国鉄205系電車

205系電車は、1985年に登場した直流通勤形電車である。当初は日本国有鉄道が、国鉄分割民営化後は東日本旅客鉄道、西日本旅客鉄道により設計・製造された。

本項では、インドネシアのPT Kereta Commuter Indonesia に譲渡されて使用されている車両についても記述する。

1. 概要
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103系・201系に代わる省エネルギー通勤形電車として、国鉄末期の1985年に登場し、国鉄分割民営化後もJR東日本とJR西日本が増備を続け、合計1,461両が製造された。

次期近郊形車両用として開発していた界磁添加励磁制御方式を本格的に採用し、新開発の軽量ボルスタレス台車や軽量ステンレス構造、電気指令式ブレーキを国鉄車両として初めて採用した。本形式で導入された新機軸は、国鉄末期からJR初期に登場した新型車両にも多数採用されている。

1.1. 導入の経緯
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1981年より、103系に代わる次世代通勤形電車として量産が開始された201系は、量産中にも様々なコストダウンを図りながらも1,000両を超える増備を行ってきた。しかし、電機子チョッパ制御の製造コストが高価で、当時財政的に厳しい状況であった国鉄は、コストダウンの図れる車両が必要であったgroup="注"。

1984年度に1985年3月のダイヤ改正において横浜線・武蔵野線の輸送力増強を行うこととなり、山手線からこれらの路線へ103系を捻出するための通勤形車両が必要となった。この時点で既存の201系を山手線用に増備するのか、新形式車両を投入するかが迫られた。そして最終的には、1984年6月末に次期近郊形車両用のシステムを使用した通勤形車両として本系列の製造が決定された。乗務員訓練時期を含めたダイヤ改正の前に落成する必要性から、翌1985年1月末に第1編成の落成が決定され、デビューまでわずか7か月という短期間で設計・製造が進められた。

なお、当初の国鉄における計画では首都圏全体の置き換え計画があり、山手線に次ぐ投入線区として中央・総武緩行線に集中投入する計画であった。

2. 構造
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2.1. 車体
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101系から使われてきた 20 m 級片側4扉車体を有するが、車体は従来の普通鋼からオールステンレス構造group="注"となり、大幅な軽量化と塗装工程を省略したことにより保守作業が大きく軽減された。ステンレス車体とすることで、車両重量は201系より各車約7tの軽量化が実現されている。

外観は補強用のビードを極限まで減らした外板に、初回製造分を除きバランサー付きの大きな1段下降窓を備えたものとなった。この1段下降窓への設計変更は横浜市営地下鉄の2000形がヒントになっている。量産先行車の落成時、国鉄の車両設計責任者が東急車輛製造の工場を訪問した際、同時期に製造中であった横浜市2000形が本系列と並んでいた。同形式の1段下降窓を見たその責任者曰く「1段下降窓の方がすっきりする。ステンレス車体なら腐食の心配もないから保守上の問題もない」とのことで、以後の量産車は1段下降窓で製造された。

国鉄ではかつて10系客車や157系、それに急行形グリーン車などの鋼製車で1段下降窓を採用した前例があるが、いずれも車体下部の水抜き穴設置が不十分で、内側にたまった鉄粉や泥が水分を保持して車体の腐食を進めることで車両の寿命を縮めた。そのため、当時の国鉄では下降窓車は御法度となっていたが、オールステンレス構造の本系列であれば腐食の心配もないことから、戦後の通勤形車両として初めて1段下降窓が採用された。このほか、車体側面の戸袋窓と連結面にある妻面窓が廃止された。ステンレス車両の場合、外板が強度を確保する上で重要な役割があり、窓を設ける場合には骨組みで固める必要がある。しかし、窓をなくせば、その分軽量化やコストダウンを図ることができる。

また、それまでの車体全面塗装から窓の上下に各路線ごとのラインカラーを糊付きフィルムの帯で表す方法を採ったことで、非常にすっきりとした印象を利用者に与えている。当初は1色のみだったが、JR化後は最大3色まで使われるようになった。

前面は、京王3000系で採用されたもののその後しばらく採用例のなかったFRP応用技術を採用し、ステンレス製車体にFRP製部材を接合することで製作されているgroup="注"。先代の201系と同じく設計に参加した東急車輛のカラーが反映された、前面の窓周りを黒色でまとめた左右非対称のデザインが採用されたが、前照灯の位置が窓下に変更されている。この位置変化は203系からの流れともいえる。また、前面にもラインカラー帯を配し、前照灯はカラー帯上に配置されている。JR東日本が増備した車両では前面上部右側に種別表示器が追加されたが、実際は横浜線と京葉線以外では路線名のみを掲出していた例が多く、2000年代以降はほとんど使用されていないdate=2021年8月}}。昭和62年度3次予算増備車からは先頭車の2位側にあった乗務員室扉横の足掛けが廃止され、この足掛けによるラインカラーの途切れも無くなったため外観も若干変化している。

行先表示器は字幕式を採用したが、JR西日本では発足直後の一時期、LED式行先表示器を京阪神緩行線用の編成に設置した例がある。この編成はのちに幕式に戻されたが、2000年代以降は改造でLED式行先表示器を設置した車両が多く登場するようになった。

国鉄時代に製造された車両は、幼児や子供などが戸袋に手を引き込まれないように201系と同様に窓を小さくした客用ドアを備えるが、分割・民営化以降は山手線用を除いて一般的な大きさの窓を持つドアに変更された。

2.2. 車内
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車内は201系をベースとしたもので、内装色はクリーム色系、床敷物は薄茶色である。天井は平天井構造とし、各車には補助送風機が4台設置されている。前述した戸袋窓と妻面窓の廃止でこれらのあった個所には広告枠が設置されている。ドアを開閉するための「ドアエンジン」は大半の車両が座席下収納式の「異径複シリンダ形差動ラック式」を使用している。

車内はロングシートで、101系以来の国鉄新性能通勤形電車標準の座席配置である。落成当初の座席表地は区分のため、両端3人掛け部をロームブラウン色、中央の1人分をヘーゼルナッツ色としたものである。なお、座席表地はJR化以降経年劣化のため、各社の標準品へと交換が実施されている。空調装置は集中式のAU75G形  を搭載する。

荷棚は当初はアルミ金網式だったが、後期型からステンレスパイプ式に変更となり、冷房吹出口もアルミ材からFRP品に変更されている。

2.2.1. 乗務員室
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乗務員室と客室の仕切部においては従来、機器設置スペースとすることで背面窓を省略または小さいものを設けていた。しかし、国鉄末期に製造された本系列では旅客サービス等の配慮などから客室からの見通しも考慮して背面窓を設けた。この窓の大きさはATC搭載車・ATC非搭載車・1000番台で相違があるが、枚数は3枚に揃えられている。

運転台の機器配置、寸法等は201系に準拠したものである。ブレーキの電気指令化に伴い、ワンハンドルマスコンの採用も検討されたが、取り扱いの慣熟性などの諸問題から201系と同様の横軸式マスコン・縦軸式ブレーキ設定器の組み合わせとなった。縦軸式ブレーキ設定器の採用で、運転士の足元スペースを広く取っている。また、ブレーキハンドルは固定式でマスコンキーでハンドルロックの解除を行うものとなった。

運転台の配置は基本的に写真左のような配置が基本となっている。ただし、JR東日本化後の増備車は途中から簡易モニタ装置の設置により、配置の一部見直しが実施されている。

2.3. 主要機器
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前述した通り201系と203系で採用した電機子チョッパ制御では高コストとなることから、本系列では国鉄末期の財政難の状況でも大量投入が行えるように比較的簡単な機器構成で省エネルギー効果が得られる界磁添加励磁制御を国鉄で初めて採用した。なお、原設計を担当したのは東洋電機製造である。

