新幹線200系電車
新幹線200系電車は、日本国有鉄道(国鉄)が開発した新幹線電車である。
1982年(昭和57年)の東北新幹線および上越新幹線の開業に合わせて、962形試験車を基本として量産化され1980年(昭和55年)に登場した。
基本設計は同時期に製造されていた0系に準じているが、寒冷地区を走るため、徹底的な耐寒・耐雪対策が行われているのが大きな特徴となっている。
1980年から1986年にかけて688両が製造された後、民営化後の1991年に二階建て車両12両が追加製造され、総製造数は59編成700両である。後に一部中間車の先頭車化改造が行われたため、最終的には66編成となった。
落成時の営業最高速度に従って番台が区分された。具体的には、1980年から製造された基本番台は営業最高速度が210km/hであるのに対し、1983年以降に製造された1000・1500・2000番台では、いずれも240km/hとなっていた。なお、基本番台の中にも240km/hおよび275km/hの走行対応が可能な改造車両が存在した。
100系(1985年登場)よりも発表は早いが形式は200系となった。これは当時の付番体系は、東北・上越新幹線系統の車両の百の位には偶数を、東海道・山陽新幹線系統の車両の百の位には奇数を与える方針だったことによる。
「鉄道友の会」第23回(1983年)ローレル賞受賞。
200系の設計は、正面から見た造形や基本的なサイズ等は0系ベースであるものの、特徴的な曲面を描くスノープラウ・ノーズ部分が若干伸びていること・雪対策のされた吸気口と雪切り室の空間等といった目立つ造形上の違いだけでなく、実際には以下に述べるように大幅な変更がある。まず第一に雪対策として、0系では床下機器の凸凹に張り付いた雪が凍りつき氷塊となった後に落下して砕石を跳ね上げる等のトラブルがあったことから、車体下部まで一体のボディーマウント構造の2重床構造とし、床下機器は2重床の間にある。これによりトラブルを根絶すると同時に、車輛システムとしては耐雪・耐寒性を向上させた。
この構造で0系同様の鋼製車体とすると、重量が過大となることから、営業用の新幹線電車では初のアルミ合金が採用された。詳細には、試験車の951形がベースであり、構体骨組は加工性や溶接性に優れた7N01(Al-Zn-Mg)を、車体外周部には耐食性に優れた5083(Al-Mg)を、車体側面部から屋根にかけての曲線部には7N01よりも押し出し加工性に優れた7003(Al-Zn-Mg)を使い分けることで、構体重量7.5t(0系比3tの軽量化)を実現した。ただし後年登場した2階建て車両(248形・249形)は、製造コストや電動機非搭載の観点から普通鋼製となった。
電動機を冷却する際に、外気とともに取り込んだ雪を分離するために、雪切り室が設けられた。先頭部のスカートはスノープラウと一体化した形状である。豪雪地帯を走ることから、線路面上に積雪があっても支障なく走行出来るよう設計され、確認試験も行われた。
前面形状は2種類存在しており、一つは国鉄時代に製造された0系に似たラウンドノーズのもの、もう一つは後から登場した100系に似たシャークノーズのもの(200番台、2000番台)である。なお、0系に似た先頭車の運転席の側窓は、0系2000番台と同じく開閉可能な状態で製造された。また、200番台は225形もしくは226形中間車からの改造車、2000番台は新製車である。
車体塗装は、クリーム10号をベースに窓の部分に緑14号の帯を配した。この色使いは寒冷地を走行するため雪解けの新芽のイメージから選んだとされている。登場時には「緑の疾風(みどりのはやて)」の愛称があった。
普通車の座席は0系と同様の海側3列、山側2列の合計横5列配置で、0系で試行されたオレンジ基調の簡易リクライニングシート (D-23, D-32) が採用された。本系列では座席前後間隔は980mm、3列座席は集団離反で回転出来なかったが、モケットは交換された。車内の窓周辺部はFRPユニットとなり、飲み物等小物を置いていた窓下のかまちと呼ばれるスペースが廃止された。また、奇数号車と偶数号車で車内の色彩を変える試みがなされ、奇数号車は客室仕切・カーテンがオレンジ系、偶数号車はグリーン系となった。
