国鉄103系電車
台車は試作車の実績を踏まえた改良が行われ、電動台車がDT33に、付随台車がTR201にそれぞれ変更された。ブレーキは試作車では発電ブレーキ優先の構造であったが、ブレーキ距離が長くなり空転も頻発したため、101系と同じく発電ブレーキ・空気ブレーキを併用する方式に変更された。空気圧縮機は試作車で試用された2種類のうち、歯車直結式のMH113-C2000Mに統一された。
前照灯は、101系と同じく250 Wの白熱灯1灯が装備された。白熱灯は1970年(昭和45年)までに製造された先頭車(クハ103-1 - 179・500番台・900番台全車・クモハ103-1 - 155)に採用されている。
1967年10月以降に製造された「昭和42年度本予算車」から、客用ドアがステンレス製に変更されており、それ以前に製造された鋼製ドア車もステンレス製のものに交換されたが、改造工場・時期によって窓の支持にHゴムを使用したタイプと押え金具を使用したタイプがあり、併用車両も存在している。
クモハ103-127
モハ103-82
モハ102-273
クハ103-6
サハ103-25
1990年代末から2000年代に入ると、103系は故障が頻発するようになった。1998年より209系500番台が投入され、103系の置き換えが開始された。1999年には209系950番台が投入され、2000年からはE231系による置き換えが進められた(209系950番台はE231系900番台に改番)。これにより、中央・総武緩行線の103系は2001年3月に撤退した。
営団地下鉄東西線への直通運用では、1971年に301系の増備車として103系1200番台が投入された。塗装はグレーに黄帯であったが、1988年の東中野事故後に205系との誤乗防止で黄帯が青帯に変更された。その後は1200番台・301系の冷房化改造に伴う予備車として常磐快速線の1000番台1編成10両が投入され、1991年には東西線直通10両編成化により余剰となった1200番台12両が常磐快速線に転出した。
E231系800番台の投入に伴い、地下鉄東西線直通の103系は301系とともに2003年に運用を終了した。
1989年に103系の6両編成2本が淀川電車区に転出し、101系6両編成2本が淀川電車区より転入した。101系は桜島線での運用を再開したが、101系の営業運転は1991年3月13日をもって終了した。
1995年には8両編成1本が体質改善40N工事のプロトタイプ車として投入され、1995年4月8日より営業運転を開始した。他の車両に対しても翌1996年度より改造が開始されている。2002年度以降は工事内容を簡素化した体質改善30N工事に移行した。
2001年、大阪市此花区にテーマパーク「ユニバーサル・スタジオ・ジャパン」(USJ)が開業するのに伴い、桜島線ではユニバーサルシティ駅の開業とともに、西九条 - 桜島間に「JRゆめ咲線」の路線愛称が付与された。大阪環状線と桜島線の直通運転が実施されたほか、103系のうち桜島線内折返しの6両編成4本を体質改善40N車に揃えた(2本は日根野・宮原・奈良から転入)上で、USJのアトラクションにちなんだラッピングが施工された。生え抜き車からは2本が「パワーオブハリウッド号」と「アメリカの街並み風景号(後のスパイダーマン号)」となった。
2001年7月1日の山陽本線兵庫 - 和田岬間(和田岬線)の電化用として、森ノ宮区の8両編成1本が6両編成に短縮され、2001年6月21日付で網干総合車両所明石支所へ転出した。
1987年7月1日に123系クモハ123-5・6が羽衣線に投入されると、日中はクモハ123形のみ、朝ラッシュ時にはクハ103-194を連結した3両編成での運転が行われた。クモハ123 + クモハ123 + クハ103という編成で、始発から朝ラッシュ時は3両編成、日中は1両、夕ラッシュ以後は2両編成という柔軟な運用になった。
羽衣線では1989年10月20日から車内での運賃収受のないワンマン運転を103系で開始され、123系2両とともにワンマン化改造が行われた。
1994年の紀勢本線紀伊田辺駅・周参見駅への延長運転に備えて、4両編成4本にATS-SWが設置され、識別のため前面に白帯が設けられた。後にATS-SWが対象全編成に設置されたため区別が不要になり、白帯は1999年度から2003年度にかけて撤去された。
1995年1月の阪神・淡路大震災後は先頭車が必要になったため、クハ103-194を他線区に転用する代わりに森ノ宮区のサハ103-758をワンマン化改造してクモハ123形2両の中間に組み込んだ。クモハ123-5・6は1995年に宇野線のクモハ84形置き換えのため岡山電車区へ転出し、羽衣線は103系による終日3両編成での運転に戻った。
2001年にはUSJの開業に伴い、6両編成1本が森ノ宮へ転属され、同車は「ユニバーサルグローブ号(後のセサミストリート号)」となった。