界磁添加励磁方式は、機構的には古くからの抵抗制御の延長上にあり、力行の制御は基本、モーターの定格速度までは界磁添加励磁制御による弱め界磁制御が使えないため電動カム軸式抵抗制御を用いて加速し、だいたい20 - 30km/hにあたる定格速度を超えると界磁添加励磁制御による弱め界磁制御を使った無段階変速に切り替える。始動時に抵抗制御と同様電動カム軸式抵抗制御器を用いる在来手法によるが私鉄で普及していた界磁チョッパ制御と同様、電気ブレーキに回生ブレーキが使える上、加速時の損失発生も低速までに抑えられる利点があり、軽量な車体と相まって、結果的に201系より優れた省エネ車両となった。特に制御回路は電機子チョッパ制御とは異なり、高価な半導体素子を使用することなく、従来の車両で広く普及している部品を使用するため機器のコストは大幅に抑えられている。加えて、界磁チョッパ方式の場合は直流主電動機をコスト高な複巻式にするところ、界磁添加励磁方式はシンプルで一般的な直巻式主電動機を使用でき、当時の国鉄にとって最適な方式であった。

導入前に本系列の山手線走行シミュレーションを実施した結果、性能向上と車体軽量化により201系よりも電力消費量は少なく、同線で使用されていた103系よりも大幅に電力消費量が減少することが確認されている。本系列で採用したCS57形電動カム軸式主制御器には加減速の頻度が大きい場合に有用なノッチ戻し機構も搭載されている。この力行時に用いられる抵抗制御回路の段数は直列13段・並列11段である。その後、実車に搭載した積算電力量から、本系列の電力消費量は103系よりも約31%節約されているほか、当時の電力代金に当てはめれば103系1編成に対して本系列1編成では1年間で約2,000万円の電力代金が節約されることになる。

本系列での界磁制御を行うため、CS57形主制御器に付随してHS52形励磁装置が搭載されている。この励磁装置は弱め界磁制御と回生ブレーキ使用の際に界磁制御を行うもので、装置はサイリスタ  とダイオード  を組み合わせた三相混合ブリッジスタックとバイパスダイオードスタック 、さらに励磁用変圧器やマイコン制御ボードなどの無接点制御装置から構成されるものである。電動機の制御には電動発電機  からの三相交流440Vを基に三相混合ブリッジを用いて全波整流/半波整流を行い、主電動機の制御を行う。

M車に搭載された主制御器1基で2両8基分の主電動機を制御する1C8M方式で、M車 - M'車間には高圧用KE6形ジャンパ連結器が備えられている。

2.3.1. 主電動機
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本系列の主電動機はMT61形と呼称する近郊形の713系向けに開発された直巻整流子電動機を使用している。1時間定格出力はMT54形と同じ120 kWであるが、設計の見直しにより低回転域でのトルクを向上させた一方で、弱めた際の界磁率を 35 % まで拡大して高速性能を確保している。1時間定格速度は 39.0   km/h、1時間定格牽引力は1ユニットあたり 8,870   kg である。この電動機と軽量ステンレス構造車体の採用により、地下鉄乗り入れ用の203系と同じ歯数比 6.07 とされたにもかかわらず、高定格回転数仕様の主電動機を搭載し歯数比5.60と高速仕様の201系と比較してほぼ同等の起動加速度・高速特性を確保している。本系列の 6M4T 車における起動加速度は 2.4   km/h/sとなっている。

1988年度までに投入された車両は冷却ファン構造が201系などと類似した「外扇形」で、翌1989年度の埼京線向け以降に増備したグループでは騒音源となる冷却ファン構造を変更し、高速域でも静かな走行音を実現した「内扇形」に移行している。なお、両者は互換性を有している。

2.3.2. 台車
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台車には国鉄が新規に開発した軽量ボルスタレス台車を採用している。軸箱支持方式は円錐積層ゴム方式で、軸箱の両側に高さを変えて取付けられている。動力台車はDT50形、付随台車はTR235形と称する。台車枠は側梁をストレート、横梁にはシームレスパイプを採用するなど構造を大幅に簡素化したものとした。また、軸箱方式と合わせて構成部品数を少なくし、保守性の向上を図っており、合わせて軽量化と新製コストの低減を実現している。この結果、従来の台車よりも1台車あたりの重量は約1.5t軽量化されている。基礎ブレーキ装置は動力台車は片押し式踏面ブレーキ、付随台車は片押し踏面併用ディスクブレーキ方式を採用した。

この軽量ボルスタレス台車は以降、203系100番台、211系、415系1500番台、117系100・200番台など、同時期に製造される国鉄車両に続々と採用が進められた。

その後、昭和60年度第1次債務車からは軸受形状を片つば式密封ころ軸受から両つば式密封ころ軸受に変更し、合わせて動力台車の駆動装置の歯車潤滑方式の変更などが実施され、形式はDT50D形、TR235D形に改められた。なお、分割民営化後に製作されたJR西日本向け1000番台とJR東日本向けサハ204形では異なる台車が使用されており、これらは後述する。

2.3.3. ブレーキ
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ブレーキ装置には国鉄在来線車両で初の全電気指令式ブレーキが採用され、空気配管の大幅削減と機器の軽量化が実現された。電気ブレーキは励磁装置を用いて回生制動を行う。高速域では界磁電流を弱く、主回路電流は強くし、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じるよう制御することで、一定のブレーキ力が確保される。65   km/h 以上からの制動では電動機は並列つなぎとなっており、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 50   km/h 前後で直列つなぎに切り替わるが、切り替えの際に端子電圧を急に半減できないため、抵抗を挿入しながら回路を切り替え、その後抵抗を抜き取る。低速域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、20   km/h 前後で回生ブレーキが失効する。

従来の国鉄車両では運転台に手ブレーキが設置されていたが、効果が少ない割りに無駄にスペースを占有することから廃止した。そのほか、空気圧縮機  は電動機に三相誘導電動機を使用したレシプロ式コンプレッサMH3075-C2000M形を採用、補助電源装置には 190 kVA のDM106形電動発電機をM'車に搭載する。

なお、昭和62年度3次予算増備車からは車両のコストダウンを図るため、大きな仕様の見直しが実施されている。内容は10両編成で3台搭載している電動発電機  のうち、編成中央に組まれるモハ204形のMGを省略して代わりに電源誘導装置を搭載。これに習い既存車も編成中央のモハ204形のMGを撤去の上、以降の新造車に流用された。このほか、主回路の励磁装置を全波整流方式から半波整流方式に変更し、制御回路に使用する大容量ダイオードの使用数を削減、空気圧縮機の電動機を専用機から汎用型に、合わせて除湿装置を変更している。

3. 形式
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記述の順番は過去からの慣例に準ずる。

3.1. 国鉄設定形式
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国鉄時代には368両が製造された。このうちJR東日本に340両、JR西日本には28両が継承された。

モハ205形  モハ204形またはクモハ204形とユニットを組む電動車。パンタグラフと主制御器を搭載する。 モハ204形  モハ205形とユニットを組む電動車で、電動発電機  と空気圧縮機  を搭載する。ただし、編成内にモハユニットを3ユニット以上連結する場合は1両のみMGを搭載しないモハ204形が連結される。この形式は特に番台区分されていない。 クハ205形  奇数向きの先頭に連結される制御車。 クハ204形  偶数向きの先頭に連結される制御車。 サハ205形  付随車。

3.2. JR設定形式
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クモハ205形  モハ205形から改造された制御電動車。クモハ204形とユニットを組む。 クモハ204形  モハ204形から改造された制御電動車。クモハ205形またはモハ205形とユニットを組む。 サハ204形  混雑時に対応するために客用扉を片側6か所とした中間付随車。

4. 新造車
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新造車と改造車に分け、登場時期の古いものから順に記述する。なお、新製形式であるサハ204形も本節内に記述する。

4.1. 0番台
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4.1.1. 0番台量産先行車
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1984年度に製造された量産先行車で、10両編成4本が該当する。東急車輌製造・日立製作所・日本車輌製造・川崎重工業がそれぞれ1本ずつ製造した。番台区分上は0番台に含まれ、それぞれ 1 - の番号が付されている。基本的な構造はその後製造された車両に準じているが、窓形状が上段下降、下段上昇の2段サッシ窓である点が異なる。全4本が山手線に投入され、1991年に他の編成と同じく10号車にサハ204形0番台  が連結され、1996年から1997年にかけて先頭車には全編成、排障器が設置された。