1987年(昭和62年)に登場した200, 2000番台は100系と同じ1,040mm間隔となり、フリーストップ式のリクライニングシート、3列座席も回転出来るようになった。ただし200, 2000番台は先頭車のみで、中間車は3列座席回転不可能だったため、同一編成内で格差が生じていた。
後年、JR東日本は3列席を「本体部のみ回転」させる方式を考案した。これは両端の手すりを残して回転させるもので、座席間隔を広げることなくフリーストップのリクライニングシート化を実現させた。まずは1990年(平成2年)にH編成の中間車のうち、指定席普通車となる車両を座席交換し、さらに該当車両は拡大した。この方式は西日本旅客鉄道(JR西日本)も0系の車内改良時に採用している。
後述のK編成リニューアルに関しては、簡易リクライニングだったものに関してはE4系と同等品に交換された。普通車の3列座席も全体が回転する構造となっているが、両端のひじ掛けを曲げる、背すりを鉛直にするなどの工夫で座席間隔980mmのまま回転可能とした。既に「本体部のみの回転」だったものに関してはモケットの張り替えのみ行われた。
空調機器は多雪地域・寒冷地を走行する事から冷房専用のAU82形となり屋根上の車体端部に設置し、暖房は電気ヒーターを別に使用した。発熱体には従来からのシーズ線ではなく、PTCサーミスタ(ポジスタ)を使用している。これは、0系のAU56・57 (ヒートポンプ式)では比較的温暖地の東海道・山陽でも暖房能力が不足気味であった事から変更された。
主速度計は0系が針が横に動くアナログ指針式であったが、本系列では、LEDランプが横に向かって点灯するバーグラフ式となった。0系と同じく右奥に故障した際に使用されるバックアップの補助速度計が配置されているが、補助速度計は格納式となっており、前方視野を妨げないよう常時使用しない場合においては収納され、必要な場合のみ横にある取出しハンドルを操作することで、バネの力で上昇する仕組みとなっている。
国鉄の車両では初めて、運転台にモニタ支援装置を装備した(単色プラズマキャラクタディスプレイ式)。この装置は9.6kbpsのFSK (Frequency Shift Keying) モデム伝送により、ドットマトリクスによる片仮名・アルファベット・数字のみを、8行×33文字(合計264文字を同時に表示可能)で各種情報を表示していた。たとえば走行中は、2行目に「ウンテンジョウタイ」、4行目に「TIME 00:00:00 キロ 12.2」、5行目に「SPEED 206 ノッチ B 3 」、6行目に「ATC 110 ジョウヨウ * 」7行目に「カイホウ」などのように表示されていた。
主回路制御は0系の低圧タップ制御に替えて、架線からの交流25kVを主変圧器の2次巻線を誘導障害を抑制する目的から不等6分割(1:1:2:2:2:2)し、それにサイリスタと呼ばれる半導体素子とダイオードを取付けたブリッジ(整流回路)を取付けて、6分割構成としたサイリスタ･ダイオード混合ブリッジとし、電圧比1の巻線のブリッジをサイリスタによる位相制御とし、他の巻線のブリッジはオン・オフ制御によるバーニア制御の位相制御とすることにより、2次巻線の6分割のブリッジを10分割のブリッジに相当する位相制御とし、それにより整流・制御された直流電源で主電動機を駆動するバーニア連続位相制御が採用されている。
MM'ユニットを採用し、M車(221形・225形)には主制御器と抵抗器が、M'車(222形・226形)には主変圧器・整流装置・補助電源装置・空気圧縮機・集電装置が搭載される。
