일본국유철도 205계 전동차

1. 개요

205계 전동차는 1980년대 초 일본국유철도(국철)가 103계를 대체하기 위해 개발한 통근형 전동차이다. 103계보다 에너지 절약 성능을 높이고 제조 비용을 절감하는 것을 목표로 스테인리스 차체와 계자첨가 여자제어 방식을 채택했다. 1985년 요코하마선과 무사시노선에 처음 투입되었으며, 이후 야마노테선, 주오·소부 완행선 등 수도권 주요 노선에 널리 사용되었다. JR 동일본, JR 서일본을 거쳐 현재는 난부 지선, 센세키 선, 쓰루미 선, 나라 선 등에서 운행 중이며, 인도네시아와 후지 급행에서도 운용되고 있다.

2. 배경

1981년에 103계를 대체하는 에너지 절약형 통근 전동차로 양산이 시작된 201계는 에너지 절약 성능은 우수했지만, 핵심 부품인 초퍼 제어 장치의 제조 비용이 매우 비쌌다. 당시 재정난에 시달리던 국철은 더 저렴한 비용으로 에너지 절약을 실현할 수 있는 차량을 필요로 했다.

1984년, 국철은 1985년 3월 다이어 개정에 맞춰 요코하마선과 무사시노선의 수송력 증강을 계획했다. 이를 위해 야마노테선에서 운행하던 103계를 해당 노선으로 이동시키고, 야마노테선에는 새로운 차량을 투입해야 했다.

당초 국철은 201계를 추가 투입하려 했으나, 1984년 6월 말, 차기 근교형 전동차(현재의 211계)에 적용될 예정이었던 계자첨가 여자제어 방식, 경량 볼스터리스 대차, 경량 스테인리스 차체, 전기지령식 제동 등의 신기술을 적용한 새로운 통근형 전동차를 개발하기로 결정했다.

새로운 전동차(205계)의 개발은 매우 촉박하게 진행되었다. 승무원 훈련 기간을 고려하여 1985년 1월 말까지 첫 번째 편성을 완성해야 했기 때문에, 불과 7개월 만에 설계와 제조가 이루어졌다.

당초 국철은 수도권 전체의 전동차 교체 계획을 가지고 있었으며, 야마노테선에 이어 주오·소부 완행선에 205계를 집중 투입할 계획이었다.

3. 구조

205계는 101계에서 이어져 온 20m급 4도어 전동차이지만, 차체가 기존 강철에서 스테인리스로 바뀌면서 크게 가벼워졌다. 도장 공정이 생략되어 유지보수 작업도 줄었다. 스테인리스 차체 덕분에 201계보다 각 차량당 약 7t 가량 가벼워졌다.

외관은 보강용 비드를 최소화한 외판에, 처음 제조된 차량을 제외하고는 큰 1단 하강 창을 갖추었다. 이 1단 하강 창은 요코하마 시영 지하철 2000형(현재 폐차)을 참고한 것이다. 당시 국철 차량 설계 책임자가 도큐 차량 제조 공장을 방문했을 때, 2000형을 보고 "1단 하강 창이 깔끔하다. 스테인리스 차체라면 부식 걱정도 없다"고 하여 이후 양산차는 1단 하강 창으로 제작되었다.

국철은 과거 10계 객차 일부 침대차나 157계 전동차, 급행형 1등차 등 강철제 차량에 1단 하강 창을 채용한 적이 있었지만, 배수구 설치가 불충분하여 차체 부식으로 차량 수명이 단축되었다. 그러나 205계는 스테인리스 차체이므로 부식 걱정이 없어 통근형 전동차로는 처음으로 1단 하강 창이 채택되었다. 차체 측면의 도어포켓 창과 연결면의 처면 창은 폐지되었다. 스테인리스 차량은 외판이 강도 확보에 중요하여 창을 만들려면 뼈대로 보강해야 하지만, 창을 없애면 경량화와 비용 절감이 가능하다.

차체 전면 도색 대신 창 상하에 노선색을 필름 띠로 나타내어 승객에게 상쾌한 인상을 준다. 처음에는 1색이었지만, 국철 분할 민영화 이후 최대 3색까지 사용되었다. 전면은 201계처럼 도큐 차량의 디자인이 반영되어 창 주위가 흑색인 좌우 비대칭 디자인이지만, 전조등이 창 아래에 있어 온화한 인상이다. 전조등 좌우에도 노선색 띠가 들어간다. JR 동일본이 제조한 차량은 전면 상부 우측에 종별 표시기가 추가되었지만, 요코하마 선과 게이요 선 외에는 노선명만 게시하는 경우가 많아 현재는 사용되지 않는 경우도 많다.

분할 민영화 이후 행선 표시기, 열차 번호 표시기, 미등, 측등이 LED화되었지만 전구인 차량도 있다. JR 서일본은 LED식 행선 표시기를 시험적으로 7량에 설치했지만, 단기간에 막식으로 복원했다.

국철 시대 제조 차량은 어린이가 도어 포켓에 손을 넣지 못하게 201계처럼 작은 창을 가진 출입문을 갖추었지만, 분할 민영화 이후 야마노테 선용을 제외하고 일반적인 크기 창을 가진 출입문으로 변경되었다. JR 동일본이 요코하마 선용으로 제조한 사하 204형 100번대는 209계 차체와 대차(TR246E)를 기반으로 설계되었다.

이전의 201계와 203계에서 채용한 초퍼 제어 방식은 제조 비용이 매우 비쌌기 때문에, 205계는 국철 말기 재정난 속에서도 대량 투입을 위해 비교적 간단한 구성으로 에너지 절약 효과를 낼 수 있는 계자첨가 여자제어 방식을 국철 최초로 채택했다. 구조적으로는 저항 제어의 연장선에 있지만, 전기 브레이크에 회생 브레이크를 사용할 수 있고, 가벼운 차체와 함께 201계보다 뛰어난 에너지 절약 차량이 되었다. 특히 제어 회로는 비싼 반도체 소자 대신 기존 차량에 널리 보급된 부품을 사용하여 기기 비용을 크게 줄였다.

도입 전 205계의 야마노테 선 주행 시뮬레이션 결과, 성능 향상과 차체 경량화로 201계보다 전력 소비량이 적고, 103계보다 크게 감소하는 것이 확인되었다. CS57형 전동 캠축식 주제어기에는 가감 속도 빈도가 큰 경우 유용한 놋치 반환 기기도 탑재되었다. 역행 시 이용되는 저항 제어 회로의 단수는 직렬 13단·병렬 11단이다.

