国鉄101系電車
103系冷房試作車の成功を受け、当時101系が主力だった中央線快速用として1972年(昭和47年)からAU75系列による冷房化が行われた。主に後期製造分が改造対象とされたが、翌1973年から103系冷房量産車が同線にも直接投入されたことや性能上の問題により少数に留まった。103系と違い、側面行先表示器は取り付けられていない。新宿 - 八王子・高尾間で京王線の特急と競合する関係から特別快速を中心にした運用に限定充当されたが、冷房改造による重量増により6M4Tでは各駅停車として運転されるダイヤに合わせることが性能上困難となるため、夏季以外も運用を限定した。なお、組成上の関係からクハ101形に冷房改造車は存在していない。また、クハ100形の冷房改造車はTR64形台車を履いた後期形のみであるほか、サハ100形は0番台2両のみが試作冷房改造車であった。
試作冷房改造車:1972年に改造された40両はクーラーが後位寄りに位置していること、冷房用電源として210 kVAのMGを1編成に2台搭載した5両給電方式であることが特徴である。なお、MGはクモハ・モハ100形に搭載されたが、後者は1編成に2両連結されているため冷房用MGありとMGなしが存在し、冷房用MGなしのモハ100形は基本的に付属編成に組み込まれた。そのため見かけは3+7編成であるが高圧三相引き通しが渡されているため、営業運転中は分割できなかった。
後年、試作冷房改造車は、大部分が中原電車区に集結し6両編成に組み換えられた。MGなしのモハ100形を組み込んだ編成は210 kVAのMG1台で6両に冷房電源を供給するよう組成したが、AU75の所要電力は35 kVAと計算されており、中央線快速では5両給電だった210 kVAのMGでも6両まで給電可能であった。
量産冷房改造車:1976年以降に改造された52両はクーラーが車体のほぼ中心に位置していること、冷房用電源が103系量産冷房車同様に160 kVAのMGとなりすべてのクモハ・モハ100形に装備されたことが試作冷房改造車と異なる。中央線快速のほか、中央・総武緩行線、南武線、片町線用としても改造された。
関東地区配置車は後にすべて中原電車区に集約されて南武線と鶴見線で使用された。また、片町線に配属された6連2本は同線の7連化に伴い非冷房車と混結の6M1Tになり、JR化後には6連化の上桜島線に転用された。これらの車両転配および車両需給の関係で、サハ101形の一部がサハ103形750番台に改造されている(後述)。101系冷房改造車は経年が比較的新しかったことから国鉄時代に廃車になった車両は皆無で、民営化の2年後である1989年に南武線で発生した踏切事故によりクハ100-91が101系冷房車で初の廃車になった。その後、首都圏のJR線の冷房化率がほぼ100 %になった1990年夏頃から老朽廃車が始まり、1992年5月までに全廃された。
なお、上記の車両とは別に南武支線用については分割民営化後の1989年に各車屋根上に設置したSIVを用いて給電するAU712での冷房改造が行われた。
1970年に大阪環状線の一部列車が8両編成化されることになったが、車両需給の関係から103系6両編成2本に101系が2両ずつ組み込まれることになり、サハ101-55・58とサハ100-55・58の4両を対象に103系との連結を可能とする改造工事が行われた。改造内容はジャンパ連結器のKE57形2本からKE70形1本への交換などである。後のサハ103形750番台への改造と異なり、車両番号や形式の変更は行われていない。
1979年度にジャンパ連結器が復元され、片町線へ転用された。
1986年(昭和61年)に横須賀線の末端区間である逗子 - 久里浜間の輸送力の適正化と高頻度運転化を図る案が持ち上がり、それへの対応のため、大船工場にて本系列1000番台2連を改装して登場したのが「シーサイドライナーヨコスカ」である。
当時この区間では日中は113系4両編成による逗子 - 久里浜間の折り返し運転のほか、東京方面から直通で11両編成による運行もあったが、比較的乗客が少なく不経済であった。そのため、この区間の合理化が計画され逗子 - 久里浜間の普通列車に101系の2・4両編成を投入し、逗子で東京方面行列車と接続させる案が考えられた。このための車両が「シーサイドライナーヨコスカ」である。塗色を白地に青・赤の帯に改め、ヘッドマーク取り付けなどを行う意欲的な計画だったものの、結局この案は実施されず、試験的に改造を施された車両も実際には運行されなかった。民営化のための車両数削減が原因ともされる。同編成はその後大船工場の入換車輛となっていた。当初は車籍を残していたが後に除籍、構内移動機械として存置していたが解体された。
