457系
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クハ455-400
東北線 本宮-五百川

北陸線 生地-西入善
451系
登場の背景と概要
1961年に401系交直両用近郊形電車の常磐線での使用が開始されたのに続いて、国鉄は優等列車用の交直両用電車による優等列車を計画しました。当初、特急形電車の検討が行われましたが、交直流電車に関するいくつかの課題が残されていたことからまず急行形電車の開発が行われ、1962年に50Hz交流区間向けの451系交直流急行形電車を開発しました。451系は短編成を実現するため制御電動車と中間電動車ユニットに付随車を組み込んだ編成としました。

車体
幅2900mmの広幅車体を持ち、軽量形鋼と鋼板形押材を使用した普通鋼製で、車体外板に冷間圧延鋼板、屋根板に熱間圧延鋼板を使用しました。前面中央に貫通扉を装備し、運転席の窓ガラスにパノラミックウィンドウが採用されました。貫通扉上には種別表示幕が、左右窓下には前照灯と尾灯が取り付けられています。1等車の車端部に幅700mmのステップ付片開き扉が2箇所設置され、扉間には幅925mmの2連式下降窓が配されています。また、後側車端には回送運転台が設置されています。2等車の車端部には幅1000mmのステップ付き片開き扉が2箇所設置され、扉間には1080mm幅の上段下降・下段上昇ユニット窓が取り付けられています。なお、半室ビュフェ車は車体中央部に幅700mmのステップ付片開き扉と車体後位側に幅1000mmの物資積込用片開き扉が設置され、ビュフェ部は冷房付きのため複層ガラスを採用した固定窓です。クモハ451形前寄り扉の戸袋部により台枠台車取付部枕梁と長手方向側梁の結合ができないため、外吊扉となっています。戸閉装置はクモハ451形とモハ450形の前寄りがTK100B、それ以外はTK4Eで側扉鴨居に取り付けられました。屋根上には押込形通風器が設置されており、ビュフェの屋根上には4,000kcal/hのユニットクーラAU12Sが4台設置されています。モハ450形の集電装置及び高圧機器が設置されている部分は絶縁離隔を確保するため低屋根構造となっており、換気のためにファンデリアが設置されています。車体塗装はローズピンクで、窓周りにはクリーム色としています。

台車
台車は大径心皿方式の動台車がDT32、付随台車がTR69で、枕バネにベローズ型空気バネを採用し、軸箱支持方式はウイングバネ式ペデスタル方式です。動台車の動力伝達方式は中空軸平行カルダン撓み板接手方式とし、歯車比は4.21としました。基礎ブレーキ装置は動台車が踏面片押し式、付随車はディスクブレーキとしています。

走行機器及び補機
主電動機は出力100kWのMT46直流直巻電動機で、クモハ451形に設置された抵抗制御、ノッチ戻し制御を採用したCS15電動カム軸接触器式主制御器により、モハ450形を含めた8個の主電動機を制御しています。モハ450形の床下には内鉄形の主変圧器TM2Bと主整流器RS5が、屋根上にはPS16BパンタグラフとCB103A空気遮断器が設置されています。またクモハ451形の床下には20kVAのMH97-DM61電動発電機と運転室の屋根上には架線電圧検知器が取り付けられ、交流区間冒進保護として無加圧ABB方式を採用しています。また、モハ450形、サハ451形100番台とサハシ451形の床下にはMH80A-C1000電動空気圧縮機が取り付けられました。また、サハシ451形には40kVAのMH101A-DM65A電動発電機が取り付けられました。空気ブレーキ装置は発電ブレーキ併用電磁直通ブレーキです。

客室設備
客室設備は1等車がシートピッチ1160mmで2-2列配置のR21T形リクライニングシート、2等車がシートピッチ1460mmで2-2列配置のクロスシートで、背もたれ肩に取っ手が取り付けられています。1等車の座席のモケットは赤色、2等車は青色です。ビュフェには長手方向にカウンタが設置され、海側に調理室、山側を通路としました。調理室後端にはアイスクリームストッカとジュースクーラが、壁沿いには電子レンジと冷蔵庫が設置されています。サロ451形の前側車端に和式トイレと洗面所が、出入口の客室側に車掌室が設置されています。一方、普通車は後ろ側車端に和式トイレと洗面所が設置されています。モハ450形の低屋根部にはファンデリアが、それ以外には扇風機がサロ451形は7個、クモハ451形は4個、モハ450形は3個、サハシ451形は2個天井下に取り付けられています。

