421系
登場の背景と概要
鹿児島線の交流電化が進められていましたが、直流電化された山陽線との直通運転が望まれていたことから、国鉄は1960年に60Hz交流区間向けの421系近郊形交直流電車を開発しました。421系は2M2Tの4両編成で1960年に2編成が敦賀第二機関区に配属されました。
車体
車体長19,500mm、幅2,900mmで、台車中心間距離を13,800mmとした広幅車体を持ち、軽量形鋼と鋼板形押材を使用した普通鋼製で、車体外板と屋根板に冷間圧延鋼板を使用しました。先頭車前頭部は中央部に貫通扉を設置し、前方視認性向上のため前面窓ガラスにパノラミックウィンドウが採用されました。貫通扉上には行先方向幕が、左右窓下には前照灯と尾灯が取り付けられています。
車体側面には幅1,300mmの自動両開き扉が3カ所設置され､扉間には1,075mm幅の二段上昇窓が2箇所、その両端に723mmの戸袋窓が、運転席直後には515mm幅の2連式2段上昇窓と419mm幅の戸袋窓が、それ以外の車端部には1,075mm幅と515mm幅の2段上昇ユニットサッシと419mm幅の戸袋窓が設置されています。戸閉装置はTK4Fを採用し、側扉鴨居に取り付けられました。
屋根上にはグローブ形通風器がモハ420形には4個、それ以外は6個取り付けられました。モハ420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2基設置されています。
車体塗装はローズピンクで前面窓下にクリーム色の帯を配しました。
台車
動台車はDT21B、付随台車はTR64で、枕バネにコイルバネを採用し、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継手方式とし、歯車比は4.82としました。基礎ブレーキ装置は、動台車は両抱き式踏面ブレーキ、付随台車は片押式踏面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MT46B直流直巻電動機で、モハ421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CS12B電動カム軸接触器式主制御器と強制通風式主抵抗器MR16Aにより、モハ420形を含めた8個の主電動機を制御しています。外鉄形主変圧器TM3と主整流器RS3あるいはRS4が、屋根上にはPS16BパンタグラフとCB101空気遮断器が設置され、交流区間冒進保護として直流避雷器の放電により冒進保護継電器が作動させてABBを開放する方式を採用しています。またモハ421形の床下には20kVAのMH97-DM61電動発電機が取り付けられています。また、クハ421形の床下にはMH80-C1000電動空気圧縮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
車内はシートピッチ1420mmのクロスシートで、戸袋窓部とドア脇にはロングシートが設置されています。クロスシートの背もたれ肩に角形の取手が、ロングシートの上方には吊革が取り付けられています。室内照明は40Wの白熱灯を2列に配置しています。モハ420形の天井下には扇風機が4個、それ以外の車両には6個が天井下に取り付けられています。クハ421形後方車端部に和式トイレが設置されています。
増備車
1961年5月に製造された車両から、交流区間冒進保護が無加圧ABB方式に変更されています。また、主抵抗器がMR16Cに変更されました。
1961年11月に製造された車両から、クハ421形は踏切事故対策のため床面を300mm高くした高運転台の採用と架線電圧検知器の準備工事が実施されました。モハ420形の低屋根部の高さが80mm切り下げられ、空気遮断機は動作の確実化を図ったCB101Eに変更しました。
1963年に製造された車両から、クハ421形に架線電圧検知器が取り付けられました。また、モハ420形の空気遮断機は電流容量の増大と遮断時間の短縮を図ったCB103Aに変更されました。また、パンタグラフがステンレス製のPS16Cに変更されました。
1966年に製造された車両から、モハ421形の主抵抗器が423系と同じMR61に変更されました。また、クハ421形の台車がディスクブレーキを採用したTR62に変更されました。
改造
架線電圧検知器取付改造
架線電圧検知器未装備のクハ421形に架線電圧検知器を取り付ける改造が1962年3月から6月にかけて実施されました。
クハ421形前面強化工事
踏切事故時の乗務員の安全確保と車両損傷の軽減を図るため、先頭部外板の補強と、前照灯をシールドビームに取り替える改造が1975年より実施されました。