2005年に埼京線へ転用するサハ204を抜き取った上で山手線から京葉線へ転用され、結果的に製造時の編成に戻っている。なお、先頭車の運行番号表示器は当初巻き取り式であったが、1995年に0番台量産車とともにLED式に換装されている。

4.1.2. 0番台量産車
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国鉄時代の1985年から分割民営化後の1991年にかけて、JR東日本の山手線・横浜線・埼京線・南武線・京浜東北線・中央・総武緩行線・京葉線・武蔵野線とJR西日本の東海道・山陽本線に投入された車両がこれにあたる。近畿車輛がメーカーに加わったが、JR東日本における1989年度以降の0番台4扉車は川崎重工業一社に集約された。また、横浜線向けの一部車両はJR東日本の自社工場であった大船工場で製造されている。なお、本稿では便宜上側扉の窓が小さいタイプを前期形、大きいタイプを後期形と区分する。後期形の一部は、前面のデザインが変更されている。

国鉄時代の製造は前期形のみで、山手線用として10両編成30本が増備され、続いて京阪神緩行線に7両編成4本が投入された。なお、量産先行車の落成から半年足らずで量産車の落成が開始されている。これは同年9月に開業する池袋駅 - 大宮駅間の通勤別線用として、山手線の103系180両を同線に転用する必要があるためであった。国鉄分割民営化時は山手線用の340両がJR東日本へ、東海道・山陽緩行線用の28両がJR西日本へ承継された。

1988年から横浜線に導入された車両から後期形となり、201系同様に窓を小さくした客用ドアから一般的な大きさの窓を持つドアに変更された。また、運行番号表示器が巻き取り式に戻った。昭和63年度3次予算製造分では交渉の結果、大量発注を条件に川崎重工業が従来より25%安い価格を提示したため、同社が508両全車両の製造を担当している。この商談は1989年3月に行われたもので、本系列508両のほか、211系145両、113系組み込み用2階建てグリーン車15両、総計668両の製造をすべて川崎重工業が受注したものである。当時の国内商談としては最大規模となる受注であった。この発注分は平成元年度分と平成2年度分、2年度分の車両を一括発注しており、内訳は南武線用78両、埼京線用230両、中央・総武緩行線用20両、京浜東北線用60両、京葉線用120両となっている。なお、これ以降の0番台増備車も川崎重工業製となっている。

1990年に京葉線に導入された車両と、翌1991年に武蔵野線に導入された車両では、前面デザインが大幅に変更された。沿線にある東京ディズニーリゾートをイメージしてデザインされた前面は、鉄道ファンから「メルヘン顔」と呼ばれている。この京葉線・武蔵野線用は前頭部全体をFRP成形品で覆う構造としており、塗色は京葉線用は白色、武蔵野線用は銀色である。なお、両路線とも後に通常の前面デザインを持つ車両が転入している。

この武蔵野線用をもってJR東日本における205系の増備は1994年に導入された横浜線用の6扉車を除いて終了し、翌1992年からはVVVFインバータ制御による新系列の209系に移行した。

前面の運行番号表示器は量産先行車では手動式の巻き取り式であったが、山手線は運行中の運用変更も多いことから、0番台量産車では設定器からの指令によるオレンジ色のバーで構成するマグサイン式を採用した。山手線用以外の増備車では巻き取り式に戻ったが、本系列の末期の新製車にあたる武蔵野線向けでは黄緑色のマグサイン方式の採用となった。

山手線用のマグサイン方式は表示器の照明が暗く、特に夜間の視認性に問題があったため、1995年にLED式に取り替えた。他線の巻き取り式もLED式に取り替えている例も多い。

また、JR東日本は国鉄分割民営化後に山手線用の製造を再開するにあたり、同社の山手線所属車両の続き番号とするかJR西日本に継承された京阪神緩行線向け車両の番号を飛ばすかが検討された。その結果、他社間でも同一形式で重複番号があると、万一の乗り入れ等が発生した場合に不都合が考えられることから、重複する番号は避けることとなった。なお、この件についてJR東日本公式には「車両番号を分かりやすくするため」とされている。

山手線編成の編成番号と車両番号の関係
編成番号と先頭車の番号は同じ
編成中のサハは編成番号の2倍または、それより1少ない番号
編成中のモハユニットは編成番号の3倍または、それより1と2少ない番号しかし、京阪神緩行線向けに続く番号とした場合、山手線用の編成の編成番号と車両番号の法則が崩れてしまうため、この法則を守るために、以下の車両番号を当初より欠番としている。これは最低限キリの良い番号まで飛ばすものであった。

モハ205形・モハ204形：111 - 120
クハ205形・クハ204形：39, 40
サハ205形：73 - 80

4.2. 1000番台
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1988年にJR西日本が阪和線向けに設計・投入した車両である。全車両が近畿車輛で製造された。0番台と比較して、走行機器・前面窓レイアウトの変更、補助電源装置に静止形インバータ  の採用など多数の変更点がある。

外観では前面窓のレイアウトが変更され、運転士側の窓が狭いものとなり、反対に助手席側を大窓に変更、下方に250mm拡大されたものとなっている。合わせて客室からの展望を考慮して助手席側の機器キセを低くし、乗務員室背面仕切壁中央窓と仕切扉窓を拡大している。また、客用出入扉と貫通扉が上方に20mm拡大されたほか、前者の窓ガラスが下方に拡大されている。

車内は座席の1人分の掛け幅が拡大されたり、座席上部荷棚形状が金網式からパイプ式に変更されている。

空調装置は仕様が変更され、外気導入方式のWAU75H形となり、また屋根上の通風器は各車2台に削減されている。車外側面にはスピーカーが2基設置されている。

歯車比はそのままに営業最高速度を 110   km/h に引き上げるため、主電動機をWMT61A形に変更し、最高回転数を 4,600 rpm から 5,100 rpm に引き上げている。台車は軸箱方式は同様としながら、高速走行を考慮してヨーダンパ取り付け準備工事したものに、基礎ブレーキも高速対応用に改良されている。なお、走行性能の相違から0番台と併結運転はできない。

補助電源装置は電動発電機に代わり、回転部分を廃した静止形インバータに変更されている。

その後のJR西日本の通勤形電車は207系に移行したため、製造は4両編成5本のみに留まった。現在は前面に排障器が取り付けられている。先頭車の一部に運行番号表示器のLED式化改造も行われたが、体質改善工事の際に撤去された。

この番台は2002年からJR東日本でも登場しているが、番号の重複はない。JR東日本が所有する1000番台については南武支線向けを参照。

5編成20両が日根野電車区に投入され阪和線で運用されていたが、225系による置き換えに伴い同所奈良支所に転出、2018年3月17日より奈良線での運用を開始した。

4.3. サハ204形
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JR東日本が、ラッシュ時の混雑に対応するために客用扉を片側6か所とした車両で、1990年より全車両が近畿車輛で製造された。

本形式は、平日朝の最混雑時に対応して立席定員を増やせるように座席を跳ね上げる機能を有している。座席が利用可能となる時間は線区ごとに異なり、山手線・埼京線・りんかい線は10時に、横浜線は9時にロック解除となる。ロックを解除すると座席端部に設置したランプが点灯し、乗客が手動で引き出して座席の使用が可能となる。収納は、乗客のいない車両基地入庫後にボタン操作で自動収納される。座席付近には解除時間まで座席を使用できない旨のステッカーが貼り付けされている。そのため、列車によっては入庫駅近くから利用可能となるものや乗客が引き出さない座席があるまま入庫するものもあった。いたずら防止のため、乗客が一度引き出した座席はロックされ、手動での収納はできない。

車体はコストダウンと出来栄え向上のため、近畿車輌が開発した「パネル式構体」を採用した。これは外板をディンプル板と呼ばれる補強材を用いてパネル化したものである。仕様の見直しがあり、各出入口高さが 1,800   mm から 1,850   mm に、ドア間の側窓は1枚の縦長窓となり、天地寸法 880   mm から 1,050   mm に拡大した。これは現代人の体格向上やラッシュ時に車内の圧迫感を減らすための目的でもある。パネル式構体のほか、側窓へのガスダンパ式バランサー機構のユニット式下降窓、ハニカム構造を用いた客用ドアなど、近畿車輌独自の技術を取り入れた意欲作となっている。