増備車
1963年に製造された車両からクモハ451形前寄りの台枠枕梁を補強することで通常の扉に変更されました。また、新たにクハ451形制御車が誕生しました。

453系
登場の背景と概要
25‰連続勾配区間まで電化区間が拡がると、出力100kWのMT46主電動機の場合電動車比率を高める必要があり、変電所容量や経済性の面で課題が発生していました。そこで、国鉄は出力を120kWとして勾配区間でも1:1のMT比を実現することができるMT54主電動機が開発され、1962年にこれを採用した115系や165系が誕生しました。
一方、25‰勾配区間を走行するため東北線の急行電車は6M4Tの10両編成であったが、輸送力増強のため6M6Tの12両編成とするため、MT54主電動機を採用した453系交直流急行形電車が1963年に開発されました。453系は抑速発電ブレーキを装備しないため453系は電動車のみ新形式が発生し、付随車は451系と共通とされました。

走行機器及び補機
主電動機は出力120kWのMT54直流直巻電動機で、クモハ453形に設置された抵抗制御、ノッチ戻し制御を採用したCS15電動カム軸接触器式主制御器により、モハ452形を含めた8個の主電動機を制御しています。モハ452形の床下には内鉄形の主変圧器TM9と主整流器RS5Aが、屋根上にはPS16BパンタグラフとCB103A空気遮断器が設置されています。モハ452形、サロ451形100番台とサハシ451形の床下にはMH80A-C1000電動空気圧縮機が取り付けられました。

改造
サロ451形100番台
常磐線で使用されていた451系は電動空気圧縮機がないサロ451形0番台と装備しているサロ451形100番台が混用されていましたが、空気圧縮機の能力が不足していたことから、サロ451形0番台の床下にMH80A-C1000電動空気圧縮機を取り付ける改造が、1965年から1979年にかけて実施され、サロ451-107以降に区分されました。

サロ451形冷房改造
サロ451形の屋根上に4,000kcal/hのAU12Sユニットクーラを5個取り付け、通風器を屋根肩部に移設、床下に20kVAのMH122-DM76A電動発電機を取り付ける改造が1967年より実施されました。なお普通車の冷房改造に伴い、床下の電動発電機が110kVAのMH128-DM85電動発電機に取り替えられると共に、冷房装置用三相電源の引通し線が追加されました。

普通車冷房改造
普通車への冷房装置の取付改造が1969年12月から1974年8月にかけて実施されました。通風器を屋根肩部に移設、クモハ451/453形とクハ451形は5,500kcal/hのAU13Eユニットクーラが5個、サハ451形はAU13Eユニットクーラが6個、サハシ451形の客室部に2個、モハ450/452形は33,000kcal/hのAU72ユニットクーラが設置されました。全車に冷房装置用三相電源の引通し線が追加され、クハ451形とサハ451形の床下には冷房用電源供給用に110kVAのMH128-DM85電動発電機が取り付けられています。

クモハ451形外吊扉改良
クモハ451形の外吊扉は故障が多発したため、台枠を改造して通常の扉に変更する改造が1968年から1969年にかけて実施されました。

455系
登場の背景と概要
東北線仙台-盛岡間の電化開業に伴い25‰勾配区間を走行する電車急行が計画されたため、国鉄は453系に抑速発電ブレーキを装備した455系交直流急行形電車を1965年に開発しました。

車体
幅2900mmの広幅車体を持ち、軽量形鋼と鋼板形押材を使用した普通鋼製で、車体外板に冷間圧延鋼板、屋根板に熱間圧延鋼板を使用しました。前面中央に貫通扉を装備し、運転席の窓ガラスにパノラミックウィンドウが採用されました。貫通扉上には種別表示幕が、左右窓下には前照灯と尾灯が取り付けられています。1等車の車端部に幅700mmのステップ付片開き扉が2箇所設置され、扉間には幅925mmの2連式下降窓が配されています。また、後側車端には回送運転台が設置されています。2等車の車端部には幅1000mmのステップ付き片開き扉が2箇所設置され、扉間には上段下降・下段上昇のユニット窓が取り付けられています。なお、半室ビュフェ車は車体中央部に幅700mmのステップ付片開き扉と車体後位側に幅1000mmの物資積込用片開き扉が設置され、ビュフェ部は冷房付きのため複層ガラスを採用した固定窓です。戸閉装置はモハ454形の前寄りがTK100B、それ以外はTK4Eで側扉鴨居に取り付けられました。屋根上には押込形通風器が設置されており、サロ455形の屋根上には4,000kcal/hのユニットクーラAU12Sが6台、ビュフェの屋根上には4台設置されています。モハ454形の集電装置及び高圧機器が設置されている部分は絶縁離隔を確保するため低屋根構造となっており、換気のためにファンデリアが設置されています。車体塗装はローズピンクで、窓周りにはクリーム色としています。