CS57형 주제어기에 부수한 HS52형 여자 장치가 탑재되었다(JR 동일본화 이후 증비차는 HS52A형으로 변경). 이 여자 장치는 약계자 제어와 회생 제동 사용 시 계자 제어를 하며, 사이리스터(1,600V-800A)와 다이오드(1,600V-250A)를 조합한 삼상 혼합 브리지와 바이패스 다이오드(1,600V-800A), 여자용 변압기, 마이크로 컴퓨터 제어부 등 무접점 제어 장치로 구성된다. 전동기 제어는 전동 발전기(MG)로 3상 교류 440V를 바탕으로 삼상 혼합 브리지를 이용한 전파 정류(HS52형)/반파 정류(HS52A형)를 하고 주전동기의 제어를 한다.

3.1. 형식

205계는 다양한 파생 형식을 가지고 있다. 주요 형식은 다음과 같다.

* 205-0계: JR 서일본 도카이도 본선과 한와선에서 사용되는 6량, 7량, 8량 편성과 JR 동일본 주오-소부선, 게이힌-도호쿠선, 게이요선, 난부선, 무사시노선, 사이쿄선, 야마노테선, 요코하마선에서 사용되는 6량, 7량, 8량, 10량, 11량 편성이 있다.
* 205-500계: 사가미선에서 사용되는 4량 편성이다.
* 205-600계: 2013년 3월 16일부터 닛코선과 우쓰노미야선에서 사용되는 4량 편성이다.
* 205-1000계: 한와선에서 운행했던 JR 서일본 소속 4량 편성이며 현재는 나라선에서 운행 중이다.
* 205-1000계: 이전 205-0계 차량을 개조한 JR 동일본 소속 2량 편성으로, 난부 지선에서 사용된다.
* 205-1100계: 이전 205-0계 차량을 개조한 3량 편성으로, 2004년 8월 25일부터 쓰루미선에 투입되었다.
* 205-1200계: 이전 205-0계 차량을 개조한 6량 편성으로, 난부선에서 사용되었다.
* 205-3000계: 이전 205-0계 차량을 개조한 4량 편성으로, 가와고에선과 하치코선에서 사용되었다.
* 205-3100계: 이전 205-0계 차량을 개조한 4량 편성으로, 센세키선에서 사용되었다.
* 205-5000계: 2002년부터 2008년 사이에 새로운 IGBT-VVVF 제어 AC 모터로 개조된 이전 야마노테선 205-0계 차량으로, 무사시노선에서 사용되었다.

205계 전동차의 설계에는 많은 변형이 있었다.

101계에서 사용되던 20m급 편측 4도어 차체를 가지지만, 기존의 보통강에서 올 스테인리스 구조로 변경되었다. 이로 인해 대폭적인 경량화와 도장 공정을 생략하여 보수 작업이 크게 경감되었다. 스테인리스 차체로 변경함으로써, 차량 중량은 201계보다 각 차 약 7t의 경량화가 실현되었다.

외관은 보강용 비드를 극히 줄인 외판에, 초회 제조분을 제외하고 밸런서를 갖춘 큰 1단 하강 창을 갖추었다. 1단 하강 창으로의 설계 변경은 요코하마시 교통국의 2000형이 힌트가 되었다. 양산 선행차 낙성 시, 국철의 차량 설계 책임자가 도큐 차량 제조 공장을 방문했을 때, 동시기에 제조 중이었던 요코하마시 2000형이 본 계열과 나란히 있었다. 1단 하강 창을 본 책임자는 "1단 하강 창이 더 깔끔하다. 스테인리스 차체라면 부식 걱정도 없으니 보수상의 문제도 없다"고 말했고, 이후의 양산차는 1단 하강 창으로 제조되었다.

국철에서는 과거에 10계 객차 (일부 침대차)나 157계, 급행형 그린차 (153계 사로 152, 451계 사로 451, 키하 58계 키로 28/키로 58) 등의 강철제로 1단 하강 창을 채용한 전례가 있지만, 모두 차체 하부의 물 빼기 구멍 설치가 불충분하여, 안쪽에 고인 쇳가루나 흙이 수분을 유지하여 차체의 부식을 진행시켜 차량의 수명을 단축시켰다. 그 때문에, 당시의 국철에서는 하강 창 차는 금기시되었지만, 올 스테인리스 구조라면 부식 걱정도 없기 때문에, 전후의 통근형 차량으로서 처음으로 1단 하강 창이 채용되었다. 이 외에, 차체 측면의 차창과 연결면에 있는 처면 창이 폐지되었다. 스테인리스 차량의 경우, 외판이 강도를 확보하는 데 중요한 역할을 하고, 창을 설치할 경우에는 골조로 고정할 필요가 있다. 그러나, 창을 없애면 그만큼 경량화나 비용 절감을 꾀할 수 있다.

또한, 차체 전면 도장에서 창의 상하에 각 노선별 라인 컬러를 풀 부착 필름의 띠로 나타내는 방법을 채택하여, 이용자에게 산뜻한 인상을 주고 있다. 당초에는 1색만 사용되었지만, JR화 이후에는 최대 3색까지 사용하게 되었다.

전면은 게이오 3000계에서 채용되었으나 그 후 한동안 채용 사례가 없었던 FRP 응용 기술을 채용하여, 스테인리스제 차체에 FRP제 부재를 접합하는 것으로 제작되었다. 201계와 마찬가지로 설계에 참가한 도큐 차량의 컬러가 반영된, 전면의 창 주위를 흑색으로 통일한 좌우 비대칭의 디자인이 채용되었지만, 전조등의 위치가 창 아래로 변경되었다. 이 위치 변화는 203계로부터의 흐름이라고 할 수 있다. 전면에도 라인 컬러 띠를 배치하고, 전조등은 컬러 띠 위에 배치되어 있다. JR 동일본이 증비한 차량 (야마노테선용을 제외)에서는 전면 상부 오른쪽에 종별 표시기가 추가되었지만, 실제로는 요코하마선과 게이힌선 이외에는 노선명만을 게재한 경우가 많았고, 2000년대 이후는 거의 사용되지 않았다. 쇼와 62년도 3차 예산 증비차 (야마노테선용 쿠하 205-49・쿠하 204-49 이후)부터는 선두차의 2위 측에 있던 승무원실 문 옆의 발판이 폐지되어, 이 발판에 의한 라인 컬러의 끊김도 없어 외관도 약간 변화했다.

행선 표시기는 자막식을 채용했지만, JR 서일본에서는 발족 직후 LED식 행선 표시기를 게이한신 완행선용 편성에 설치한 예가 있다. 이 편성은 나중에 막식으로 되돌려졌지만, 2000년대 이후는 개조로 LED식 행선 표시기를 설치한 차량이 많이 등장하게 되었다.

