일본국유철도 301계 전동차

3. 기술적 특징

국철이 처음으로 설계 및 제조한 지하철 직결 운행 대응 통근형 전동차이자, 국철 전동차로서는 최초로 알루미늄 합금 차체를 본격적으로 채용한 차량이다. 1966년부터 시작된 주오 완행선과 제도고속도교통영단(현 도쿄 메트로) 도자이 선의 상호 직결 운행을 위해 개발되었다.

당시 국철 차량은 금속 용수철 대차와 강철제 차체가 일반적이었기 때문에, 알루미늄 차체와 공기 용수철 대차를 채택한 301계는 기술적으로 매우 혁신적이고 이색적인 존재로 여겨졌다. 제조 비용이 높아 등장 초기에는 '국철에서 가장 고급인 통근형 전동차'로 불리기도 했다.

1966년에 5편성(35량), 1969년에 3편성(21량) 등 총 8편성(56량)이 가와사키 차량(현 가와사키 중공업 차량 컴퍼니) 및 일본차량제조에서 생산되어 미타카 전차구(현 미타카 차량센터)에 배치되었다. 국철 분할 민영화 이후에는 모든 차량이 동일본 여객철도(JR 동일본)에 계승되었으나, 이후 운행을 종료하고 현재는 1량을 제외한 모든 차량이 해체되었다.

3. 1. 차체

선두부에는 비상용 관통문이 설치되었고, 관통문 좌우의 창문은 차체 바깥쪽으로 약간 들어간 형태^[14]로 디자인되었다. 이 디자인은 이후 103계 1000/1200번대나 쿠모야 143형 등 사업용 차량에도 영향을 주었다. 전조등은 기존의 전면 상부 중앙 백열등 1개 방식에서 벗어나, 전방 시인성 향상과 영단과의 협정에 따라 통근형 전동차 최초로 실드빔 2개를 창문 아래 좌우로 나누어 배치했다. 이에 따라 표시기도 3개로 늘어났는데, 왼쪽은 운행 번호 표시(1998년에 LED식으로 교체^[42][43]), 중앙은 종별 및 행선지 표시^[40][15], 오른쪽은 항상 회사 로고^[41](JNR 또는 JR)를 게시했다.

등장 당시에는 알루미늄 금속 바탕에 투명 래커를 칠하고, 측면 창 위 마쿠이타 부분에 주오·소부 완행선의 라인 컬러인 황색(황5호) 테이프를 둘렀다. (JNR 마크 부분은 비스듬히 끊김) 제5편성부터는 측면 창 아래 허리판 부분에도 황색 띠를 추가했으며, 기존 1~4편성도 동일하게 변경되었다. 또한, 보선 작업원들이 "전차 접근을 알아차리기 어렵다"고 지적함에 따라 전면 창 아래 전체에도 황색 띠가 추가되었다.^[1] 알루미늄 테이프가 잘 떨어지는 문제 때문에, 제6~8편성부터는 영단 5000계처럼 수지판을 나사로 고정하는 방식^[16]으로 변경되었고, 기존 편성들도 순차적으로 변경^[17]되었다.

1978년 이후에는 알루미늄 표면이 흐려지고 래커에 균열이 생기면서, 차체 전체를 밝은 회색(라이트 그레이)으로 도색하고 황색 띠를 유지하는 방식으로 변경되었다.^[1]

3. 2. 주요 기기

3. 3. 지하철 입선 대책

4. 형식

당초에는 전동차 비율이 높게 설정되어 MT비 6M1T의 7량 편성으로 구성되어 있었다. 이는 노선연장 구간의 영단 5000계 편성에 맞춘 것으로, M'c(제어 전동차)인 쿠모하 300형이 있는 것이 특징이다. 이후 10량 편성으로 재조합하면서 일부 차량은 전장 해제(전기 장비 제거)나 운전대 설비 철거 등의 개조를 거쳤다.

