新幹線0系電車
山陽新幹線新大阪 - 岡山間開業30周年を記念した0系「ひかり」が2002年3月16日に団体列車扱いで運行された。
R31編成が充当され、岡山 → 新大阪間を走行した(岡山9:55 → 新大阪11:00)。前頭部には記念イラストが描かれた。このR31編成は当時最後まで残った原色塗り分けの編成となったが、2003年10月9日に編成名削除となった。
編成定員503名
4両編成の3号車の半数がビュフェ車である37形式だったので、座席数が少しでも多い25形に順次置き換えられ、1998年秋には全6編成の3号車が25形売店車付きになった。また、先頭車の大窓車は徐々に小窓車に置き換えられ、最後の大窓車もQ2編成のみとなった。
2000年秋には先頭車が電動車である「グランドひかり」用100系V編成を短編成化した4両P編成3本(P1 - P3)が登場、Q編成はそれ以後P編成に置き換えられて行き、4両編成自体の運用も減少したため、Q5,Q6編成はR31として6両化が行なわれた。初期の大窓車は、2001年3月9日にQ2編成の車籍抹消をもってなくなった。他のQ編成は2001年10月1日ダイヤ改正で営業運転を終了し、廃車され、後に予備車として残っていたQ4編成も廃車となった。
なお、Q3編成は廃車後、新下関駅の保守基地に2000年12月1日に設置された新幹線乗務員訓練センターで教材として使われていた。詳細は後述。
Q編成は広島以西限定運用であった。
15-1028 - 1033
16-1028 - 1033
21-1028 - 1033
22-1028 - 1033
25-1058 - 1069
26-1055 - 1066・1258 - 1269
37-1053 - 1063
1・2次車置き換え用に11両6本、ビュフェ車5両が増備された。この増備で1・2次車は全て引退し、H1 - H30編成は全てNH編成となった。
変更点として26形に業務用室を設置され、行き先表示器の方向幕に「修学旅行」を追加する。
15-1040・1041
16-1034 - 1039
21-1040 - 1047
22-1040 - 1047
25-1082 - 1095・1201 - 1206・1401
26-1079 - 1094・1289 - 1303
37-1507 - 1519
3 - 5次車置換用。車掌室付25形1200番台と売店車25形1400番台が新登場し、将来の2+2化対応のため床構造を変更している。
かつて、新幹線の案内として、駅構内のピクトグラムとして0系を図案化した「新幹線マーク」が使用されていた。分割民営化後は100系を、さらに2000年代に入り700系(JR西日本においてはひかりレールスター)をモデルとしたマークへと変化していたが、遅くまで残っていたJR東日本管轄の東京駅丸の内口の看板においても2009年2月上旬より交換が開始された。また、ピクトグラムとしての用途ではないが、駅構内で0系の図案を起用した例もある。
16-57 - 64
21-67 - 72
22-67 - 72
25-133 - 144・227 - 232
26-133 - 144・333 - 340・342・344
35-133 - 144
正規「こだま」用編成12両4本と組替用12両2本を増備。組替用2編成(N14・H14編成)は1等車(グリーン車)16形を編成中に2両(4・8号車)組み込んだ状態で落成し、変則「こだま」編成の8号車26形と9次車の4号車16形を交換することで変則「こだま」編成 → 「ひかり」編成化を行っている。
改良点はパンタグラフの強度の向上、パンタ碍子の騒音低減、オルゴールの変更。
また主回路は4個直列2並列回路となっており、電動機の直並列制御は行わないが、変圧器の二次側の結線を和動と差動に切り替えることで制御段数を増やしている。また主平滑リアクトル・遮断器・逆転器・力行とブレーキの主回路切替用接触器を搭載する。電圧制御最終段における定格速度は167 km/h である。