主制御器は、電動カム軸式である CS47 を採用する。発電ブレーキにおいて抵抗器を使用したバーニアチョッパ制御が行われるため、転換カムと抵抗カムのほかにフリーホイールダイオードや過飽和変流器を搭載する。保守点検が必要となるカム接触器や電磁接触器を機器前面に、コイルや抵抗器を後面に配置し、重量は940kgである。
主変圧器は、送油風冷式外鉄形である TM202 を採用する。一次巻線は2,350kVA、主回路用の二次巻線は2,100kVA、補助電源回路用の三次巻線は250kVAの定格容量を備える。シリコーン油とポリアミド絶縁物を主体とする特別A種絶縁を採用することにより、TM201(0系)と比較して容量比で64%の小型・軽量化がなされ、ボディーマウント構造や耐寒性材料の採用により耐寒耐雪対策が図られている。また、点検する部品を車体の一側面に集中させて向けることで保守や点検を容易化を図り、ボディーマウント内の空気を冷却用として使用している。
主電動機は、直流直巻式電動機 MT201 を採用する。連続勾配や降雪時の走行抵抗増加対策で連続定格出力が 230kW に増強され、冷却方式を雪切り装置による他力通風方式に変更した。他力通風方式を採用することで冷却ファンが不要となり、スペースを活用して鉄心を20mm延長することで MT200B(0系)と同寸法ながら出力を向上させた。さらに、長さ68mmの長尺ブラシを採用して摩耗代を長くとり、軸受構造には第2グリース室を設けて潤滑寿命を長くすることで無保守走行距離の延長を図っている。
電動車台車はDT201、付随車台車はTR7002と呼称され、電動車は0系と同等のものを装着する。着雪による動作不良を防ぐために、バネ部分にカバーが装着されている。
ブレーキは、電動車では0系と同じく発電ブレーキを高速域での減速に使い、低速域では空圧油圧変換式ベンチレーテッド車輪ディスクブレーキを使用する。H編成組成時に新製された2階建て車両の248・249形は200系唯一の付随車であったが、同じく付随車2階建て車両を有していた100系とは異なり、渦電流ブレーキを設置していない。機械式ブレーキのみで減速するため、ディスクブレーキを車軸に2枚設置して、制動力負担を分散させている。
IS式軸箱支持装置、枕バネは0系と同様に採用された。
集電装置は0系から引き続き下枠交差型パンタグラフが採用された。PS201と呼称される。集電舟(架線と接触する部分)が可動式となった微動すり板を採用したことにより架線追従性が向上した。また、パンタグラフ電流回路にフェライトコアを装着することにより電波障害を大幅に低減した。さらに、降雪対策として押上げ力を5.5kgから7.5kgまで向上させた。
当初の200系の編成では0系の設計を踏襲し電動車の各ユニットごとに1基のパンタグラフが搭載されていたが、パンタグラフが多いことが走行時の騒音源となっていたため、車両間に特高圧引通線を引き通し、パンタグラフを上げないユニットには特高圧引通線からの架線電気を供給することにした。東北・上越新幹線はAT饋電方式を使用しており、BT饋電方式にはつきもののトロリー線に設けられたブースターセクションが無いため、ブースターセクション短絡によるトロリー線を流れる負荷電流短絡による破壊の心配が無く実施が可能であり、F・H・K編成では天井に這わせた高圧ケーブルによる特高圧引通線を車両に引き通し、各車両間をケーブルヘッドにより接続することによりパンタグラフの実使用数を削減することにした。0系とは違い、車両に設置されている空調室外機が車端部2箇所に集約されているため、200系ではこの様な引き通しが可能になった。なお使用しないパンタグラフの一部は、車体に搭載したまま折り畳んで予備として活用している。
この引き通し線は、新製時から引き通しがなされている1000番台車両の場合はすべて山側(列車を南北に延ばした際の西側)に設置された。しかし、新製後に改造して設置された0番台車両(E編成から改造されてF編成に編入されたものなど)のうち、225形などの奇数形式では引き通し線は海側(同、東側)に、226形などの偶数形式では山側に設置されている。