국철 시대에 제조된 차량은, 유아나 어린이가 차창에 손을 끌려 들어가지 않도록 201계와 마찬가지로 창을 작게 한 객용 도어를 갖추지만, 분할・민영화 이후는 야마노테선용 (4도어차)을 제외하고 일반적인 크기의 창을 가진 도어로 변경되었다.

이전의 201계와 203계에서 채용한 전기자 초퍼 제어의 제조 비용이 매우 고가였던 터라 본 계열에서는 국철 말기의 재정난 상황에서도 대량 투입을 실시할 수 있도록 비교적 간단한 기기 구성으로 에너지 절약 효과를 얻을 수 있는 계자첨가 여자제어를 국철에서 처음으로 채용하게 되었다. 기구적으로는 오랜 저항 제어의 연장상에 있지만, 전기 브레이크에 회생 브레이크를 사용할 수 있는 이점이 있고, 경량인 차체와 맞물려 결과적으로 201계보다 뛰어난 에너지 절약 차량이 되었다. 특히 제어 회로는 전기자 초퍼 제어와 달리 비싼 반도체 소자를 사용하지 않고 종래의 차량에서 널리 보급되고 있는 부품을 사용하기 때문에 기기 비용은 크게 억제되었다.

도입 전 본 계열의 야마노테선 주행 시뮬레이션을 실시한 결과 성능 향상과 차체 경량화에 의해 201계보다도 전력 소비량은 적고, 해당 노선에서 운용되는 103계보다 큰 폭으로 전력 소비량이 감소하는 것이 확인되었다. CS57형 전동 캠축식 주제어기에는 가감 속도의 빈도가 큰 경우에 유용한 놋치 반환 기기도 탑재되고 있다. 역행시에 이용되는 저항 제어 회로의 단수는 직렬 13단·병렬 11단이다.

CS57형 주제어기에 부수한 HS52형 여자 장치가 탑재되고 있다(다만 JR 동일본화 이후 증비차는 뒤에 서술하는 HS52A형으로 변경). 이 여자 장치는 약계자 제어와 회생 제동 사용시 계자 제어를 실시하는 것으로 장치는 사이리스터(1,600V-800A)와 다이오드(1,600V-250A)를 조합한 삼상 혼합 브리지와 바이패스 다이오드(1,600V-800A), 여자용 변압기나 마이크로 컴퓨터 제어부 등 무접점 제어 장치로 구성된다. 전동기 제어는 전동 발전기(MG)로 3상 교류 440V를 바탕으로 삼상 혼합 브리지를 이용한 전파 정류(HS52형)/반파 정류(HS52A형)를 하고 주전동기의 제어를 실시한다.

4. 번대 구분 및 전속

205계 전동차의 주전동기는 713계 전용으로 개발된 MT61형 직권정류자 전동기를 사용한다. 1시간 정격출력은 기존의 표준 전동기인 MT54형과 동일한 120kW이지만, 설계 개선을 통해 낮은 회전 속도에서의 토크를 향상시키고, 약계자율을 35%까지 확대하여 고속 성능을 확보했다. 1시간 정격 속도는 39.0km/h, 1시간 정격 견인력은 1유닛 당 8870kg이다. 경량 스테인리스 차체와 함께, 지하철 직통용 203계와 같은 기어비(6.07)를 사용함에도 불구하고, 고정격 회전수 사양의 주전동기를 탑재하고 기어비 5.60으로 고속 사양인 201계와 거의 동등한 기동 가속도 및 고속 특성을 갖추고 있다. 205계 6M4T 편성(게이힌 도호쿠 선용)의 기동 가속도는 2.4km/h/s이다.

1988년까지 투입된 차량은 201계와 비슷한 수준의 소음을 내는 외선형 전동기를 사용했다. 그러나 1989년경 사이쿄 선 전용으로 증비된 차량부터는 냉각팬 구조를 변경하여 고속 영역에서도 조용한 주행음을 실현한 내선형 전동기로 변경되었다. 이는 103계의 소음이 오미야-아카바네 구간을 주행하는 신칸센보다 컸던 점을 고려한 소음 대책의 일환이었다. 이후 게이요 선이나 무사시노 선 차량에도 내선형 전동기가 적용되었다. 차량 검사 시 외선형 전동기가 내선형으로 교체되거나, 그 반대의 경우도 있었지만, 양자는 기능적으로 동일하며 호환성을 가진다.

205계는 여러 노선에서 운행되었으며, 노선별 특성에 맞춰 개조가 이루어졌다.

4.1. 신조 차량

대차는 국철이 신규로 개발한 경량 볼스터리스 대차를 채용했다. 액슬박스 지지 방식은 원추 적층고무 방식으로, 액슬 박스의 양쪽에 높이를 바꿔 설치되었다. 동력 대차는 DT50형, 부수 대차는 TR235형이라 칭한다. 대차 프레임은 측면 대들보를 직선으로 하고 가로 보에는 심리스 파이프를 채용하는 등 구조를 대폭 간소화했다. 또한 저널 박스 방식과 함께 구성 부품 수를 줄여 보수성을 향상시키고, 총 경량화와 비용 절감을 실현했다. 그 결과 종래의 대차보다 1대차의 무게는 약 1.5t 경량화되었다. 제동 장치는 동력 대차는 편압식 답면 제동, 부수 대차는 편압식 답면 병용 디스크 제동 방식을 채용했다.

이 경량 볼스터리스 대차는 이후 203계 100번대(DT50A형·TR235A형), 211계(DT50B형·TR235B형), 415계 1500번대(DT50C·TR235C형) 등 이 시기에 제조되었던 국철 차량에 속속 채용되었다.

1985년도 제1차 채무 도입(야마노테선 쿠하 205-32-쿠하 204-32 이후)에서는 베어링 형상을 편침식 밀봉 롤러 베어링에서 양침식 밀봉 롤러 베어링으로 변경하고, 동력 대차 구동 장치의 기어 윤활 방식을 변경하는 등 개선이 이루어져 형식은 DT50D형, TR235D형으로 변경되었다.

차내는 201계를 기반으로 내장재 색상은 크림색 계열, 바닥재는 옅은 갈색이다. 천장은 평천장 구조로, 각 차량에는 보조 송풍기(라인데리아)가 4대 설치되어 있다. 차문 옆 창과 차단부 창의 폐지로 인해 이들이 있던 자리에는 광고 틀이 설치되었다. 문 개폐를 위한 "도어 엔진(문 닫는 장치)"은 대부분 좌석 아래 수납식 "이경 복 실린더형 차동 랙식"을 사용한다.