AU2X冷房改造
国鉄は1987年夏までに421系全車の冷房改造を行うため、AU1Xより低コストで改造できる18,000 kcal/hの床置型ユニットクーラAU2Xの取付改造を1987年に4編成に、1988年に3編成に対して実施しました。AU2X冷房装置は後位車端床上に設置され、側窓はルーバ付き吸気口に、2基のベンチレータは排気口に改造されました。冷房用ダクトは天井の蛍光灯に沿って設置されました。
運用
421系は1960年に2編成が敦賀第二機関区に配置され本線試運転を終了後、南福岡電車区に配属され、下関-久留米間で試運転が実施されました。1961年には量産車が配備された後、1961年6月に営業運転を開始し、山陽・鹿児島線の小郡-久留米間の普通電車、快速電車に使用されました。1962年には運転区間が荒木まで延長されました。
1965年に登場した423系とともに、運転区間が徳山-熊本間に延長されました。
1966年には日豊線小倉-新田原間が電化開業し、421系の営業運転が開始されました。1967年10月には新田原-幸崎間が電化開業し、421系が南福岡電車区から6編成が、1968年には10編成が大分電車区に転属しました。
しかし、1978年に421系の415系への置き換えが開始され、1987年までに8編成が廃車となりました。
1987年の国鉄分割民営化に伴い、421系は68両がJR九州に継承されました。しかし、813系や815系の増備により1996年に全車廃車となりました。
423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、出力を120kWとして勾配区間でも1:1のMT比を実現するために開発されたMT54を採用した423系を国鉄は開発しました。423系は2M2Tの4両編成で1965年に1編成が南福岡電車区に配属されました。
車体
車体長19,500mm、幅2,900mmで、台車中心間距離を13,800mmとした広幅車体を持ち、軽量形鋼と鋼板形押材を使用した普通鋼製で、車体外板と屋根板に冷間圧延鋼板を使用しました。先頭車前頭部は中央部に貫通扉を設置し、踏切事故対策と前方視認性向上のため床面を300mm高くした高運転台を採用しました。貫通扉上には行先方向幕が、左右窓下には前照灯と尾灯が取り付けられています。
車体側面には幅1,300mmの自動両開き扉が3カ所設置され､扉間には1,075mm幅の二段上昇窓が2箇所、その両端に723mmの戸袋窓が、運転席直後には515mm幅の2連式2段上昇窓と419mm幅の戸袋窓が、それ以外の車端部には1,075mm幅と515mm幅の2段上昇ユニットサッシと419mm幅の戸袋窓が設置されています。戸閉装置はTK4Fを採用し、側扉鴨居に取り付けられました。
屋根上にはグローブ形通風器がモハ422形には4個、モハ423形は6個、クハ421形はグローブ形通風器5個と先頭部に箱形通風器が取り付けられました。モハ422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2基設置されています。
車体塗装はローズピンクで前面窓下にクリーム色の帯を配しました。
台車
動台車はDT21B、付随台車はTR62で、枕バネにコイルバネを採用し、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継手方式とし、歯車比は4.82としました。基礎ブレーキ装置は、動台車は両抱き式踏面ブレーキ、付随台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、モハ423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CS12D電動カム軸接触器式主制御器と強制通風式主抵抗器MR61により、モハ422形を含めた8個の主電動機を制御しています。モハ422形の床下には外鉄形主変圧器TM10と主整流器RS22が、屋根上にはPS16CパンタグラフとCB101E空気遮断器が設置されています。モハ423形の床下には20kVAのMH97-DM61電動発電機が取り付けられています。また、クハ421形の床下にはMH80-C1000電動空気圧縮機が、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。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