台車は従来の円錐積層ゴム式とは異なり、651系で採用したロールゴム式軸箱支持方式TR241B形が使用されている。けん引装置はリンク式からZリンク式に変更されている。

座席の構造上、暖房機器を従来のように座席下に設置できなくなるため、鉄道車両ではあまり例がない床暖房が採用されている。このほか、従来どおり座席下にも小形のシーズ式ヒーターが設置されている。これは補助的なもので、座席が使用されている場合のみこのヒーターは稼動する。

車内ではつり革の数を98個から150個へと大幅に増やし、合わせて中央通路にプロテクターの巻かれたスタンションポールを5本設置した。これは座席が収納式となり、ドア付近につかまる場所がなくなったために設置された。車内は扉が6つあるため座席数は通常の4扉車両よりも少ない30席である。ただし1人分の座席幅は450 mmに拡大されている。なお、上記の時間帯により使用できない補助座席という特殊性から、205系では唯一優先席を設けていない。

空調装置はドア開口部が大きいことから、従来より約 20 % の能力向上を図ったAU717形  を採用した。合わせて装置重量の大幅な軽減を図った。従来から使用していたAU75G形冷房装置では縦型レシプロ式圧縮機2台と室外送風機はアルミ鋳物製のプロペラファン構造であったが、AU717形では軽量・低騒音な横型スクロール式圧縮機2台と室外送風機は大幅な軽量化を図ったアルミ板金溶接プロペラファンに変更、さらにインバータによる能力可変制御の採用、熱交換器の薄型化、装置主枠の軽量化などを実施した。

この結果、冷凍能力を48.84   kWから58.14   kWに増強した半面、重量はAU75G形の本体 780   kg + 分電箱 11   kg からAU717形では605 kgと大幅な軽量化を達成した。天井部では補助送風機を4台から6台に増設し、また各ドア上部にはサーキュレーターを設置している。

各ドアの非常用ドアコックはドアの上部にガラスで覆われて設置され、0・900番台は使用方法に「このガラスの中のハンドルを手前に引けばドアは手で開けられます。」と表記されているが、100番台は209系と同一スタイルのため「中のハンドルを手前に引けば、ドアは手で開けられます。」と表記されている。

4.3.1. 情報提供サービス
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山手線用の車両では1990年6月8日から、この6扉車において試験的に車内表示モニターによる情報提供サービスが開始されている。これはJR東日本が、乗客へのサービス向上などに配慮してタイムリーに情報を提供することを目的としたものである。

車内表示モニターはサハ204-901が5インチの液晶式、サハ204-902は6インチのブラウン管式の薄型ディスプレイを使用したもので、各扉上部にある点検フタ左右、片側12か所で、1両あたり24台が設置された。放送内容は文字放送によるニュース、天気予報、CM、スポーツ情報をはじめJR東日本のPRビデオや環境ビデオなどを流すものである。これは量産車でも正式に採用されている。屋根上の通風器部には受信アンテナを、床下にはチューナー、制御用コントローラー、ゴーストキャンセラーがあり、これらを経由して車内モニターに表示される。

山手線以外では情報提供機器の支援設備がないため、E231系500番台投入によって埼京線や横浜線に転出した際に液晶ディスプレイと受信用アンテナを取り外している。この車両のみ行先表示器がなかったが、埼京線転属車は一部の窓を改造してLED式のものを設置している。

前述の通りE231系500番台への置き換えに伴い2005年4月17日をもって山手線での運用は終了し、同線で運用されていた900番台2両・0番台51両のうち、900番台2両と0番台50両は2001年から2008年にかけて川越車両センターへと転用されて埼京線・りんかい線で運用され、残る1両は2003年に鎌倉総合車両所へと転用され、横浜線で同線に新製配置された100番台とともに運用されたが、E233系6000番台・7000番台への置き換えに伴い2014年2月をもって埼京線・りんかい線、同年8月23日をもって横浜線での運用も終了した。

4.3.2. 900番台
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1990年2月27日付けで新製した6扉車の先行試作車で、2両が製造された。900番台が付与され、本系列で唯一の試作車番台区分となった。当初は山手電車区に配置され、ヤテ42編成の9号車と2号車に連結されて同年3月10日のダイヤ改正より営業運転を開始した。混雑状況の試験のため、連結位置を8・9号車に変更することも実施されている。

車内のモニター画面が量産車と大きさが異なる。このほか、閑散時の選択開閉機能があり、ドアが開かない2か所に締切中を表示するランプが当該扉の車外両脇および車内扉上部の非常ドアコック横に設置されていた。また、荷物棚の形状は100番代同様のパイプ式とされ、高さが量産車よりわずかに高い。空調装置は東芝製のAU717SX形または三菱電機製のAU717MX形を搭載する。

その後各種試験を行い、量産車の落成を控えた1990年10月から11月に量産化改造が施工され、車内のモニター画面を量産車と同じ9インチの液晶式に交換、選択開閉機能の撤去、自車用補助電源装置の搭載などが実施されている。

0番台が連結された後も試作車2両は1両ずつに分かれて連結され、何回か連結編成の差し替えが行われた。1996年2月5日付けでヤテ42編成が川越電車区に転属する際の組み換えで、当時ヤテ49編成に組み込まれていた902は、保留車扱いになっていた0番台のサハ204-42と差し替えられ、その後902が保留車となった。

その後2001年6月30日付けで902は埼京線用として転属し、901も2003年12月5日付けで同所に転属した。埼京線に転属後はハエ8編成に902が、ハエ18編成に901がそれぞれ組み込まれて同線を走行していた。

E233系7000番台への置き換えに伴い、2013年9月6日付で2両とも除籍され、区分番台消滅となった。

4.3.3. 0番台
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900番台の試験結果を基にした量産車。山手線11両編成化用として51両が製造され、1991年12月1日から9日にかけて同線の全53編成中51編成に連結された。

試作車は昼間に2か所のドアを閉め切り、4扉車として使用できる選択開閉機能とドア横に案内表示器が装備されていたが、量産車では終日6扉で運用されることになり省略された。11両編成化に伴い、補助電源装置は従来のMG2台では電源容量が不足することから、自車用の冷房電源装置として30 kW 容量を持つDC-DCコンバータが床下に搭載される。電源が直流600Vとなったため、空調装置はサハ204形専用となった。

車内のモニター画面は見やすいよう9インチの液晶ディスプレイを採用した。荷物棚は乗客へのアンケートから高すぎるとの意見があり、省令で最低水準となる1,900   mm に下げた。座席前のつり革高さも、1,800 mm から1,650 mmに下げた。そのほかの設備は900番台と共通である。

2005年までに50両が川越車両センター、1両が鎌倉車両センターにそれぞれ転出。2008年6月現在、川越車両センター所属車は埼京線用ハエ1 - 25・31編成計26本に組成され、連結位置は特に混雑の激しい同線で最も混雑する駅の階段付近に停車する2・3号車とされた。ただし、同線には本形式を連結しない編成も在籍しているため、6扉車を連結している編成は扉上部と先頭車の前面に「6DOORS」のステッカーを貼り付けして区別していた。なお、川越車両センターに所属していた50両はE233系7000番台への置き換えに伴い、2013年7月から2014年2月にかけて廃車となった。

鎌倉車両センター転属車は横浜線用H27編成の2号車に連結されて運用されていた。

4.3.4. 100番台
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1994年12月3日からの横浜線全列車8両編成化用として落成した番台区分 。

本系列製造終了後の発注であったため、当時新製中であった209系の設計が取り入れられ、軸箱支持方式が軸梁式のTR246形となったほか、側扉ドアガラスの支持方式を従来の金属押さえ金式から接着式に変更した。車内では車端部の一角を車椅子スペースとし、手すりの新設と非常通報器を新設、荷物棚の形状が変更された。

冷房装置はMGの給電能力に余裕があることから、サハ204形0番台・900番台とは異なり、AU722形稼働率制御方式クーラーを使用している。また、0番台の屋根上通風器に装備されていた液晶ディスプレイによる情報案内放送用のデータを受信するためのアンテナは、同装置を設置しないことから省略された。

