国鉄103系電車
103系は様々な線区で使用されたことにより、駅間距離が長く高速運転を行う常磐快速線や京阪神緩行線、中央線特別快速の例のように線区特性などに合致しないケースなども多く見られた。経営判断としての投入なのであるが、それ自体に疑問を投げかけられた。故障などの頻度を他形式と比べた場合、103系は他形式より件数が多くなることに留意する必要はある。なお、原因を解明したとしても、それが展開されずに他線区でも同様な問題点が発生する。
非冷房のクハ101形から改造された車両。日根野電車区に配属され、主に阪和線で運用。 クハ101-78・83→クハ103-2051・2052
前述のサハ103形750番台同様、車体には手が加えられていないが、101系と本系列では前面の窓形状が異なっているため、差異が目立っている。冷房装置・側面行先表示器の搭載は未施工のままであった。分割民営化時には2000番台・2050番台の全車がJR西日本に継承された。
1989年8月27日、阪和線で6両編成の和歌山発天王寺行き快速列車での運用中にクハ103-2051のブレーキが効かなくなり、天王寺駅の車止めに衝突した。2051は日根野電車区で修復されたものの、営業運転に復帰することなく1991年9月30日付で廃車となった。2052は1991年(平成3年)に阪和線のATS-P形化に際し対応工事を施工されないまま京阪神緩行線に転用され、その後明石電車区の訓練車となったが、1992年11月30日付けで廃車となった。
関西線の2000番台も運用期間は短く、1991年度中に営業運転から撤退した。1992年(平成4年)までに全車廃車され、101系から改造のクハ103形は区分消滅した。
1963年3月に先行試作車として新造された車両で、山手線用に4両編成2本の8両が製造された。新製配置は池袋電車区である。量産車との相違点を以下に示す。
台車はコイルばね台車で、電動車がDT26C形、付随車がTR62X形を装着した。DT26C形はクモヤ791形のDT26形が、TR62X形は近郊型111系・修学旅行用155系用のTR62形がベースとなっている。
ブレーキは、高速域は電動車の発電ブレーキのみで、低速域は付随車の空気ブレーキも付加する方式が採用された。空気圧縮機は101系のC1000形を大容量化したC2000形が試用されることとなり、モハ102-1には歯車直結式のMH113-C2000M、モハ102-2には電動機直結式のMH114-C2000Nがそれぞれ搭載された。ジャンパ連結器はKE58形2基(19芯×2)となった。
車体塗装はウグイス色(黄緑6号)となり、車両番号はウグイス色の地に白文字とされた。
103系試作車は1963年3月25日に落成後、東北本線で公式試運転が行われた。続いて東海道本線や山手線でも試運転が行われ、1963年12月より営業運転に投入された。
改良を加えた量産車が1964年に登場するのを前に、先行試作車は1からの番号を量産車に転用することとなり、1964年3月31日付で900番台に改番された。1967年には量産化改造が行われている。
補助電源装置を電動発電機(MG)から静止形インバータ(SIV)に取り替え(東洋電機製造製・IGBT3レベル方式・160 kVA)。
妻窓残存(のちの検査で埋込まれた)
下枠交差式パンタグラフの取り付け(のちの検査で菱形に戻った)
後にこの編成はサハを除き日根野電車区へ転属したが、2013年(平成25年)3月に廃車となった。その後もサハは、日根野から転属して来た体質改善40N (LA1) 編成の中間に組み込まれて運用されていたが、323系投入に伴い、2017年(平成29年)1月に、廃車前提で吹田工場に回送された。
陳腐化対策の場合、資本的追加とみなされ減価償却の対象とされることもあり、将来の新車投入計画に合わせて工事内容は順次縮小された。工事内容も次第に冷房風道のラインフロー化→従来風道の再用やラインデリア(1998年度 - )→扇風機などの簡略化が進み、2002年度からは後述の30N工事に移行した。