차내는 롱 시트이며, 101계 이래의 국철 신성능 통근형 전철 표준 좌석 배치를 따랐다. 완성 초기 좌석 표지는 구분을 위해 양쪽 3인용 부분을 롬 브라운색(고동색), 중앙 1인분을 헤이즐넛색(엷은 오렌지색)으로 했다. 좌석 표지는 JR화 이후 경년 열화로 인해 각 사의 표준품으로 교체되었다. 공조 장치는 집중식 AU75G형 (42,000kcal/h)을 탑재한다. 짐 선반은 초기에는 알루미늄 금속망 방식이었지만, 후기형부터 스테인리스 파이프 방식으로 변경되었으며, 냉방 송풍구도 알루미늄 재료에서 FRP품으로 변경되었다.

승무원실과 객실 칸막이 부분은 종래에 기기 설치 공간으로 하여 후면 창을 생략하거나 작은 것을 설치했다. 그러나 국철 말기에 제조된 본 계열에서는 여객 서비스 등을 고려하여 객실에서의 시야 확보를 위해 후면 창을 설치했다. 이 창의 크기는 ATC 탑재 차량, ATC 미탑재 차량, 1000번대에서 차이가 있지만, 매수는 3장으로 통일되었다.

운전대 기기 배치, 치수 등은 201계에 준거했다. 브레이크 전기 지령화에 따라 원 핸들 마스콘 채용도 검토되었지만, 취급 숙련성 등 여러 문제로 201계와 동일한 횡축식 마스콘, 종축식 브레이크 설정기 조합이 채택되었다. 종축식 브레이크 설정기 채용으로 운전사 발밑 공간을 넓게 확보했다. 또한, 브레이크 핸들은 고정식으로(기존의 뽑기 방식이 아닌) 마스콘 키로 핸들 잠금 해제를 하는 방식으로 변경되었다.

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4.1.1. 0번대

1984년, 일본국유철도는 요코하마선과 무사시노선의 수송력 증강을 위해 야마노테선에서 103계 전동차를 이들 노선으로 이동시키기로 결정했다. 이를 위해 야마노테선에 투입할 새로운 통근형 전동차가 필요하게 되었는데, 당초에는 201계 전동차를 추가 투입하는 방안이 검토되었으나, 최종적으로는 새로운 형식의 차량을 투입하기로 결정되었다. 이 새로운 형식이 바로 205계 전동차이다.

205계 전동차는 1985년 1월에 첫 편성이 완성되어, 불과 7개월이라는 짧은 기간 동안 설계 및 제작이 이루어졌다. 이는 승무원 훈련 기간을 고려하여 다이아 개정 전에 차량을 완성해야 했기 때문이다.

205계 전동차는 101계 전동차부터 이어져 온 20m급 4도어 전동차의 전통을 따르면서도, 차체를 기존의 강철에서 스테인리스강으로 변경하여 경량화와 유지보수 비용 절감을 실현했다. 또한, 초기형을 제외한 대부분의 차량은 1단 하강식 창문을 채택하여 깔끔한 외관을 갖추게 되었다. 이는 요코하마 시영 지하철 2000형 전동차의 디자인을 참고한 것이다.

205계 전동차는 국철의 재정난 속에서도 대량 투입이 가능하도록, 비교적 간단한 기기 구성으로 에너지 절약 효과를 얻을 수 있는 계자첨가 여자제어 방식을 채택했다. 이는 고가의 전기자 초퍼 제어 방식 대신, 기존 차량에서 널리 사용되던 부품을 활용하여 제작 비용을 절감하면서도 회생 제동을 통해 에너지 효율을 높이는 방식이다.

대차는 국철이 새로 개발한 볼스터리스 대차를 채택하여, 기존 대차보다 무게를 줄이고 유지보수성을 향상시켰다. 1985년 이후 제작된 차량은 베어링 형상과 구동 장치의 기어 윤활 방식을 개선한 DT50D형(동력 대차) 및 TR235D형(부수 대차)을 사용했다.

제동장치는 국철 최초로 전기지령식 제동을 채택하여 공기 배관을 줄이고 경량화를 실현했다. 다만, 운전 방식은 기존의 201계와 동일한 횡축식 마스콘과 종축식 제동기의 조합을 유지했다. 전기 제동은 첨가 여자 장치를 이용한 회생 제동을 실시하며, 속도에 따라 계자 전류와 주회로 전류를 조절하여 일정한 제동력을 확보한다.

공기 압축기는 MH3075-C2000M형을, 보조 전원 장치는 190kVA의 DM106형 전동 발전기를 M'차에 탑재했다.

205계 0번대는 1985년부터 2005년까지 야마노테선에서 운행되었으며, 초기에는 10량 편성으로 운행되다가 나중에 11량 편성으로 변경되었다. 이후 JR 동일본으로 이관된 후에는 다양한 노선으로 전속되었다.

* Tc: 제어차, M: 동력차, M': 동력차(보조 전원 장치 탑재), T: 부수차, T': 부수차(6도어)

4.1.2. 1000번대 (JR 서일본)

1988년 JR 서일본이 한와선 전용으로 설계하여 투입한 차량이다. 전 차량이 긴키 차량에서 제조되었다. 0번대와 비교하여 주행 기기, 전면창 레이아웃 변경, 옥상 통풍기 개수의 반감, 보조 전원 장치로 정지형 인버터 채용 등의 변경이 이루어졌다. 주행 성능의 차이로 0번대와의 병결 운행은 할 수 없다. 현재는 전면에 배장기(스커트)가 장착되어 있다.

4.1.3. 사하 204형

동일본 여객철도는 러시 아워 혼잡에 대응하기 위해 각 측면에 6개의 문이 있는 차량을 사용했다. 1990년 긴키 차량에서 생산되었으며, 이 차량에는 서서 탑승할 수 있는 공간을 늘리기 위해 접이식 좌석이 있어 가장 붐비는 아침 시간에 정원을 늘렸다. 좌석은 열차 운전사가 자동으로 잠글 수 있다. 좌석을 사용할 수 있는 시간은 노선 구간에 따라 다른데, 야마노테선, 사이쿄선, 린카이선에서는 오전 10시에 잠금이 해제되고, 요코하마선에서는 오전 9시에 좌석이 잠금 해제된다. 같은 노선 지역에서는 차장이 같은 시간에 잠금을 해제한다. 잠금이 해제되면 좌석 끝에 설치된 램프가 켜지고, 승객은 수동으로 좌석을 당겨 사용할 수 있다(안전을 위해 수동 방식이다). 보관 시에는 승객 없이 차량 기지에 들어간 후 버튼을 누르면 자동으로(스프링과 가스 댐퍼 사용) 보관된다. 좌석을 해제 시간까지 사용할 수 없음을 나타내는 스티커가 차량 내부에 부착되어 있다.