横浜線用のH1 - 26編成に組成され、最も混雑する2号車に連結されていた。

4.4. 500番台
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1991年3月16日の相模線の全線電化開業にともない新製投入された。従来の車両とは変更点が多いことから500番台に区分されている。2M2T  の4両編成を組む。

このグループは相模線専用となるため、同線の新しいイメージとして前面デザインが大きく変更されたほか、前照灯と尾灯形状は角型コンビネーション化した。また、相模線は踏切が多いため踏切事故対策として本系列の新製車では初めてスカートが設置されている。

車体のカラー帯はブルーグリーンとライトブルーの2色であり、本系列では唯一、幕板部の帯が省略され、腰板部のみに貼り付けされている。また、側面のJRマークは黒色からコーポレートカラーでもある緑色表記に変更した。

車内は本系列で初めて内装カラーリングが変更され、暖色系から清涼感のあるブルー系色とすることで沿線を流れる「相模川」をイメージするものとした。化粧板・床敷物・カーテン等は柄を変更し、座席モケットはブルーグリーン色を採用した。室内保温の観点から半自動ドア回路を追加し、そのため運転室に設置されている車掌スイッチには鍵の操作で自動・半自動を切替えるセレクターが設置され、客用ドア付近にはドア開閉スイッチを設置している。各ドアの非常用ドアコックはドア上部に設置しているものの、使用方法がドアコックの右側に表記されている。戸閉装置は従来の座席下収納式からメンテナンス面を考慮したドア上部内蔵形の「直動式ドアエンジン」を採用した。

同線では全線で通年半自動ドア扱いを実施するため、その旨が記述されたステッカーが各ドアに貼り付けされている。R1編成は2004年、R2 - R13編成は2009年にドアスイッチが更新されてドアチャイムを設置したほか、車内から降りる時にドアを開ける旨を音声で告知するようになった。なお、2004年のR1編成ドアチャイム本採用前には、当該編成の茅ケ崎方2両のみドアスイッチを交換、「試験中」と書かれた白いシールを貼付した上でテストを実施した。

乗務員室内は初めてカラーリングが見直され、従来の室内をライトグリーン、計器台をダークグリーンとしたものから室内をアイボリー色、計器台をダークグレーに変更した。運転台計器盤右端には簡易モニタ装置に代わり、乗務員支援機能を有する「MON5形モニタ装置」が搭載された。導入当初のMON5形は本体がFC-9801で、14インチCRTディスプレイを使用していた。なお、この装置は後年に651系や215系などで使用されている「MON3形モニタ装置」を改造したシステムに更新されている。

大半は東急車輛製造製であるが、R12編成の中間車とR13編成はJR東日本の大船工場で製造された。

2009年1月から3月にかけて、全編成のパンタグラフがシングルアーム式のPS33E形に交換された。

近年全編成の室内照明がLEDに交換されているほか、車体帯が新製当初の薄い青緑色のツートンカラーから京浜東北線の車体帯色であるスカイブルーに近い濃い青色のツートンカラーとなっている。

さらに2017年12月より、R6編成の前照灯がLED化され、以降全13編成の前照灯LED化が完了した。

E131系500番台への置き換えに伴い、2022年2月26日をもって営業運転を終了した。

2023年4月までに全車両が長野総合車両センターと郡山総合車両センターへ回送後、解体されたため現存しない。

5. 改造車
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本項で概説する車両は全てJR東日本での改造車である。

後述の転属により、主に山手線用の車両を転属先の線区事情に合わせるため、それぞれ大規模な改造工事を施工した。

下記に改造車が投入された線区とその改造内容を記述する。 先頭車改造車は、11両編成で運用している山手線からの転用にあたり、転用先における短編成化によって先頭車が不足することから、中間車の先頭車化改造が施工されている。前面デザインは既存車とは異なる新しいものとした。フロントガラスは緩やかな横方向にカーブした1枚の曲面ガラスを使用したものとなり、前照灯と尾灯は窓内上部左右の配置とした。LED式行先表示器は中央上部の配置である。また、先頭車化改造車および600番台では改造時に電子ホーンが追加装備された。600番台は空気警笛はタイフォンからE231系近郊タイプなどと同様のホイッスルに変更されている。

改造にあたっては妻構体を撤去し、前面強化フレームを溶接の上、前頭部はFRPにフェノール発泡体を合わせた剛性の高い複合材料を使用している。改造にあたり、乗務員室部に支障する助手席側側面の行先表示器は廃止している。

乗務員室機器配置はE231系などに準拠したもので、マスコンハンドルは既存車とは異なる左手操作形ワンハンドル式を採用しており、改造直後の時点ではモニター画面の設置はないが、計器台形状も同系列に準じたものである。なお、デジタル列車無線導入や保安装置変更などで別途モニター装置を追加した車両もある。

乗務員室は既存車よりも線路方向に 200   mm 長いものとされ、乗務員室背面仕切壁には非常救出口・遮光幕付きの大窓・仕切扉窓を配置するものである。なお、先頭車化改造車の全長は 215   mm 長い 19,715   mm となり、また連結面間距離は 20,100   mm となっている。

また、先頭車化改造を実施した車両では連結面側の片側座席を撤去し、車椅子スペースの設置が行われている。

5.1. 1000番台
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以下の2形式が改造された。

クモハ205形1000番台
クモハ204形1000番台2002年に中央・総武緩行線用と2003年に山手線用のモハユニットに先頭車化改造を施工させ、南武支線に投入した。2M0Tの2両編成で、ワンマン運転に対応し、以前使用していた101系とは異なる車外スピーカーによる発車ベル・チャイムや自動放送を搭載するNambu branch Line 205.ogg。

また、長時間停車の際の車内保温のため、客用扉を1か所のみ開く「3/4閉スイッチ」を装備する。主電動機や空気圧縮機などの走行装置関係は種車をそのまま流用しているが、クモハ204形の補助電源装置はMG非搭載車からの改造のため、160 kVA 出力のSIVを搭載している。2009年3月には全編成ともパンタグラフがシングルアーム式のPS33E形に交換された。番台区分上は1000番台となるが、前述のJR西日本所属車とは無関係であり、JR東日本にはクモハの2形式しか存在していないため、車両番号の重複はない。

2016年3月26日に小田栄駅が開業したことを機に、車体帯の一部が五線譜入りのデザインに変更され、座席も音符入のものに張り替えられた。

2023年2月17日には省電力車両のE127系2両2編成の投入による年内中の置き換え予定が発表された。


Cont：主制御器、SIV：静止形インバータ、MG：電動発電機、CP：空気圧縮機

5.2. 1100番台
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以下の2形式が改造された。

クモハ204形1100番台
クハ205形1100番台2004年から2005年にかけて投入された。先頭車はすべて中間車から改造の 2M1T の3両編成。先頭車のみが1100番台に改番されたため、ユニット間での車号が異なっているが、同一番号の車両を種車としている。長時間の停車を考慮して、1000番台と同等の「3/4閉スイッチ」を装備する。また、南武支線向けと同様にクモハ204形の補助電源装置はSIVである。

なお、2002年に先行改造されたクハ205-1101は205系の先頭化改造第一号車として試作的意味合いもあり、編成を組む電動車の完成まで大船工場内に保留車として留置されていた。その後、2009年1月から3月に全編成ともパンタグラフがシングルアーム式のPS33E形に交換された。

T14編成のクモハ204-1104とモハ205-173は、205系で最後まで茶色系のモケットが残存していたが他の編成と同じタイプに統一され現存しない。



5.3. 1200番台
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thumb|205系1200番台。中間の4両は0番台。
以下の2形式が改造された。

クハ205形1200番台
クハ204形1200番台不足する先頭車を補充するため、2004年から2005年に元山手線用の付随車の一部に先頭車化改造を行って投入した。先頭車は1200番台に区分されているが、中間車は0番台が連結されている。後にパンタグラフがシングルアーム式に交換された。