パンタグラフカバーは、常時使用のパンタグラフでは四方から囲む形で、予備のパンタグラフは車両サイドのカバーが省略されている。
本系列に属する各形式名とその車種は以下のとおり。
付随車である248形と249形以外は、奇数形式と偶数形式でペアを組んでMM'ユニットを構成する。
215形 (Ms)
グリーン席。偶数各形式とペアを組んで使用される。主制御器・抵抗器、電動発電機などを搭載する。
221形 (Mc)
普通席を備える制御電動車。偶数各形式とペアを組んで使用される。東京向き運転台、便所、洗面所、業務用室を備え、主制御器・抵抗器、電動発電機などを搭載する。ラウンドノーズとシャークノーズの先頭車形状が存在する。
222形 (M'c)
普通席を備える制御電動車。奇数各形式とペアを組んで使用される。八戸・新潟向き運転台を備え、集電装置・主変圧器・整流装置・空気圧縮機などを搭載する。先頭形状は221形と同じ。1991年以降、-25, 26, 30, 34, 35, 1001 - 1003, 1501 - 1510, 1512, 1515, 1517, 1518には400系もしくはE3系との併結用に分割・併合装置が先頭に納められている。
225形 (M, Mk)
普通席を備える中間電動車。偶数各形式とペアを組んで使用される。便所、洗面所を備え、主制御器・抵抗器、電動発電機などを搭載する。グリーン車215形を普通車化したものは、100番台を名乗る。車販準備室を備えている車両は400,1400番台を名乗り、略号も「M」ではなく、「Mk」とされた。
226形 (M')
普通席を備える中間電動車。奇数各形式とペアを組んで使用される。集電装置・主変圧器・整流装置・空気圧縮機などを搭載する。
237形 (Mb)
半室ビュフェを備える中間電動車。構成は0系の37形式に準じており便所、洗面所、身障者対応設備を備え、主制御器・抵抗器、電動発電機などを搭載する。37形式の相違点としてビュフェ内の速度計がデジタル化された。
248形 (T'sbd)
グリーン席とカフェテリアを併設する2階建て付随車。1階にカフェテリア、2階にグリーン席が設置された。249形とともに、200系唯一の普通鋼製の車体である。H編成でしか使用されなかったため、6両のみの製造にとどまった。
249形 (Tsd)
普通席とグリーン席を併設する2階建て付随車。1階には1人用グリーン個室が3室と2人用グリーン個室が1室、4人用普通個室が5室、2階はグリーン席が設置された。248形とともに、200系唯一の普通鋼製の車体である。H編成でしか使用されなかったため、6両のみの製造にとどまった。
この他、長期に渡る使用の過程で、運用の見直しなどにより以下の各形式について改造による番台区分が発生している。特に記載のない場合、普通車のシートピッチは980mmである。
215形 (Ms, Mhs)
普通車225形をグリーン車化したもの。当初は900番台 (901, 902) を名乗っていた。
普通車225形を半室グリーン車化したもの。シートピッチは、全席グリーン車と同じ1,160mmに統一。
グリーン車215形を半室グリーン車化したもの。シートピッチは、全席グリーン車と同じ1,160mmに統一。
221形 (Mc)
普通車225形を先頭車化したもの。先頭形状は100系に似たデザインで、窓枠の改造やシートピッチを1,040mmに拡大の上3列側の座席も回転可能にされた。
201 - 204はH編成に組み込まれ、車体側面にピンストライプが追加されていた。
222形 (M'c)
普通車226形を先頭車化したもの。先頭形状は100系に似たデザインで、窓枠の改造やシートピッチを1,040mmに拡大の上3列側の座席も回転可能にされた。
201 - 204はH編成に組み込まれ、車体側面にピンストライプが追加されていた。
225形
100番台 (Mcon)
225形400番台の車販準備室を車掌室に改造したもの。101 - 105の5両のみ改造。
110番台 (Mcon)