台車
台車は大径心皿方式の動台車がDT32B、付随台車がTR69Bで、枕バネにローリングと左右動を改善するため傾斜面板方式のベローズ型空気バネを採用し、軸箱支持方式はウイングバネ式ペデスタル方式です。動台車の動力伝達方式は中空軸平行カルダン撓み板接手方式とし、歯車比は4.21としました。基礎ブレーキ装置は動台車が踏面片押し式、付随車はディスクブレーキとしています。

走行機器及び補機
主電動機は出力120kWのMT54直流直巻電動機で、クモハ455形に設置された抵抗制御、ノッチ戻し制御、抑速発電ブレーキを採用したCS15B電動カム軸接触器式主制御器により、モハ454形を含めた8個の主電動機を制御しています。抑速発電ブレーキ追加に伴い引通し線が追加されています。モハ454形の床下には内鉄形の主変圧器TM9と主整流器RS22が、屋根上にはPS16BパンタグラフとCB103A空気遮断器が設置されています。またクモハ455形の床下には20kVAのMH97-DM61A電動発電機と運転室の屋根上には架線電圧検知器が取り付けられ、交流区間冒進保護として無加圧ABB方式を採用しています。また、モハ454形の床下にはMH113A-C2000M電動空気圧縮機が取り付けられました。また、サロ455形には冷房用電源を供給する20kVAのMH122-DM76A電動発電機、サハシ455形には40kVAのMH101A-DM65A電動発電機がそれぞれ取り付けられました。空気ブレーキ装置は発電ブレーキ併用電磁直通ブレーキとし、抑速発電ブレーキが使用可能です。

客室設備
客室設備は1等車がシートピッチ1160mmで2-2列配置のR21T形リクライニングシート、2等車がシートピッチ1460mmで2-2列配置のクロスシートで、背もたれ肩に取っ手が取り付けられています。1等車の座席のモケットは赤色、2等車は青色です。ビュフェには長手方向にカウンタとFRP製の腰掛が設置され、海側に調理室、山側を通路としました。調理室後端にはアイスクリームストッカとジュースクーラが、壁沿いには電子レンジと冷蔵庫が設置されています。サロ455形の前側車端に和式トイレと洗面所が、出入口の客室側に車掌室が設置されています。一方、普通車は後ろ側車端に和式トイレと洗面所が設置されています。モハ454形の低屋根部にはファンデリアが、それ以外にはクモハ455形とクハ455形は4個、モハ454形は3個、サハシ455形は2個天井下に取り付けられています。

増備車
1965年11月以降に製造された車両から天井に取り付けられた扇風機の数が、クモハ455形とクハ455形は6個、モハ454形は4個、サハシ455形は3個に変更されました。また、モハ454形のファンデリアの数が2個になりました。また、集電装置が耐雪性能を強化したPS16Dに変更されました。
1966年4月以降に製造された車両から、主整流器が絶縁を強化したRS22Aに変更されました。
1966年6月以降に製造された車両から、グリーン車の座席がR26に変更されました。また、普通車座席背もたれの取手が角形に変更されました。
1967年2月以降に製造された車両から、継電器類の無接点化等による信頼性向上を図ったCS15C主制御器に変更されました。
1968年6月以降に製造された車両から2等車の冷房準備工事が行われ、屋根上に4,000kcal/hのユニットクーラAU12Sを取り付けるため天蓋がクモハ455形とクハ455形は6個、モハ454形は4個取り付けられ、天井下に取り付けられた扇風機はユニットクーラ取り付け位置に変更されました。これに伴い押込形通風器が2列配置に変更されました。また、主電動機が冷却風取入口の剛性と気密を向上したMT54Bに、主制御装置に応荷重装置と限流値増回路を追加したCS15Eに、集電装置が耐雪性能の強化を図ったPS16Hにそれぞれ変更されました。更に、主変圧器は耐雪性能の強化を図ったTM9Bに変更されました。
1968年8月以降に製造された車両から2等車の冷房準備工事が変更され、クモハ455形とクハ455形は屋根上に5,500kcal/hのユニットクーラAU13Eを取り付けるための天蓋が5個取り付けられました。一方、モハ454形はAU12Sの取付個数が少ないため、不足する能力を床置型ユニットクーラで補う必要があるため、33,000kcal/hのユニットクーラAU72を取り付けるための天蓋が屋根上に、天井下に冷風用ダクトが取り付けられました。

