JR東日本701系電力動車組
701系電力動車組是東日本旅客鐵道（JR東日本）使用的交流供電型電力動車組[1]。從1993年開始，被當作交流電氣化區間標準車輛進行建造。
| JR東日本701系電力動車組 IGR銀河鉄道IGR7000系電力動車組 青森鉄道青森701系電力動車組 | |
|---|---|
 東北本線上的JR 701系0番台電聯車 （2024年5月） | |
| 概覽 | |
| 原產國 |  日本 |
| 製造 | 川崎重工（100番台除外） JR東日本土崎工廠（IGR7000系和青森701系除外） |
| 產量 | 266輛 |
| 製造年份 | 1993年 - 2002年 |
| 主要用戶 | 東日本旅客鐵道 IGR岩手銀河鐵道 青森鐵道 |
| 技術數據 | |
| 列車編組 | 2輛（1M1） 3輛（1M2T） 4輛（2M2T） |
| 車輛長度 | 20,000mm |
| 車體闊度 | 2,800mm |
| 車體高度 | 3,620mm |
| 軌距 | 1067mm(0・100・1000・1500番台) 1435mm(5000・5500番台)mm |
| 車體材質 | 不鏽鋼 |
| 營運速度 | 110km/h |
| 設計最高速度 | 120km/h |
| 起動加速度 | 2.1 km/h/s |
| 常用減速度 | 3.6 km/h/s |
| 緊急減速度 | 3.6 km/h/s |
| 供電制式 | 20,000V交流電 |
| 控制裝置 | 功率晶體管（PTr）（新造時） IGBT-VVVF變頻控制（改造後） |
| 連接器 | 電氣車鈎 |
| 安全防護系統 | ATS-Ps、ATS-P |
開發經過
即使在到了1990年代，東北地區電氣化區間的普通列車也使用了很多構造不適合通勤有用途的客車和急行型列車。
秋田地區的羽越本線和奧羽本線以及盛岡地區的東北本線在使用機輛模式客車擔當區間列車時，需要在首末站進行電力機車換掛作業，運行效率低。此外，當時運用的12系客車已經嚴重老化，50系客車雖然只運用了10年左右[2]，但由於其沒有安裝空調，也存在舒適性不佳的問題。
另一方面，在仙台地區，正在將普通列車電力動車組化，當時使用了特急型列車581系/583系改造而來的715系列車，但是由於其車廂上只有2個車門，車體結構不適合在高峰時段擔任通勤列車運行，同時由於車體老化等問題已經顯現，更換新車迫在眉睫。
為了替換這些車輛，701系在設計之初就使用2，3和4節不同的編組形式，並且可以在運用中靈活連掛，一起組成8節編組的大編組列車。對於2節編組列車，其內部也增加了使用於單人控制的整理券機。
1993年在秋田、盛岡地區引入第一組後列車後，在2001年作為JR東日本交流電氣化區間的標準車輛，推廣到其他各條線路上。除了通常的線路之外，在奧羽本線和田澤湖線准軌化改造之後，也配屬了響應的標準軌車輛用於短途運輸。隨着東北新幹線全線貫通，部分東北本線區間交由地方第三部門鐵路管理，該系列車輛也一直有新造。
車輛概覽
車體
川崎重工在製造過程中，使用了在209系上已成熟運用的新型不鏽鋼結構，在具有較高強度的情況下，減輕了重量[3]。車體每側安裝3個對開式車門，寬1,300mm，為了適應部分再來線車站站台高度，車門處設置了台階。
除了車尾外單獨的窗戶外，中間為4個相連的窗戶，其中中間兩扇窗戶可以向上拉起打開（5000系除外）。窗戶的尺寸儘可能設計的大一些，同時省略了安裝窗簾，使用帶防紫外線鍍膜的玻璃代替。
空調系統為集中式，安裝在車頂。再來線車輛使用AU710A型（製冷量38,000kcal），標準軌車輛5000系和5500系使用AU723型（製冷量30,000kcal/h）[4][5][6][7]。貫通門寬度加寬至1200毫米，為了方便單人運轉和車內旅客移動，端門處使用兩用門。
車體塗裝
為了防止乘客誤乘，車體塗裝按照不同的鐵路公司和不同的線路做了區分。
| 運用地區 | 正面配色 | 側面配色 | ||||||
| 盛岡 |
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| 田澤湖線 |
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| 秋田 |