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차체는 비용 절감과 성능 향상을 위해 긴키 차량이 개발한 패널 구조를 사용했다. 이것은 딤플 보드라는 보강재로 만들어진 패널이다. 각 출입구의 높이가 1800mm에서 1850mm로 증가했고, 문 사이에 수직 창이 하나 설치되었으며, 측면 창은 880mm에서 1050mm로 수직 치수가 증가했다. 이는 현대인의 체격 개선과 러시 아워 동안 차량 내의 압박감을 줄이기 위한 목적이었다. 패널형 구조 외에도 가스 댐퍼형 밸런서 기구 유닛형 하강식 창을 측면 창에 적용하고 허니컴 구조를 사용한 고객용 출입구는 긴키 차량 고유의 기술을 통합하려는 동기가 되었다.

기존의 원뿔형 적층 고무 방식과 달리, 대차는 651계에 채택된 롤 고무형 차축 박스 지지 방식 TR241B를 사용한다.

좌석 구조로 인해 과거와 같이 좌석 아래에 난방 장치를 설치할 수 없어, 철도 차량에서 드물게 사용되는 바닥 난방이 채택되었다. 또한, 좌석 아래에 이전과 같이 소형 외장형 히터가 설치되어 있는데, 이는 보조 장치이며, 히터는 좌석이 점유될 때만 작동한다.

에어컨은 문 개구부가 커서 기존 모델에 비해 용량이 약 20%인 AU717형(50,000kcal/h・58.0 kW)을 사용한다. 천장에는 보조 송풍기(라인 델리아)가 4개에서 6개로 추가되었고, 각 문 상단에 순환기가 설치되었다(12곳).

차량 내에서는 손잡이 수가 98개(확장 전 4도어 중간 차량)에서 150개로 대폭 증가했으며, 중앙 통로에 보호대가 감긴 5개의 지주가 있다. 설치 위치는 이전 출입구 광장의 중앙이 아니라 보관 좌석 앞(사이)에 있다. 좌석이 접이식이고 문 근처에 잡을 곳이 없었기 때문에 설치되었다. 차량에 6개의 문이 있기 때문에 좌석 수는 30개로, 일반 4도어 차량(54석)보다 적다. 그러나 1인당 좌석 너비는 450mm로 확장되었다. 또한, 위의 기간 동안 사용할 수 없는 보조 좌석의 특수성으로 인해 205계에는 우선석이 없다. 반면에 차량 끝을 활용하여 여기에 휠체어 공간을 설치하여 배리어 프리에 호환된다.

각 문의 비상 문 열림 장치는 유리가 덮인 문 상단에 설치되어 있다.

야마노테선 차량에서는, 차량 내 디스플레이 모니터를 이용한 정보 서비스가 시범적으로 시작되었다. 이는 승객 서비스 개선을 고려하여 JR 동일본이 시의적절하게 정보를 제공하기 위한 것이다.

차량 내 디스플레이 모니터의 경우, 사하 204-901은 5인치 액정 디스플레이를 사용하고, 사하 204-902는 6인치 CRT형 얇은 디스플레이를 사용하며, 각 문 위에 위치해 있었다. 각 측면에 12개의 검사 덮개가 있었고, 총 24개가 설치되었다. 방송 내용은 뉴스, 일기 예보, 문자 방송에 의한 광고, JR 동일본의 PR 정보 및 스포츠 정보를 포함한 환경 비디오이다.

그 후, 동일한 노선 외에는 정보 제공 장비에 대한 지원 장비가 없었기 때문에 E231-500계가 도입되었을 때, 사이쿄선 또는 요코하마선에서는 액정 디스플레이와 수신 안테나가 제거되었다. 이 차량만 행선 표시기가 없었지만, 사이쿄선 환승 차량에는 일부 창이 개조되어 LED형이 설치되었다.

1990년 2월 27일, 새로운 6도어 시제 차량이 2량 제작되었다. 900번대(901/902)가 추가되어, 본 계열에서 유일한 시제 차량 계열로 구분되었다. 원래 야마테 전철구(현재 도쿄 종합 차량 센터)에 배치되어, 같은 해 3월 10일 시간표 개정 후 야테 42편성(쿠하 205-42보다 10량 적음)의 9호차와 2호차에 연결되어 영업 운전을 시작했다. 혼잡 상황을 시험하기 위해 8호차와 9호차로 연결 위치를 변경하기도 했다.

차량 내부의 모니터 화면 크기는 양산차와 다르다. 또한 조용한 시간대에는 선택 개폐 기능(6개 문 모두 개방/6개 문 중 4개만 선택 개방)이 있으며, 마감 시에는 2개의 문(2번째와 5번째 문)을 개방한다. 이를 나타내는 램프가 차량 외부의 문 양쪽과 차량 내부 문 상단의 비상 문콕 옆에 설치되었다. 또한 짐 선반의 형태는 100번대와 유사한 파이프 타입이며, 양산차보다 약간 높다(높이 1950mm). 다른 설비는 양산차와 동일하다.

다양한 시험 후, 1990년 10월부터 11월까지 양산차가 완성되지 않은 시점에 양산 개조가 이루어졌으며, 차량 내부의 모니터 화면은 양산차와 동일한 9인치 액정 디스플레이로 변경되었다.

4.2. 전속

205계 전동차의 주전동기는 713계 전용으로 개발된 MT61형 직권정류자 전동기를 사용한다. 1시간 정격출력은 기존의 표준 전동기인 MT54형과 동일한 120kW이지만, 설계 개선을 통해 낮은 회전 속도에서의 토크를 향상시키고, 약계자율을 35%까지 확대하여 고속 성능을 확보했다. 1시간 정격 속도는 39.0km/h, 1시간 정격 견인력은 1유닛 당 8870kg이다. 경량 스테인리스 차체와 함께, 지하철 직통용 203계와 같은 기어비(6.07)를 사용함에도 불구하고, 고정격 회전수 사양의 주전동기를 탑재하고 기어비 5.60으로 고속 사양인 201계와 거의 동등한 기동 가속도 및 고속 특성을 갖추고 있다. 205계 6M4T 편성(게이힌 도호쿠 선용)의 기동 가속도는 2.4km/h/s이다.

