国鉄80系電車
三島駅での構内転線作業に手間が掛かるが、客車列車でも機関車交換の手間は以前から存在していたことと全体的に比較的小改造で済むメリットがあった。
1,500 V電化区間で最高速度100km/h以上の性能の電車は、600V電化区間での全出力でも40 km/h程度の速度は確保できる。また当時の駿豆線は低規格で高速運転自体困難であり、その区間も20km足らずであった。東海道本線東京 - 三島間120kmで電車の性能を活かした高速運転が可能なら、全区間では在来客車列車より速度向上効果が見込めた。
結果的に補助電源系統のみを複電圧対応とする改造が一部車両に施工され、1950年10月からは本系列4両編成で、1952年3月からはサロ85形組み込みの5両編成による修善寺直通準急「あまぎ」「いでゆ」の運転が実施された。
三島での異電圧を伴う転線は、東海道本線・駿豆線間渡り線の短いデッドセクションを介在し、下り列車では以下の手順で行われた。
上り列車では上述逆手順で転線が行われたが、1M方式の旧形国電であったために可能な方法であった。この転線は1959年9月に駿豆線が直流1500 Vへ昇圧したため終了し、ほぼ同時期に湘南準急充当車両も153系へ置換えられた。
「湘南電車」と呼ばれる車両の初代に該当する。太平洋戦争後、東海道本線東京地区普通列車のラッシュ輸送対策として電気機関車が牽引する客車列車の運用置換えを目的に、当初から長大編成での組成を前提として開発・設計された。
これ以前、鉄道省や運輸省時代までの国有鉄道は、客車列車を輸送の本流として扱い、電車は大都市圏の短距離輸送に重点を置く補助的な存在と捉えていたが、日本国有鉄道(国鉄)の発足に伴い、100 kmを超える長距離輸送に本格投入した最初の電車であり、走行性能で電気機関車が牽引する客車列車を大きく凌駕し、居住性も大きく改善された。電車が長距離大量輸送に耐えうることを国鉄において実証し、その基本構想は後年の電車特急や東海道新幹線の実現にまで影響を及ぼした。
メカニズム面では基本的に国鉄が大正時代から蓄積してきた伝統的設計の流れを継承するが、内容は大幅な強化・刷新が図られ、1950年代に続いて開発された70系電車・72系電車全金属車体車とともに「国鉄における吊り掛け駆動方式旧形電車の集大成」と評すべき存在となった。
1950年(昭和25年)1月から1958年(昭和33年)4月までの8年間にわたり、大小の改良を重ねつつ合計652両が製造され、普通列車・準急列車用として本州各地の直流電化区間で広く運用されたが、1983年(昭和58年)までに営業運転を終了し、保存予定で車籍が残っていた1両を除いては1984年(昭和59年)に形式消滅した。
1949(昭和24)年度製造の初期形では設計開発が間に合わず、戦前から長らく国鉄標準機種であったCS5A電空カム軸式主制御器を暫定的に搭載した。
1951(昭和26)年度製造車からは、63系での試作開発結果を受けて開発されたCS10電動カム軸式主制御器に変更された。
CS10は、CS5に対して以下の相違点を有する。
1方向1回転式の電動カム軸化により直列・並列各2段ずつの多段化が実現。しかも電空カムでは必要であった星車などのカム軸回転停止機構が不要でノッチ飛び事故の発生を防止できた。
直並列切替時には主回路上に接触器を一旦挿入し、わたり動作中の電動機の引張力変化を最小限に抑制する橋絡渡りを導入。この結果切替ショックを大幅に軽減した。
CS5では焼損事故が発生した場合に発火による被害が制御器本体にまで及んでいた内蔵断流器をCB7あるいはCB7A遮断器として別筐体に格納するように変更。故障時の被害を最小限に抑えることが可能となった。
CS9AあるいはCS11界磁弱め接触器を付加し、高速域での速度性能向上に加え弱め界磁と起動減流抵抗による減流起動を組み合わせることで、衝動が小さくスムーズな起動を可能とした。
制御段数は直列7段・並列6段・並列弱め界磁1段で弱め界磁率は60%である。
さらに1952年(昭和27年)以降製造グループでは、並列弱め界磁段を2段構成とし、弱め界磁率を60%と75%の2段切り替えとした改良型のCS10Aに変更、高速域での走行特性が改善された。
クハ86形・クハ85形・クモユニ81形の主幹制御器(マスター・コントローラー)は、いずれもゼネラル・エレクトリック社製C36のデッドコピー品で、戦前より国鉄電車の標準機種であったMC1系のMC1Aを搭載する。
また電車特急計画(20系→151系)が具体化した段階で冷房装置の装備が決定したため、1957年8月にサロ85020に大井工場(現・東京総合車両センター)で屋根上に分散式冷房装置4基と床下に冷房用電源として容量18 kVAのMGを搭載する改造工事が施工され試験が行われた。
一時的な試験・サービスであるが、同車は国鉄電車として初の冷房車とされる。
当時の日本において斬新であったこの塗色は、「静岡県地方特産のミカンの実と葉にちなんだもの」と言われ、国鉄も後にはそのようにPRしている。しかし、実際にはアメリカのグレート・ノーザン鉄道の大陸横断列車「エンパイア・ビルダー」用車両の塗装にヒントを得て、警戒色も兼ねてこれに近い色合いを採用したことを開発に携わった国鉄技術者が証言している。
尚、湘南色及び同時期に明色化された横須賀線電車の塗色採用過程での試験塗装として、1949年末頃に横須賀線で運用されていた32系モハ32028を使用し、電気側側面を湘南色(本採用された色とは若干色調が異なる)、空気側側面と正面をスカ色に塗装した実車試験が実施され、同車は一般乗客から「お化け電車」とあだ名された。
当初は窓周りが比較的濃い朱色であったが、評判が悪かったためにみかん色に変更した。
「房総夏ダイヤ」の一環として
1964年に本系列6両編成による下り中野・上り新宿 - 館山間の臨時準急「白浜」が運転された。本列車は稲毛 - 館山間でDD13形ディーゼル機関車重連+電源車クハ16形の牽引による運転となった。 基本的に80系6両編成での運転であったが、1964年8月12日 - 8月14日にかけて、編成中のモハ80形一両に不具合が生じた為、代走としてモハ72形一両を組み込んだ珍しい混成編成で運転された。 1963年に運転された臨時準急「汐風」(中野 - 館山)の153系4両編成・機関車連解結千葉から変更。
その後は直通気動車列車の導入や路線電化の進展で発展的解消を遂げているが、本系列が中距離行楽列車などにも適した設備を備えていたことも含めて、この種の特殊な運用・改造・改良・試行錯誤は、後の技術蓄積や運用計画に大きな影響を与えた。
1951年(昭和26年)の関西急電向け並びに東京口のサロ85形増備。 屋根上通風機の形状を小型の片側開通・片側封鎖式に変更。通風機の角が今までの角型から丸形に変更 デッキ上にも小型の通風機を設置 クハ86形は86057以降、サハ87形は87041以降の台車をTR45に、サロ85形は85015以降の台車をTR45Aに変更 モハ80形は80091以降、台車をDT17に変更