90 |自重 = 23.2t
- 36.3t |全長 = 20,000 mm
20,500 mm |全幅 = 2,966 mm
2,900 mm |全高 = 4,086 mm
4,070 mm |車体材質 = ステンレス製 |台車 = DT50B・TR235B・TR235G |主電動機 = MT61 |主電動機出力 = 120kW/基 |編成出力 = 1,920kW