当初、5編成が投入される予定だったが、埼京線列車の増発と計画変更に伴い、最終的に1編成増の6編成が投入された。その後、ナハ48編成が仙石線転用のために2009年7月に郡山総合車両センターに回送され、M19編成として同線の最後の103系1編成を置き換えた。

E233系8000番台の導入に伴い、ナハ49編成、ナハ51編成、ナハ47編成、ナハ50編成の順に廃車され、最後のナハ46編成が2016年1月9日に川崎発登戸行のさよなら運用をもって営業運転を終了、その後1月14日に長野総合車両センターへ廃車回送された。

これにより1200番台は形式消滅となった。

5.4. 3000番台
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以下の4形式が改造された。

クハ205形3000番台
モハ205形3000番台
モハ204形3000番台
クハ204形3000番台2003年から2005年にかけて投入した。半自動ドアとドアチャイムを装備し、先頭車は全て改造先頭車の2M2Tの4両編成で、種車は全車元山手線所属の車両である。次に述べる3100番台とほぼ同仕様だが、オールロングシートでトイレは設置していない。また、投入線区を考慮して車椅子スペース部には壁面取り付けヒーターが設置されている。これは先頭車改造車でも3000番台と3100番台のみ設置されている。

パンタグラフは当初菱形  だったが、2004年4月から2005年2月までに全編成シングルアーム式  になっている。保安装置はATS-P・ATS-SNで、耐雪ブレーキも装備している。

2006年12月1日から八高・川越線内ではドア開閉を通年ボタン式としているため、ドア上にドアの開閉方法を表記したステッカーが貼付されている。

山手線へのE235系導入に伴い、同線のE231系500番台を中央・総武緩行線へ転用させるため、中央・総武緩行線用E231系0番台および209系500番台を武蔵野線および川越線・八高線へ各線の仕様に改造の上、転属が進められて、E231系3000番台が2017年11月より導入、さらに209系3500番台が2018年5月から導入された。これらに置き換えられる形で、2018年2月に3000番台1本が、同年5月も1本が廃車され、同年6月には1本が富士急行へ譲渡、同年7月に最後まで残った2本が長野総合車両センターへ回送され同年7月25日付で1本が富士急行へ譲渡、もう1本が廃車され、3000番台は廃区分番台となった。譲渡分は3連化・先頭車化再改造が行われた。



5.5. 3100番台
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以下の4形式が改造された。

クハ205形3100番台
モハ205形3100番台
モハ204形3100番台
クハ204形3100番台2002年から2004年に103系を置き換えるため、仙石線に投入された。2M2T の4両編成で、改造種車のモハユニットは全車元山手線用で、クハは元山手線用または元埼京線用のサハ205形に運転台を設置した車両である。冬の寒さが厳しい仙台エリアで運用されることから耐寒仕様となり、側引き戸レールヒーターや耐雪ブレーキを追加装備している。

改造内容は、ドアスイッチを伴う半自動ドア機構を備え、クハ205形には車内トイレが設置されている。保安装置はATS-PsとATACSになっているほか、停車駅通過防止装置を搭載する。

3100番台のモハ205形のうち、3112・3114・3116・3118・3119号車は架線の霜取り運転時用のシングルアーム式パンタグラフが増設されている。当初の集電用パンタグラフは菱形  であったため、2種類のパンタグラフを搭載していたが、後に全車両が集電用もシングルアーム式に交換されている。

仙石線では2011年9月に一部区間で保安装置をATACSに更新した。これに先立ち各編成において ATACS 対応運転台への交換が行われたほか、クハ204形にATACS車上装置と専用アンテナの設置も実施されていた。なお、モハ204形は全車がMG撤去車からの改造のため、補助電源装置として同線の103系からの廃車発生品を流用したSIVを搭載しており、5000番台とは外観が異なる。詳細は「仙台車両センター宮城野派出所#配置車両」を参照。

3100番台のうち、編成番号M-2 - M-5編成とM-8編成のクハ205-3102 - 3105・3108号車にはクロスシート/ロングシートに転換可能な「2WAYシート」を装備している。これはドア間の7人掛け座席を撤去し、2人掛けの2WAYシートを3基ずつ配置したものであるが、仙石東北ラインの開業により仙石線の快速列車が廃止となったため、2015年以降はロングシートに固定されている。なお、連結面寄りは車椅子スペースとトイレを設置したため座席はない。この関係で座席下のドアエンジンが使用できなくなることから、ドア上部収納の直動式ドアエンジンに改造している。

車体ラインカラーはオールロングシート車では青色系の2色であるが、2WAYシート車組み込み編成は各車両ごとにラインカラーが異なるほか、側面に沿線の観光地をイメージしたロゴマークが貼り付けされている。

クハ205形「石巻・赤」石巻市の花であるツツジをイメージ
モハ205形「松島・オレンジ」松島の朝日と夕日、扇谷の紅葉をイメージ
モハ204形「塩釜・紫」塩釜港に水揚げされるマグロなどの魚をイメージ
クハ204形「仙台・緑」仙台市の木であるケヤキと杜の都をイメージこのほか、クハ205形にはドア横に2か所2WAYシートロゴマークが貼り付けされていたが現在ははがされている。このうち、M-8編成は石ノ森章太郎の描くマンガ作品でラッピングされた「マンガッタンライナー」として運転されている。その後、M-2編成にもラッピングを実施して「マンガッタンライナーII」として運転されている。M-13編成は東日本大震災以降、NHKによる復興応援キャンペーン「大好き♡東北」の一環として東松島市立野蒜小学校の6年生と荒井良二による、将来の「夢」やふるさとの自然が描かれたポスターを貼った「ゆめのまち列車」として、2015年7月11日から2017年3月末まで運転していた。現在は通常の青系の2色となっている。



5.6. 5000番台
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以下の2形式が改造された。

モハ205形5000番台
モハ204形5000番台2002年から2005年、2008年に武蔵野線に投入された。同線の既存車両は、直通運転を行う京葉線地下トンネルの急勾配区間に対応するために8両中電動車が6両という編成を組んでおり、主に山手線からの205系を同線を含む多数の地域に転属させるにあたり、電動車不足が見込まれたことが登場の背景である。主回路の変更と主電動機の換装で電動車4両でも同等以上の性能を確保した。そのため、電動車のみが5000番台に改番されている。

モハ205形の主電動機への入力電力を制御するVVVFインバータ装置はIGBT素子を用いた東洋電機製造製で、またそのインバータによる主電動機の可変速制御手法に速度センサレスベクトル制御を用いた。この改造に伴いM1・2編成から取り外した界磁添加励磁制御装置と主電動機は253系の増備編成2編成に転用されている。主電動機は新設計のMT74形 120   kW 出力誘導電動機が使用されている。

また、モハ204形の床下機器は種車をそのまま流用しているが、MG撤去車および非搭載車からの改造車には補助電源装置としてSIVが新たに搭載されている。そのため、MG搭載車とSIV搭載車の2種類が存在する。ただし、このグループのSIVは編成両数の関係から容量の大きい 210 kVA 出力のSS66B形が使用されている。なお、モハ204-393改造のモハ204-5069と、2008年に改造されたモハ204-5072はSIV ではなく MG を搭載している。

上記両形式に使用される台車の構造は変更していないが、TD継手使用の主電動機専用となり在来台車と区別するため、DT50系からDT70系へ形式変更された。このほか、編成を組むクハ・サハを含め、既存の205系に合わせて耐雪ブレーキ装置の取り付けも実施されている。

4M4T の8両編成で組成され、原則として改造順に番号が振り直されたため、若番ほど古いとは限らない。改造種車の大半が元山手線所属の車両であるが、初期に改造された2編成は元中央・総武緩行線の車両を種車にしている。2006年には電動車を確保するために当初から武蔵野線に新規投入された車両も追加で改造された。この過程で電動車ユニットの組み替えが発生し、モハ205形とモハ204形が別番号の車両を種車とするユニットが登場した。5000番台に限らず、205系で異なる番号の電動車同士がユニットを組むケースは初めてとなった。

上記の八高・川越線用3000番台同様にE231系0番台と209系500番台への置き換えが決まり、本番台および武蔵野線用0番台は、横浜線と南武線用と同様に2018年3月から2020年にかけてインドネシアの鉄道会社「PT Kereta Commuter Indonesia」へ譲渡することが発表され、全車譲渡された。それに伴い、5000番台は国内において廃区分番台となった。