457系
登場の背景と概要
交流電化の進展とともに全国レベルでの転配属や3電気区間の通し運転が要望されるようになり、また、全国で共通に使用できる主変圧器が開発されたため、国鉄は50Hz/60Hzの両方の交流電化区間に対応できる457系交直流急行形電車を1968年に開発しました。457系は電動車のみ新形式が発生し、付随車は455系と共通とされました。

車体
幅2900mmの広幅車体を持ち、軽量形鋼と鋼板形押材を使用した普通鋼製で、車体外板に冷間圧延鋼板、屋根板に熱間圧延鋼板を使用しました。前面中央に貫通扉を装備し、運転席の窓ガラスにパノラミックウィンドウが採用されました。貫通扉上には種別表示幕が、左右窓下には前照灯と尾灯が取り付けられています。グリーン車の車端部に幅700mmのステップ付片開き扉が2箇所設置され、扉間には幅925mmの2連式下降窓が配されています。また、後側車端には回送運転台が設置されています。普通車の車端部には幅1000mmのステップ付き片開き扉が2箇所設置され、扉間には上段下降・下段上昇のユニット窓が取り付けられています。戸閉装置はモハ456形の前寄りがTK100B、それ以外はTK4Eで側扉鴨居に取り付けられました。屋根上には押込形通風器とクモハ457形とクハ455形は5,500kcal/hのAU13Eユニットクーラが5個、モハ456形は33,000kcal/hのAU72ユニットクーラが設置されています。モハ454形の集電装置及び高圧機器が設置されている部分は絶縁離隔を確保するため低屋根構造となっています。車体塗装はローズピンクで、窓周りにはクリーム色としています。

台車
台車は大径心皿方式の動台車がDT32B、付随台車がTR69Bで、枕バネにローリングと左右動を改善するため傾斜面板方式のベローズ型空気バネを採用し、軸箱支持方式はウイングバネ式ペデスタル方式です。動台車の動力伝達方式は中空軸平行カルダン撓み板接手方式とし、歯車比は4.21としました。基礎ブレーキ装置は動台車が踏面片押し式、付随車はディスクブレーキとしています。

走行機器及び補機
主電動機は出力120kWのMT54B直流直巻電動機で、クモハ457形に設置された抵抗制御、ノッチ戻し制御、抑速発電ブレーキを採用したCS15E電動カム軸接触器式主制御器により、モハ456形を含めた8個の主電動機を制御しています。モハ456形の床下には外鉄形の主変圧器TM14と主整流器RS22Aが、屋根上にはPS16HパンタグラフとCB103A空気遮断器が設置されています。抑速発電ブレーキの他、冷房装置用三相電源の引通し線が追加されています。またクモハ457形の床下には20kVAのMH97A-DM61A電動発電機と運転室の屋根上には架線電圧検知器が取り付けられ、交流区間冒進保護として無加圧ABB方式を採用しています。また、モハ456形の床下にはMH113A-C2000M電動空気圧縮機が取り付けられました。更にクハ455形の床下には冷房用電源供給用に110kVAのMH128-DM85電動発電機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磁直通ブレーキです。

客室設備
客室設備はシートピッチ1460mmで2-2列配置のクロスシートで、背もたれ肩に角形の取っ手が取り付けられています。後方車端には循環式汚物処理装置の取付準備工事が実施された和式トイレと洗面所が設置されています。

増備車
1970年以降に製造されたサロ455形は冷房装置が5,500kcal/hのAU13Eユニットクーラが5個に変更されました。また、床下に冷房用電源供給用に110kVAのMH128-DM85電動発電機が取り付けられました。
1971年以降に製造された車両からメンテナンスフリーのため限流・限圧継電器等の無接点化を図った主制御器CS15Fに変更されました。また、便所、洗面所がFRPユニットに変更されました。また、新たに中間付随車サハ455形が登場しました。屋根上には5,500kcal/hのAU13Eユニットクーラが6個、床下には冷房用電源供給用に110kVAのMH128-DM85電動発電機が取り付けられています。

改造
国鉄
サロ455形200番台
東北地区で使用されていた3両のサロ451形に抑速発電ブレーキ引き通し回路を追加する改造が1969年に実施され、サロ455形200番台に区分されました。更に1978年から1980年にかけてサロ455形200番台への改造が7両実施されました。