グリーン車215形を普通車化したもの。111の1両のみ改造。窓と座席の配置がずれている。
200番台 (Mpk)
ビュフェ車237形を普通車化した201 - 205の5両のみ改造。
210番台 (Mpk)
普通車225形に車販準備室、電話室、車椅子対応設備を設置した211の1両のみ改造。
450番台 (Mpk)
普通車225形0番台に車販準備室、電話室、車椅子対応設備の設置、シートピッチ拡大をしたもの。窓配置はシートピッチに合わせられている。451 - 453の3両のみ改造。
460番台 (Mpk)
普通車225形400,1400番台に電話室と車椅子対応設備の設置をしたもの。461 - 463の3両のみ改造。
470番台 (Mpk)
ビュフェ車237形を普通車化したもの。シートピッチを1,040mmに拡大。471 - 477の7両のみ改造。
480番台 (Mpk)
ビュフェ車237形を普通車化したもの。481,482の2両のみ改造。
490番台 (Mpk)
ビュフェ車237形を普通車化したもの。480番台の車両とは、車販準備室と業務用室の位置が異なる。491 - 507の17両のみ改造。
237形 (Mb)
普通車225形をビュフェ車化したもの。101, 102の2両のみ改造。当初は901, 902を名乗っていた。
200・2000番台(F・H編成)
1990年代後半に入ると多くの車両が耐用年数とされる15年を迎えていたが、経済情勢もあって全ての200系を短期間で置き換えるのは困難であった。そのため、1998年に10年程度の使用を考慮した延命工事の施工が発表された。1999年(平成11年)2月9日にリニューアルされたK47編成が公開され、翌3月29日に東北新幹線にて運用を開始。これを皮切りに、1999年度に4編成が、2000年度に4編成が、2001年度に3編成がE2系への置き換えと並行してK編成の一部について施工された。1999年12月のダイヤ改正以降は、上越新幹線での運用も開始された。工事内容は下記の通り。
普通車座席が既に回転可能なものになっている場合、モケットの変更のみ実施
室内は「自然をモチーフに暖かみのある空間をイメージするデザイン」を採用
モケットは豊かな自然、木々の葉や枝が織り成す様々な表情をイメージした、「春の新緑のグリーン」と、「秋の紅葉のオレンジ」を採用
いすの回転の当たりを避けるため窓下のFRP製パネルの中央部を凹ませた。
天井パネル・照明グローブ・腰板・床敷物などの内装を当時の新形式車両と同等の仕様に変更
便所が洋式・和式併設にされ、洗面所および便所手洗浄器をセンサー式に変更
運転台周辺を変更。
気流をスムーズに流すため屋根を曲面にして中央部を5cm高くした。
ワイパーを空気式2連から電気式1連に変更。気流の乱れを防ぐため立った位置で停止するようにした。
車体塗装はJR東日本の新幹線として統一したイメージとするために、ベースの色を最近の新形式車両と同様の「飛雲ホワイト」と「紫苑ブルー」のツートーンを基調に、境界部に200系を表す緑色の帯「緑の疾風」が入るカラーリングに変更
このリニューアルでは前面形状の変更を行っているが、新幹線電車でこの改造工事が行われたのは2020年現在に至るまで本形式のみである。なお、この工事実施による車両番号の変更は行われていない。
2004年(平成16年)10月23日の新潟県中越地震で脱線したK25編成(下記参照)は翌2005年(平成17年)3月25日付けで廃車された。同年10月19日、JR東日本では事故の教訓を残すため同編成の一部を福島県白河市の総合研修センター内に移設して静態保存すると発表。当初は先端部カバーが外された状態で新潟新幹線車両センターの車庫内に留置されていたが、2007年(平成19年)11月10日の新潟新幹線車両センター公開において、K25編成は編成順がばらばらになった状態で同センター内に露天で留置されていることが確認された。両先頭車のみ前面に養生シートがかかっているが、他の車両にはシートがなかった。2012年(平成24年)頃、1号車の221-1505を残して解体された。2013年(平成25年)9月に入ってから、福島県白河市の研修センターに移設された。