現在もこの区間は113系時代と同様に、日中はE217系・E235系の4両編成による区間折り返し運転のほか、朝夕は東京方面から直通の11両編成を中心に運行されているが、近年土曜・休日の日中は11両編成を中心とした運用となっている。
編成:クモハ101-1015+クモハ100-1015
東京総合車両センター(旧・大井工場)の構内入換用に使用されていたクモニ13形を置き換えるため、1986年11月にクモハ100-802・クモハ101-170を改造した構内入換車で、「たんぽぽ」の愛称が付けられた。クモハ100-802は構内有効長の関係から車体を切り継ぎして全長を6 m縮め、2両で17 m級2両編成と同じ長さとした。軽量構造車体における、枕梁間の車体短縮は、ほとんど他に例を見ない注目すべき改造であったが、あまりその点では着目されなかった。構内入換車への転用にあたり移動機械扱いとなった。塗装は当初は茶色地に黄色帯であったが、のちに黄色地に青色帯に変更された。
21世紀にはいってモーターカーなどに役目を譲った後は、ほとんど稼動することなく他の保存車両とともにセンター内に留置されていたが、2008年11月に解体された。ちなみに、クモハ100-802は中央線101系さよなら運転に使用された車両で、車番が示すとおり低屋根車である。
←新宿 クモハ100-802+クモハ101-170 横浜→
(方向は便宜上、車号は元車号)
南武線の尻手 - 浜川崎間を結ぶ南武支線(浜川崎支線)では1988年3月にワンマン運転が開始されることになり、101系の2両編成3本にワンマン化改造が施工された。施工車はクモハ101-188・180・30、クモハ100-145・172・186の6両である。ワンマン化の際に塗装も変更され、クリーム1号をベースに青緑1号と緑2号の帯が入れられた。
1990年にはAU712形による冷房化改造も行われ、屋根上にAU712形冷房装置と冷房電源用SIVのSC24形が設置された。南武支線用ワンマン車はJRの101系として最後まで残ったグループであり、2003年11月に205系に置き換えられるまで運用された。
国鉄初の新性能電車であった101系では、以降に登場する新性能電車の開発にも繋がる試験が実施された。
登場して間もない1957年(昭和32年)10月に試作車4両(モハ90501、モハ90502、モハ90003、モハ90500)を用いて東海道本線(浜松 - 米原間)で高速度試験が実施された。試験車はDT21X台車の歯数比を3.95の高速型に変更し、モハ90502の台車のまくらばねをコイルばねからベローズ式空気ばねに変更したDT21Yに換装して乗り心地の比較検討も行われている。
この試験の成果により、国鉄初の特急形電車で後の国鉄特急形電車の礎となったモハ20系(称号改正に伴い151系)や新幹線電車の成功に大きく貢献した。また、この試験の際に切妻型ながら当時の国鉄車両における速度記録である135 km/hを記録した。なお、当時の狭軌の日本国内記録は小田急3000形の145 km/hで、国鉄車としては後にクモヤ93形が175 km/hを達成している。
大出力主電動機を搭載した新系列通勤型電車計画の一環として、1960年度に出力120 KWのMT909形主電動機が試作され、1961年1月にクモハ101-69とクモハ100-70によるユニットで試験が行われた。この試験結果は出力120 kWのMT54形主電動機の量産に反映されており、MT54形は通勤形電車では採用されなかったものの、近郊・急行・特急形電車の勾配線区向け出力増大車(115系・165系・181系など)に採用された。
1967年度には101系3両編成(クモハ101-69・モハ100-805・クハ100-18)の車内に電機子チョッパ制御の制御装置を搭載し、横須賀線で試験が行われた。
次世代近郊形電車用の制御方式として、1983年度にクモハ101-179・モハ100-228の2両に界磁添加励磁制御の制御装置を仮設して関西地区の東海道・山陽本線で現車試験が行われ、後の211系の開発に繋がった。翌1984年度にはクモハ101-60・モハ100-35を用いたVVVFインバータ制御の現車試験が東海道本線で行われた。
1986年度にはサハ101-1007に粘着係数を測定可能なすべり粘着試験台車TR910形を装着し、山手線、横須賀・総武快速線、飯田線などで試験が行われた。この試験結果を元に、クモニ83形800番台を改造したすべり粘着試験車クヤ497形が1987年3月に登場している。