40N体質改善工事は以下の車両に施工された(太字は3550番台に再改造)。
体質改善40N車(低運転台)
体質改善40N車(高運転台)
体質改善40N試作車クハ103-245 ※2013年3月廃車
方向幕部分支持方法の相違内支持(左)金属枠支持(右)
体質改善40N車車内冷房風道ラインフロー化ラインデリア改造車
体質改善40N車車内風道改造・妻面窓閉塞車
体質改善40N試作車車内下部空洞化片持ち式座席
カバー取付扇風機ラインデリア化省略車
(参考)通常の扇風機
改造工事は、形式間改造と呼ばれるもの、耐用年数を延長するための延命工事の他に、線区の特性に合わせた付加設備を追加するもの、車両の性能や旅客設備の向上を図るものなどがある。
103系は様々な線区に使用されたこともあり、線区固有の設備を車両に追加設置する工事などもあった。また、機能的な面や腐食対策などでも改善が加えられるケースも含めて、下記のような項目にて改造された。ここでは国鉄時代とJR化後に大きく分けて説明する。国鉄時代からJR化後も継続して工事を続けたものは国鉄時代に始めた改造の方で取り上げる。
前照灯シールドビーム化改造
屋根の塗り屋根化改造
冷房取付改造
前面排障器取付改造
ドアの半自動改造
パンタグラフの2台化改造
ワンマン運転対応改造
トイレ設備取付改造
自動分割解結装置取付改造
電気連結器取付改造
列車無線取付改造
ATC機器取付改造
ATS-P機器取付改造
戸袋窓埋込改造
妻窓埋込改造
ドアレール座ステンレス化改造
ガラス抑え方式変更改造
京浜東北線に209系が配置されると、実際の消費電力量を車両サイドで調査している。この結果を受けて、209系には「この電車は、従来の半分以下の電力で走っています」のステッカーが貼られた。山手線205系での比較にあるように、103系は消費電力量の大きな冷房装置などを使っていることや抵抗器を強制冷却していることなどから、これらを含めると差はさらに広がる。
製造から40年の使用を目指し、従来の延命N・NA工事内容に加え、塗装総剥離塗り替え・雨樋のFRP化・窓サッシの交換(上段下降・下段固定の黒色サッシ)など。主に1973年 - 1976年製の車両に施工されたほか、広島運転所では1972年までに製造された車両の一部にも施工。この工事で採用された黒色サッシは取付部枠の幅が太く、ガラス面積が従来より減少。なお、延命NA工事で行われた客用扉の交換は見送られている。
延命N40車
延命NA車(左)延命N40車(右)
延命NB車
延命N40車車内
101系による新性能化が完了していた中央快速線には、1973年の武蔵野線開業用の101系を捻出するため、103系の新製冷房車10両編成7本が豊田電車区に配置された。車体塗装はオレンジバーミリオン(朱色1号)となった。冷房車であったことから、当初は主に特別快速で使用された。
103系はその後も他線区からの転入や101系置き換え用の新製投入で増備されたが、1981年より201系量産車の中央快速線への投入が開始され、中央快速線の103系は101系よりも早く1983年に撤退した。
松戸電車区所属車を中心にクーラーを209系と同タイプのAU720形に交換した。効果の程は不明だが、一般車と区別なく廃車された。JR西日本でも日根野電車区所属車に同様の工事を施工した車両が存在する(WAU709形)。
WAU709形搭載車AU75形より小型のためランボード長と不一致
WAU709形上部
2003年には宮城野電車区が仙台電車区宮城野派出所に改組された。
2003年より、首都圏でのE231系投入に伴って山手線の205系を先頭車化改造した3100番台が仙石線に転入した。103系は205系に置き換えられ、2004年をもって仙石線での103系の運転は一旦終了したが、1編成は廃車とならずに郡山工場で留置された。なお、2004年4月1日付で郡山工場は郡山総合車両センターに、仙台電車区宮城野派出所は仙台車両センター宮城野派出所に改称されている。
