登場の背景と概要
東北線、常磐線、磐越西線などのローカル輸送に使用されている455系、417系、717系の老朽化が進んでいることから、これらの車両の置き換えのためJR東日本はE721系0番台を開発しました。
E721系0番台は1M1Tの2両編成で、2006年11月から2007年11月にかけて39編成が仙台車両センターに投入されました。
車体
車体長19,570mm、幅2,950mmで台車中心間距離を13,800mmの広幅車体で、車体外板にはビードレスステンレス薄板を、強度が必要な重量物用の横梁や
枕梁、車体中央梁に耐候性鋼板 (SPA)を採用しました。台枠横梁、側柱、屋根垂木の位置を一致させたリング構造とするとともに、川崎重工製は材質をSUS304N2相当に変更したことで、側面強度を向上させました。
仙台地区のプラットホーム高さ920mmであるため、床面高さを950mmと低くするため、側梁高さを130mmしており、車体の低重心化とホーム段差の縮小によるバリアフリー化を実現しています。外板は無塗装で側面の窓下には緑色、及び白色と赤色と細帯が、窓上の幕板には緑帯が配されました。
先頭部は貫通構造の銀色に塗装されたFRPで、中央部に貫通扉を設置されています。ワンマン運転を考慮して運転室の床面高さを701系と同一にしました。貫通扉上にはLED行先表示装置、前面窓上方内側にHIDの前照灯とLEDの尾灯が取り付けられています。先頭部下にはスノープラウを兼ねたスカートが取り付けられています。
車体側面には幅1,300mmの自動両開き扉が3カ所設置され、押しボタンによる手動開閉が可能です。戸閉装置は戸閉め可変力制御機構をもつ直動式で、鴨居部に取り付けられています。扉間には1,260mm幅の固定窓と一部下降窓が、後端部には1,115mm幅の固定窓が設置されています。遮音性と断熱性の向上、及び結露防止のため全ての窓に熱線吸収複層ガラスを採用しました。
車体側面にはLED行先表示装置と駅で待つ乗客に案内放送をするためのスピーカが設置されています。車両間に転落防止幌が取り付けられました。
全ての車両の屋根上には42,000kcal/hのユニットクーラAU730が取り付けられています。通風器は取り付けられておらず、ユニットクーラのファンにより新鮮気を取り入れるようになっています。
分割併合を容易にするため、先頭部には自動解結装置が取り付けられました。
台車
台車は軽量ボルスタレス方式の動台車がDT72、付随台車はTR256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、軸箱支持方式は軸梁式としています。床面高さを下げるため車輪径は810mm、台車側梁を弓形にすることで枕バネ位置を低下されています。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)方式で、歯数比は5.93としています。基礎ブレーキ装置は動台車が車輪踏面片押し式、付随台車は踏面ブレーキを併用した1軸1枚のディスクブレーキとしています。
走行機器及び補機
主変換装置はIGBTを用いた3レベルPWMコンバータとIGBTを用いた3レベルインバータで構成されるCI14で、出力125kWの誘導電動機MT76を台車単位で制御しています。インバータの制御方式にはベクトル制御が採用されています。
クモハE721形0番台の床下には、主変換装置とTM32主変圧器が、屋根上にはPS109形シングルアームパンタグラフが設置されています。クハE720形0番台の床下には12kVAの待機二重系のIGBTを使用した静止形インバータSC84と、電動空気圧縮機MH1112-C1600MFが2台設置されています。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、抑速ブレーキとT車遅れ込め制御が採用されています。床下にはATS-Ps車上装置が取り付けられています。
客室設備
扉間にシートピッチ1,585mmの片持ち式バケットタイプクロスシート、扉脇と車端部に一人あたりの座席幅を460mmとしたバケットタイプのロングシートが配され、座面のクッション材をSばねで受ける構造を採用しています。出入台上部にはLED式車内案内表示器が設置されました。
吊革は車体全長にわたって取り付けられ、吊革はグレー成型の三角形のもので、優先座席付近のみオレンジ色となっています。客室天井は冷房用ダクトを天井内に埋め込まれ、また冷風吹出口がスリット状になりました。室内照明は40Wの蛍光灯を2列に配置しています。
クハE721形0番台の後位には真空式汚物処理装置付き車椅子対応大型トイレと、その向かいに車椅子スペースが設置されました。乗務員室は左手ワンハンドルマスコン方式を採用しました。なお、ワンマン運転用で運転士が乗降確認のため駅のホームに設置したカメラの画像をミリ波帯電波で車両に伝送し表示するモニタの取付準備工事が実施されています。
増備車
磐越西線で使用されていた719系を置き換えるため、2010年に5編成が増備されました。このとき製造された車両では、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、運賃表示器が運転席仕切壁上部に、運賃箱が運転席背面にそれぞれ設置されています。
改造
E721系500番台
仙台空港線の輸送力増強のため、2020年にクモハE721-5とクハE720-5に映像伝送システムが取り付けられました。なお、500番台新製車にある荷物置き場は設置されていません。
快速「あいず」指定席車改造
2020年にクハE720-12の後方ドア間の座席がシートピッチ960mmのリクライニングシートに更新されました。
廃車
2011年の東日本大震災の津波により、クモハE721-1+クハE720-1とクモハE721-19+クハE720-19が大破し廃車となりました。
運用
E721系0番台は2007年に東北線、常磐線、及び仙山線の普通電車として営業運転を開始しました。2017年には磐越西線での営業運転を開始し、ワンマン対応車が主に使用されました。
現在、ワンマン運転用編成は磐越西線郡山-会津若松間、それ以外の編成は東北線新白河-一ノ関間、常磐線原ノ町-岩沼間、仙石線仙台-羽前千歳間、及び奥羽線羽前千歳-山形間の普通電車に使用されています。
|
|
| 主要諸元 |
| 項目 |
内容 |
| 電気方式 |
交流20,000V, 50Hz |
| 車両性能 |
加速度: 2.2km/h/s 減速度: 4.2km/h/s 最高速度: 120km/h |
| 全長 |
19,570mm |
| 全幅 |
2,950mm |
| 全高 |
3,550mm |
| 台車 |
DT72 (動台車) TR256 (付随台車) |
| 集電装置 |
PS109 |
| 主電動機 |
MT76 (125kW) |
| 駆動装置 |
中実軸TD平行カルダン方式 (歯数比: 5.93) |
| 主変圧器 |
TMTM32 |
| 制御方式 |
PWMコンバータ・VVVFインバータ制御: CI14 |
| 冷房装置 |
AU730 (42,000kcal/h) |
| 設計 |
JR東日本 |
|
|
