H100
形式一覧
室蘭線 竹浦-北吉原
登場の背景と概要
JR北海道は老朽化したキハ40形一般気動車を置き換えるため、2018年に動力伝達方式に電気式を採用したH100形(愛称DECMO)の先行量産車を2両製造しました。なお、H100形はJR東日本のGV-E400系と基本仕様を合わせた上で、北海道用の耐寒耐雪仕様を加えたものです。
車体
H100形は幅2800mmの軽量ステンレス車体を採用し、外車体側面の溶接にレーザ溶接を導入したことにより、強度向上と外板のひずみを抑制しています。また、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ことで、側面強度を向上させました。床面高さはホームとの段差を縮小するため、キハ40形より90mm低くした1150mmとしました。先頭部は、車体前面中央に貫通扉をもち、踏切事故でのオフセット衝突時の衝撃荷重を枕木方向に分散させるため、前面外板は後退角が設けられています。外板は無塗装で側面の窓下には緑とライトグリーン、及び白色の帯が配されました。また、先頭部は黒色に塗装され、ライトグリーンと黄色の帯が前面窓下に配されました。また、愛称であるDECMOロゴが車体側面に配されています。貫通扉の上部には3色LEDの行先表示器が取り付けられ、その左右にLEDの前照灯と尾灯、前面窓の下にLEDの前照灯が取り付けられています。車体側面には幅1050mmのステップ付自動片開扉が車端に設置されており、押しボタンによる手動開閉が可能です。扉は車両の内外の温度差によりドアが変形した場合でも開閉不良が発生しないように、戸袋との隙間を十分に確保しています。また、ドアが閉まった時に、戸袋部に雪が吹き込まないように、ゴムで隙間を塞ぐ構造としています。戸閉装置は戸閉め可変力制御機構付き直動式で、鴨居部に取り付けられています。また鴨居部にはドア開閉ランプが設置されています。扉間には車椅子スペースに面した窓を除いて、内倒れ式の窓が設置されています。なお、客室窓や扉の窓は、外側に8mmのポリカーボネイトと4mmの強化ガラスを使用し、ポリカーボネイトとガラスの間に8mmの完全に密閉された空気層を設けた複層構造窓が使用されており、ポリカーボネイトにバラストなどが当たっても内側の窓は破損せず、断熱性が高いため結露しにくい特徴を持っています。
台車
台車は軽量ボルスタレス方式の動台車がN-DT100、付随台車がN-TR100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です。車軸軸受に円錐ころ軸受を採用しています。動台車が車輪踏面片押し式、付随台車が車輪踏面片押し併用ディスク式です。動台車には空転防止のため増粘着材噴射装置が取り付けられています。
走行機器及び補機
機関は出力が450PSのDMF15HZD-G形が1基取り付けられており、燃料噴射装置にコモンレールを採用することで、機関低速回転での燃料高圧噴射により燃料を微粒化することで、燃焼効率の向上と窒素酸化物や粒子状物質の低減を実現しています。主発電機は強制通風冷却式を採用した、発電能力が305kWのかご形三相誘導発電機DM115で、機関に直結されています。主変換装置はSiC素子を用いた三相2レベル方式PWMコンバータと105kWの全閉型自己通風式三相誘導電動機を2台制御するSiC素子を用いたVVVFインバータ、及びSiC素子を用いた補助電源装置で構成され、コンバータには70Hz三相交流590Vが供給され、直流750Vを出力します。主変換装置には機関始動用バッテリが内蔵されており、バッテリからの電源で主発電機を駆動して機関を始動できるため、スタータを不要としました。空気圧縮機は電動のオイルフリースクロール式を採用し省メンテナンスと振動の低減を実現しています。空気ブレーキ装置は電気指令式空気ブレーキで、従台車と動台車を独立して制御しているため、一方が使用不能となっても、健全側でブレーキ制御を行うことができます。なお、制動時の滑走による車輪損傷防止のため、台車ごとの再粘着制御を可能としています。
客室設備
車内はワンマン運転することや、通勤・通学時間帯の混雑を考慮して出入口付近はロングシート、車体中央寄りは2-1列のクロスシートとしており、いずれも片持ち構造で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。吊り手は1列クロスシート側のみ車体全長にわたって取り付けられています。ロングシート部にはスタンションポールが設置されており、優先席にはオレンジ色でエンボスが加工されたものが、それ以外の箇所にはステンレスバフ加工したものが使用されています。優先席横には車椅子スペースが、優先席の向かいには真空式汚物処理装置付き車椅子対応トイレが設置されています。ワンマン運転時に使用する整理券発行機が出入口に、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います。運転席は左手ワンハンドルマスコン方式を採用しました。
増備車
量産先行車の各種走行試験での検証を踏まえ、JR北海道は2019年に函館線長万部-小樽間のワンマン列車置換えのため、6両の量産車が苗穂運転所に投入されました。量産車は量産先行車と比べていくつかの変更点があります。側窓は内倒れ式窓の一部が固定窓に変更されました。また、ワンマン運転用の自動放送装置が2カ国語対応となりました。
2000年には7両が苗穂運転所、12両が旭川運転所に、12両が苫小牧運転所にそれぞれ投入されました。また、2021年には苫小牧運転所6両、釧路運転所に24両が投入されました。更に、2022年には、旭川運転所に12両、釧路運転所に2両がそれぞれ追加投入されています。
運用
2020年3月より函館本線長万部-小樽間のローカル列車で営業運転を開始しました。その後、宗谷本線旭川-名寄間、石北本線新旭川-上川間、室蘭本線長万部-苫小牧間、根室本線新得-釧路間、及び富良野線のローカル輸送に現在使用されています。
主要諸元
項目
内容
車両性能
最高速度: 100km/h
全長
19,500mm
全幅
2800mm
全高
3640mm
台車
N-DT100 (動台車) N-TR100 (付随台車)
駆動機関
DMF15HZD-G (450PS×1)
主発電機
DM115 (305kW)
主変換装置
2レベルPWMコンバータ、2レベルSiCインバータ
主電動機
3相誘導電動機 (105kW×2)
冷房装置
33,000 kcal/h
設計
JR北海道