クモハ455形/モハ454形200番台
東北地方で使用されている急行形電車の型式を統一するため、クモハ453形とモハ452形が1979年に改造されクモハ455形200番台とモハ454形200番台に区分されました。クモハ453形に設置されていた和式トイレと洗面所は、業務用室と荷物保管室に変更されました。また、主制御装置がCS15Fに変更され、抑速発電ブレーキ引き通し回路が追加されました。

クハ455形200番台
1973年に事故廃車となったクハ455-45の代替として、余剰となっていたサハシ455-18のクハ455形への改造が1975年に実施されました。車体は新製され、屋根上には押込形通風器と5,500kcal/hのAU13Eユニットクーラが5個、床下には冷房用電源供給用に110kVAのMH128-DM85電動発電機が設置されています。
また、クハ451形に抑速発電ブレーキ引き通し回路が追加する改造が1979年に実施され、クハ455-202以降に区分されました。

クハ455形300番台
1984年9月から翌年6月にかけて急行形交直流電車がローカル輸送に転用、短編成化されることとなりました。これに伴い不足する先頭車を補うためクハ165形及びクハ169形900番台に交直切替スイッチや架線電圧検知器の取り付け、脈流対策のため平滑リアクトルの電動発電機への取り付け、出入口にステップを取り付ける改造が実施され、クハ455形300番台に区分されました。クハ169形900番台から改造されたクハ455-321〜-324は屋根上にAU12Sユニットクーラが6個、それ以外はAU13Eユニットクーラが5個取り付けられています。

クハ455形400番台
1984年11月から翌年4月にかけて急行形交直流電車がローカル輸送に転用、短編成化されることとなりました。これに伴い不足する先頭車を補うためクモハ165形及びクモハ165形900番台に交直切替スイッチや架線電圧検知器の取り付け、床下の主制御器や主抵抗器を撤去し、110kVAの冷房用電源供給用MH128-DM85電動発電機の取り付け、台車をTR69あるいはTR69Bに取り替え、出入口にステップを取り付ける改造が実施され、クハ455形400番台に区分されました。クモハ165形から改造されたクハ455-401は屋根上にAU13Eユニットクーラが5個、クモハ169形900番台から改造されたクハ455-402以降はAU12Sユニットクーラが6個取り付けられています。

クハ455形500番台
1983年12月から翌年1月にかけてサハ165形の車体前寄りにクハ411形500番台の先頭ユニットの取り付け、交直切替スイッチや架線電圧検知器の取り付け、脈流対策のため平滑リアクトルの電動発電機への取り付け、出入口にステップを取り付ける改造が実施され、クハ455形500番台に区分されました。
なお、九州向けに改造されたクハ455-501は、客室の両端がロングシートに変更されるとともに、吊革が設置されました。前側の仕切り壁は取り付けられていません。クハ455-502以降は東北向けのため前寄りの仕切り壁は設置され、戸袋部のみロングシートに変更されました。

クハ455-601〜605
1984年12月から翌年2月にかけてサロ455形の車体前寄りにクハ411形500番台の先頭ユニット及び1000mm幅の片開き扉の取り付け、仕切り壁の取り付けと仕切り壁と干渉する冷房装置を撤去する改造が実施され、クハ455-601〜605に付番されました。クハ455-601の屋根上にはAU12Sユニットクーラが5個、クハ455-602以降はAU13Eユニットクーラが4個取り付けられています。

クハ455-606〜611
1984年11月から翌年4月にかけてサロ165形の車体前寄りにクハ411形500番台の先頭ユニット及び1000mm幅の片開き扉の取り付け、後方出入口にステップの取り付け、仕切り壁の取り付けと仕切り壁と干渉する冷房装置を撤去する改造が実施され、クハ455-606〜611に付番されました。クハ455-606〜610の屋根上にはAU12Sユニットクーラが5個、クハ455-611はAU13Eユニットクーラが4個取り付けられています。

クハ455形700番台
413系の付随制御車として使用するため1986年11月と1988年2月にサハ455形の車体前寄りにクハ411形500番台の先頭ユニットの取り付け、クハ455形700番台に区分されました。車端部の一部のクロスシートはロングシートに変更され、出入口と客室の間の仕切壁は撤去されました。また、車体側面には行先方向幕が取り付けられました。床下に設置されている110kVAのMH128-DM85電動発電機は制御電源兼用となっています。

サロ455形冷房電源改造
普通車の冷房改造に伴い、床下の電動発電機が110kVAのMH128-DM85電動発電機に取り替えられると共に、冷房装置用三相電源の引通し線が追加されました。

