国鉄101系電車
愛知環状鉄道が開業にあたって導入した100系電車には、経費削減の観点から主電動機などに本系列の廃車発生品を採用した。
豊橋鉄道では、名古屋鉄道5200系電車の車体と国鉄から購入した本系列および111系の走行機器を組み合わせて1900系として導入した。
上記のほか、京福電気鉄道福井支社(→えちぜん鉄道)や福井鉄道などが他社から車両を譲り受けた際、台車や電装品を本系列や前述1900系の廃車発生品に交換するなど部品のみの売却・流用事例がある。
南武線では1969年に中央線快速用編成の貸し出しにより101系が一時期運用されていたが、南武線用として中原電車区に配置されたのは1972年からである。1978年に南武線本線の新性能化が完了した。
国鉄末期には首都圏の101系冷房化改造車が南武線に集約された。103系と205系の投入に伴い、南武線本線の101系はJR化後の1991年に運用が終了した。
南武支線用の車両はJR発足後にワンマン化(塗色も変更)とAU712形による冷房化の2つの改造を受けており、他線で使用されていた車両が全廃された後も長い間使われていたが、205系1000番台への置き換えにより2003年(平成15年)11月28日までに定期運用を終了した。2005年(平成17年)8月1日にクモハ100-172・クモハ101-130が廃車されたのをもって廃系列となった。
南武線で使用される101系(1990年頃)
南武支線がJRにおける101系最後の活躍場所となった(2002年5月 川崎新町駅)
101系が通勤輸送を改善する最善手にならないことは明らかではあったが、次期通勤電車の設計には回生ブレーキなどの試験結果なども待つ必要があり、当面は101系による増備を続ける必要があった。1960年からは大阪環状線に、1961年からは山手線にそれぞれ投入され、大阪環状線は4M2T編成、山手線は20 m車7両が最大編成であったことから4M3Tで投入される。なお、山手線には後の総武・中央緩行への転用を前提とし、その所要数を超えない範囲で投入された。
しかし、シミュレートの結果、熱容量的に山手線のように駅間距離が短いとRMS電流が大きくなることと、ピーク電流が3,000 Aに制限されていたことから、限流値を300 Aに下げ、電気ブレーキも使わない運転方法をとらざるを得ず、その結果、当時走っていた旧形国電編成よりも山手線一周の運転時間が伸びるという逆転現象も発生した。
101系は中央線・大阪環状線・山手線・総武線を中心に増備されたが、電動機の熱容量問題から駅間距離の短い路線での使用は不利な状況で、比較的どのような路線でも使える103系が製造され始めると、101系にとって一番条件に合わない山手線から撤退する。ここでは、時系列的に各路線への進出を見ていくことにする。
1986年度にはサハ101-1007に粘着係数を測定可能なすべり粘着試験台車TR910形を装着し、山手線、横須賀・総武快速線、飯田線などで試験が行われた。この試験結果を元に、クモニ83形800番台を改造したすべり粘着試験車クヤ497形が1987年3月に登場している。
103系冷房試作車の成功を受け、当時101系が主力だった中央線快速用として1972年(昭和47年)からAU75系列による冷房化が行われた。主に後期製造分が改造対象とされたが、翌1973年から103系冷房量産車が同線にも直接投入されたことや性能上の問題により少数に留まった。103系と違い、側面行先表示器は取り付けられていない。新宿 - 八王子・高尾間で京王線の特急と競合する関係から特別快速を中心にした運用に限定充当されたが、冷房改造による重量増により6M4Tでは各駅停車として運転されるダイヤに合わせることが性能上困難となるため、夏季以外も運用を限定した。なお、組成上の関係からクハ101形に冷房改造車は存在していない。また、クハ100形の冷房改造車はTR64形台車を履いた後期形のみであるほか、サハ100形は0番台2両のみが試作冷房改造車であった。
試作冷房改造車:1972年に改造された40両はクーラーが後位寄りに位置していること、冷房用電源として210 kVAのMGを1編成に2台搭載した5両給電方式であることが特徴である。なお、MGはクモハ・モハ100形に搭載されたが、後者は1編成に2両連結されているため冷房用MGありとMGなしが存在し、冷房用MGなしのモハ100形は基本的に付属編成に組み込まれた。そのため見かけは3+7編成であるが高圧三相引き通しが渡されているため、営業運転中は分割できなかった。
後年、試作冷房改造車は、大部分が中原電車区に集結し6両編成に組み換えられた。
片町線には1976年より101系の配置が開始され、翌1977年に101系への統一が完了した。配置は淀川電車区である。1978年には関西の101系で初の冷房化改造車も登場し、その後も103系とともに運用された。JR化後も冷房車主体の2本が残ったが、1989年に森ノ宮電車区へ転出して桜島線へ転用されたため、片町線用の101系は消滅した。
国鉄初の新性能電車であった101系では、以降に登場する新性能電車の開発にも繋がる試験が実施された。
武蔵野線では1973年4月の府中本町 - 新松戸間開業時に101系1000番台が改造投入された。改造(転用)後は全車が豊田電車区配置(東所沢電車区常駐)で、武蔵野線で運用されていたが、1986年(昭和61年)3月3日のダイヤ改正で豊田区の青梅線・五日市線用の103系5連が6連に増強されてから共通運用となり、103系や201系とともに両線の6連運用にも充当された。また南武線や仙石線に貸し出されたことや、大宮支線経由の府中本町 - 大宮間臨時列車に充当されたこともあった。
101系1000番台は種車が経年の高い初期車が中心であったこと、また武蔵野線への103系投入に伴い、10月26日のさよなら運転をもって全車が営業運転を終了した。これにより首都圏からオレンジ色(朱色1号)塗装の101系が消滅した。その後国鉄分割民営化時にクモハ101-1006とクモハ100-1003の2両は保留車としてJRに継承されたが、翌1988年(昭和63年)3月までに廃車となった。廃車後に後述の秩父鉄道へ譲渡された車両もある。