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日本國鐵105系電聯車

105系電聯車（日語：105けいでんしゃ）是日本國有鐵道在1981年(昭和56年)研發並製造的直流通勤型電車。日本國鐵分割民營化後，由JR西日本和JR東日本繼承營運，[1]其中JR東日本的105系電車目前已全部報廢。

日本國鐵105系電聯車
可部線上的國鐵105系電聯車
(2015年1月)
概覽
類型通勤型電聯車
原產國 日本
車輛總數新造60輛、改造66輛
製造年份1981年 - 1990年
主要用戶日本國有鐵道
東日本旅客鐵道
西日本旅客鐵道
技術數據
列車編組2輛編成
車輛長度20,000mm
車體闊度2,832mm
車體高度3,935mm
車輛重量37.2t （クモハ105形 改造車）
42.5t （クモハ105形 新製車）
28.9t（クハ104形）t
軌距1,067mm
車輛載客量座席48・立席88（改造先頭車）
營運速度100km/h
設計最高速度100km/h
起動加速度2.0 km/h/s
常用減速度3.5 km/h/s
緊急減速度5.0 km/h/s
供電制式直流1,500V
電動機功率110 kW
傳動比91:15 (6.07)
控制裝置CS51形電動凸輪軸式
驅動裝置電機空心軸驅動方式
制動方式再生制動併用電磁直通空氣

概要

日本三大都市圈中的通勤列車，在1980年（昭和55年)，除了一部分郊區路線外，大部分路線已將老舊的國鐵電車更換完成新型列車。然而，其他郊區或鄉下地方依然行駛着第二次世界大戰前，1950年代所製造的軸懸式40系（日語：国鉄40系電車）和72系（日語：国鉄72系電車），俗稱「舊型國鐵電車」。當時車齡已經超過30年，車體嚴重老化，設備已經過時。另外名為「アコモ改進型」的車輛，其車身更新為與新型車相同，但在駕駛性能和維護方面與新型車輛有很大不同，造成了使用的困擾。國鐵因此計劃引入新型車輛。

然而，在低運量而僅使用兩節編組的路線，難以使用現有的新型車輛。舊型車輛所需要的所有設備都安裝在同一輛車上，可以為動力／拖車比為1:1的兩節編組，也可以單車運行。另一方面，自101系列以來的新型車是針對都會圈長編組通勤列車設計的，動力機構以兩部車組成基本編組（MM'）。但是在列車編組僅需兩輛車時，就需要使用兩部動力車組成的基本編組來行駛，但是這樣的性能實在超過需求，對偏遠地區路線不夠經濟，甚至可能造成變電所容量問題。

因此以103系的設計為基礎，將動力設備集中在一部車，可以像舊式電車一樣，以一部動力車牽引一部拖車組成兩車編組列車。這就是105系。

設計

國鐵當時已有動力設備集中於單一車輛的新型電車（1M），例如クモユ141形郵政電車，以及143系電車的特殊用途電車、行李電車等，但是它們的設計是為了與113、115系併聯行駛長距離少停站的班車，適於高速行駛。[2]但是105系預計投入的路線站間距離短，最高速度較低，性能方面的要求與都會區通勤電車的主力車種103系相近。[3]

所以在設計時特別注重簡單與經濟性，除了主控制器與電阻器以外，組件盡量使用現有的標準零件，也考慮到了預備使用本行車的路線的需求。

轉向架與主馬達與國鐵當時的標準通勤型電車相同，採用DT33型轉向架，MT55型主馬達。[4]。齒輪比為1:6.07 （15:91），配有電軔、應荷重裝置（感應車輛負重並調整出力）、空轉偵測裝置等，與103系相同。[5]。

主迴路設計更簡單而小型化，由4個MT55型組裝成永久串聯電路，不進行串並聯組合控制[注 1][注 2]。主控制器為新開發的CS51型。[注 3]考慮到不需要像103系那麼強大的加速性能，電門段數也減少了。[注 4]但是由於編組裏面的動力車數目可能很少，設計着重了運行時的可靠度。主馬達能以各動力轉向架為單位開啟，緊急情況下可以只用兩台馬達運行[5]。控制器的電源來自電池，故電動發電機故障時，仍可以控制列車行駛到最近的車站。[5]。在變電站容量較小的路線行駛時，可通過駕駛室內的轉換開關將電流限制值設置得較低。[5]主電阻器為MR147形，採用自然散熱，無風扇冷卻[6]。

註釋

  1. ^ MT55は、元々架線電圧が1,500 Vの路線で電動車2両分にあたる8個単位で用いられる端子電圧375 Vの主電動機である。
  2. ^ 105系は定格速度が低いため（全界磁定格速度33.5 km/h、85 %弱め界磁定格36.5 km/h)、直並列制御を行う103系より起動時の抵抗ロスは少ないとされている。
  3. ^ 力行全界磁8段・弱め界磁4段、ブレーキ13段。
  4. ^ 主幹制御器との対応は、2ノッチ=抵抗制御最終段、3ノッチ=弱界磁2段目まで、4ノッチ=弱界磁4段となる。なお、原型となった103系の場合、2ノッチは直列段、3ノッチは（一般には並列最終段だが定格速度をあわせる都合上）弱界磁2段目まで、4ノッチ=弱界磁4段。

參考文獻

  1. ^ JR全車輌ハンドブック2009 [JR Rolling Stock Handbook 2009]. Japan: Neko Publishing. 2009: 352–353. ISBN 978-4-7770-0836-0. 
  2. ^ 日向旭「105系・119系電車の概要」『鉄道ピクトリアル』2012年4月號、41頁。
  3. ^ 日向旭「105系・119系電車の概要」『鉄道ピクトリアル』2012年4月號、43頁。
  4. ^ 日向旭「105系・119系電車の概要」『鉄道ピクトリアル』2012年4月號、44頁。
  5. ^ 5.0 5.1 5.2 5.3 石津一正. 105系通勤形直流電車の概要. 鉄道ピクトリアル (電気車研究會). 1981年4月: 41–45 （日語）. 
  6. ^ 『鉄道ピクトリアル』2019年5月號別冊「國鉄形車両ライブラリー 105系電車」p.10
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