1988년까지 투입된 차량은 201계와 비슷한 수준의 소음을 내는 외선형 전동기를 사용했다. 그러나 1989년경 사이쿄 선 전용으로 증비된 차량부터는 냉각팬 구조를 변경하여 고속 영역에서도 조용한 주행음을 실현한 내선형 전동기로 변경되었다. 이는 103계의 소음이 오미야-아카바네 구간을 주행하는 신칸센보다 컸던 점을 고려한 소음 대책의 일환이었다. 이후 게이요 선이나 무사시노 선 차량에도 내선형 전동기가 적용되었다. 차량 검사 시 외선형 전동기가 내선형으로 교체되거나, 그 반대의 경우도 있었지만, 양자는 기능적으로 동일하며 호환성을 가진다.

4.2.1. JR 동일본

2000년대 초, 야마노테선에 E231계 500번대가 투입되고, 주오·소부 완행선이 광폭 차량으로 통일되면서 대규모 전배속이 이루어졌다. 야마노테선에서 제외된 사하 204형은 요코하마선과 사이쿄선으로 전속되었다. 전동차 부족을 보충하기 위해 VVVF 인버터 제어화 개조를 실시한 차량도 있다(무사시노선). 다양한 노선에서 운용되었으며, 노선별 특성에 맞춰 개조가 이루어졌다.

* 주오-소부 래인: 10량 205-0계 전동차 (1989년부터 2001년까지)
* 하치코 선: 4량 205-3000계 전동차 (x5 편성) (2003년부터 2018년 7월 15일까지) (과거 JR 동일본에서 교외선 운행을 위해 단축된 205-0계 전동차를 개조한 차량) (승객이 직접 조작하는 출입문 제어 장치 탑재)
* 가와고에 선: 4량 205-3000계 전동차 (x5 편성) (2003년부터 2018년 7월 15일까지) (과거 205-0계 전동차를 JR 동일본에서 개조, 승객이 직접 조작하는 출입문 제어 장치 탑재) / 10량 205-0계 전동차 (1989년 7월부터 2016년 10월까지)
* 게이힌-토호쿠 선: 10량 205-0계 전동차 (1989년부터 1996년까지)
* 게이요 선: 10량 205-0계 전동차 (1990년부터 2011년까지)
* 무사시노 선: 8량 205-5000계 전동차 (x36 편성) 및 8량 205-0계 전동차 (x6 편성) (1991년부터 2019년 10월까지 (205-0계 전동차) 및 2002년부터 2020년 10월까지 (205-5000계 전동차))
* 난부 선: 6량 205-0계 (x31 편성) (205-0계 중간차를 개조하여 205-1200형 제어차로 개조한 4개 편성 포함) (1989년부터 2016년 1월 9일까지)
* 닛코 선: 화장실이 설치된 4량 205-600계 전동차 (x4 편성) (2013년 3월부터 2022년 3월 11일까지)
* 사가미 선: 4량 205-500계 전동차 (x13 편성) (1991년부터 2022년 2월까지)
* 사이쿄 선: 10량 205-0계 전동차 (1989년 7월부터 2016년 10월까지) (린카이 선 직결 운행)
* 우쓰노미야 선: 화장실이 설치된 4량 편성 (x8 편성) (2013년 3월부터 2022년 3월 11일까지)
* 야마노테 선: 11량 205-0계 전동차 (1985년부터 2005년까지) (초기에는 10량 편성)
* 요코하마 선: 8량 205-0계 전동차 (x28 편성) (1988년부터 2014년 8월 23일까지, 초기에는 7량 편성)

동일본 여객철도는 러시 아워 혼잡에 대응하기 위해 각 측면에 6개의 문이 있는 차량을 사용했다. 1990년에 제작된 이 차량에는 서서 탑승할 수 있는 공간을 늘리기 위해 접이식 좌석이 있어 가장 붐비는 아침 시간에 정원을 늘렸다. 좌석은 열차 운전사가 자동으로 잠글 수 있었다. 좌석을 사용할 수 있는 시간은 노선 구간에 따라 달랐다. 야마노테선, 사이쿄선, 린카이선에서는 오전 10시에 잠금이 해제되었다. 요코하마선에서는 오전 9시에 좌석이 잠금 해제되었다. 같은 노선 지역에서는 차장이 같은 시간에 잠금을 해제했다. 잠금이 해제되면 좌석 끝에 설치된 램프가 켜지고, 승객은 수동으로 좌석을 당겨 사용할 수 있었다. 보관의 경우 승객 없이 차량 기지에 들어간 후 버튼을 누르면 자동으로 보관되었다. 좌석을 해제 시간까지 사용할 수 없음을 나타내는 스티커가 차량 내부에 부착되어 있었다.

차체는 비용 절감과 성능 향상을 위해 긴키 차량이 개발한 패널 구조를 사용했다. 각 출입구의 높이가 1800mm에서 1850mm로 증가했고, 문 사이에 수직 창이 하나 설치되었으며, 측면 창은 880mm에서 1050mm로 수직 치수가 증가했다.

좌석 구조로 인해 과거와 같이 좌석 아래에 난방 장치를 설치할 수 없어, 철도 차량에서 드물게 사용되는 바닥 난방이 채택되었다. 또한, 좌석 아래에 이전과 같이 소형 외장형 히터가 설치되어 있다.

에어컨은 문 개구부가 커서 기존 모델에 비해 용량이 약 20%인 AU717형(50,000kcal/h・58.0 kW)을 사용한다. 천장에는 보조 송풍기(라인 델리아)가 4개에서 6개로 추가되었고, 각 문 상단에 순환기가 설치되었다(12곳).

차량 내에서는 손잡이 수가 98개(확장 전 4도어 중간 차량)에서 150개로 대폭 증가했으며, 중앙 통로에 보호대가 감긴 5개의 지주가 있다. 좌석 수는 30개로, 일반 4도어 차량(54석)보다 적다. 그러나 1인당 좌석 너비는 450mm로 확장되었다.

205-500계 4량 편성 차량은 1991년 사가미 선이 완전 전철화되면서 JR 동일본에 의해 운행이 시작되었다. 이 차량들은 승객이 조작 가능한 출입문과 개량된 전면 디자인 등 기존의 205계와 비교하여 여러 디자인 변경이 이루어졌다. 이후 새로운 E131-500계 전동차의 도입에 따라 2022년 2월까지 모든 차량의 운행이 종료되었다.
Y1부터 Y12까지 번호가 매겨진 4량 편성으로, 2량의 전동차(M)와 2량의 무동력 부수차(T)로 구성되었다.