普通車冷房改造
普通車への冷房装置の取付改造が1969年4月から1973年7月にかけて実施されました。AU12S冷房準備工事車のクモハ455形とクハ455形は4,000kcal/hのAU12Sを6個、非冷房車とAU13E冷房準備工事車のクモハ455形とクハ455形は5,500kcal/hのAU13Eユニットクーラが5個、モハ454形は33,000kcal/hのAU72ユニットクーラが設置され、非冷房車とモハ454形のAU12S冷房準備工事車の通風器が移設されました。また、全車に冷房装置用三相電源の引通し線が追加され、クハ455形の床下には冷房用電源供給用に110kVAのMH128-DM85電動発電機が取り付けられています。

耐寒耐雪改造
急行形交直流電車の広域運用化に伴う耐寒耐雪強化のため、1972年以降パンタグラフがPS16Hに取り替えられました。

クモハ457形電動発電機融雪水侵入対策工事
北陸地区で使用されているクモハ457形の屋根上に設置されている電動発電機冷却風取入口から入った雪の融雪水による電動発電機のフラッシュオーバーが多発していたため、屋根上の冷却風取入通風器を撤去し、前側出入口に冷却風取入口を移設する改造が1977年以降実施されました。

列車種別窓の閉鎖
北陸地区で使用されているクモハ457形、及びクハ455形の前面に取り付けられている列車種別窓に氷柱が当たりガラスが破損する事故が多発したため、1981年から1984年にかけて鉄板を溶接して埋める改造が実施されました。

モハ456形主変圧器更新
モハ456形に使用されていたTM14主変圧器にはPCBが使用されていましたが、有害なPCBを使用しないTM20主変圧器が開発されたため、1978年以降取替工事が実施されました。

モハ454形主変圧器更新
モハ454形に使用されていたTM9主変圧器がTM9Cに取り替えられました。

JR東日本
砂撒装置取付
仙山線で使用される455系/457系で秋になると空転が多発するため、クモハ455/457形の前側台車とモハ454/456形の後ろ側台車に砂撒装置を取り付ける改造が1987年と1990年から1998年にかけて実施されました。また、1999年にはセラミック砂撒器が取り付けられました。

クハ455形600番台近郊形改造
クハ455-608と-609はR26リンクライニングシートが使用されていましたが、1988年に客室両端をロングシート、中央部をクロスシートに変更する改造が実施されました。

車両更新工事
451系や453系の717系への改造に引き続いて、455系の717系への改造が計画されていましたが、実行されずそのままになったため車体の老朽化が著しくなり、1988年7月から1991年11月に対して48両に対して車両更新工事が実施されました。

車体
床は運転室や出入口を含めて全面張り替え、床は不燃化のためベニア板からスチール構造に更新されました。車体下部の外板は腐食防止のため高張力鋼板に張り替えました。車体塗装は総剥離して、ポリウレタン樹脂塗料で塗装されました。また、先頭部の前照灯と尾灯をシールドビームに変更し、角形のFRPユニットに収めました。

客室設備
化粧板は不燃性のメラミン化粧板に更新され、配電盤等の扉などは焼付塗装としました。座席は客室両端がロングシート、中央部をクロスシートとしたセミクロスシート配置で、バケットタイプとし暖房は座席下に取り付けました。トイレの床板は腐食が著しいことからステンレスに張り替えました。室内化粧板を更新すると共に、トイレ及び洗面所の下部はFRPユニットとしました。

クロハ455形
1989年に磐越西線で使用されているクハ455形0番台を半室グリーン車に改造され、クロハ455形に区分されました。グリーン室の仕切りドアは1枚ガラスの自動扉とし、天井は平天井としました。グリーン室はシートピッチ1210mmで2-2列配置のリクライニングシートが取り付けられ、座席背面には液晶テレビ、肘掛けにはオーディオコントロールユニットを設置し、音楽サービスができるようになりました。普通室はシートピッチ910mmで2-2列配置のR51リクライニングシートが取り付けられました。

前面強化改造
1992年9月に成田線で発生した踏切事故で乗務員が死傷したことから、JR東日本は安全対策として、国鉄時代に前面強化改造を実施していない車両に対して、アンチクライマーが取り付けられたステンレスの前面強化板を外側から溶接する改造を実施しました。これに伴い、ヘッドライトがシールドビームに変更されました。また、前照灯の下には車体塗装と同色の帯を貼り付けました。この帯は、検査を受けるタイミングで通常の塗装が行われました。

