登場の背景と概要
東京都心と成田空港を結ぶアクセス鉄道として、第3セクターの成田空港高速鉄道が成田駅とターミナルビルを結ぶ新ルートを1991年に開業することにあわせて、JR東日本が成田空港アクセス輸送用に253系直流特急型電車を1991年に開発しました。253系は2M1Tの3両編成で、21編成製造されました。
車体
車体は幅2946mmの広幅車体を持つ普通鋼製で、腐食防止のため屋根及び床板についてはSUS板を使用しています。屋根はポリウレタン樹脂の塗り屋根です。先頭車は貫通扉が設置されており、分割併合を容易にするため、先頭部には自動解結装置と自動幌装置が取り付けられました。自動幌装置は蛇腹方式ではなくゴム幌を使用し、連結時は前面のプラグドアを開き、ゴム幌が付いた貫通幌部分を押し出す構造としています。この貫通扉は、通常は乗務員のみが使用するが、非常時は乗客の移動にも使用することができます。車体側面には連続窓風の大型固定窓と1000mm幅の片開き扉が先頭車は1ヶ所、普通車は2ヶ所設置されています。車体側面には行先方向幕及びマグサイン式号車表示装置が設置されています。屋根上には28000kcal/hのヒートポンプ式ユニットクーラAU812を車体後位寄りに1台設置しています。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。車体は白色で、窓上を黒、車体肩部、先頭部の隅、及び貫通扉が赤、先頭部にグレーのアクセントを配し、中間車側面及び先頭貫通扉にN'EXのシンボルマークを配しています。
台車
台車は軽量ボルスタレス方式の動台車がDT56B、付随台車がTR241Cで、牽引力はZリンク式牽引装置を介して伝達されます。高速走行安定化のためにヨーダンパ、及びアンチローリング装置が取り付けられています。枕バネは空気バネ、軸箱支持方式はロールゴムとしています。基礎ブレーキ装置は動台車が車輪踏面片押し式、付随台車が車輪踏面片押し併用ディスク式です。
走行機器及び補機
主電動機は出力120kWのMT61直流直巻電動機は、モハ253に設置された界磁添加励磁方式を採用したCS57D形により、クモハ252を含めた8個の主電動機を制御しています。抵抗制御段では抵抗制御と直並列組合せ制御を行いますが、界磁制御領域ではインバータ補助電源装置を電源とするHS77形界磁添加励磁装置により誘導分路に流す電流を制御することにより、界磁電流の制御を行っています。回生ブレーキでは30%弱め界磁まで使用できることから、高速から十分な回生ブレーキを得ることができます。回生ブレーキ時に速度が低下すると主電動機の端子電圧が下がるため、直並列組合せ制御により回生電圧を維持することで、30km/hまでの回生ブレーキを実現しています。なお、回生ブレーキにより所定の制動力が維持できなくなった場合は、空気ブレーキを補足します。また、60km/h以上で有効となる定速制御機能を付加しています。
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を採用し、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を採用し、130km/hからのブレーキ力を有効に働かせるため、全ての車軸に取り付けた速度発電機の信号により滑走検知を行い、再粘着制御を行います。また、100km/h以上ではブレーキシリンダを増圧します。抑速ブレーキが使用可能で40km/h以上で抑速指令を出した場合は、その時点の速度を維持するように制御されます。集電装置はPS26がモハ253の屋根上に取り付けられており、架線に対する追従性を向上させると共に、軽量化を実現しています。クモハ252形の床下には出力140kVAのインバータ補助電源装置SC28と電動空気圧縮機MH3094-C2000MLが設置されました。253系はATC、ATS-P、ATS-SNの3種類の保安装置設置されており、保安装置の切り替えは走行時に自動的に行われます。
客室設備
グリーン車は4人個室と2種類の開放室が用意されました。4人個室は運転席と出入り口の間に設置されています。開放室のうち、0番台は1-1配列のリクライニングシートで窓側に30度傾けることができ、シートピッチは1090mmです。100番台は1-1配列と2-1配列を交互に配置したリクライニングシートで、シートピッチは1340mmです。出入口と開放室の間には荷物室とミニバーが設けられました。側窓には横引きカーテンが設置されました。
普通車は2-2配列の片持式ボックスシートでシートピッチは2040mmです。客室と出入り口の間には荷物置き場が設けられています。側窓にはロールアップカーテンが設置されています。
トイレと化粧室はクロ253形とモハ253形に設置されており、モハ253形は車椅子対応大型トイレ、小便器、電話室が設置されています。