103系は国鉄の汎用的通勤形電車として設計されたため、主に比較的駅間が短く運転速度の低い線区で使用することを前提として設計されたが、週末などの臨時電車運転を考慮して主電動機の界磁を35 %まで弱めて高速特性を近郊形電車の111系並に設定している。設計当時多くの路線で最高速度が95 km/hであったこともあり、よほど特殊な線区以外では高速運転をする機会はなかったが、大量に製造されるうちに、駅間距離が長い路線やブレーキ初速度の高い路線などにも投入された結果、高速性能を求められるケースも増え、加速性能では分流抵抗による弱め界磁率の誤差などを修正する小改造を、高速域からの電気ブレーキ性能では過電圧対策などを施した車両も存在した。
なお、最初の投入先が山手線であったことから駅間距離が短い山手線専用形式と言われたこともあったが、当時の関係者によって完全に否定されている。最高速度は100 km/hとなっているが、MT比1:1では90 km/hを超えると加速余力は少なく95 km/h程度である。
2002年度以降、新車投入ペースが速まり本系列の車齢も高まったことから、内容が製造後30年程度まで使える程度に縮小された。直接保守面・接客面への影響が少ない外装の改造は大幅に簡略化され、体質改善40Nに比べて側扉・側窓・屋根雨樋などが原形のままとされた。主な修繕内容は、車体腐食部の修繕、化粧板の交換、つり革の増設、荷棚の交換に留めている。この形態にはサハ103形、クモハ103形は存在しない。
2002年9月13日付けで竣工した奈良電車区所属のクハ103-797 + モハ103-494 + モハ102-650の3両が初の30N体質改善車となった。その後も、1973年以降に製造された車両のうち、延命工事を含む上述5種類の更新未施工のクハ103形とMM'ユニットが施工対象とされた。2005年3月までに2両(モハ103-405 + モハ102-561)を除く全車両に施工された。
体質改善30N車(低運転台)
体質改善30N車車内原型窓・照明カバー省略以外は40N車に準ずる
JR東日本では、前述した訓練車のほか廃車となった車両を改造して訓練機械としたものが存在する。こちらは機械扱いであることから車籍はない。老朽化が進み、非冷房であった101系改造の訓練機械を置き換えるため、1996年3月に東京・大宮総合訓練センター(大宮総合車両センター東大宮センター構内)へ投入された。改造種車となったのは元豊田電車区所属のクモハ103-100 + モハ102-224である。2両編成とするために、モハ102については同じく廃車となった浦和電車区のクハ103-332の前頭部を利用して先頭車化されている。塗装はクリーム色に黄緑色の帯を配し、前面窓の周囲は黒色に塗られている。 車端部は訓練教官が着席する指令室を設置し、各運転台へはテレビカメラを設置している。保安装置については、クモハ103-100側がATS-PおよびATS-SN、モハ102-224側がATC(模擬装置)とATS-SNを装備している。2008年に209系改造の訓練機械に置き換えられ、その後解体された。
2004年12月19日の加古川線の電化に合わせて、103系のワンマン化改造車3550番台の2両編成8本が125系新造車4両とともに投入され、厄神駅に隣接する加古川鉄道部に配置された。3550番台は体質改善40N工事済の0番台中間電動車ユニットの先頭車化改造車であり、森ノ宮電車区や奈良電車区からの転入である。加古川鉄道部は2009年7月に網干総合車両所の加古川派出所となった。車体塗装はエメラルドグリーン(青緑1号)。
103系の定期運用区間は加古川 - 西脇市間であり、西脇市 - 谷川間の定期運用は125系のみである。103系は通勤通学時間帯を中心に運用され、日中は125系単行が主体となっている。西脇市 - 谷川間では125系の代走として使用されたことがあるほか、団体臨時列車「歌声列車」として入線した実績がある。
2004年の電化当時より、103系の4編成で西脇市出身の美術家、横尾忠則によるデザインのラッピングが行われ、2012年まで運転された。
2020年(令和2年)現在、運行中の103系エメラルドグリーン色(青緑1号)車両の唯一の配置線区となっている。
1985年9月30日に大宮 - 赤羽 - 池袋間の運転系統として開業した埼京線では、開業時より103系が投入された。山手線や赤羽線で使用されていた車両から捻出され、川越線内に新設された川越電車区に配置された。大宮 - 川越間では川越線に乗り入れている。1986年には山手貨物線の線路への乗り入れにより新宿まで延伸された。
しかし騒音問題が発生した為、1989年より205系の投入による置き換えが開始され、1990年12月10日で205系に統一、103系の埼京線での運用は終了した。
103系をベースにしていくつかの車両試験がおこなわれた。
モハ102-387・388・397・398→クハ103-2501 - 2504
1985年9月から1986年9月まで山手線の103系と205系それぞれ1編成に積算電力計を設置し、実車による消費電力量調査を行っている。力行時の効果は205系が軽量ステンレス車体やボルスタレス台車などの採用で編成あたり65トン軽いという要素があり、補機については103系が主抵抗器の強制冷却用ブロアモーターがあること、冷房装置が205系の省エネタイプのAU75Gに比べて古いタイプであることなどによる差も含んだデータとなっている。回生率などのデータはその路線での運転方法と綿密な関連があるので、このデータはあくまでも山手線のものである。
