815系

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日豊線幸崎-坂ノ市

登場の背景と概要
1999年の豊肥線熊本-肥後大津電化開業に伴いワンマン運転対応可能な電車の投入が必要となったことから、JR九州は815系交流近郊形電車を1999年に開発しました。815系は1M1Tの2両編成で26編成が投入されました。

車体
車体にはアルミ合金の中空押出型材を用いたダブルスキン構体を採用しました。この構造は摩擦撹拌接合を導入することで、外板、柱、内骨による構体と比べて溶接箇所の削減、車体剛性の向上に加え、形材にアリ溝を設けることで、機器や内装品を構体に直接取り付けることができるため、製造時工数削減に寄与しています。車体は無塗装で、車体の各所にはデザイン性向上のため文字表記があちこちに配されています。貫通型の先頭部は踏切事故対策として普通鋼を用いて強化を図ると共に、運転台ユニット、貫通扉、前面ガラス、ワイパ、前尾灯を予め組み立て、車体に対してボルト、ナットで締結しています。分割併合を容易にするため、先頭部には自動解結装置と半自動幌装置が取り付けられました。貫通扉上には行先方向幕、貫通扉の左右下部に前照灯とLEDの尾灯が取り付けられています。床面高さはホーム高さの低い線区での使用を考慮して、813系より10mm低い1115mmとしました。車体側面には幅1300mmの自動両開き扉が3カ所設置され、扉間には高さ1000mm、幅3000mmの固定窓が設置されています。車体側面には駅で待つ乗客に車掌が案内放送をするためのスピーカが設置されています。また、クハ814形の車体側面には行先方向幕が設置されています。また、先頭部を除く車両間に転落防止幌が取り付けられました。屋根上には42000kcal/hの冷房装置AU407Kが取り付けられています。

台車
台車は軽量ボルスタレス方式の動台車がDT404K、付随台車がTR404Kで、牽引力は1本リンク式牽引装置を介して伝達されます。枕バネは空気バネ、軸箱支持方式は円錐積層ゴムとしています。また、ヨーダンパの取り付け準備工事が実施されています。また、乗り心地向上のため、円錐コロ軸受を採用しています。床面高さ低減のため車輪直径を810mmとしました。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)方式で、歯数比は6.5としています。基礎ブレーキ装置は動台車/付随台車とも車輪踏面片押し式です。

走行機器及び補機
815系は3レベルPWMコンバータとIGBT素子を採用した2レベルVVVFインバータ、及びセクション通過時における回生ブレーキを有効にするためブレーキチョッパを組み合わせた主変換装置PC402Kを採用し、出力150kWの主電動機MT401KAを4台一括で制御します。また、制御電動車クモハ817形0番台の床下に自冷式主変圧器TM406Kを、屋根上にシングルアームパンタグラフPS401Kを設置しました。また、付随先頭車クハ814形の床下にはレシプロ式電動空気圧縮機MH410K-C1000MLとIGBTを使用した5kVAの補助電源装置SC405Kが取り付けられています。空気ブレーキ装置は回生ブレーキ併用電気指令式空気ブレーキで、T車遅れ込め制御を取り入れています。

客室設備
客室設備は、背ずりと座面を一体化したアルミ板金材に独立した座布団と背ずり布団を取り付けたロングシートです。運転席仕切壁、トイレユニット、側扉は黄色塗装とし、それ以外の室内化粧板はダルフィニッシュのアルミ板にクリア塗装を施したものを採用しています。日光の透過率を抑えるため窓ガラスに着色ガラスを採用することで、側窓のカーテンを廃止しました。車両間の貫通路幅を1000mmとし、貫通扉を廃止しています。なお、クハ814形には車椅子対応大型トイレと車椅子スペースが設置されました。ワンマン運転時に使用する整理券発行機が連結面側の出入口脇に、運賃表示器と運賃箱が運転席後部にそれぞれ設置されており、運賃箱は貫通扉使用時には運転席内に収納できます。片側の出入台上部にはLED式車内案内表示器が設置されました。運転席は半室構造で、左手ワンハンドルマスコン方式を採用しました。助手席側にはゴミ箱が設置されています。

改造
前照灯のLEDへの変更、及び熊本地区の車両の車体側面に車外カメラの取り付けが行われました。

運用
1999年に熊本運転所に2両編成17本が配置され、鹿児島線銀水-八代、及び豊肥線熊本-肥後大津のローカル輸送で営業運転を開始しました。2005年には鳥栖-銀水間でワンマン運転が開始されました。また、2005年に2編成、2016年に1編成が大分に転属し、現在14編成が活躍しています。
一方、大分車両センターには9編成が配置され、日豊線中津-佐伯間で営業運転を開始し、現在12編成が活躍しています。

主要諸元
項目	内容
電気方式	交流20000V, 60Hz
車両性能	加速度: 2.6km/h/s 最高速度: 120km/h
全長	19500mm
全幅	2950mm
全高	3680mm
台車	DT404K(動台車)　TR404K(付随台車)
集電装置	PS401K
主電動機	MT401KA(150kW)
駆動装置	中実軸TD平行カルダン方式 (歯数比: 6.50)
主変圧器	TM406K
主整流器	PC402K
制御方式	2ステップVVVFインバータ (PC402K)
冷房装置	AU407KS(42000kcal×1)
設計	JR九州