登場の背景と概要
721系0番台の投入により札幌圏の客車列車は朝夕のラッシュ時間帯のみ残されていました。これら客車列車を置き換えるための快速「エアポート」に使用されている721系0番台を捻出するため、JR北海道は785系で採用されたGTOサイリスタを用いたインバータ制御を導入した721系1000番台を1993年に開発しました。721系1000番台は1M2Tの3両編成で、1993年12月から翌年4月にかけて5編成が製造されました。
車体
721系1000番台は車体長20,800mm、幅2,900mmで、台車中心間距離を144,400mmとした広幅車体で、重量物用の横梁に耐候性鋼板(SPA)を用いた以外はステンレス鋼を採用しました。騒音対策と断熱性向上のため、アンダーシールが721系0番台より3mm厚く塗布されました。車体外板はビード出しプレス加工を施したステンレス薄板を採用し、前頭部がシルバーメタリック塗装、前面窓周りは黒色塗装、それ以外の外板は無塗装で前面、及び側面の窓下と幕板にはライトグリーン色の帯が配されました。先頭部は耐候性鋼板で、中央部に貫通扉が設置されており、貫通扉の左右にはパノラミックウィンドウを採用した前面窓が設置されています。貫通扉上には種別表示幕が取り付けられ、種別表示幕の左右には雪が付着しても視認性の悪化を抑制するためガラス板でカバーされた前照灯と尾灯が設置されています。また、前面窓下にも前照灯が設置されています。車体側面には1,000mm幅のステップ付き片開き扉が3箇所設置され、扉間には戸袋窓と熱線吸収ガラスを採用した2枚の固定窓、及び1枚の下降窓が設置されています。また、車体側面には行先方向幕の他、電動車にはサイクロン方式の雪切室用ルーバが車端に設置されています。戸閉装置はTK103Aです。屋根上には23,000kcal/hのユニットクーラN-AU721Aが設置されました。
台車
台車はボルスタレス方式の動台車がN-DT721A、付随台車がN-TR721Aで、牽引力は1本リンク式牽引装置で伝達されます。枕バネは空気バネ、軸箱支持方式は軸梁式とし、130km/h運転時の安定性確保のためヨーダンパが取り付けられています。動台車の動力伝達方式はCFRP製のたわみ板を用いたたわみ軸継手(TD継手)方式とし、歯車比は5.19としました。基礎ブレーキ装置は車輪踏面両抱式です。
走行機器及び補機
主変換装置はサイリスタ連続位相制御の単相混合ブリッジコンバータ部と、GTOサイリスタを使用した3ステップVVVFインバータ制御部を一体化したN-CI721Aで、出力215kWの誘導電動機N-MT785Aを4台台車単位で制御しています。モハ721形1000番台の屋根上には発電ブレーキ用主抵抗器N-MR721、下枠交差形パンタグラフN-PS721Bと真空遮断器N-CB721が、床下には主変圧器N-TM721Bが取り付けられています。また、クハ721形2000番台の床下には電動空気圧縮機N-MH1785-C2000MLと出力8kVAの補助電源装置N-APS721Bが取り付けられています。空気ブレーキ装置は発電ブレーキ併用電気指令式を採用しました。回生ブレーキは採用されていません。
客室設備
車内は、出入口と客室の間に仕切壁と両開き扉が設置され、客室内はシートピッチ910mmの転換クロスシートが客室端部は1-1列、それ以外は2-2列で設置されています。座席のモケットは茶色です。1-1列の転換クロスシートの上方には吊革が取り付けられています。クハ721形2000番台の前側客室前寄りに車椅子スペースが、車体後方には汚物処理装置を採用した和式トイレと水タンクが設置されています。
増備車
小樽-岩見沢間に残存していた客車列車を置き換えるため、1994年に3両編成が4本追加製造されました。この時製造された車両から尾灯がLEDに変更されました。
改造
Uシート改造
快速エアポートに使用される編成に設けられた指定席のグレードアップを実施することとなり、前側半室の腰掛部分の床面を通路より52
mm高くし、シートピッチ1030mmのリクライニングシートを2-2列で設置する改造が、クハ721-1001
-1003, -1005, -1007, -1009に対して2000年11月から翌年1月にかけて実施されました。また、前側客室部は窓下の帯を赤色に、幕板部の帯が青色とされました。
Uシート全室改造
クハ721-1009の前側客室の高床を撤去し、全ての客室にシートピッチ1030mmのリクライニングシートを2-2列で設置する改造が2003年9月に実施されました。また、車体外観の客室部窓下に赤色の細帯の付加した青帯に、幕板部がライトグリーンの帯が配され、両端扉の車端側に青色の縦帯が配されました。
Uシート撤去改造
クハ721-1001 -1003, -1005, -1007の車体前側客室のUシートを普通席にする改造が2003年10月から翌年の3月にかけて実施されました。
パンタグラフ更新
冬期の着雪による離線を防ぐため、モハ721形1000番台の集電装置がシングルアーム式のN-PS785に取り替える改造が2004年以降に実施されました。
運用
721系1000番台は1993年に快速「空港ライナー」で営業運転を開始しました。しかし、F-1009編成以外は721系4000番台、あるいは5000番台に改造され、消滅しました。F-1009編成はF-5001編成とともに快速「エアポート」で活躍しましたが、現在は主に札幌圏の普通電車に使用されています。 |
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| 主要諸元 |
| 項目 |
内容 |
| 電気方式 |
交流20,000V, 50Hz |
| 車両性能 |
加速度: 2.4km/h/s
減速度: 4.1km/h/s 最高速度: 120km/h |
| 全長 |
20,800mm |
| 全幅 |
2,900mm |
| 全高 |
3,670mm |
| 台車 |
N-DT721(動台車) N-TR721(付随台車) |
| 集電装置 |
N-PS721 |
| 主電動機 |
N-MT721(150kW) |
| 駆動装置 |
中空軸平行カルダン撓み板継手方式(歯数比:
4.82) |
| 主変圧器 |
N-TM721 |
| 主整流器 |
N-RS721 |
| 制御方式 |
サイリスタ位相制御(N-CS721) |
| 冷房装置 |
N-AU721(20,000kcal×1) |
| 設計 |
JR北海道 |
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