内壁も張替が行われ、先頭車にはゴミ箱も設置された(のちに撤去)。
最終投入車で1994年投入のRM-155編成は、首都圏で更新済みであったことなどから工事が簡略化され、ユニット窓化と客用引戸の交換が省略された。
1998年には、105系の置き換えのため、車両更新工事施工済みの4両編成2本(RT-299・371編成)が京浜東北線より追加転入した。先頭車は高運転台のATC車、中間車は非ユニット窓車であり、この編成も窓とドアの交換が省略された。先頭車はATC機器の撤去と戸袋窓の設置、前面のステンレス飾帯の撤去が行われている。塗装もこの高運転台車編成で白にコバルトブルーを配した「SENSEKI LINE色」に変更され、のちに従来車も変更されている。
のちにRT-105・107・131・235編成ではモハ103形に霜取り用のパンタグラフが増設され2基搭載となり、2000年には扇風機やベンチレーターの撤去も施工された。
2002年より205系3100番台への置換えが開始され、103系は2004年7月までに運用を終了し、RT-235編成を除く17編成が廃車・解体された。RT-235編成は2007年に仙石線での運用を再開し、2009年まで運用された。
103系は1編成のみのため、検査等の場合は他形式による代走となる。当初の代走編成は201系と207系が使用されたが、201系の京阪神地区撤退後は207系で運用されている。車内広告の掲出は行われていない。
明石支所の103系はR1編成のみであったが、2017年10月13日付で吹田総合車両所日根野支所より元HK607編成(クハ103-837ほか6両編成)が転入し、R2編成となった。両端の先頭車は高運転台の体質改善40N車、中間車4両は体質改善30N車であった。R2編成は転属後、営業運転に入ることは一度もなく、2018年2月14日に吹田総合車両所本所へ回送され、翌2月15日付で廃車となった。
2020年1月に検査出場したR1編成は、床下が台車のみグレーに塗装された。
103系のスカイブルー色(青22号)および基本番台最後の定期運用となってていたが、2023年3月18日の運行をもって207系に置き換えられ運行を終了した。
1995年の阪神・淡路大震災の後、クハ103-194はJR神戸線の応援編成として貸し出され、代替として大阪環状線で使用されたサハ103-758に朱色のままワンマン化改造を施工し、クモハ123形2両で挟んだ3両編成で運用された。応援運用を終えたクハ103-194は、事故廃車となったクハ103-839の補充として福知山線に転出し、塗装もカナリア色に変更されたが、前面行先表示機が手動であるなど異端な存在であったことから、1997年9月1日に、播但線用3500番台への運転台部品供出のために廃車された。
1995年(平成7年)、クモハ123形2両はクモハ84形置き換えのため岡山電車区に転出し、交代でワンマン化改造を施工した103系3両編成(クモハ103-23 + モハ102-105 + クハ103-26)が投入された。2007年(平成19年)には2編成(クモハ103-2503 + モハ102-396 + クハ103-162・クモハ103-2504 + モハ102-451 + クハ103-192)にワンマン化改造が施工され、1989年と1995年にワンマン化改造された2編成は廃車となった。
1972年6月23日、日暮里駅で京浜東北線の北行電車に山手線の内回り電車が追突する事故が発生した。これを契機に山手線と京浜東北線の保安装置のATC化が決定し、1974年より先頭車のATC対応車への置き換えが開始された。1981年12月6日より山手線・赤羽線のATC運転が開始されている。
1983年からは赤羽線の8両編成に2両を増結し、10両編成での運転が開始された。1984年2月1日のダイヤ改正で増備された1編成10両は、電動車ユニットに103系最終増備車の2ユニットと福知山線6両編成の4両編成短縮化で捻出された1ユニットが組み込まれたほか、先頭クハは中央・総武緩行線から転入の非ATC車がATC車に改造された。
1985年3月より山手線への205系の投入が開始され、103系は置き換えの対象となった。1985年9月には埼京線が開業し、赤羽線区間も埼京線の系統に組み込まれるとともに、山手線・赤羽線から捻出された103系は埼京線用として川越電車区に転出した。
1985年11月には品川電車区が山手電車区に名称変更され、1986年には池袋電車区の車両も転入して山手線の全車が山手電車区へ集中配置となった。
1987年の国鉄分割民営化により、山手線用の103系は10両編成20本の210両がJR東日本へ継承された。民営化直後の1987年4月11日と12日には、JR東日本の103系5色を2両ずつ組み込んだ10両編成による「JRおもしろ電車」が山手線で運転された。
分割民営化後も引き続き205系への置き換えが実施された。1988年6月26日にさよなら運転が行われ、103系の山手線での運転は終了した。