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📌 열 고정 해제

차량 번호	1	2	3	4
차량 형식	Tc'	M'	M	Tc
차량 번호	KuHa 204-600	MoHa 204-600	MoHa 205-600	KuHa 205-600
자중 (t)	25.3	34.5	33.1	26.4
정원 (총/좌석)	136/48	144/54		139/42

* MoHa 205-600형 차량에는 2개의 PS33F 싱글 암 팬터그래프가 장착되어 있다.
* KuHa 205-600형 차량에는 휠체어 이용이 가능한 화장실이 설치되어 있다.

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📌 열 고정 해제

편성 번호	배색/노선 색상	차량 번호				이전 편성 번호	이전 차량 번호
Y1	우츠노미야	KuHa 204-601	MoHa 204-601	MoHa 205-601	KuHa 205-601	게이요 2	KuHa 204-109	MoHa 204-295	MoHa 205-295	KuHa 205-109
Y2	닛코	KuHa 204-602	MoHa 204-602	MoHa 205-602	KuHa 205-602	게이요 1	KuHa 204-108	MoHa 204-292	MoHa 205-292	KuHa 205-108
Y3	이로하	KuHa 204-603	MoHa 204-603	MoHa 205-603	KuHa 205-603	게이요 4	KuHa 204-111	MoHa 204-301	MoHa 205-301	KuHa 205-111
Y4	우츠노미야	KuHa 204-604	MoHa 204-604	MoHa 205-604	KuHa 205-604	게이요 3	KuHa 204-110	MoHa 204-298	MoHa 205-298	KuHa 205-110
Y5		KuHa 204-605	MoHa 204-605	MoHa 205-605	KuHa 205-605	게이요 6	KuHa 204-113	MoHa 204-307	MoHa 205-307	KuHa 205-113
Y6	닛코	KuHa 204-606	MoHa 204-606	MoHa 205-606	KuHa 205-606	게이요 5	KuHa 204-112	MoHa 204-304	MoHa 205-304	KuHa 205-112
Y7	우츠노미야	KuHa 204-607	MoHa 204-607	MoHa 205-607	KuHa 205-607	게이요 8	KuHa 204-115	MoHa 204-313	MoHa 205-313	KuHa 205-115
Y8		KuHa 204-608	MoHa 204-608	MoHa 205-608	KuHa 205-608	게이요 7	KuHa 204-114	MoHa 204-310	MoHa 205-310	KuHa 205-114
Y9		KuHa 204-609	MoHa 204-609	MoHa 205-609	KuHa 205-609	게이요 10	KuHa 204-117	MoHa 204-319	MoHa 205-319	KuHa 205-117
Y10	닛코	KuHa 204-610	MoHa 204-610	MoHa 205-610	KuHa 205-610	게이요 9	KuHa 204-116	MoHa 204-316	MoHa 205-316	KuHa 205-116
Y11	우츠노미야	KuHa 204-611	MoHa 204-611	MoHa 205-611	KuHa 205-611	가와고에 (HaE) 16	KuHa 204-125	MoHa 204-341	MoHa 205-341	KuHa 205-125
Y12		KuHa 204-612	MoHa 204-612	MoHa 205-612	KuHa 205-612	가와고에 (HaE) 17	KuHa 204-124	MoHa 204-338	MoHa 205-338	KuHa 205-124

JR 동일본의 205-1000계는 2002년부터 난부선에서 사용된 일부 구 205-0계 차량을 2량 편성으로 개조하여 운행하며, 2003년까지 노후된 101계 열차를 대체하였다.

4.2.2. JR 서일본

게이한신 완행선에서 운용되던 0번대가 한와선으로 전속되었다. 이후 도카이도 본선(JR 교토선, JR 고베 선)에서 운용되다가, 2013년 다이아 개정으로 다시 한와선으로 전속되었다.

JR 서일본 205-1000계는 1988년에 4량 편성으로 제작되었으며, 1988년 3월부터 2018년 3월까지 한와선에서 운행하다가 2018년 3월 18일부터 나라선으로 이관되어 통근 열차로 운행하고 있다. 기존의 205-0계와 혼동을 피하기 위해 앞 유리의 패널 디자인이 다르게 적용되었는데, 당시 205-0계는 동일한 파란색 줄무늬로 도카이도 본선의 보통 열차로 운행했다.

차내는 201계를 기반으로 내장재 색상은 크림색 계열이며, 바닥재는 옅은 갈색이다. 천장은 평천장 구조로, 각 차량에는 보조 송풍기(라인데리아)가 4대 설치되어 있다. 차문 옆 창과 차단부 창은 폐지되었고, 이 자리에는 광고 틀이 설치되어 있다. 문 개폐를 위한 "도어 엔진(문 닫는 장치)"은 대부분 좌석 아래 수납식 "이경 복 실린더형 차동 랙식"을 사용한다.

차내는 롱 시트이며, 101계 이래의 국철 신성능 통근형 전철 표준의 좌석 배치이다. 완성 초기 좌석 표지는 구분을 위해 양쪽 3인용 부분을 롬 브라운색(고동색), 중앙 1인분을 헤이즐넛색(엷은 오렌지색)으로 했다. 좌석 표지는 JR화 이후 경년 열화로 인해 각 사의 표준품으로 교체되었다. 공조 장치는 집중식 AU75G형 (42000kcal/h)을 탑재한다.
짐 선반은 초기에는 알루미늄 금속망 방식이었지만, 후기형부터 스테인리스 파이프 방식으로 변경되었으며, 냉방 송풍구도 알루미늄 재료에서 FRP품으로 변경되었다.
승무원실과 객실의 칸막이 부분은 종래에는 기기 설치 공간으로 하여 후면 창을 생략하거나 작은 것을 설치했다. 그러나 국철 말기에 제조된 본 계열에서는 여객 서비스 등을 배려, 객실에서의 시야를 고려하여 후면 창을 설치했다. 이 창의 크기는 ATC 탑재 차량, ATC 미탑재 차량, 1000번대에서 차이가 있지만, 3장으로 통일되었다.

운전대의 기기 배치, 치수 등은 201계에 준거한 것이다. 브레이크의 전기 지령화에 따라 원 핸들 마스콘 채용도 검토되었지만, 취급 숙련성 등의 문제로 201계와 동일한 횡축식 마스콘, 종축식 브레이크 설정기 조합이 되었다. 종축식 브레이크 설정기 채용으로 운전사 발밑 공간을 넓게 확보하고 있다. 브레이크 핸들은 고정식으로 (기존의 뽑기 방식이 아닌) 마스콘 키로 핸들 잠금 해제를 하는 방식으로 변경되었다.

