改造车大赏（1）—国铁413•717系电车
413系、717系电车是由日本国有铁道设计,在1986年登场的近郊型电车。
国铁分割民营化后,西日本旅客铁道(JR西日本)、东日本旅客铁道(JR东日本)、九州旅客铁道(JR九州)继续改造。
是再利用老化的交流直流两用451、453、471、473、475、457系急行型电车的电装品、冷气装置、转向架等,新造车体的近郊型电车。
面向北陆本线的413系电车是交直流两用车，面向东北本线、常磐线、和鹿儿岛本线、日丰本线的是交流专用717系电车，共有2系列。
登场背景
1980年代即将分割民营化的末期国铁,除了拥有巨额债务的赤字经营之外,由于服务水平低而受到社会谴责,强烈希望从用户的角度来看改善运输服务。另一方面,在此之前的金泽、富山和仙台等交流电气化区间的地方都市圈运输中,使用了由机车牵引的客车列车和急行列车削减后剩余的457系为首的急行型电车。
对此,国铁从1984年到1985年实施了地方都市圈的时刻表修改。被称为“Town Train”,通过列车短编组化,提高了运输能力,另外,采用了定时间隔的时刻表模式时刻表,通过全电车化来提高速度等运输改善。这些可以称作“从火车到电车”的改善措施取得了成功,导致了减少趋势的乘客数量转向增加,在时刻表方面的改善取得了成功。
但是,在运行车辆设备方面,由于高峰时段顺利上下车留下了问题,所以希望投入新的近郊型车辆。
为了列车短编组化和淘汰客车列车,投入了419系、715系,但由于从卧铺、座位兼用特急型电车581系、583系改造,上下车口与改造前一样,以700mm的折门形式,只有1人上下车。只有宽度,从以前开始投入的急行型电车也带有隔板、两端有单开2门,所以不是适合高峰运输的车辆。
为了满足上述需求,设置1300毫米双开门一侧2处的417系、713系部分新制造投入。但国铁由于财政恶化,被迫抑制支出。417系制造3辆编组×5组、713系制造2辆编组×4组合计23辆停止新造。
因此,国铁在分割民营化后,也考虑到继承各公司的增备,从1986年开始,为了降低成本,改善运输,开始从老化的急行型电车的劣化、陈腐化显著的车体到新制造的近郊型的车体更新改造。
主要改造内容
新制车体与已经面向地方都市圈制造的417系、713系设计思路相同,是以下的结构：
客用门在单侧2处设置1,300mm宽的双开门,省略隔板。
车门部分的玻璃是射线吸收玻璃,省略窗帘。
座位在客用门附近改造了其他系列的报废车发生品的长座椅，其他拆除车厢的窗侧扶手后挪用的box座椅半交叉座椅配置。
行李架也从原型车中再次利用,所以长座椅部分的扶手的安装方法与以往的近郊型不同。
驾驶室是以415系500番台为基础的贯通型高驾驶台构造,但与客房的隔断窗变大。
开关门电路与417系一样,可以从编组中的任意驾驶台进行操作的自动、半自动切换式。
地板厚度从车的70mm减少25mm,地板高度也从车至轨道面上1,225mm变为与713系相同的1,200mm。
除了面向九州地区的717系200、900番台之外,施工了面向寒冷地区的以下对策。
长座椅顾客用门边安装了带有丙烯酸防风板的隔板。
Mc车、M'车的1、4位侧设置了与115系(1000番台)相同的主电动机冷却风的简易型融雪室。
另一方面,从降低成本的角度来看,机器类除了从车辆到CS15系主控制装置等电气零件和DT32、TR69系转向架等再使用之外,还挪用检查预备零件和其他系列的报废产品,而一部分零件使用新品。
主变压器在413系及717系0、100番台搭载了使用对绝缘油毒性强的PCB(聚氯乙烯)的TM14型主变压器,改造时更换使用硅油的TM20型。成为商用电源频率50/60Hz的两用车。
在组成3辆编组的413系和717系0、100番台中,本系列化时,种车的电动发电机(MG)从控制电动车(Mc)搭载辅助电源用20kVA和控制车(Tc)搭载冷气电源用110kVA的分散方式开始。、实施了控制车搭载MG1台的集中化。
电动车单元的车型在451、471系的情况下,从性能统一的角度来看,主电动机也同时进行了从额定功率100kW的MT46型换成额定功率120kW的MT54型的交换。
但是,1988年2月改造的クモハ413、モハ412-8由于零件需求的原因,搭载了MT46型主电动机,1991年7月30日在松任工厂进行了MT54型的更换作业。
空调装置作为基础的417系在准备工程中落成。之后全车搭载了AU75型集中式冷气装置,本系列除了面向九州地区的717系200、900番台之外,由于废车发生品的AU13E型分散式冷气装置、AU72型集中式冷气装置的再利用而落成了冷气车。但是前者从急行型时代开始增设1台,实施能力增加。后者变更为室内管道一体化的平顶结构。
