国鉄415系電車
常磐線・水戸線で鋼製車と共通運用されていたが、2005年(平成17年)7月9日のダイヤ改正で2階建試作車のクハ415-1901が定期運用から離脱。同車は勝田車両センター内で留置後、2006年3月10日に郡山総合車両センターへ回送され、翌11日付で廃車。同年6月12日から14日にかけて解体された。
2007年3月18日のダイヤ改正で上野口の中距離電車は最高速度130 km/hでの運転へ移行し、それに伴いグリーン車を連結したE531系に統一されたため、普通鋼製車は全車両が運用から離脱した。本番台区分に関しても常磐線での運用区間が友部 - 原ノ町間に短縮したほか、以下の車両が2009年度上半期までに余剰廃車となった。
このうちK525編成の4両は、500・600番台2編成とともにJR九州へ譲渡された(詳細は後述)。
2014年12月よりE531系付属編成増備により以下の勝田車両センター配置車が廃車となった。
2016年3月26日ダイヤ改正では勝田車両センターに配置されていた11編成44両が、E531系3000番台置換えにより常磐線及び水戸線での定期運用を終了し、同年6月25日の「ありがとう415系号」を最後にJR東日本での営業運転を終了した。2017年11月16日付でK543編成が廃車されたことにより、JR東日本では形式消滅となった。
分割民営化時には、鋼製車同様にJR東日本とJR九州に継承。さらにJR東日本では1991年までに4両編成x13本を増備した。JR化後の増備車では以下のような変更点がある。
乗務員室背面仕切窓の拡大と車内放送用スピーカーを変更(前述)。
車内の荷棚を金網式からパイプ式に変更。空調吹出口(ラインフロー)をアルミ形材からFRP成形品に変更。
空気圧縮機の除湿装置を変更。
1989年度の増備車(1524 - 1527の編成)からは、電動車客室床面の主電動機点検フタを廃止。主変圧器を50 Hz専用のTM24形に変更した。本来なら別系列もしくは番台区分がされる内容であるが、広域転配を想定していないため続番となった。
1990年度の増備車(1528 - 1531の編成)からは、屋根上の通風器(ベンチレーター)を鉄製からステンレス製に変更した。
最終製造ロットは、常磐線での着席機会向上のため2階建試作車クハ415-1901を組み込んだ以下の変則8両固定編成で落成した。途中駅での増解結ができないため、上野寄りに4両編成を連結して全区間12両編成で運用した。
本項目では、形式ならびに車両番号の変更を伴う改造および冷房化など大規模な工事について解説を行う。
中間電動車で主制御器の他に主抵抗器・誘導分流器・容量20 kVAで出力電圧が単相交流100 Vの電動発電機(MG)のなどの機器を搭載する。26のみモハ403形からの改造車。
そのため当初から421系として製造され以下の特徴を持つ。
モハ420形への改造を前提にしているため、車体の基本構造はモハ420形と同一で、塗色は従来の421系と同一。 両端妻面上部に通風口を設置。 下り側(博多側)妻面の貫通路は貫通扉を設けず、通風口付きの板でふさいでいる。 両側面各1枚の戸袋窓部には窓ガラスをはめず通風口を設置。 付随車であるが台車は動力台車のDT21T。
サービス電源用MGを床下に搭載。
車内は通常通りに座席が設置されたほか通路やドア部床などに機器類を搭載。
連結器は両エンドとも自動連結器を搭載。
151系電車との間には補助回路用引き通し用ジャンパ連結器を装備。
牽引機関車との間には非常時パンタグラフ下げ指令回路用ジャンパ連結器を装備。
翌1965年10月1日に交直両用の481系に置換えられたことからサヤ420形は不要となり、1966年に小倉工場でモハ420-21 - 23へ改造。別途日立製作所で製造されたモハ421-21 - 23・クハ421-61 - 66と4両編成3本に組成された。
1989年(平成元年)に一部の7両編成を4両編成x2本へ組成変更を実施する際に先頭車が不足することから郡山工場(現・郡山総合車両センター)でサハ411形へ運転台を接合する制御車化改造を施工した車両である。K522編成の奇数向き(下り方)先頭車に組成されたことから、種車に搭載されていた冷房電源用MGは撤去されたが、車体には冷却風取入ルーバーが残存する。2008年(平成20年)7月14日付で廃車。
サハ411-707→クハ411-701
冬季の長時間停車時「室内が寒い」と意見が出たため、中央の1ヵ所のみ開閉できるようにした。後年、冬季・夏季に長時間停車する駅や始発駅で使用されるようになった。
勝田電車区に配置されたモハ415・414-1〜3と、クハ411-301〜306の12両で以下の特徴を持つ。 車体は403系最終増備車に順じており落成時は非冷房 クハ411形の制御回路引き通し線は両渡り構造とし奇数・偶数向きの方向転換が可能 モハ415形に搭載されるMGの容量は、従来と同じ20 kVAだが、出力電圧を単相交流100 Vから三相交流440 Vへ変更
本グループは、1977年までに冷房化改造が施工された。
113系を種車にした415系800番台を除き以下の3両が存在する。
老朽化・余剰による廃車を除いた本系列の事故廃車は以下の3両が該当する。