その後、多賀城駅の高架化工事の影響で運用本数が1本多く必要になり、郡山総合車両センターに留置されていた103系の1編成(RT-235編成)がトイレ設置やシングルアームパンタグラフ化などの改造を経て、2007年3月より営業運転を再開した。運用は平日の朝のみで、小鶴新田からあおば通へ、あおば通から東塩釜まで1往復、その後小鶴新田へ入庫となる限定運用であった。
2009年、京浜東北線へのE233系1000番台の増備により209系1編成が南武線に転出し、南武線の205系1200番台1編成が仙石線に転出して3100番台に改造された。この205系3100番台の追加転入に伴い、仙石線での103系の運転は2009年10月21日をもって終了となった。これをもってJR東日本管内の103系は全廃となった。
加減速時に発生する空転を防止する観点から、超多段バーニア式制御器を搭載した試作車として、1967年に910番台が登場した。制御器搭載のモハ103-911 - 913とユニット間の引通線を一部変更したモハ102-911 - 913の合計3ユニット6両が製造された。
主制御器はCS30形で、制御段数は力行55段・ブレーキ51段と大幅に増加している(従来のCS20Cでは力行29段)。品川電車区に配置され、山手線で試験が行われた結果、問題点の改善策を講じた量産型であるCS40形が後述の地下鉄乗り入れ用1000番台に採用された。精密なバーニア機構は製造費用が高く保守にも手間がかかることから、地下鉄直通用の1000番台・1200番台に採用されたに留まり、その他の増備車は従来型のCS20形のままで製造された。
山手線で910番台は1編成に集約の上で運用されていたが、同線の205系化により他線区に転出させる際、特殊な制御器淘汰を名目に以下の転用改造が施工された。
冷房改造され160 kVAのMGを搭載していたモハ102-911・913以外の4両については電装解除のうえ、後述のサハ103形800番台に改造。
モハ102-911は浦和電車区に転属、モハ103-107とユニットを組成。
モハ102-913は豊田電車区に転属、モハ103-62とユニットを組成。 新ユニット組成車は、ほぼ同時期に保全工事を施工された非冷房車(後にAU712形で冷房化)。 ユニットを組替で捻出されたモハ102-172・62はサハ103形800番台に改造。
1994年にモハ102-913が、1995年にモハ102-911が廃車となり区分番台消滅した。
1963年より101系による新性能化が進められていた中央・総武緩行線には、1979年に103系の投入が開始され、津田沼電車区に配置された。車体塗装は101系と同じカナリアイエロー(黄5号)となった。
1981年からは中央快速線への201系投入で捻出された103系が転入し、中央・総武緩行線への201系の新製投入も含めて101系の置き換えが進められた。
1986年には中野電車区の配置車両が三鷹電車区へ移管、津田沼電車区は習志野電車区へ改組された。101系はJR化後の1988年3月に中央・総武緩行線から撤退し、103系が習志野電車区、201系が三鷹電車区の配置となった。
1988年12月5日、東中野駅で103系10両編成に201系10両編成が追突する事故(東中野駅列車追突事故)が発生し、追突された103系は先頭1両を除く9両が廃車となった。この補充として埼京線に投入予定の205系が中央・総武緩行線用として三鷹電車区に配置された。
モハ103-414 - 786・モハ102-570 - 899及び2001 - 2043・クハ103-269 - 499及び701 - 844・846・848・850・サハ103-360 - 503の計1268両が該当する。クハ103形は将来の山手線・京浜東北線のATC化に対応するとともに、運転環境向上のため高運転台が採用された。
増備の過程でクハ103形は車両番号が499に達したため、以降の増備車は500番台との重複を避けて701以降の飛び番が付与された。モハ102形も同様に車両番号が899に達したため、以降は1000番台・1200番台との重複を避けて2001以降の飛び番が付与された。飛び番に伴う番台区分はない。