2007年(平成19年)5月9日に、K47編成がオリジナル塗装に復元されて出場した。なおF19編成の廃車回送と同じ日であり、厳密にはリバイバルではなくオリジナル塗装が消滅していないことになる。この編成を使用して、2012年6月23日に東北新幹線開業25周年記念列車「やまびこ」931号が大宮から盛岡まで、また、11月10日には上越新幹線で団体臨時列車の「あさひ」190号と臨時列車の「とき」25号が、さらに同月15日には同線の開業25周年記念として「とき」318号が運転された。通常時は他のK編成と共通運用に入り、定期列車に使用された。
2011年4月29日より、東北地方太平洋沖地震(東日本大震災)の復興支援スローガンである「がんばろう日本! がんばろう東北!」(10号車)「つなげよう日本」(1号車)のステッカーが貼られた。
12両編成、ラウンドノーズの前面形状。東北新幹線・上越新幹線開業に備えて投入された編成。210km/h走行対応。仙台第一新幹線運転所と新潟新幹線第一運転所にそれぞれ18編成ずつの計36編成(E1 - E36編成)が配置された。
1次車(1980/10 - 11・48両)
E1 - E4編成
2次車(1981/1 - 3・60両)
E5 - E9編成
3次車(1981/7 - 10・156両)
E10 - E22編成
4次車(1981/12 - 1982/3・84両)
E23 - E29編成
5次車(1982/3 - 8・84両)
E30 - E36編成
基本番台のE1 - E36編成は1980年(昭和55年)から1982年(昭和57年)までに432両製造された。
編成中に連結されている225形のうち、5号車には車販準備室を備える225形400番台の車両が連結された。
1983年(昭和58年)に製造された1000番台の6次車・E37 - E39編成は240km/h対応で、落成後すぐにF1 - F3編成に改番された。詳細はF編成を参照。
F編成登場後は240km/h対応ATC改造やブス引通しといった対応工事を施したうえで車両番号そのままにF編成化されたり、短編成化されたりしてG編成を組成した。
1991年5月9日 - 6月25日にかけて、7号車と11号車の入れ替えを実施。それ以後はグリーン車が11号車となった。これは同年6月20日の東京駅乗り入れ開始当時新幹線ホームが1面2線のみだったため、E・F編成での自由席の位置を東北新幹線(1 - 4号車)と上越新幹線(5 - 8号車)としたためである。
1993年(平成5年)9月にF編成組み換え改造が完了したことに伴い消滅した。
1983年(昭和58年)11月にデビュー。12両編成。240km/h走行対応。6 - 10次車グループの1000番台・1500番台で構成された。
6次車(1983/11 - 12・36両)
E37 - E39編成→F1 - F3編成
1000番台の最初のグループである6次車・E37 - E39編成は1983年(昭和58年)に36両製造され、年内にF1 - F3編成に改番された。
7次車(1984/6 - 11・132両)
F4 - F14編成
8次車(1984/11 - 1985/2・60両)
F15 - F19編成
9次車(1985/4・24両)
F20・F21編成
F4 - F21編成は上野延伸に伴う増発用として1984年(昭和59年)から1985年(昭和60年)までに216両製造された。7次車より先頭車(221・222形)の業務用室縮小により各車の定員が5名増加し、1500番台を名乗った。中間車は1000番台の続番とされた。
また、同時にE編成7本(E30 - E36)に240km/h対応を施してF編成(F51・F52・F61 - F65)に繰り入れられた。F61 - F65編成は当初ATC改造のみだったため、高圧引き通し工事終了後にF53 - F57編成に改番された。このあともE編成からF編成への改造が進み、最終的にはF1 - F21・F30 - F43・F51 - F59編成が揃った。