5. 운용

205계는 국철 시대부터 JR 시대에 걸쳐 수도권과 간사이 지역의 주요 통근 노선에서 운용되었다.

과거 운용 노선

* 주오·소부 완행선: 10량 205-0계 전동차 (1989년 ~ 2001년)
* 하치코 선: 4량 205-3000계 전동차 (5개 편성) (2003년 ~ 2018년 7월 15일, 과거 JR 동일본에서 교외선 운행을 위해 단축된 205-0계 전동차를 개조한 차량, 승객이 직접 조작하는 출입문 제어 장치 탑재)
* 한와 선: 4량 205-1000계 (서일본 여객철도 제작) 전동차 (1988년 ~ ), 6량 및 8량 205-0계 전동차 (2006년 ~ 2010년, 2013년 3월 ~ 2018년 3월 16일, 과거 서일본 여객철도 도카이도-산요 완행선에서 7량 편성으로 운행)
* 가와고에 선: 4량 205-3000계 전동차 (5개 편성) (2003년 ~ 2018년 7월 15일, 과거 205-0계 전동차를 JR 동일본에서 개조, 승객이 직접 조작하는 출입문 제어 장치 탑재) / 10량 205-0계 전동차 (1989년 7월 ~ 2016년 10월)
* 게이힌 도호쿠 선: 10량 205-0계 전동차 (1989년 ~ 1996년)
* 게이요 선: 10량 205-0계 전동차 (1990년 ~ 2011년)
* 무사시노 선: 8량 205-5000계 전동차 (36개 편성) 및 8량 205-0계 전동차 (6개 편성) (1991년 ~ 2019년 10월 (205-0계 전동차), 2002년 ~ 2020년 10월 (205-5000계 전동차))
* 난부 선: 6량 205-0계 (31개 편성) (205-0계 중간차를 개조하여 205-1200형 제어차로 개조한 4개 편성 포함) (1989년 ~ 2016년 1월 9일)
* 닛코 선: 화장실이 설치된 4량 205-600계 전동차 (4개 편성) (2013년 3월 ~ 2022년 3월 11일)
* 사가미 선: 4량 205-500계 전동차 (13개 편성) (1991년 ~ 2022년 2월)
* 사이쿄 선: 10량 205-0계 전동차 (1989년 7월 ~ 2016년 10월) (린카이 선 직결 운행)
* 도카이도-산요 완행선 (비와코 선, JR 교토 선, JR 고베 선, 후쿠치야마 선): 7량 205-0계 전동차 (1986년 ~ 2006년)
* 도카이도 본선 완행선 (JR 교토 선, JR 고베 선): 7량 205-0계 전동차 (2011년 ~ 2013년 3월, 과거 서일본 여객철도 한와 선에서 6량 및 8량 편성으로 운행)
* 야마노테 선: 11량 205-0계 전동차 (1985년 ~ 2005년, 초기에는 10량 편성)
* 요코하마 선: 8량 205-0계 전동차 (28개 편성) (1988년 ~ 2014년 8월 23일, 초기에는 7량 편성)

현재 운용 노선

* 게이힌 도호쿠 선: 8, 10, 12량(2022년 5월 27일까지) 205계 전동차
* 요그야카르타 선: 4/8량 (2021년부터 2022년까지) 205계 전동차
* 쓰루미 선: JR 동일본의 205-1100계는 2004년 8월부터 쓰루미 선에서 노후화된 103계 전동차를 대체하기 위해 도입되어 2006년 퇴역할 때까지 운행했던, 205-0계 전동차를 3량 편성으로 개조한 차량이다.

6. 보존

(현재 보존에 대한 언급이 소스에 없으므로, 섹션에 맞는 내용이 없음)

7. 평가 및 영향

205계는 스테인리스 차체, 볼스터리스 대차, 전기지령식 제동 등 당시로서는 혁신적인 기술을 채택하여, 이후 일본 통근형 전동차의 표준을 제시했다는 평가를 받는다. 특히, 국철에서 처음으로 채택한 경량 볼스터리스 대차와 경량 스테인리스 구조, 전기 지령식 제동은 이후 국철 말기부터 JR 초기까지 등장한 신형 차량에도 다수 채용되었다.

1981년부터 103계를 대체하기 위해 양산된 201계는 에너지 절약형 전동차였지만, 전기자 초퍼 제어 방식의 높은 제조 비용이 문제였다. 당시 재정난을 겪고 있던 국철은 더 저렴한 차량이 필요했고, 205계는 이러한 요구에 부응하여 개발되었다. 205계는 1984년 요코하마선과 무사시노선의 수송력 증강을 위해 야마노테선에서 103계를 이동시키면서 처음 도입이 결정되었으며, 1985년 첫 편성이 완성되기까지 불과 7개월 만에 설계 및 제조가 이루어졌다.

8. 결론

205계 전동차는 103계 및 201계를 대체하기 위해 1985년 일본국유철도(국철)가 도입한 에너지 절약형 통근형 전동차이다. 국철 말기에 등장하여 국철 분할 민영화 이후에도 JR 동일본과 JR 서일본이 계속 생산하여 총 1,461량이 제조되었다.

205계는 차기 근교형 차량인 211계용으로 개발된 계자 첨가 여자 제어 방식, 경량 볼스터리스 대차, 경량 스테인리스 차체, 전기 지령식 제동을 국철 차량 최초로 채택하였다. 이러한 신기술은 국철 말기부터 JR 초기까지 등장한 신형 차량에도 많이 사용되었다.

당시 재정난을 겪던 국철은 201계보다 저렴한 차량이 필요했고, 1984년 야마노테 선에 투입할 신형 차량으로 205계 개발을 결정했다. 1985년 1월에 첫 편성이 완성되어, 불과 7개월 만에 설계 및 제조가 이루어졌다.

205계는 야마노테 선을 시작으로 여러 노선에 투입되었으며, 초기에는 수도권 전체 노선 교체 계획도 있었다.

JR 동일본과 JR 서일본에서 대부분 운행을 종료했지만, 일부 차량은 여전히 현역으로 운행 중이다.

* 난부 지선: 2량 편성
* 센세키 선: 4량 편성
* 쓰루미 선: 3량 편성
* 나라 선: 4량 편성

또한, 일부 차량은 후지큐코 선 및 인도네시아 KAI 통근 노선에 양도되어 운행되고 있다.

* 후지큐코 선: 3량 후지큐 6000계 편성
* 두리-탕게랑 선
* 자카르타 코타-보고르 선
* 치카랑 루프 선
* 랑카스비퉁 선
* 탄중프리오크 선
* 요그야카르타 선 (2021년부터 2022년까지)