7号車の補助電源装置はMGまたはSIVどちらかを搭載している。
制御装置はVVVFインバータ装置である。

5.7. 600番台
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日光線で運用されていた小山車両センター所属の107系0番台ならびに宇都宮線小金井駅 - 黒磯駅間で運用されている高崎車両センター所属211系置き換え用として、E233系5000番台投入によって余剰となった京葉車両センター所属車とE233系7000番台投入によって余剰となった川越車両センター所属車に改造工事を施工して落成した番台区分である。

MT比2M2Tの4両編成12本計48両が小山車両センターに配置される計画で、このうち4本16両が日光線向け、8本32両が宇都宮線向けとされ、宇都宮線向けは日光線でも運用される。このうち、Y1 - Y10編成は元京葉車両センター所属車、Y11・Y12編成は元川越車両センター所属車両のため前面が異なる。

日光線向け車両のラインカラー帯は同線で運用されていた107系レトロ調塗色車と同様のクラシックルビーブラウン・ゴールド・クリームの3色を配するほか、車体側面には107系と同じ沿線名所をモチーフにしたエンブレムステッカーを貼り付けている。一方、宇都宮線向け車両のラインカラー帯はE231系近郊タイプと同様の湘南色を配する。

前面・側面の方向幕は、元京葉車が日光線関係のコマが茶色地に107系と同様のレトロ調フォント、宇都宮線関係のコマが緑地に通常フォントとされたが、元川越車はLEDをそのまま使用している。

先頭車は前面運行番号表示器をLED化し、4両編成2本での併結運用を考慮して電気連結器を追設している。保安装置はATS-PとATS-SNを搭載する。また、クハ205形は、後位4位側に車椅子対応の大形洋式トイレを新設し、向かいの3位側に車椅子スペースを設置した。

車内は大きな変更はないが、座席モケットと側窓カーテンの交換が実施されている。また、寒冷地での運用を考慮して客用ドアレール下部へレールヒーターを設置、客室暖房器の容量を1基あたり750Wから1,000Wのものへ交換・増強した。客用ドアの半自動対応として、車内外ドア横への開閉スイッチ新設ならびに室外側にドアチャイムを新設している。

走行機器類に大きな変更はないが、空気圧縮機には耐寒対策を実施、付帯する除湿装置にはヒータの追加がされたほか、蓄電池の取り替えなどが実施されている。モハ205形のパンタグラフはシングルアーム式に交換し、併せて霜取り用第2パンタグラフを増設した。600番台の起動加速度は1.7   km/h/s、減速度は3.6   km/h/sとされている。

ブレーキ装置は、日光線内の25‰勾配区間を走行することから抑速ブレーキと耐雪ブレーキの追加、主抵抗器の容量増大が実施された。同様の勾配対策として、電動車には車輪の空転防止用噴射式増粘着装置「セラジェット」を搭載する。

日光線では、2013年3月16日のダイヤ改正から、宇都宮線では、同年8月24日から営業運転を開始した。いずれも当初より小山車両センターへの入出庫を兼ねて、小金井駅 - 宇都宮駅間においても営業運行されている。

日光線用のうちY3編成は、2018年4月1日 - 6月30日まで開催された「本物の出会い 栃木」デスティネーションキャンペーンに合わせ、ジョイフルトレイン「いろは」に再改造された。同年4月1日より運行を開始している。

2022年3月12日のダイヤ改正に伴い、宇都宮線宇都宮 - 黒磯間と日光線は全列車E131系に置き換えられ、「いろは」車両を含む全車が運用を終了した。

その後、「いろは」を含む全車両が2023年4月までに長野総合車両センターへ回送された後、廃車解体されたため現存しない。

編成表

編成表



6. 改造
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6.1. JR東日本での改造工事
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6.1.1. デジタル無線搭載工事
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JR東日本では、2007年度から2010年度に首都圏各線での列車無線のデジタル化を実施した。これは従来の列車無線装置が更新時期を迎えていることに加え、運行障害による無線の使用頻度が高く増強が必要なこと、列車支援運行業務の充実を図ることを目的として実施されているものである。本系列においても搭載工事が実施されており、施工済み車には運転室に簡易モニタ画面とICカードのリーダ・ライタ、運転台後部の窓の上に無線親機と電源装置、そのそばの荷棚に簡易モニター装置のコンピュータの設置などが見られる。

6.2. JR西日本での改造工事
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6.2.1. 体質改善工事
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JR西日本在籍の車両は落成から20年以上が経過しているため、2011年度より順次、体質改善工事が施工されており、1000番台HH404編成を以って全車両への施行が完了した。なお、0番台に組み込まれているサハ205形は直後に予定されていた阪和線再転属の際に余剰車となる見通しであったことから、後述のとおり工事を省略している。

外観については、前面排障器の取り換え、前面および側面行先表示器を字幕式からLED式に交換、合わせて運行番号表示器が撤去されている。車外客用ドア下部のクツズリ部には黄色着色を実施、屋根上では通風器が撤去されている。また、車外スピーカーが新設されている。

車内は化粧板および床敷物の取り替えによる内装更新および同時にバリアフリー化が実施されている。座席横の袖仕切り板は上部に仕切り板を新設、座席端やドア横などの手すりは黄色着色による視認性向上が図られている。客用ドア下部では滑り止め加工の変更および客用ドアの戸袋側への黄色マーキングによる安全性向上を実施した。

客用ドア上部には千鳥配置でLED式車内案内表示器を新設、合わせてドアチャイムを追加、客用ドアガラスをUVカットの複層ガラス化。 つり革は大型化と黄色化、また増設が実施されている。このほか、各先頭車に車椅子スペースを新設、連結面貫通扉の取り換え、側窓カーテンの交換などが実施されている。

乗務員室内は特に大きな変更はないが、案内放送用マイクを各側面別2個に増設、車内案内表示器の設定器の新設が行われている。

7. 運用
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路線名の横の四角は帯の色である。路線名の横のx両編成および記号は投入当時の両数と編成を示す。

7.1. 山手線
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7.1.1. 国鉄時代の運用
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山手線では、0番台の10両編成  が山手電車区に配置された。色は#c0ff00。

中央線快速、中央・総武緩行線に続く首都圏で3番目の省エネ車投入区となった。当初は201系の投入を予定していたが、当時の国鉄の財政事情より、安価な本系列の開発・投入をする方針に変更され、10両編成34本が投入された。

本系列の第1編成となるクハ205-1以下の10両編成は1985年1月31日に東急車輛製造で落成・出場、同日に入籍した。出場後は横須賀線で公式試運転を実施し、夜間に品川電車区へと回送した。同年3月3日には「山手線開業100周年記念号」としてクハ205-2以下の10両編成が臨時列車において営業運転を実施した。同年3月25日から、クハ205-4以下の10両編成がシナ16編成として初めて一般営業運転を開始した。

なお、量産先行車落成時点では以下のような編成札が掲出された。

クハ205-1以下「300」→「1」
クハ205-2以下「400」→「2」
クハ205-3以下「500」→「8」で営業運転、その後「3」
クハ205-4以下→「16」で営業運転、その後「4」その後、0番台量産車となるシナ5編成は1985年7月15日から営業運転を開始している。落成当初所属していた品川電車区は1985年11月1日付けで山手電車区に改称した。


Cont：主制御器、MG：電動発電機、CP：空気圧縮機
5号車のモハ204のMGは当初搭載していたが、1988年途中の増備車より省略、既存車も撤去。

7.1.2. 民営化後の運用
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山手線ではJR東日本化後も引き続いて200両が投入された。ただし、上述の通り欠番が生じている。欠番発生により、山手線では先頭車の車両番号を編成番号にしているため、国鉄時代製造分の編成番号はヤテ1 - 34編成、JR東日本投入分はヤテ41- 60編成となっている。

山手線は最大で10両編成54本が配属されていた。その後は1990年5月22日に特発時の予備車を削減することで、1本を捻出して埼京線へと転属し、ハエ7編成となった。