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| 仙台 |
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| 山形 |
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| 青森鉄道 |
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| 青森鉄道
（舊塗裝） |
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| IGR岩手銀河鉄道 |
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車內設施
考慮到適應短途通勤和通學，同時方便在單人運轉時司機查看車內情況、監督車費投幣的需求，車內的座椅採用縱向長座椅配置。後期在總結了實際運用經驗後，部分車輛改裝了橫向布置座椅，同時也有一部分車輛在生產時就安裝了橫向布置座椅[8]。座椅表面由紫色絨面覆蓋，帶有精美的圖案。
為了在冬季保持車內溫暖，車門採用半自動結構，每個車門內外均設有開關，同時在兩節編組列車的車門處裝備了門鈴。車門採用氣動控制，兩扇門扉對開配置。暖氣安裝於座椅正下方。
Kuha 700型車廂內設有座便式衛生間。同時也有部分編組配備了無障礙衛生間。廁所對面的空間被用來當作輪椅停放處。
車內整體配色為亮米色，並在內裝中大規模使用玻璃鋼材料，比如天花板上的空調風道就是用玻璃鋼一體成型。考慮到多節編組時貫通運行情況，駕駛台被布置在左側。使用貫通門時，可以將駕駛室封閉，從而使整個通道貫通。
駕駛台上功率手柄與制動手柄分開配置。並安裝有簡易監控裝置，用來監控門和逆變器的運行狀態。兩節編組列車將配備單人運轉相關設備（帶自動找零裝置的投幣箱、自動廣播裝置、票價顯示器和整理券發行機）。
電氣設備
（菱形PS105型）
列車牽引電機採用VVVF變頻控制方式。由接觸網20kV交流電提供電能，通過受電弓引入主變壓器進行降壓，然後通過主變流器整流為直流，最後經變頻器轉換為三相交流電，從而控制牽引電機。列車起步加速度為2.1km/h/s[9]。
牽引電機使用了新研發的MT65型鼠籠三相感應電機（125kW）。該電機以209系牽引電機為基礎改進而來，與之相比體積更小，重量更輕，並具有防雪結構。主變換器採用了功率晶體管 (PTr)元件VVVF控制，並且與使用GTO的209系使用相同的控制方法[2]。此外，1500/5500系、IGR岩手銀河鐵道和青森鐵道的新造車輛，在變流器部分使用了IGBT元件[10]。輔助電源方面，0番台使用了電動發電機，而其他型號使用的是靜態逆變器[11]。
受電弓方面，有底架交叉的PS104型、菱形的PS105型以及單臂式PS106型3種不同形式。
所有車輛都配備了電空制動或再生制動。早期型列車上裝備了電阻制動，並且在車頂設置了給電阻制動使用的電阻箱[2]。1997年後新造的1500/5000列車由於配置了再生制動，因而取消了車頂的電阻箱。所有車型都安裝了防雪剎車和直接備用剎車。後期，再秋田和仙台地區的部分車輛也進行了改造，使用與1500/5500系相同的帶再生制動的空氣制動系統，因此也拆除了屋頂上使用的電阻器。
轉向架以209系採用的軸梁式輕量無梁轉向架為基礎，為了在在來線獲得較低的低地板高度，消減了轉向架中心高度。轉向架型號為DT61A（動車）和TR246A（拖車）。在標準軌距車型上，轉向架中心恢復標準高度。轉向架型號為DT63（動車）和TR248/TR252（拖車）。
信號設備方面，安裝有ATS-P（標準軌區間、部分再來線區間）或者ATS-Ps（在來線區間）設備。
與其他型號列車重聯
701系可以在故障救援時連掛719系。並且可以連掛E721系進行正常運用。2010年10月20日起，開始與E721系重聯運用[12]
型號區分
窄軌型
基本番台（秋田地區用）
（2007年4月 / 酒田站）
（1994年3月 / 羽後本庄站）