侧面目的地显示器从落成时搭载的只有应对仙台地区的717系0、100番台,面向其他地区的除了クモハ717、716-207之外进行了加装工程。
此系列对该区间的近郊运输进行了重大改善。
413系
本系列是面向北陆地区的交直流两用车,改造施工全部由松任工厂担任。包括国铁时代的落成车,分割民营化后由JR西日本继承,配置除了转让给爱之风富山铁道的车辆之外,到现在为止都是金泽车辆所。
当初预定在金泽配置的471、473系全车以及近郊化改造对象外的457、475系施工,但包括クハ455型700番台2辆在内的3辆编组×11辆竣工后,计划中止。
车身更新时,控制电路引通线为KE96连接器1台,为了与其他系列的并结,在先头车前置也装备了2台KE76型,以与415系800番台、471系、475系等以编组为单位并结。
随着北陆新干线开业的时刻表修改中,由于在来线经营分离,金泽-直江津间被第三部门化,5编组被转让给爱之风山铁道,JR西日本残存的编组以七尾线为中心运行。因此,从2015年4月的B04编组开始,进行了与415系800番台相同的轮岛涂装形象的红色一色涂装变更。
改造
从直江津方向组成クモハ413型(Mc)-モハ412型(M')-クハ412型或クハ455型700番台(Tc)的3辆编组。
クモハ413-1-10/101
搭载主控制器、第二断流器箱、主电阻器等主电路机器和电动空气压缩机(CP)的直江津方向控制电动车,定员118(座位65)名。
モハ412-1-10/101
集电弓和空气断路器等特高压机器、主变压器、主整流器、交直切换相关机器、第一断流器箱、搭载蓄电池的中间电动车定员132(座位72)名。
McM'单元是0番台为471系,101号为473系为原型车的番台区分。
クハ412-1-3/5-10
搭载厕所、水箱、污物处理装置的米原方控制车定员为116(座位65)名。
因为厕所再利用了原型车的污物处理装置,所以近郊型首次设置在第4位侧(以东海道本线为基准在海侧)。
3、8是由サハ451型改造,其他是以クハ451型为原型。
由于本系列中组成编组的McM'单元和本形式的车辆编号齐全,所以在以下的クハ455型700番台组成的4·101不存在。
改造
从一开始就进行准备工程的头车的列车类别显示器除了进行焊接处理之外还有通风器的拆除。
2008年到2010年,在金泽综合车辆所进行了EB、TE装置的安装和运行状况记录装置的搭载。
2014年度开始与后述的转让有关,B01-03、07-10编组在金泽综合车辆所松任本所进行了以下延命体质改善工程。
1、在中间车、先头车间连接处设置防止跌落的隔板
2、转向架更新(DT32B→WDT32/TR69H→WTR69)
3、更换地板、拉手、扶手
运用
国铁→JR西日本
北陆本线米原-直江津间、富山港线富山-岩濑滨间和湖西线近江今津-近江盐津间运用。2010年以后,由于增备521系,除了金泽站-小松站之间的系统之外,停止定期运用。另外,七尾线直流电气化后,413系用于备用车较少的415系800番台的代跑。
2015年3月14日,5编组转让给爱之风富山铁道,B04-06、08、09、11的6编组经由IR石川铁道的七尾线运用415系800番台的一部分(C01编组、C04编组))以替换的形式定期充当,北陆本线的运用在金泽站-松任站、小松站之间分别只有1个往返。
2020年10月以后,以代替本系列及415系800番台为目的,投入了521系100番台。2021年3月13日的时刻表修改中,所有运用都被替换了。随之而来,本系列与415系800番台一起停用。
爱之风富山铁道
2015年3月14日北陆新干线金泽延伸开业同一天,本系列也B01-03、07、10的5编组共计15辆,车辆编号保持不变,只有编组编号变更为AM01-05,管辖富山县区间的爱之风和转让给山铁道。这是考虑到金泽以东的特急列车基本废止,担心二次运输不足,JR系统剩余车辆的再利用以及各三性公司的初期成本减轻。另外,车辆的整体检查和重要部分检查在JR西日本的金泽综合车辆所松任本所实施。
爱之风和山铁道线和IR石川铁道线的金泽-石动-泊间运行。移交当初作为直通越后朱鹭铁道日本海翡翠线的列车在泊-市振-糸鱼川之间也运行,在2018年3月17日的时刻表修改后结束直通。
2016年,作为活动用的AM03编组(旧B03编组)在JR西日本的金泽综合车辆所松任本所进行了车体涂装变更和车内简易改造,作为“富山画卷”落成。另外,2018年12月20日AM01编组(旧B01编组)被改造成花费约1亿5,000万日元提供料理和当地酒的观光列车“一万三千尺物语”,从2019年4月开始以周末和节假日为中心开始运行。