さらに、発電ブレーキを付加しており、200 km/h 以上の高速域から機械的な車輪ディスクブレーキのみに頼って制動をかけるのでは、発熱や磨耗などの難点があるため、主電動機を発電機として作動させることで走行(運動)エネルギーを変換し、抵抗器で熱エネルギーとして発散させる方式である。特に高速域からのブレーキ時には効果的な手法で、在来線や私鉄向けなどで多くの実績がある。そのための抵抗器を搭載し、発電ブレーキの際は主回路が主回路切替用接触器により切替られて2群の主電動機4個直列接続による独立した発電ブレーキ回路が形成され、ブレーキ用の主制御器により17段階で調整できるようになっている。さらに、補助電源回路からの交流電源を専用の変圧器により降圧させ整流器で直流電源に変換し、主電動機の主界磁をあらかじめ励磁(予励)させることによりブレーキ電流の立上がりを早めている。発電ブレーキは50 km/h まで作動しそれ以下の速度になると空気ブレーキに自動的に切替わる制御となっていたが、この際の前後衝動が非常に大きく、立っている乗客がよろめくほどであったため、主制御器と抵抗器が変更された1000番台で改善が図られ、発電ブレーキの下限速度が30 km/hまで下げられた。
普通席(旧二等席)を備える制御電動車。36形を除く偶数各形式とペアを組んで使用される。博多向き運転台を備え、主制御器・抵抗器、電動発電機などを搭載する。側窓の大窓車は新大阪開業(1964年)から博多開業(1975年)にかけて143両製造されたが、当初の開通区間を達成した博多開業時より故障が目立ち、かつ劣勢化しはじめた初期の1次車の置き換えで登場した小窓車1000番台車によって1976年から廃車が始まり、さらにはメーカー都合などで当時製造が開始された200系と同じ接客設備と運転台開閉小窓が装備された改良型2000番台(1981年)も登場すると廃車が加速するが、編成単位で置き換えたのは最初の1000番台3編成だけで、以降は劣化した車両を置き換える方式のいわば車両単位に変わっている。この結果1000番台車は51両、2000番台は30両にとどまった。
15-1022 - 1027
16-1022 - 1027
21-1022 - 1027
22-1022 - 1027
25-1046 - 1057
26-1043 - 1054・1246 - 1257
37-1044 - 1052
1・2次車置き換え用に11両6本、ビュフェ車3両が増備された。主変圧器がTM201Aとなる。
16-70 - 75
21-78 - 85
22 -78 - 85
25-155 - 170・238 - 245・411 - 426
26-155 - 170・351・353・355 - 370
「こだま」編成組替用に売店車を2両組み込んだ編成を6本落成し、ビュフェ車2両組込編成の5号車ビュフェ車を売店車と交換。
また売店車を2両組み込んだ普通車のみ編成を2編成落成し、12両「ひかり」2編成、ビュフェ車2両組込「こだま」2編成と車両交換により、新正規「こだま」4編成、変則「こだま」2編成ができる。
変更点としては自動ドアのハンドルスイッチを廃止、ワイパー洗浄水噴射装置の追加、先頭車のみに残存していた列車番号・行先表示用札差の廃止。
指定席アコモ改善
1991年から1994年にかけてJR西日本は所有するNH編成について、指定席の回転を可能とし、リクライニング角度を拡大、さらにシートピッチの拡大(940 mm→980 mm)や内装化粧板の交換や床仕上げ材の変更などを実施する、といったメニューでのアコモ改善を行った。
このときは種車の旧番号ごとにそれぞれ0番台→3030番台、1000番台→5030番台、2000番台→7030番台へ改番した。しかし、これらの車両は、300系などの新型車両の急速な投入により、本来の投入目的であった「ひかり」運用への充当は短期間に終わり、そのまま「こだま運用」に転用されている。これと同種のアコモ改善は後年の「こだま」用編成のR編成の一部にも施された。
なお、これらの改良の際に0・1000番台からの改造車は座席交換と同時にシートピッチを拡大したため、窓とシートの位置がずれていた。
当初普通車はその銀色と青色のモケットを張っている転換式座席(W-12、W-70)だったが、14次車以降29次車までは同じW-12、W-70であるものの、背ずりを少し高くし、座面も2人または3人で一体だったのを1人ずつ独立したものに変更した(ただし13次車以前の座席をこの新仕様に交換することは見送られた)。
1981年以降の新造車両(2000番台)は、前年に落成した東北新幹線200系とほぼ同様のオレンジ基調のフリーストップタイプ・回転式簡易リクライニングシート(D-23、D-32)に変更、交換された。3列側は回転させるスペースがないため、一方向固定(1979年にH18編成のうちの2両で実施された集団見合型との比較アンケートの結果、集団離反型を採用)とされた。残存する在来車も順次同仕様に交換されたが、「こだま」用の編成に組み込まれた車両の中にはJR化後も廃車されるまで転換式のままだったものもある。