荷物棚はハットラック式を採用しており、グリーン車には荷物棚下に読書灯を設置しました。オーディオサービスはFM輻射式を採用しました。車内仕切扉は、光電スイッチ検知式の自動扉です。客室とデッキを仕切る扉の上部にLED式車内案内表示器が設置されました。
運用
253系は1991年3月より東京を経由して新宿・横浜と成田空港を結ぶ特急「成田エクスプレス」として営業運転を開始しました。
増備車
JR東日本は253系を一部の編成を6両編成とするため、1992年にモハ253形100番台、モハ252形、及びサハ253形の中間車3両が6本製造されました。車体では屋根がステンレス波板から耐候性鋼板に変更されました。また、メンテナンス性改善のため新鮮気取入口が空調機本体から車体上部側面に変更されました。車内では立席サービスに対応するため、クロスシートにグリップを追加しました。また、座席の色、及び床のカーペット色が変更されました。ハットラックは押し上げる力を軽減するため構造を見直すと共に、汚損対策のため表面塗装を変更しています。
253系の中間車は、1994年に4本、1996年に2本増備されました。
改造
2003年にクロ253形の客室設備の改造が行われました。6両編成に使用されているクロ253形0/100番台は、定員を増やすためシートピッチ1090mmで1-2列配置のリクライニングシートに変更されました。一方、3両編成に使用されているクロ253形100番台は、開放式が普通車とされ、2-2配置でシートピッチ1020mmのリクライニングシートに変更され、クロハ253形に型式が変更されています。グリーン個室について変更がありません。いずれも、折り返し時間短縮のため、腰掛を一斉に変える電動自動回転機構を備えています。また、ハットラック式荷物棚が開放式に変更され、カーテンを横引き式からロールアップ式に変更しています。
廃車
253系0番台は特急「成田エクスプレス」に使用されていましたが、2009年よりE259系への置き換えが開始され、2010年6月に完全に置き換えられ、全車廃車となりました。
253系100番台
登場の背景と概要
成田空港の滑走路増強に伴う輸送力増強のため、JR東日本は253系6両編成を2本増備しました。この車両は従来の253系に対して様々な変更が加えられたため、200番台で区分されます。
車体
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。車体側面に設置されていた行先方向幕及びマグサイン式号車表示装置は、LED表示装置に変更・統合されました。また、空調装置は送風能力の向上を図ったAU812-G3に変更されました。
台車
台車は軸箱支持方式を軸梁式に変更された軽量ボルスタレス方式で、動台車がDT69、付随台車がTR254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。高速走行安定化のためにヨーダンパ、及びアンチローリング装置が取り付けられています。基礎ブレーキ装置は動台車が車輪踏面片押し式、付随台車が車輪踏面片押し併用ディスク式です。
走行機器及び補機
制御装置は205系通勤形をインバータ制御に改造した際に発生した主制御器、主電動機、界磁添加励磁装置を流用しています。このため、主電動機は出力120kWのMT61C直流直巻電動機で、モハ253形200/300番台に設置された界磁添加励磁方式主制御装置CS57E形により、クモハ252形200番台、あるいはモハ252形200番台を含めた8個の主電動機を制御しています。補助電源装置は205系では電動発電機でしたが、253系200番台は210kVAの静止形インバータ補助電源装置SC37Cからの電源供給となるため、HS52界磁添加励磁装置に三相用接触器と直流抵抗器を追加しています。保安装置についても、ATCは209系の発生品を流用しています。
客室設備
客室設備は253系0番台に対して大幅に変更が行われています。座席は全てリクライニングシートを採用し、シートピッチはグリーン車が1090mmで1-2列配置、普通車が1020mmで2-2列配置となっています。折り返し時間短縮のため、全車両の腰掛を一斉に変える電動自動回転機構を備えています。荷物棚は使い勝手の良い通常のものに変更され、読書灯が廃止となりました。また、側窓のカーテンは横引き式からロールアップ式に変更されています。
バリアフリー対応として、各車の出入口へのドアチャイムの設置、車椅子用トイレのドアの自動化を行っています。
改造
E259系が特急「成田エクスプレス」に投入され余剰となった253系200番台は、全車253系1000番台に改造されました。 |
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