1991年(平成3年)4月1日より同年10月31日まで、複線化により廃止となった外房線太東 - 長者町間の旧夷隅川橋梁上で行われ、同年1月20日に南武線本線でさよなら運転を行った編成からクハ101-77を抜いた5両が試験に使用された。
この試験は1986(昭和61)年12月28日に発生した「旧余部橋梁列車転落事故」の後に設置された「余部事故技術調査委員会」が、「横風による車両の空力特性は、車両形状のみならず橋梁などの路盤(軌道)形状にも依存する」と結論付けたことを受け、鉄道総合技術研究所(鉄道総研)が現車試験を行ったもので、「空気力」の変化を計測する機器をクモハ101-206に搭載し、自動で計測、記録が行われた。
国鉄本社が実施した従来車との比較では、登場当時は次のようになっている。この時は101系にT車を挟んだ編成との比較は発表されていない。
なお岡部によれば、当時よりこの他に導入路線である中央線では、10M編成での置き換えを実現するためには数10億円の変電設備増強費が必要と見積もられている。1958年(昭和33年)当時、101系による置き換えを考えていた中央線の運用車両数は437両で、1959年(昭和34年)に武蔵小金井への車庫設置を控えていたこともあり、増加傾向にあった。また、変電所の増設はイニシャルコストであるが、この時は電力費など固定費的な運用コストの比較は実施していない。72系を10Mにしても一定の時間短縮効果は得られるが、101系10Mは72、73、79系の6M4Tに比較し、加速で最高9秒、減速で最高11秒の短縮が見込まれていた。また開扉時には94 cmの片扉に比較し、130 cmの両扉は開閉時間で2秒、幅の拡大効果で乗降時間平均9秒程度、計10秒前後の短縮が可能であると見積もられている。特に、扉の効果は後述の加減速性能の低下した編成でも同様の効果を発揮するものであった。
101系の主電動機の熱問題は、同じMT46Aを用いた中・長距離電車でも発生していたが、常時使用で問題になる101系と違って中・長距離電車の場合は故障時に編成の一部の電動車をカットして走行していた。国鉄では1960年2月以降101系に代わる次期通勤電車の開発にかかっており、大出力の主電動機を用いて、電力消費量が増えた分を回生ブレーキによって補うことが考えられ、この2点に関する試験が行なわれた。その結果、中・長距離電車用には大出力主電動機MT54が採用されたが、次期通勤電車への採用は見送られた。出力増強の対になる回生ブレーキ試験の結果がかんばしくなく、加減速が頻繁な通勤電車で回生ブレーキを使わずに主電動機のみ増強した場合の必要電力の増大が許容できなかったため、以後の通勤電車は101系の出力増強形でなく経済性に特化した103系が用いられた。
電力回生ブレーキは1960年3月に101系910番台を製造し1960年6月 - 7月に試験を行った。主電動機増強試験は120 kWのMT909型試作電動機を101系に取り付けて1961年1月に実施し、その結果MT909は120 kWのMT54に発展していった。一方通勤形に対しては回生ブレーキを使わずに主電動機のみ増強した場合、一時間定格電流が360 Aになるため、当時の通勤各路線のピーク電流問題を考えると変電所の増強が必要になること、出力が増強されても山手線や京浜東北線などの通勤路線をMT比1:1で使用した場合のRMS電流が一時間定格電流の93 %に達し103系の78 %に対して負荷が大きいこと、出力アップにより消費電力量が増えるなどの問題があった。
RMS電流は、駅間距離が伸びて惰行時間が増えれば改善できるので、都心部の駅間の短い路線ではなく東海道山陽線などの駅間距離が長い路線であれば問題無く使うことができる。しかし、ラッシュ時の査定ではあるが駅間距離が比較的長い路線であっても、4 km程度までであれば101系のMT54取付形式よりも次期通勤電車として設計された103系の方が運転時間や消費電力量で有利である点が確認された。
試作車10両1本が1957年(昭和32年)に登場し、12月から営業運転を開始したが、すぐに使用電力の多さが問題になり、限流値の抑制により加速力を抑えて運転することになった。
応荷重装置を用い限流値を空車時350 A - 満車時480 Aにすることで乗車効率に関わりなく起動加速度を3.2 km/h/sとする運転方法は、5ユニットによるピーク電流が5,600 Aにも達することと、架線がシンプルカテナリーでありパンタグラフが2両に1つとなり集電量が増加したことによる架線温度上昇の問題が出たため全性能運転ができず、応荷重装置を未使用にして限流値を乗車効率に関わりなく280 A固定とすることで、ピーク電流を編成あたり3,650 Aに抑えて運転することになった。そのため起動加速度は乗客数によって変化した。