1991年12月から外回り品川方向10号車に6ドア車のサハ204形を組み込んで11両編成化された。編成はTcT'MM'TMM'TMM'Tc'である。ただし、1990年の登場から本投入までは一部の10両編成にサハ205形の代用として組み込まれたほか、改造工事による編成の不足を補うために浦和電車区から205系1本を借用し、帯色を変更してヤテ35編成として使用していた。11両編成化後しばらくは先頭車の前面に「11CARS」のステッカーを貼付していたが、1996年までに撤去された。

1996年2月には埼京線恵比寿延伸開業用に1本が埼京線へと転属し、ハエ30編成となった。なお、一部編成が運用を離脱し、量産先行車が1993年の一時期、横浜線へ貸し出されたこともあった。

その後、D-ATC導入に合わせ2002年4月21日からE231系500番台が投入され、2005年4月17日限りで同線の運用を終了した。このうちサハ204形はサハ204-30が横浜線へ転出して横クラH27編成に組成され、同線唯一のサハ204形0番台となった以外はすべて埼京線へ転出している。2005年4月17日には、最後まで運用されていた量産先行車であるトウ4編成によるさよなら運転が行われた。thumb|200 px|運用終了直前の山手線用205系


凡例は同様だが、サハ204形には自車給電用のDC-DCコンバータを搭載する。

7.2. 横浜線
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山手線への本系列投入後は、サービス向上策の重点を首都圏の西南部地区へ置くこととなり、投入線区として横浜線が選ばれた。横浜線では1988年9月22日に運用を開始し、蒲田電車区に0番台7両編成  25本が、1988年9月から翌1989年2月までの半年間に投入され、103系を置き換えた。色は#75ba04 #008000。この横浜線向け以降の車両では客用ドアのドアガラスが拡大されるとともに、前面に種別・路線表示器が設置されている。ラインカラー帯はうぐいす色と緑15号のツートンカラーとすることで、横浜地区と多摩地区を結ぶ さわやかなイメージを表現している。横浜線は1989年までに205系で統一された。

1993年4月のダイヤ改正時に、新規製造のサハ205-232を組み込んで京浜東北線から1編成が転入し、カマ26編成となっている。1994年12月3日のダイヤ改正時に、全編成が東神奈川方の2号車に6扉車サハ204形100番台を組み込んで、8両編成  化された。

1996年10月に横浜支社が発足し、横浜線東神奈川駅 - 橋本駅間が同支社の所管とされたのに伴い、12月1日付けで大船電車区に全車が転属した。転属時には編成番号がカマ1 - カマ26編成からH1 - H26編成に改番されている。横浜線向け新製車最終編成のH25編成7両のうち、サハ205-145、モハ205・204-230の3両は東日本旅客鉄道大船工場で製造されている。

大転配では山手線用11両編成1本からサハ205形1両とモハユニット2両を抜き、横浜線にH27編成として転入した。この編成は当初より横浜線で運用している本系列に、京浜東北・根岸線で使用するD-ATCを設置するにあたり、これに先駆けて同機器を設置して他編成に同様の機器を設置するための編成不足を補うための予備車として入線し、全編成に同機器が設置された後はデジタルATC化に伴う増発で使用された。ATSについてはATS-Pのみを追加搭載し、ATS-SNは横浜線の他の205系と同様に最初から取り付けられていない。転入の際に前面行先表示器をLEDに変更して転入しており、残る26編成もデジタル列車無線搭載により前面の種別表示器が使用できなくなることから、順次前面行先表示器がLED化された。

2009年の根岸線におけるデジタルATCの使用開始に先立ち、2007年3月までに全編成に関連機器が取り付けられた。また、デジタル列車無線搭載に伴い前面種別表示器が使用できなくなるため、2006年11月よりデジタル列車無線の搭載工事と並行して、前面行先表示器のLED化改造を施工した。埼京線用のものとは異なり英字・ローマ字表記はすべて大文字である。

2009年には3月ダイヤ改正時の増発目的で、武蔵野線のM66編成が4M4T化された上でH28編成として横浜線に転入した。転入の際、残りのモハユニット2両は廃車となった。なお、H28編成は横浜線の205系では唯一6ドア車が連結されず、全車4ドア車だった。編成は TcMM'TMM'TTc'であった。

横浜線向け205系の運用路線で保安装置にATS-SNを使用した路線はないため、首都圏で運用されている本系列では唯一ATS-SNが装備されていない。2009年 - 2014年まではH1 - H28編成の28編成が在籍していた。H26 - H28編成の3本は他線からの転入である。

後述の埼京線に続いて、2014年2月16日よりE233系6000番台による置き換えが開始され、同年8月23日をもって横浜線における営業運転を終了した。

2014年3月15日のダイヤ改正でのE233系6000番台の運用開始に伴い余剰となったH26編成は、サハ205-232およびサハ204-126を抜き取り6両編成となって2月25日付で中原電車区に転属し、ナハ17編成となって増発された南武線で運用を開始した。なお、編成から外された残りの2両は2月5日付で廃車となった。

8両編成化後の編成である。

引退直前のH1 - H27編成は上記の編成組成だが、H28編成のみ2号車は4扉車のサハ205形  だった。

7.3. 南武線
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南武線では中原電車区に0番台6両編成  が使用されていた。色は#ffe200#f88724#3c060f。

1989年3月11日ダイヤ改正の輸送力増強用として投入されたもので、同日より営業運転を開始した。南武線への新車投入は、国有化前にあたる南武鉄道時代の1942年3月に製造したモハ150形10両・クハ250形5両以来、47年ぶりであった。南武線への車両増備は103系の転用でも可能であったが、直接新車を投入することで新会社となったJRのイメージアップを目指したものである。

以降は1990年9月までの4回に分けて6両編成16本が新製投入されている。このうち1編成はのちに三鷹電車区に転出している。この代替は209系で補った。この時209系をナハ1編成とし、元ナハ1 - 6はナハ2 - 7に繰り上げされた。在来車を半数ほど置き換えた時点で投入が終了し、のちに209系も2本が投入されるが、前述の三鷹電車区に転用した205系1本の補充と列車増発用としての投入であり、引き続き6両編成15本の103系が残った。これらが一掃されたのは山手線からの転入車を受け入れた2004年12月のことである。

ラインカラー帯は、旧型国電時代の茶色、中央線からの借り入れ車のオレンジ、路線カラーの黄色を採用しており、いずれも南武線で運用されてきた歴代車両のカラーである。これは沿線住民へのアンケート結果から決定したものである。保安装置にATCの搭載がなく、乗務員室内の機器が減少したため、乗務員室背面仕切壁を 130   mm から 80   mm へ薄くし、合わせて背面仕切窓を拡大した。

1993年4月のダイヤ改正時に209系を投入することで、1本が中央・総武緩行線に転属した。

大転配時には増発および103系置き換えのため、6両編成17本の配属が予定されていたが、本路線用には山手線編成からサハ204形と TMM'T を抜いたものが転入した。2004年に一部編成が武蔵野線の原形先頭車統一のため転出し、代わりに改造先頭車を含む編成を受け入れている。なお、理由は武蔵野線の項に記載する。この結果、最終的な転入数は6両編成17本に変更ないが、改造先頭車が1編成多くなった。原形先頭車と改造先頭車の両方が混在する唯一の線区となっていた。

2009年には改造先頭車編成1本が仙石線に転用された。2014年2月には横浜線から1本が転入した。

埼京線、横浜線に続いて、2014年10月4日より、E233系8000番台が営業運転を開始し、全編成が置き換え対象となり、16両が武蔵野線増発用として転用、0番台120両がインドネシアのPT KAI Commuter Jabodetabekへ譲渡されたほかは、全て廃車となった。



7.4. 中央・総武緩行線
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中央・総武緩行線は1988年時点で205系投入計画になかった線区だが、東中野駅における追突事故で車両不足が発生し、本来埼京線用として製造中だった2本を仕様変更して投入した。このため、非ATC線区ながらATC設置準備車であった。色は#fff500。編成は10両編成、配置は三鷹電車区）（宇都宮線
）（以降PT
KCI）