踏切事故対策や視認性向上のため、運転台部分は300 mm高い高運転台構造に変更され、正面窓の位置も高くなった。正面窓下にはステンレスの飾り帯が設置され、デザイン上のアクセントとなった。窓下の面が間延びしないようにとの配慮も込められている。
ATC化のための準備として、運転台後部にATC装置(ATC-6)を搭載する機器室が設置され、乗務員室が客室側に600 mm食い込む形となった。この機器室の設置に伴い、同部分の戸袋窓は廃止された。ブレーキ弁はME40A形からATC対応の非常抜き取り化されたME48形に変更された。昭和52年度本予算車より、ATC装置を本格搭載して落成した。
クハ103形は奇数向き車と偶数向き車で別仕様とされており、ATC運転時は奇数・偶数の向きを固定して使用された。
101系サハ101形のサハ103形750番台化(国鉄) 101系クハ101形のクハ103形2050番台化(国鉄) 101系クハ100形のクハ103形2000番台化(国鉄) 72系の103系3000番台化(国鉄)
115系非冷房車の置き換えを目的として下関運転所に転属した103系は、1992年5月から運用開始したが、トイレを装備した近郊型電車に置き換えられ、1993年に広島運転所に転属した。以降は広島地区の山陽本線・呉線・可部線での運用となった。
2002年にクモハ-モハ-サハ-クハの4両編成3本がサハを脱車した3両編成となり、呉線の快速列車「安芸路ライナー」のワンマン運転用としてワンマン化改造が施工された。脱車されたサハは日根野電車区へ転属している。2008年にはこの3両編成3本のクハ103(86・170・171)にトイレが新設され、側面方向幕が移設されている。
4両編成は2007年から関西地区で余剰となった113系に順次置換えられ、2011年3月1日のE-07編成の廃車をもって全廃となった。残る3両編成3本は、2012年から2015年にかけて車体塗装が濃黄色の単色に変更された。
3両編成は227系への代替により2015年3月14日に全車が運用離脱、広島地区から103系が完全撤退した。運用離脱後の103系は下関総合車両所本所に回送され、その後に解体された。
平日朝ラッシュ時・夜間には103系による尼崎 - 京都間の列車も設定され、尼崎 - 大阪間では塚本駅に停車する内側線を走行した。
1998年度より車体塗装のスカイブルーへの変更が実施され、2001年度をもって関西からカナリアイエローの103系が消滅した。
2001年にはUSJの開業により、サハを抜いた6両編成1本が森ノ宮へ転属し、同車は「ウッドペッカー号」となった。
2003年に網干総合車両所明石支所へ207系2000番台が56両投入されたのに伴い、宮原区の103系は2003年8月17日に営業運転を終了した。運用終了後は一部の付随車を除いて日根野・森ノ宮・奈良の各電車区と広島運転所に転出した。
2005年4月25日に福知山線の尼崎 - 塚口間で発生した脱線事故の影響により、森ノ宮電車区の103系1本がオレンジバーミリオン塗装のまま7両編成で貸し出され、8月1日より京都 - 甲子園口・新三田間で運用された。9月1日からはJR東日本からの譲渡車(元武蔵野線E38編成)を組成変更してスカイブルーに塗装変更した7両編成に変更され、321系投入前の11月30日まで運用された。運用離脱後は付随車が廃車となり、残る6両が日根野電車区へ転出した。
成田線大菅踏切事故で運転士が殉職したことから踏切事故などでの乗務員の保護のために前面を強化する工事が1995年3月末までに施工された。113系などは車両基地で施工し、施工直後は前面がステンレス地の車両も見られたが、本系列では検査入場の際に工場にて鋼板を取り付ける工事を施工した。1974年以降に製造された高運転台車は製造当初から前面が強化されているため改造対象外であった。1993年12月までの大宮工場にて施工された車両(全車が豊田車両センター所属車)は尾灯上部の足掛けが外側に設置されている。インドネシアに譲渡された初期先頭車はこの形態。