このため、全電動車編成でありながら付随車を従えて走る旧形電車と性能面では変わらなかった。翌1958年(昭和33年)3月に量産車が同じく全電動車10両で同線に投入されたが、試作車の投入時と状況は変わっておらず性能を十分に発揮できなかった。
10M・100 %乗車時の起動加速度は約2.2 km/h/sであり、旧形電車の6M4T・100 %乗車時の起動加速度は約2.0 km/h/sである。
当時は車両を作っても増発分で手いっぱいで老朽車の置き換えが滞っていた。編成全車が製造費用の高い動力車でありながら性能を殺して運転するのは非効率であることから、1958年11月より全電動車編成をやめ、中間に2両の付随車を入れた。付随車を入れた編成は限流値を350 A固定まで引き上げたが、動力車が減ったため起動加速度は全電動車時代と大きく変わっていない。このとき製造された付随車は将来的に電気設備などが増強された際に容易に電装改造ができるような構造としていたが、全電動車編成による高加減速高速性能という当初の思想は後退することになった。
電力設備が整っていないことによって性能を抑制せざるを得なかった101系だが、中央線の新性能化後は京浜東北線や山手線など他の通勤路線に順次投入することが考えられており、これらの路線の多くが8両編成であること、電気設備が中央線同様101系の全性能運転には耐えられないこと、車両製造費を抑制したいことなどから電動車と付随車を4両ずつ連結したMT比1:1で計画が進められたが試験の結果、主電動機の温度上昇の点でそれは困難であり、8両編成で運転する場合は電動車が6両必要となるが、電力設備の制約で限流値も抑えて中央線同様に性能を抑えざるをえず、車両製造コストとその効果を考えると非効率であるとの認識が広まった。
100 kWの主電動機を用い一時間定格電流300 Aに対して20 %ほど過負荷を掛けて起動している状況でMT比1:1にすることは主電動機の温度上昇が限界に達する可能性があった。さらにMT比1:1にすると加速度が旧形国電以下に落ちることから加速度を維持するために起動電流を多く流す必要があるが、主電動機の温度上昇問題もあり、どの程度まで過負荷にできるかは未知数であった。そこで1959年11月に営業列車を用いてMT比1:1とした場合の主電動機の温度上昇についての試験を行ったところ、MT比1:1で限流値350 Aの場合は閑散時もラッシュ時も限界温度以上の熱を持つことが判明した。
この結果、101系を4M4Tで使用することは、起動加速度を維持するどころか運転自体ができないと判断された。
さらに1959年頃より電動機の熱容量を机上で計算する方法としてRMS電流計算が用いられるようになったことで、これは主電動機にどの程度電流が流れるかを運転曲線から計算するため実車試験が不要で、多くのシミュレーションを事前にできることから急速に普及し、これに関連して速度定数査定基準規程にも主電動機の温度上昇の限度としてRMS電流値が一時間定格電流の80 %以下でなければならないことが規定された。
この結果、101系を全電動車編成として使うことを想定して仕様が決定されたMT46Aは、単体では定格速度が高いことから起動加速度が低くなり、6M4Tで2.0 km/h/s程度の加速度を得るにも過負荷電流を流さなければならなくなった。力行率を低くしなければ主電動機の熱容量不足に陥ることを意味し、惰行の少ない高速運転や駅間距離の短い線区などの使用には適さなくなった。また、熱容量の問題から編成は電動車2両に対して付随車1両連結までを基本としたが、7両編成では4M3T、10両編成では6M4Tまでが許容範囲とされた。
主電動機の熱容量問題を踏まえ、国鉄運転局では1959年末には次期通勤電車の必要を説いており、1960年2月には「通勤電車の問題点」という小冊子をまとめている。汎用的通勤電車として101系が使えないことが明確になったことから、どのような線区でも設備投資を増強せず使用でき、車両制作費の面でも経済的なMT比1:1編成が可能な標準型通勤電車(後の103系)の開発を始めていく。その間も101系による通勤輸送増強は続けられ、1959年の主電動機の熱容量試験を受けて101系を8M2Tからさらに付随車の数を増やし6M4Tとして中央線で使用することで車両投入費を抑制することを計画、1960年末には新性能化を完了する。また、このとき新たに製造された制御車およびMG・CP付きの付随車も1958年に登場した付随車同様、容易に電装改造ができるようになっていた。