為確保秋田地區客車置換工作順利進行，川崎重工和JR東土崎工廠（現為秋田綜合車輛中心）製造從1993年3月至10月開始生產701系列車[13]，並於同年6月21日正式交付運營[14]。 其中KuMoHa701+KuHa700配置的2輛組27組（54輛，N11-12，N14-N38編組），KuMoHa701+SaHa701+KuHa700配置的3輛編組10組（30輛，N1-N4,N6-N10，N13編組），總計74輛。 在這一型號的列車上，車前的方向幕為手動滾動型，後續列車將此處改為了LED顯示器[15]。 N11/12編組是最早的3節編組列車，但是後期中間的SaHa700型被從編組中取出，從而使原列車變為2節編組。被拆出的SaHa700-11/12於2019年3月1日報廢，這是除轉讓車外，701系中的第一輛報廢車。
所有車廂座椅均使用縱向布置長座椅，但是為了應對奧羽本線新城和大曲區間特急列車減少的情況，改善服務質量，針對Kuha 700型 N36-38編組列車進行了改造，安裝了橫向對坐座椅。安裝橫向座椅的車輛與5000系相同，呈交錯排列，但座椅間距變寬並安裝了摺疊桌（客座定員與原有車輛相同）。此外，後期車輛將受電弓更換為新的單臂PS106型。由於N5編組在2016年的鐵路道口事故中受損嚴重，事故發生一直停留在秋田綜合車輛中心內，同時其編組內的SaHa701-5車臨時編入N29編組。之後，整租列車於2020年3月14日退役拆解。
有4組列車上安裝了軌道設備監控裝置，運用於奧羽本線新莊站至院內站區間（僅限JR東日本仙台支店管轄範圍內）。
車身塗裝最早使用的是明暗洋紅色條紋。剛出廠時色調偏淺，隨着時間和紫外線照射逐漸褪色，後來改為了較深的色調後重新上漆。
- 編組表[2]
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←青森方向 山形・蟹田 方向→
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| 3輛編組 | ||||
|---|---|---|---|---|
| 型號 | ◇ KuMoHa701 (Mc) |
SaHa701 (T) |
KuHa700 (T'c) | |
| 搭載設備 | VVVF,MG | CP | ||
| 車重 (t) |
37.4 | 23.6 | 27.9 | |
| 2輛編組 | ||||
| 型號 | ◇ KuMoHa701 (Mc) |
KuHa700 (T'c) |
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-
N1編組 客室 -
秋田地區單人值乘區間運價顯示器 -
SaHa700型座椅改造後
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100番台（秋田、仙台地區用）
（2007年3月 / 郡山站）
基本番台的增購車輛，於1994年至1995年在土崎工廠生產[14][16]。KuMoHa701型+SaHa700型構成的2輛編組列車5組（10輛）， KuMoHa701型+KuHa701型+SaHa700型構成的3輛編組列車1組（3輛），總計13輛。
與基本型的區別點在於後指示燈向上提高了200毫米。為了減輕重量和減少維護，蓄電池由鉛酸蓄電池更改為鹼性電池[17]，另外控制電路的輔助電源改為靜態逆變器 (SIV)[14] 。
起初所有該型號列車配屬南秋田運轉所（現秋田綜合車輛中心南秋田中心），與基本番台一起運用。隨着山形新幹線延申到新莊，奧羽本線山形至新莊區間標準軌改造，在1999年，將所有2輛編組列車轉配到仙台電車區（現仙台車輛中心）。在仙台期間，最早只限定在常磐線北部（磐城 - 仙台）運用，後來擴展至東北本線（黑磯 - 一關）運用。
- 編組表
| 3輛編組 | |||
|---|---|---|---|
| 型號 | ◇ KuMoHa701 (Mc) |
SaHa701 (T) |
KuHa700 (T'c) |
| 搭載設備 | VVVF, SIV | CP | |
| 車重(t) [18] | 37.0 | 23.6 | 27.9 |
| 2輛編組 | |||
| 型號 | ◇ KuMoHa701 (Mc) |
KuHa700 (T'c) |
1000番台（仙台、盛岡地區運用）
為了置換盛岡和仙台地區使用的715系電車，從1994年到1996年間在川崎重工土崎工廠建造2節編組列車38組（76輛），4節編組列車4組（16輛）共計92輛。之後生產的1組2輛編組列車被編入1500番台。