リニューアル工事
JR東日本は1999年12月から2002年3月にかけて車両更新工事を実施した車両に対して主要機器の取り替えと信頼性向上を目的として、電動発電機を140kVAの補助電源装置SC65に、モハ454形とモハ456形のコンプレッサをスクロール式MH3114-C1500EBに変更されました。また、台車軸受けを密封コロ軸受化したDT32L/TR69Lに変更されました。

種別表示幕のLED化
先頭車に取り付けられた列車種別表示器は列車種別のみ表示していましたが、行き先も表示するため2004年1月から3月にかけてLED表示装置に更新されました。

JR西日本
延命NA工事
特別保全工事施工車に対してアコモ改善を実施した延命NA工事が1988年9月から1993年2月にかけて14両に対して実施されました。座席のモケットは茶色に変更され、荷棚枠のメッキ処理、化粧板をブラウン、腰板部化粧板をペプトーンブラウンに張り替えました。また、和式トイレの床をFRPに変更し、化粧板の張り替えや、便器、手洗器が更新されました。

延命NB工事
1992年1月から1996年8月にかけて特別保全工事未施工の2両のクハ455形とサハ455形に対していくつかの改造が実施されました。側窓は上段下降下段固定式に変更されました。客室両端にあるクロスシートはロングシートに変更されました。また、客室と出入口の間にある仕切壁が撤去され、冬期の保温対策として側扉への半自動回路追加と取手の取り付けが実施されました。

通風器撤去
腐食対策として屋根上に取り付けられていた通風器を撤去する工事が1999年から開始されました。

モハ457形
2005年に発生した福知山線の尼崎脱線事故を踏まえて、国土交通省はEB・TE装置や運転状況記録装置を全ての車両に取り付けることを含めた省令を改正しました。しかし、457系は521系への置換えが始まっていたため、2010年9月にEB・TE装置や運転状況記録装置を取り付けるかわりにクモハ457-17の運転台機能を停止して中間電動車にすることとなり、モハ457-17に改番しました。

サハ455-20, -62, -64
2005年に発生した福知山線の尼崎脱線事故を踏まえて、国土交通省はEB・TE装置や運転状況記録装置を全ての車両に取り付けることを含めた省令を改正しました。しかし、455/457系は521系への置換えが始まっていたため、2010年9月にEB・TE装置や運転状況記録装置を取り付けるかわりにクハ455-20, -62, -64の運転台機能を停止して中間電動車にすることとなり、サハ455-20, -62, -64に改番しました。

JR九州
客室拡大改造
通勤通学時間帯の乗降時間短縮のため、1988年12月から1992年3月にかけて9両の457系の客室前側のクロスシートと車体後端の和式トイレ及び洗面所を撤去した場所にロングシートを設置しました。また、客室と出入口の間にあった仕切壁が撤去されました。ロングシート部には吊革が取り付けられました。

クハ455形600番台客室改良工事
車体中央部にリクライニングシート、客室両端にロングシートを持つむクハ455形600番台の通勤通学時間帯の乗降時間短縮のため、1996年6月から翌年3月にかけてリクライニングシートを千鳥配置のクロスシートに置き換え、ロングシートの拡大を行いました。