この1960年度新性能化達成の際には、基本編成8両と付属編成2両の組み替えが発生することになった。基本編成を4M4Tにするのは試験結果から不可能であり、基本編成と付属編成の両数を変えるしか無い。しかし、当時はラッシュ後の日中には基本編成のみの8両での運転が多くあり、基本編成を4M3Tの7両とし付属編成を2M1Tとした場合は日中の輸送力が1両分減ることになる。
そこで、この件に関して当時の中央線の所轄局である東京鉄道管理局に運転計画を検討させ、基本編成の7両編成化による6M4T化での運用は可能であるとの結論から中央線編成を6M4T化することになった(1960年11月21日改正から開始、1961年10月改正で完了)。また、全電動車編成から付随車を2両挿入した時と同様に、電動車が減ったことにより限流値を380 A固定に引き上げ、加速度はほぼ2 km/h/sと実用上問題ないレベルとした。
101系が通勤輸送を改善する最善手にならないことは明らかではあったが、次期通勤電車の設計には回生ブレーキなどの試験結果なども待つ必要があり、当面は101系による増備を続ける必要があった。1960年からは大阪環状線に、1961年からは山手線にそれぞれ投入され、大阪環状線は4M2T編成、山手線は20 m車7両が最大編成であったことから4M3Tで投入される。なお、山手線には後の総武・中央緩行への転用を前提とし、その所要数を超えない範囲で投入された。
しかし、シミュレートの結果、熱容量的に山手線のように駅間距離が短いとRMS電流が大きくなることと、ピーク電流が3,000 Aに制限されていたことから、限流値を300 Aに下げ、電気ブレーキも使わない運転方法をとらざるを得ず、その結果、当時走っていた旧形国電編成よりも山手線一周の運転時間が伸びるという逆転現象も発生した。後にホーム延伸と変電所増強により、6M1T編成を経て6M2T編成となり、加速度の問題は部分的に解消されたが、電動車の比率の高さのために不経済さは一層際立った。
1963年、新形車両として103系が登場した。電動機には、高速性能よりも加速性能と電力の経済性を重視して、低回転型でより出力の大きいMT55形モーターを採用、MT比1:1と経済的な編成が組めかつ低い限流値でも101系6M4T編成並みの起動加速度を確保した。山手線には1963年からこれをウグイス色の塗色で投入して、101系は1964年から中央・総武緩行線に黄色の塗色のまま転出した。その後、101系は全電動車方式が放棄されたため、1963年度の増備車以降は付随車・制御車の電装準備工事は廃止され、サハ100形は製造中止となった。さらに1965年度の増備車からは台車も完全な付随台車(TR64形)となっている。
本来、中央線用として500両程度作ればよかった101系の製造が完全に打ち切られたのは、103系の製造開始から6年が経過した1969年(昭和44年)であった(電動車が1966年、付随車が1969年)。これは山手線から総武緩行線に101系を転用する際に編成両数の違いから中間に制御車2両を組み込む必要が生じたことと、大阪環状線など一部の増備に際して形式統一の見地から新造車が必要となったためである(大阪環状線への103系投入は1969年の暮れ以降)。また、一部には151系の181系化改造によって余剰となったMT46A形主電動機が流用された。その結果、製造両数は1,535両に及び、国鉄電車としては103系、0系、113系、115系に継ぐ第5位の大量生産車であるが、1,000両近くが101系の性能に適さない路線で使用された。また、6M4Tでの運転自体も性能ギリギリだったことから冷房化改造も満足にできないなどの弊害があり、103系の設計の間に101系を投入せざるを得なかった総武線は冷房化率を上げることが困難であった。
最初の投入線区である中央線快速での運用を終了したのは、201系量産開始後の1985年(昭和60年)3月14日のダイヤ改正である。
101系は、起動時の加速度は103系に劣ったものの、ブレーキの応答性も高く、減速時の扱いは103系よりも良いといわれていた。なお、101系と103系が混運用する場合は、101系の走行性能に合わせる形で103系の限流値を落とすことで使用していた。応荷重装置を使う場合の103系冷房車の空車時の限流値は300 Aだが、中央線の103系は応荷重装置を使わず、空車以下の290 Aに限流値を固定して使っていたので、加減速ともに悪かった。これは中央線だけでなく101系が先に入った路線に共通している措置であり、運転士の体験談などは性能を落とした103系との比較である点は注意が必要である。なお、力行ノッチ曲線で見る限り103系の100 km/h時の引張力はユニットあたり約1,900 kgfで101系の約1,300 kgfよりも大きく高速でも103系の加速力の方が高い。