中間車輛Moha 701型是本系列中唯一的中間動力車而拖車Saha 700型配備了蓄電池，這與基本番台和100番台也不一樣[19]。為了適應仙山線運轉需求，受電弓修改為PS105型[16]。配備故障救援插座，可以與JR東日本719系重聯使用[20]。
- 編組表[21]
| 4輛編組 | ||||
|---|---|---|---|---|
| 型號 | ◇ KuMoHa701 (Mc) |
SaHa700 (T') |
◇ MoHa701 (M) |
KuHa700 (T'c) |
| 搭載設備 | VVVF, SIV | VVVF, SIV | CP | |
| 車重 (t) [22] |
36.9 | 24.4 | 35.0 | 27.9 |
| 2輛編組 | ||||
| 型號 | ◇ KuMoHa701 (Mc) |
KuHa700 (T'c) |
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仙台地區運用
（2010年10月 / 館腰站）
起初配屬仙台的有4節編組列車4組（1016,1017,1029,1030）和2節編組列車10組（1018-1020,1022 - 1028），這些列車仍然在正常運用中。其中，2節編組單人運轉列車的運價顯示器已經從7段數字顯示器改造為LCD液晶顯示器。
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車內 -
廁所附近 -
仙台地區單人運轉區間運價顯示器 -
側面方向顯示器（LED式） -
正面方向顯示器（LED式）
盛岡地區運用
（2023年6月 / 盛岡站）
為了更新盛岡、青森地區的車輛，從1994年到1996年間，新配屬給盛岡客車區2輛編組16組 (1001 - 1015, 1021)，新配屬給青森地區2輛編組12組（1031 - 1042），現在盛岡車輛中心有15組2輛編組列車在籍。
1994年12月3日時刻表調整，新車投入東北本線一之関至盛岡區間運用。1996年3月30日投入東北本線盛岡至青森區間運用。
2002年隨着東北新幹線延申到八戶以及2010年東北新幹線全線貫通，與其並行的東北本線交由第三部門鐵路管理，相應的部分車輛移交給IGR岩手銀河鐵道和青森鐵道。
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側面方向顯示器 -
駕駛室 -
客室 -
廁所
1500番台（仙台地區用）
1998和2001年在川崎重工土崎工廠生產，作為仙台地區715系1000番台和701系1000番台的增購車型配置[23][16]。現有18組2節車廂編組（36輛）在籍。
在主變流器中，逆變器部分使用了功率晶體管元件，而變流器部分使用了IGBT 元件[23]。Kumoha701安裝了再生制動設備，車頂沒有安裝制動電阻器。
編號1508的列車原來配屬青森運轉所得1000番台（編號1033），但是由於青森站漫水事故導致列車下部機電設備進水損壞。車組後期回送至土崎工廠進行了維修，修復後的列車併入1500系列，並於2000年12月14日轉配給仙台[24]。
2001年新製造的第二代列車（編號1509-1518）新出廠就配備了ATS-Ps車載信號裝置，方向顯示器也改造為LED式[23]。
- 編組表
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←一之關方向 --新白河方向→
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| 型號 | ◇ KuMoHa701 (Mc) |
KuHa700 (T'c) |
|---|---|---|
| 搭載設備 | VVVF, SIV | CP |
| 車重 (t) |
35.3 | 27.9 |
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701系1500番台 2次車
（2005年9月 / 福島站） -
701系1500番台 2次車
（2005年9月 / 福島站） -
駕駛室（2015年4月） -
駕駛台（2015年4月）
標準軌型
5000番台
田澤湖線所屬車輛
（2007年3月 / 盛岡站）