クハ455形600番台冷房装置追加
クハ455形600番台の冷房能力を高めるため、後位寄りにAU13Eが追加設置されました。

通風器撤去
腐食対策として屋根上に取り付けられていた通風器を撤去する工事が1994年から開始されました。

運用と廃車
451系は1962年10月に上野-仙台を結ぶ急行「みやぎの」で営業運転を開始しました。1963年6月には上野-仙台を結ぶ急行「青葉」に投入されました。また、1963年10月には東北線の上野-仙台を結ぶ夜行急行「松島」と白河-仙台を結ぶ急行「あぶくま」の他、常磐線の上野-平を結ぶ急行「ときわ」と急行「ひたち」にも投入されました。
1964年には上野-仙台を結ぶ急行「吾妻」及び上野-福島を結ぶ急行「あづま」に投入されました。
1965年の東北線盛岡電化に伴い、急行「まつしま」、「みやぎの」、「青葉」が盛岡まで延長されました。
1966年には平と伊豆急下田を結ぶ急行「常磐伊豆」に投入されました。
1967年には磐越西線郡山-喜多方間の電化に伴い、上野-喜多方を結ぶ急行「ばんだい」に投入されました。
1968年には上野-盛岡を結ぶ急行が「いわて」、上野-仙台を結ぶ急行が「まつしま」に統一されました。また、奥羽線福島-羽前千歳および仙山線の電化に伴い、急行「ざおう」と「仙山」に投入されました。また、常磐線の上野-水戸を結ぶ急行「つくばね」に投入されました。
1970年には初めて九州に457系が投入され、熊本-西鹿児島を結ぶ急行「そてつ」の他、大阪-博多を結ぶ急行「つくし、名古屋-博多を結ぶ急行「玄海」、広島-博多を結ぶ急行「はやとも」に使用されました。
1971年には初めて北陸地区に457系が投入され大阪-富山を結ぶ急行「立山」、大阪-金沢を結ぶ急行「ゆのくに」、名古屋-金沢を結ぶ急行「兼六」、米原-金沢を結ぶ「くずりゅう」に使用されました。
1972年には仙台-青森を結ぶ急行「くりこま」に投入されると共に、急行「あぶくま」が白河-盛岡間に延長されました。また、常磐線経由で上野-盛岡を結ぶ急行「もりおか」に投入されました。一方、常磐線の急行「ときわ」一部が特急「ひたち」に置き換えられました。一方、山陽新幹線岡山開業にあわせて、急行「玄海」は岡山-博多間の運転に短縮されました。
1975年の山陽新幹線博多開業にともない山陽線を走る急行は全廃となり、博多-大分を結ぶ急行「ゆのか」、博多-熊本を結ぶ急行「ぎんなん」、博多-西鹿児島を結ぶ「かいもん」の他、小倉-宮崎を結ぶ急行「日南」に使用されました。また、北陸地区の急行「兼六」が廃止となりました。
1978年には急行「いわて」が仙台までに短縮されて急行「まつしま」となりました。また、仙台-盛岡を結ぶ急行「くりこま」が増発されました。
1979年には日豊線の南宮崎-鹿児島間の電化開業にともない、急行「錦江」にも投入されました。
1980年には、九州の急行「ぎんなん」、「かいもん」、「錦江」が全廃となり急行「ゆのか」、「日南」の運転本数が削減されました。
1982年の東北・上越新幹線開業後、仙台-青森を結ぶ急行「くりこま」と仙山線の急行「仙山」が廃止となり、仙台-盛岡を結ぶ快速「くりこま」と仙山線の快速「仙山」に置き換えられました。北陸地区では急行「ゆのくに」が廃止となりました。1985年には東北地区から急行列車運用から撤退し、455系と457系は東北線黒磯-一ノ関間、仙山線、磐越西線郡山-喜多方間の普通電車に使用され、451系と453系は抑速ブレーキがないため主に常磐線水戸-仙台間で使用されました。一方、北陸地区では急行「立山」が廃止となり、457系は北陸線、湖西線近江今津-近江塩津間と富山港線の普通電車に使用されるようになりました。更に、九州の残存していた急行「日南」と「ゆのか」が全廃となり、457系は鹿児島線銀水-鹿児島間、日豊線中山香-鹿児島間の普通電車に使用されるようになりました。
国鉄の分割民営化によりJR東日本に451系が15両、453系が48両、455系が159両、457系が12両、JR西日本に457系が12両、JR九州に33両がそれぞれ継承されました。
JR東日本では719系の増備により451系/453系は1993年に全廃となります。一方、455系もE531系による置換えにより、いわき-水戸間の普通電車から撤退しました。2001年には仙山線の普通電車から撤退しました。2007年からE721系による置換えが開始され、2008年に全車廃車となりました。
JR西日本では引き続き普通電車に使用されましたが、2010年の521系による置換えによりサハ455が4両廃車となりました。521系の置換えが進んだことにより457系は金沢-直江津間の普通電車に使用されました。2014年には運用範囲が金沢-糸魚川に短縮され、2015年には413系と一緒に使用されているクハ455形700番台を除いて廃車となりました。残るクハ455形700番台も521系100番台に置き換えられ、2021年に全廃となりました。
JR九州では717系への改造により余剰となったクハ455形が廃車となっていましたが、815系の鹿児島線銀水-八代間への投入により廃車が開始されました。また、2003年より日豊線や鹿児島線で使用されていた457系の置換えが開始され2007年に置換えが完了し、2010年に全車廃車となりました。
主要諸元
項目 内容
電気方式 直流1500V、交流20000V, 50/60Hz
車両性能 最高速度: 110km/h
全長 19500mm
全幅 2900mm
全高 3654mm
台車 DT32B(動台車) TR69B(付随台車)
集電装置 PS16H
主電動機 MT54B(120kW)
駆動装置 中空軸平行カルダン撓み板継手方式(歯数比: 4.21)
主変圧器 TM14
主整流器 RS22A
制御方式 抵抗制御(CS15E, CS15F)
冷房装置 AU13E, AU72
設計 日本国有鉄道