101系は電動車が1966年(昭和41年)、付随車が1969年(昭和44年)まで製造された。首都圏では山手線・京浜東北線・中央線快速・青梅線・五日市線・武蔵野線で使用され、近畿圏では1960年に城東線(後の大阪環状線)に、1973年には関西本線の奈良駅以西電化時に、1976年には片町線に投入された。
1979年(昭和54年)までは事故以外の廃車はなかったが、同年に201系の試作車が中央線快速に登場したことから同線を皮切りに老朽化に伴う廃車が始まった。大半は国鉄時代に廃車または他区への転属によって姿を消し、関西地区では関東地区よりハイペースで103系への改造や廃車による撤退が進められた。なお、国鉄時代の廃車はすべて非冷房車で、冷房改造車は103系750番台に改造された車両を含めてすべてJRに継承されている。
101系の総製造数1,535両のうち、JRに継承されたのは224両であった。
東日本旅客鉄道(JR東日本)には210両が継承された。中央・総武緩行線・南武線・鶴見線で運用され、このうち南武線のみ冷房車が含まれていた。しかし、民営化後間もなくこれらの各線から次々と撤退し、1992年(平成4年)以降は南武線の浜川崎駅 - 尻手駅間(南武支線)の2両編成3本(6両)のみとなっていた。南武支線はJRグループ最後の101系運用線区となっていたが、2003年に運用を終了した。
西日本旅客鉄道(JR西日本)には片町線の14両(うち冷房車8両)が継承された。編成はMM'×2が中央・総武緩行線からの転入車(非冷房でT車代用として使用)で他は大阪環状線からの転入車であった。1989年には最後まで残った片町線の2編成が桜島線へ転用されたが、1991年4月の大阪環状線開業30周年イベントによる「歴史電車」の運転を最後に運用を終了した。
101系は中央線・大阪環状線・山手線・総武線を中心に増備されたが、電動機の熱容量問題から駅間距離の短い路線での使用は不利な状況で、比較的どのような路線でも使える103系が製造され始めると、101系にとって一番条件に合わない山手線から撤退する。ここでは、時系列的に各路線への進出を見ていくことにする。
中央線快速は国鉄初の新性能電車であるモハ90系の最初の投入線区であり、1957年12月より中央本線の急行電車としてモハ90系試作車の営業運転が開始された。塗装はオレンジバーミリオン(朱色1号)となり、この塗装は後の103系、201系の車体色やE233系の帯色にも継承された。モハ90系は1958年3月より量産車の投入を開始して、増備が続けられた。
当初の編成は基本8両編成と付属2両編成で、最大10両編成の全電動車による運転が計画されていた。しかし全電動車10両編成では変電所の許容量を超えるため、試作車の運転開始直後から限流値を280 Aほどに抑えられたとされており、当初より本来の加速性能を落として運用する状況にあった。その後の性能試験の結果、モハ90系統一までは暫定的に基本編成に付随車2両を挟んだ6M2Tの8両編成で増備されることになり、将来の電動車化を考慮した付随車としてサハ98形が登場している。
1959年6月の形式称号変更により、モハ90形・サハ98形は101系と呼ばれるようになった。1959年11月のダイヤ改正では101系8両基本編成の青梅線乗り入れが開始されたが、変電所容量の関係で青梅線内では電動車1ユニットを無動力として4M4Tで運転された。
101系は10両編成で8M2Tの高い電動車比率であり、付随車も将来の電動車化が想定されていた。しかし電動車の新造費用は付随車よりも約1,000万円高く、国鉄の限られた予算の中で電動車の多い101系を増備するのは割高で大きな負担となった。将来的に101系に統一されても変電所の増強など多大な投資が必要で、将来の輸送量増加にも見合わないことが分かり、国鉄では101系の電動車比率を下げることが検討されるようになった。101系の主電動機性能では4M3Tが限界とされたため、10両編成で6M4Tとなるよう基本編成が4M3Tの7両、付属編成が2M1Tの3両となる編成への組み換えが1960年に行われた。中央線急行電車は1960年に101系で統一された。