1970年5月20日、根岸線新杉田 - 洋光台間で下り電車が土砂崩壊に乗り上げ、前位側2両にあたるクハ103-548とモハ102-169が大破した。その結果この2両は1971年3月27日付けで廃車となっている。モハ102-169とペアを組むモハ103-105は整備の上、新たに製造されたモハ102-445とペアを組んで復帰している(窓枠の異なる車両同士でのユニット)。
1988年12月5日、中央緩行線東中野駅構内に停車中の103系10両編成に、後続の201系10両編成が追突する事故(東中野駅列車追突事故)が発生した。103系の後位側9両(クハ103-277・モハ103-334・モハ102-490・サハ103-326・モハ103-21・モハ102-21・サハ103-327・モハ103-336・モハ102-492)のうち中間車8両が回復不能として1989年3月23日付けで、先頭車のクハ103-277が1989年7月25日付けで廃車となっている。
1994年8月3日、福知山線三田 - 新三田間で上り電車がトラックと衝突、前位側先頭車であるクハ103-839が大破した。その結果同車は1994年8月10日付けで廃車となっている。
1964年(昭和39年)度から赤字経営となった国鉄では、合理化と経費の削減が求められた。新製費用の抑制等のため、101系付随車のサハ101形を103系に編入する改造が行われ、サハ103形750番台が登場した。1973年から1986年にかけて、751 - 780の30両が改造された。
共通の改造内容として、ジャンパ連結器のKE-57からKE-70への交換、貫通幌の交換が行われている。サハ100形も同様工事を施工して700番台とする計画も存在したが実施されなかった。サハ101形の裾高さがサハ103形よりやや低く、台車もDT21T形もしくはTR64形という若干の差異がある。
下記の30両が国鉄時代に改造されているが経年の浅い101系の車両を選んでいる。改造時期・種車形態・改造内容により以下の5種に細分できる。
サハ101-111・112・113・114・133・134・139・140・143・144・145・137・138・141・142・100・107→サハ103-751 - 767 非冷房のサハ101形から改造されたグループ。改造時にAU75形による冷房化改造と側面行先表示器の設置を施工。
サハ101-123・124・126→サハ103-768 - 770 改造時にAU75形で冷房化されていたサハ101形が種車のグループ。
1999年には8両固定編成が登場し、同年5月10日のダイヤ改正より朝夕ラッシュ時の快速に充当された。2003年から2006年まで鳳駅 - 大阪環状線間で運転された区間快速には8両固定編成が充当された。
225系5000番台の導入により、4両2本併結の8両編成は2011年3月12日のダイヤ改正で姿を消した。このダイヤ改正では関空・紀州路快速の増発と紀州路快速の日根野以南の各駅停車化が行われ、103系と205系は日中は専ら天王寺駅 - 鳳間の普通列車の運用となり、日根野・和歌山方面は朝夕と夜間のみの運転となった。
2016年(平成28年)7月からの225系5100番台の投入に伴って、阪和線の103系は同年12月23日に4両編成が定期運用を離脱、2017年(平成29年)7月には6両編成が置き換えられ、阪和線本線での運用は終了した。2018年(平成30年)3月17日のダイヤ改正では羽衣線用の3両編成が225系5100番台4両編成に置き換えられ、阪和線の103系の運用は終了した。置き換えられた103系は全車廃車となった。
2017年10月12日、阪和線のHK607編成(クハ103-837ほか6両編成)が吹田総合車両所日根野支所から網干総合車両所明石支所に回送された。日根野から明石に転属し、編成はR2編成となり、和田岬線用R1編成を置き換えると思われたが、営業運転に入ることなく2018年2月15日付で廃車となっている。なお後述の通り、R1編成は2023年(令和5年)3月18日をもって引退した。