登場の背景と概要
東日本大震災により全線で被害を受けた仙石線は2015年に全線で運転を再開するとともに、仙台より東北線を走行し、途中の東北線と仙石線の併走区間に新たに設けられた接続線を経由して仙石線に入り石巻までを結ぶ「仙石東北ライン」を運転することとなったが、東北線は交流電化、仙石線は直流電化となっており接続線が非電化となることから気動車が採用されることとなりました。そこでJR東日本はHB-E210系一般形ハイブリッド気動車を2015年に開発しました。
HB-E210系はトイレ付き片運転台車HB-E211とトイレなし方運転台車HB-E212で構成される2両編成で、2015年に8編成が製造され、小牛田運輸区に投入されました。
車体
車体長19,570mm、幅2,950mmで台車中心間距離を13,800mmの広幅車体で、重量物用の横梁に耐候性鋼板(SPA)を用いた以外は全てステンレス鋼としました。床面高さを1,130mmと低くしており、車体の低重心化とホーム段差の縮小によるバリアフリー化を実現しています。外板は無塗装で幕板と腰板を青色、扉脇にピンク色のアクセントが配されました。
前頭部はFRP製の飾縁でコーナ部を覆われ、中央部に貫通扉を設置されています。ワンマン運転を考慮して運転室の床面高さを客室と同一にしました。貫通扉上にはLED行先表示装置、前面窓上方内側にLEDの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、押しボタンによる手動開閉が可能です。戸閉装置は戸挟み安全装置付き直動式で、側扉鴨居に取り付けられました。両端扉脇にはワンマン表示器の準備工事が実施されています。
扉間には1,655mm幅の固定窓と一部下降窓が、後端部には1,340mm幅の固定窓が設置されています。遮音性と断熱性の向上、及び結露防止のため全ての窓に熱線吸収複層ガラスを採用しました。屋根上には33,000kcal/hのユニットクーラAU732Aが取り付けられています。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。走行機関の排気管はHB-E211が客室後方の扉脇、HB-E212が客室前方扉間に設けられています。
HB-E211の車体幕板部にはLED行先表示装置が、全ての車両の幕板部には、駅で待つ乗客に車掌が案内放送をするためのスピーカが設置されました。分割併合を容易にするため、先頭部には自動解結装置が取り付けられました。
台車
台車は軽量ボルスタレス方式の動台車がDT75B、付随台車がTR260Bで、牽引力は1本リンク式牽引装置で伝達されます。床面高さを低くするため、台車側梁を弓形にすることで枕バネ位置を低下されています。枕バネは空気バネ、軸箱支持方式は軸梁式です。動台車の動力伝達方式はCFRP製のたわみ板を用いたたわみ軸継手(TD継手)方式で、歯数比は7.07としています。基礎ブレーキ装置は車輪踏面への熱影響を防止するため自動隙間調整装置を内蔵したユニット式の車輪踏面片押し式です。
走行機器及び補機
HV-E210系は発電機で発電した電力と蓄電池の電力を組み合わせて三相誘導電動機をVVVFインバータ制御で駆動するシリーズ式ハイブリッドシステムを採用しています。このシステムは発車時では蓄電池のエネルギで加速しエンジンは停止しています。15km/h以上になると蓄電池とエンジンによって発電された電力を併用します。惰行時はエンジンを停止し、蓄電池はサービス電源を供給します。ブレーキ時はエンジンを停止し、回生ブレーキにより蓄電池の充電を行います。機関はコモンレール燃料噴射システムを採用した排気タービン過給機付き水平直列6気筒で出力450PSのDMF15HZB-Gが1基取り付けられています。機関は出力270kWの三相かご形誘導発電機DM113に撓み板継手により直結されています。
70kVAの出力を持つ補助電源ユニットと一体化された主変換装置はIGBTを用いた2レベルPWMコンバータとIGBTを用いた2レベルインバータで構成されるCI24で、出力95Wの誘導電動機MT78を台車単位で制御しています。また、床下にはMH3125-C600N電動空気圧縮機、屋根上には15.2 kW の容量を持つ2群構成の主回路用リチウムイオン蓄電池MB3が取り付けられています。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で、抑速ブレーキが使用可能です。
客室設備
扉間にシートピッチ1,585mmのバケットタイプクロスシート、扉脇に一人あたりの座席幅を460mmとしたバケットタイプのロングシートが配されています。車体後方の扉間にはハイブリッドシステムの機器室が設けられ、その通路をはさんだ反対側と、HB-E212の前側クロスシートの通路をはさんだ反対側にはロングシートが設置されています。いずれも片持ち構造を採用しています。吊革は車体全長にわたって取り付けられ、吊革はグレー成型の三角形のもので、優先座席付近のみオレンジ色となっています。室内照明はLED照明が2列に配されています。出入台上部にはLED車内案内表示器が取り付けています。HB-E211形には真空式汚物処理装置付き車椅子対応大型トイレと、その向かいに車椅子スペースが設置されました。乗務員室は左手ワンハンドルマスコン方式を採用しました。なお、ワンマン運転用の運賃箱、運賃表示器は準備工事となっています。
運用
HB-E210系は2015年に小牛田運輸区に配置され、2015年5月より東北線と仙石線を経由して仙台と石巻を結ぶ「仙石東北ライン」で営業運転を開始しました。2016年には石巻-女川間の普通列車での使用が開始されました。
HB-E210系は東北・仙石線の快速列車、特別快速列車に使用されています。 |
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