32. 103系電車登場の経緯

長らく更新をさぼっていましたが、その間にすばらしい記事が鉄道ファン誌に掲載されました。「103系通勤形電車　誕生までのはなし」という記事です。103系はいままでとにかくファンや識者にとかく批判の的になってきた系列です。すなわち、 1. 山手線に特化した性能で高速性能に問題がありながら、さりとて加速性能が特別優れているわけもないこと 2. 車体も経済設計が進められた結果、乗り心地の悪いコイルバネ台車や遮音性能の悪い車体により、室内環境が決してよくないこと 3. 山手線用の特殊車輌が作られ過ぎ、結果的に国鉄の通勤線区全てに投入された結果、京阪神緩行線や常磐線など駅間距離が長く高速性能が要求される線区にも投入されてしまい、良好なサービスが提供できなかった ことなどが挙げられるでしょう。まさに安かろう悪かろうを地でいく103系電車。特に3項については、101系の主電動機をMT54に変更した仮称105系(MT55主電動機を永久直列で制御する1M電車の105系とは異なる)の名前が挙がったものの実現されることがなかったことなど、この電車の誕生の経緯について曽根悟氏も真実を知りたいという記述が鉄道ピクトリアル2005年8月号に見られました。 これにこたえる形で国鉄電車を代表する103系の誕生および発展に至った背景を開発の当事者が鉄道ファン誌で明らかにし、かつ国鉄車輌の歴史の貴重な部分を後世に残すことができたという意味で貴重な文章であるといえるでしょう。このページを読んでいる人の多くも、この鉄道ファン2006-4号を読んだことと思いますが、この文章より担当者でしかわからない103系が登場した理由を知ることができます。 103系を語る上で最も重要なことは、国鉄電車の中でも特殊なMT55という主電動機を採用していることです。MT55主電動機は定格回転数がカルダンモータとしては非常に低い85%界磁で1350rpm(MT54は全界磁で1630rpm)という低い定格回転数と6.07という高い減速比により、先程も述べたように高速性能に問題があり、それにもかかわらず京阪神緩行線や常磐線への投入により更に評価を下げたことにつきるでしょう。素人的にはMT比を1:1にするとしても近郊形から特急形まで共通に使用しているMT54主電動機を用いた方が良いのは明白です。しかし、「103系通勤形電車　誕生までのはなし」によると、現実には全電動車編成の101系導入時に明らかになったように、変電所能力がネックになっていたことが電車性能を設計する上で非常に重要なファクターになっていたということです。すなわち、MT比を1:1としながら編成が使用するピーク電流を如何に抑制するために起動電流を低減しつつ出力を増やすという命題にこたえるのはMT55しかなかったというのが結論だったようです。現実にMT54を通勤形車輌に使用した場合、必要な性能を満足させようとしたとき、起動電流や電力消費量が過大になるばかりか、熱容量的にも限界であるという結論が出ていたようです。103系が登場した当時、戦後の復興が終わったとはいえ、国鉄の全国にわたって実施されていた電化工事にかなりの資金が投じられていたことと、大都市圏での輸送需要の急激な増大に対して、とにかく低コストで目先の劣悪な混雑を緩和させることを如何に低コスト、すなわち地上設備に負担がかからない程度でできるだけ増加している需要にこたえるための回答として誕生したのが103系だったというわけです。できあがってしまい、かつ現実にいろんな用途に使用されている103系を見ると問題点ばかりが目に付くのですが、当事者としては非常に切迫した状況であったことが伺えます。 103系が京阪神緩行線に投入されたのも同様の理由からです。京阪神緩行線(現在のJR神戸線、JR京都線)は競合する私鉄が高速性能に優れた車輌を導入していたことに対抗して、元来駅間距離が通勤線区としては極めて長い中でMT54主電動機を使用した通勤形電車が良いことは当時としても関係者の頭の中にあったようです。しかし、蒸気のような予算上の問題で103系が各線より取り合いになっているような状況で、大阪鉄道管理局が103系なんかダメだから主電動機をMT54にした新しい通勤形を所望したとしたら、各線が要求している103系の投入が完了するまで京阪神緩行線には新性能通勤形電車が入らないと言う焦りが、京阪神緩行線への103系投入という現実を生み出したようです。実際には、103系は京阪神緩行線のような駅間距離が長い線区での使用を考慮していませんでしたが、それでもこのような線区でも使用が可能なように35%弱界磁が可能なように設計されていたため、問題があったものの京阪神緩行線や常磐線にも103系がブレーキの改良だけで投入できたようです。 結局のところ、国鉄が理想の通勤形電車として登場させることができたのは、チョッパ制御の201系や界磁添加励磁制御の205系など回生車が実用化されてからになってしまいました。 さてこのような事実がわかると、逆にJR各社が現在投入している新形式車輌というのは当時のような制約が解消されて、あるべき姿の電車として設計されているということが言えるかと思います。ただし、その中でもJR東日本やJR西日本のように大都市圏で長編成が高頻度で走る線区が多い会社では、国鉄時代とは状況が異なるにせよピーク電流の低減と言う問題は残ったままのようです。例えばJR神戸線では223系1000/2000番台による新快速電車が高頻度で運転されていますが、現実には消費電力がギリギリのところで使用されているようです。223系1000/2000番台はJR東海の313系と比べると、100km/h以上の領域での加速が全く異なり、313系に比べて223系の高速域の加速性能が悪いことが言われています。実際、223系の高速域の加速性能が313系並になれば、現在余裕がないと言われている現行ダイヤでももう少し余裕を生み出し(ということはより安全になる)、定時運転がより確実になることがはっきりしているのですが、案外それができないのは103系が登場した理由と同じピーク電流値の低減にあるのかも知れません。とはいえ、国鉄自体に新製されていた車輌に比べると、JR各社が製造している車輌が受ける制約は小さくなっていることは間違いなく、そういった意味で、利用者にとっても新型車両を企画する担当者にとっても、国鉄時代と比べて随分環境が良くなったのではないかと思います。