車内はシートピッチ1420mmのクロスシートで、戸袋窓部とドア脇にはロングシートが設置されています。クロスシートの背もたれ肩に角形の取手が、ロングシートの上方には吊革が取り付けられています。室内照明は40Wの白熱灯を2列に配置しています。モハ422形の天井下には扇風機が4個、それ以外の車両には6個が天井下に取り付けられています。クハ421形後方車端部に和式トイレが設置されています。
増備車
1966年に製造された車両から、主整流器がRS22Aに変更されました。
1968年に製造された車両から、通風器が押込み式に変更され、モハ423形は7個、モハ422形は4個、クハ421形は6個と箱形通風器1個が屋根上に取り付けられました。また、扉がステンレス製に、座席背もたれの取手が角形に変更されました。
改造
クハ421形前面強化工事
踏切事故時の乗務員の安全確保と車両損傷の軽減を図るため、先頭部外板の補強と、前照灯をシールドビームに取り替える改造が1975年より実施されました。
モハ422形主整流器振替
471系の冷房化に際し、主整流器の容量が不足するため、モハ422形に取り付けられていたRS22をモハ470形に移設し、モハ470形のRS7をモハ422形に取り付ける改造が1970年から1973年にかけて実施されました。
AU75冷房改造
国鉄は1979年から1985年にかけて、44両にAU75B冷房装置を取り付ける改造を実施しました。冷房用電動発電機は160kVAのMH135-DM92で、クハ421形偶数車の床下に取り付けられました。
AU1X冷房改造
国鉄は1986年にAU75より低コストで冷房改造ができるよう、主変圧器から得られた単相1500V電源を各車に設置された補助変圧器で220Vに降圧し、9,000kcal/hのAU1X冷房装置に供給する改造を6編成に対して実施しました。AU1Xは屋根上に4基設置され、天井に設置された4基の扇風機を併用しています。
AU2X冷房改造
国鉄は1987年夏までに423系全車の冷房改造を行うため、AU1Xより低コストで改造できる床置型ユニットクーラAU2Xの取付改造を1987年に13編成に対して実施しました。AU2X冷房装置は後位車端床上に設置され、側窓はルーバ付き吸気口に、2基のベンチレータは排気口に改造されました。冷房用ダクトは天井の蛍光灯に沿って設置されました。
運用
423系は1965年に南福岡電車区に配置され、421系とともに徳山-熊本間で使用されました。1966年には日豊線小倉-新田原間が電化開業し、423系の営業運転が開始されました。1967年10月には新田原-幸崎間が電化開業し、423系は南福岡電車区から6編成が、1968年には17編成が大分電車区に転属しました。
1987年の国鉄分割民営化に伴い、421系は120両がJR九州に継承されました。しかし、813系や815系の増備により2001年に全車廃車となりました。 |
|
| 主要諸元 (421系) |
| 項目 |
内容 |
| 電気方式 |
直流1,500V、交流20,000V, 60Hz |
| 車両性能 |
最高速度:
100km/h |
| 全長 |
19,500mm |
| 全幅 |
2,900mm |
| 全高 |
3,654mm |
| 台車 |
DT21B (動台車) TR64, TR62 (付随台車) |
| 集電装置 |
PS16B,
PS16C |
| 主電動機 |
MT46B (100kW) |
| 駆動装置 |
中空軸平行カルダン撓み板継手方式(歯数比:
4.82) |
| 主変圧器 |
421系: TM2, TM2A |
| 主整流器 |
RS3, RS4 |
| 制御方式 |
抵抗制御( CS12B) |
| 冷房装置 |
AU2X |
| 設計 |
日本国有鉄道 |
| 主要諸元 (423系) |
| 項目 |
内容 |
| 電気方式 |
直流1,500V、交流20,000V, 60Hz |
| 車両性能 |
最高速度:
100km/h |
| 全長 |
19,500mm |
| 全幅 |
2,900mm |
| 全高 |
3,654mm |
| 台車 |
DT21B (動台車) TR62 (付随台車) |
| 集電装置 |
PS16C |
| 主電動機 |
MT54, 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:
4.82) |
| 主変圧器 |
TM10 |
| 主整流器 |
RS22 |
| 制御方式 |
抵抗制御 (CS12D) |
| 冷房装置 |
AU75B,
AU1X, AU2X |
| 設計 |
日本国有鉄道 |
|
|