オリジナルの塗装は、車体がクリーム10号■、窓周りが青20号■の塗り分けだった。この青色塗装は、新幹線ブルーともいわれる。配色の由来は太平洋の青、航空機や青空など諸説あるが、JR東海の運営するリニア・鉄道館が保管していた旧国鉄の内部資料「東海道新幹線電車技術発達史」に記載のあることが判明し、それによれば、1962年(昭和37年)、国鉄や車両メーカーの担当者、外部の画家やグラフィックデザイナーらが参加した会合で配色が決定した際、卓上にあった煙草のハイライトのパッケージが議論の中で重要な役割を果たした。星晃へのインタビューによれば、塗色はパンアメリカン航空の旅客機の塗装と煙草のハイライトのパッケージを意識したものである。当初は部外委託委員会の検討結果から「アクリル樹脂エナメル塗装自然乾燥」で行われたがその後変更された。なお21-2は保存の際にこれに近い材料を用いて復元されている。1988年(昭和63年)に登場した「ウエストひかり」用車両は100系と似た窓下に子持ちラインを追加した塗装パターンを採用した。当初地色は他の0系同様のアイボリーであったが、その後1995年(平成7年)に100系の地色と同じ白3号となり、それ以外の車両も順次変更されている。
その後の塗装の変遷については「#JR西日本」および「引退に至る経過」の節で詳述する。
0系は、その人気ゆえに、映像作品にも数多く登場している。
16-2013 - 2016
21-2015 - 2017
22-2015 - 2017
25-2026 - 2035・2211 - 2213・2706 - 2711
26-2029 - 2034・2231 - 2243
37-2529 - 2535
6 - 10次車置換用。グリーン車16形の業務用室が乗務員室へ変更となる。
ちなみに、屋根のように見えるのは空調装置のアルミ製のキセ(カバー)であり、構体としての屋根はキセの内部、空調装置の下側にある。
ただし、JR西日本所属のNH82編成には例外的に特高圧引通し準備工事が施されており、0系では唯一屋根上にケーブルヘッドカバーを装着した車両が連結されるなど、外観に特徴があった。しかし、準備だけで結局特高圧引通しが行われることはなかった。
0系16両編成時は、8台ものパンタグラフを上げて走行していたが、風切りとスパーク(英語版)により、それらは非常に大きな騒音源となり、名古屋新幹線訴訟でも訴えられた。また、6両編成に短縮されてからもなお3台のパンタグラフを有しており、東海道・山陽新幹線の中では、1編成あたりの実使用パンタグラフが最も多い系列となっていた。100系は当初6台からパンタ半減工事にともなって3台(16両編成)もしくは2台(4・6両編成)に、300系は試作車が当初5台を装備して後に3台となり、更に量産車では途中から3台から2台に、それ以降の系列は、組成両数にかかわらず全て2台使用である。
集電装置には、小型化して空気抵抗を小さくするため、1959年(昭和34年)にクモヤ93000で現車による175 km/h 運転を含む実用試験を実施した上で、下枠交差型パンタグラフが初めて採用された。これも PS200形と、200が付番されている。在来線用のパンタグラフと比べて1/2の小型軽量化を実現しており、押上げばねに並列してオイルダンパを装備して、上下動共振時における振れ幅の増加を抑制している。集電舟は揚力の発生を抑えるため、舟体の断面を長方形として、210 km/h 運転時において押上力が増加する設計となっている。3次車新造以降の碍子は、絶縁性強化のため大型化された。この変更は1、2次車にも施された。
新幹線用車両の中で本系列のみが特高圧引通線を持たず、各ユニットに1基(16両編成では8基)のパンタグラフを装備する。以下にその理由を記す。
開業当時は送電方式にBT (Booster Transformer) き電方式が採用されていたため、特高圧引通線を装備した場合、ブースターセクションを特高圧引通線で短絡して帰線電流が吸い上げ不能となるばかりか、架線のほとんどの電流がパンタグラフと特高圧引通線を流れ、通過時に大きなアークが発生し、パンタグラフを損傷する危険があるため特高圧引通線を装備できなかった。