以秋田新幹線開業以及田澤湖線全線標準軌化為契機[25]，JR東日本在1996年至1997年投入2輛編組10組列車在此區間作為普通列車運用[26]。
與之前型號相比車內布局發生了明顯變化，車內交叉布置了四個對坐座椅。在側面2個車門之間的4扇窗戶中，中間的2扇窗戶可以手動降下打開[25]。客室車門處沒有設置台階。在秋田新幹線開通的同時，JR東日本管轄範圍內的所有快速列車和普通列車都禁止吸煙，因此該型列車從出廠就沒有安裝煙灰缸。
日常維護保養主要在其配屬的秋田綜合車輛中心南秋田中心進行。當需要高級修和設備更新時，需要安裝窄軌轉向架有火回送至秋田綜合車輛中心（原土崎工廠）[27][28]。
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駕駛室 -
車內 -
701系5000番台（前）與0番台（後）（2008年5月）
5500番台
山形車輛中心所屬車輛
（2007年6月 / 高畠站）
1999年，隨着山形新幹線開業，奧羽本線山形至新莊區間改為標準軌，總計9組（18輛）本型列車投入使用。
座椅布置與仙台地區使用的1500番台一樣，客室門處沒有台階[29]。KuHa700型車內裝有無障礙衛生間[30]。方向顯示器為LED式。為了適應米澤至福島區間的大坡道，使用了制動裝置使用盤型制動器並安裝有撒砂裝置。所有列車都適配單人運轉，但有時除了司機外還會配置車掌乘務。
- 編組表[30]
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←新莊 方向 福島 方向→
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| 形式 | ◇ KuMoHa701 (Mc) |
KuHa700 (T'c) |
|---|---|---|
| 搭載設備 | VVVF, SIV | CP |
| 車重 (t) |
35.8 | 29.3 |
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受電弓 -
DT63A型轉向架
第三部門鐵道型號
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IGR7000系 -
青森701系 (舊塗裝) -
青森701系 (新塗裝)
青森鐵道青森701系
有2輛編成9組，共18輛。其中8組為JR東日本讓受 (0番台)，1組為新造車 (100番台)，新造車和1組讓受車為2002年東北新幹線延申到八戶時開始使用，另外7組讓受車為2010年東北新幹線全通時開始使用，舊設計車輛的車身帶顏色為藍色，新設計車輛的車身帶顏色為天藍色，使用於青森鐵道線和岩手銀河鐵道線。
IGR岩手銀河鐵道IGR7000系
有2輛編成7組，共14輛。其中4組為JR東日本讓受 (0番台)，3組為新造車 (100番台)，2002年東北新幹線延申到八戶時開始使用，車身顏色為藍（代表岩手縣的夜空形象）和星光黃（代表星光形象），使用於岩手銀河鐵道線、青森鐵道線目時 - 八戶區間和JR東日本東北本線北上 - 盛岡區間。
配屬與運用
本系列列車在東北地區的眾多交流電氣化線路區間運用，完全取代了原有機輛模式普通旅客列車。隨着該系列的推出，實現了東北地區普通列車空調化，並且提高了旅行速度，甚至實現了單程200多公里的長交路運行[31][32]。但是另一方面，由於車輛編組縮短以及車內座位排布造成的定員下降，也一定程度上降低了乘坐舒適度，並招致了一些批評[33][34][35]。
2021年4月1日車輛配屬與運用情況。
秋田綜合車輛中心南秋田中心
盛岡車輛中心
仙台車輛中心
山形新幹線車輛中心
- 5500番台（Z）
- 奧羽本線（米澤 - 新莊區間）
青森車輛中心
- 1000番台
- 東北本線（八戶 - 青森區間）
- 津輕線（青森 - 蟹田區間）
IGR岩手銀河鉄道（IGR7000系）
- 0・100番台
- 岩手銀河鐵道線（全線）
- 青森鐵道線（目時 - 八戶區間）
- 東北本線（盛岡 - 北上區間）
青森鉄道（青森701系）
- 0・100番台
- 青森鉄道線（全線）
- 岩手銀河鉄道線（全線）
參考資料
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