另外,爱之风富山铁道计划通过521系的新造,从2018年到2022年度依次更换本系列。2021年5月5日运行，活动列车“GATO 413系”6辆编组临时行驶运行。结束后，最后AM04编组(旧B07编组)报废。
越后朱鹭铁道（トキ铁）
2021年3月1日,越后朱鹭铁道的鸟冢亮社长在官方博客上宣布,从JR西日本购买了本系列B06编组3辆。而且同月15日追加购买了B04编组中的クハ455-701。
为了尽力还原往年国铁车辆的氛围,改造可以尽量减少车身涂色变更(红色一色→交直流急行色)和部分座位的桌子设置。保安装置从ATS-SW变更为ATS-Ps等。改造工程在JR西日本金泽综合车辆所施工,同年4月9日向直江津站甲种回送。
在实际运用中,B06编组由クハ412-6和クハ455-701组成3辆编组。剩余的Kuha412-6在开始营业运行之前,在直江津驾驶中心新设的“直江津D51铁路公园”开始了保存展示。
同年6月16日开始在本线上试运行,从7月4日开始作为日本海翡翠线的急行列车和妙高跃马线作为快速列车运行。
运行期间预定在2022年度之前进行,之后在直江津站内的“D51铁路公园”动态保存,根据使用情况等反馈,通过检查延长运行时间。
717系
0，100番台
投入仙台地区的车辆。由/クモハ717(Mc)-モハ716(M')-クハ716(Tc)/的3辆编组构成，共计30辆。配属仙台驾驶所(现仙台车辆中心)。分割民营化后全车由JR东日本继承。改造由郡山工厂、土崎工厂、小仓工厂进行。
改造
改造内容除了由交直流变为交流专用以外,车体构造以及定员都与413系是共通的。更新控制电路引通时也装备了1台KE96型供电插座,但在头车前还配备了2台KE76型用来与既有车辆连接。
车型
クモハ717-1〜5·101〜105
モハ716-1〜5·101〜105
0番台的原车是451系。
100番台的原车是453系,和0番台的抵抗器以及转换器箱不同。
クハ716-1～10
车型只有クハ451型。
运用
因为不搭载抑速制动,所以运用以仙台为中心,主要使用常磐线磐城-岩沼间以及东北本线白石-利府间，福岛-小牛田间的普通车。
为了应对从2001年开始在仙台地区开始运用的ATS-Ps，做了ATS-Ps施工。但是由于没有对应搭载ATS-P,所以运用仅限于磐城以北。之后,在2007年3月的时刻表修改中导入了415系以及E721系,运用缩小到原之町以北。
2006年开始因检查过期的编组开始报废,2007年11月10日停止定期运用。到2008年全车报废。
200，900番台
投入九州地区的车辆在分割民营化后由JR九州继承。改造由小仓工厂以及鹿儿岛车辆所施工。
根据当时的运输业绩来看,由于3辆编组运量过剩,故组成只有/クモハ717(Mc)+クモハ716(Mc')/的2辆编组。在原型车时代组成编组的クハ455在改造的同时被报废。
改造
除了2辆编组、省略寒冷地区对策、车型457、475系差异等之外,与0、100番台和413系有以下差异：
不配备融雪室。
转向架中心距离也和713系一样14,000mm。
车辆搭载了抑速制动器。
由于在地板下没有冷气电源MG的搭载空间,所以采用了AU710型集中式冷气装置。
厕所设置在クモハ717型。
由于考虑了与457、475系等的并结运用,所以重联插座装备了与原车相同的3台KE76型。
车型
クモハ717/716-201〜207/901
901号车组是为了改善日丰本线鹿儿岛地区的列车晚点,改造了457系的电动车单元。将驾驶台与中间电动车(モハ456型)焊接,改为Kumoha716-901。驾驶台是クハ455-601的废车流用品。
运用
最初配置在大分电车区以及鹿儿岛车辆所,以日丰本线的东、南九州地区运用,在2003年以后集中配置鹿儿岛。
但是只有900番台从2004年到2007年被配属到熊本运输中心,在熊本-八代之间用于单人驾驶。
日丰本线到2009年3月为止在杵筑以南运用,到同年9月为止是大分以南,但从同年10月1日开始,佐伯-延冈间的普通列车定期运用由大分车辆中心所属的Kiha220型气动车运行。运用区间缩短为延冈以南以及鹿儿岛本线川内-鹿儿岛。剩余的HK206、HK901两个编组脱离了定期运用。
脱离运用的2编组被停放在鹿儿岛综合车辆所,同年12月13日至14日报废，回送至小仓工厂。
由于817系的增备，2012年3月时刻表修订后,除了HK203、204编组以外脱离运用。运用区间也缩短为国分-鹿儿岛中央。2013年3月后脱离了定期运用。2013年度中HK201、202、205、207的4编组报废。2014年7月14日鹿儿岛车辆中心最后留置的HK203、204编组回送到小仓综合车辆中心。4辆都从同年8月30日到9月18日报废。717系全车报废。