10次車(1987/3・4両)
221-2001・2002
222-2001・2002
1987年(昭和62年)3月、100系と同じシャークノーズの2000番台先頭車(10次車)が川崎重工業で4両製造され、F52・F58編成に組み込まれた。翌1988年には中間車を改造したシャークノーズの200番台先頭車2両がF42編成に組み込まれた。これら3編成にはピンストライプが入る塗装となった。
太字:新製車
「とき」用E編成の10両G編成化で生じた余剰車とF52編成からの先頭車両を組み込んでF66編成が組成された。F66編成のグリーン車とビュフェ車は225形普通車からの改造車215-102・237-102が組み込まれた。後にF59編成となり、さらにF91編成に改造された。詳細はF90 - F93編成を参照。
200番台先頭車はさらに6両改造され2階建て車両を12両製作し、1991年(平成3年)3月改正に合わせF42・F43・F52・F55・F57・F58編成から16両編成のH1 - H6編成6本が組成された。これら6編成はピンストライプが入る塗装としている。
1991年6月23日の東京駅乗り入れ時、同駅のホームが1面2線しかないことから、自由席を待つ乗客の列を分散させるため、上越新幹線「あさひ」の自由席を5 - 8号車に変更することとなり、同年5月9日 - 6月18日にかけて、7号車と11号車の入れ替えを実施。それ以後はグリーン車が11号車となった。
1992年までにG・K編成組成で先頭車両捻出のため、中間車6両をシャークノーズの200番台先頭車に改造しF5・F8・F40編成に組み込む。これら3編成は標準塗装である。
F編成は主に東京駅 - 盛岡駅間の「やまびこ」で使われていたが、H編成とともに2004年(平成16年)3月13日のダイヤ改正で定期運用を終了。その後臨時列車などに充当されることがあり、上越区間の「Maxとき・たにがわ」(E1系使用列車)の代走運用に入った事例もあった。
2007年(平成19年)まで新潟新幹線車両センターにDS-ATCを搭載するF19編成が残存していたが、同年3月25日に燕三条駅で開催された「さよなら200系F19編成展示会」を最後に運用を離脱し、5月9日に新幹線総合車両センターへ廃車回送され、5月11日に廃車、F編成は消滅した。
12両編成、ラウンドノーズの前面形状。240km/h走行対応。F17編成を改造して付番されたものである。車両番号に変化はない。
1998年(平成10年)2月の長野オリンピックの臨時輸送用に北陸新幹線(長野新幹線)乗り入れに対応するため、30‰急勾配登坂モーター、発電ブレーキ容量増大・電源周波数50Hz/60Hz切り替え装置を搭載したほか、装置の増加により重量が増したため、先頭車にあたる1・12号車の座席はE2系と同等の軽量のものに交換された。また市販の時刻表においては「200系車両で運転」の注釈があった。電源周波数切り替え装置は臨時輸送終了後の同年11月までに撤去され、軽井沢以西への乗り入れは不可能となった。
その後、編成としては2004年(平成16年)6月18日付けで廃車となった。
F90 - F93編成
12両編成、ラウンドノーズの前面形状。上越新幹線下り上毛高原駅 - 浦佐駅間で275km/h走行に対応するためにF54, F59, F14, F16編成を改造して付番されたものである。車両番号には変化はない。
具体的な改造内容は下記の通り。
72%弱め界磁回路の追加
概ね、210km/h以上の速度で弱め界磁制御が行われる
275km/hからの7ノッチフルブレーキによる抵抗器の温度上昇を防ぐため、ブレーキカム軸進段停止装置の追加
ブレーキ距離確保のために、ブレーキパターンを変更
222形運転台の計器板をデジタル化、信号「240」の「245」読み替え