각 형식별 특징은 다음과 같다.

• '''쿠모하 300형''' (M'c 또는 M'o): 미타카 방면 선두차로 사용된 제어 전동차이다. 전동 발전기(MG)와 공기압축기(CP)를 탑재했으며, 모하 301형과 MM' 유닛을 구성했다. 총 8량이 제조되었다. 10량 편성 개조 후 일부 차량은 운전대가 철거되어 중간차(M'o)로 사용되었다.
• '''모하 301형''' (M): 쿠모하 300형 또는 모하 300형과 유닛을 구성하는 중간 전동차이다. 팬터그래프와 제어기를 탑재했다. 총 24량이 제조되었다.
• '''모하 300형''' (M'): 모하 301형과 유닛을 이루는 중간 전동차이다. 총 16량이 제조되었다.
• '''쿠하 301형''' (Tc 또는 To): 니시후나바시 방면 선두차로 사용된 제어차이다. 301계 중 유일하게 신조된 부수차(T)이다. 총 8량이 제조되었다. 10량 편성 개조 후 일부 차량은 운전대가 철거되어 중간차(To)로 사용되었다.

'''범례'''

• '''Tc''': 제어차 (쿠하 301형)
• '''To''': 운전대 철거 제어차 (쿠하 301형)
• '''M''': 중간 전동차 (모하 301형, 팬터그래프 탑재)
• '''M''''': 중간 전동차 (모하 300형)
• '''M'c''': 제어 전동차 (쿠모하 300형)
• '''M'o''': 운전대 철거 제어 전동차 (쿠모하 300형)
• '''T''': 부수차 (사하 301형)

5. 보존

K2 편성의 10호차였던 쿠모하 300-4가 오미야 종합 차량 센터에 보관^[68][33]되었으나, 현재는 남아있지 않다. 처음에는 오미야역 홈 근처에 있었지만, 나중에 다른 보관 차량들과 함께 옛 해체선 부지로 옮겨졌다. 철도 박물관의 보존 대상에서는 제외되었으나, 부식에 강한 알루미늄 차체 덕분에 해체 직전까지 비교적 양호한 상태를 유지했다.

해체선 부지로 옮겨진 후에도 한동안 보존되었고, 2014년 말에는 잠시 오미야 종합 차량 센터의 오미야역 쪽으로 이동하기도 했으나 곧 다시 해체선 부지로 돌아갔다.

그러나 보존 차량이 있던 해체선 부지에서 도호쿠 및 조에츠 신칸센 고가교의 내진 보강 공사가 진행되면서, 2017년에 다른 보존 차량들과 함께 해체되었다.

한편, 2003년 5월 오미야 공장 일반 공개 행사에서는 폐차 직후의 쿠하 301-7이 전시되었으나, 이 차량 역시 이후 해체되었다.

참조

_[1] 서적 Neko Publishing 1992
_[2] 웹사이트 http://www.khi.co.jp[...] Kawasaki Heavy Industries 2012-06-29
_[3] 서적 JRR 1998-07
_[4] 웹사이트 JR301系 http://rail.hobidas.[...] Neko Publishing Co., Ltd. 2008-02
_[5] 서적 JRR 2002-06
_[6] 문서 日本車輌製造『驀進 - 日本車輌80年のあゆみ - 』p.453。
_[7] 문서 蕨工場→蕨製作所、[[埼玉県]][[川口市]]。当時の住所は[[北足立郡]][[芝村 (埼玉県)|芝村]]。1971年（昭和46年）4月生産終了。
_[8] 서적 JR気動車客車編成表 '04年版 ジェー・アール・アール 2004-07-01
_[9] 문서 そのため、国鉄・JRの3で始まる形式は空きが多く、後に特殊車体での形式区分が廃止されたため（1982年に[[常磐緩行線]]に投入されたアルミ製電車の形式は3始まりにならず「[[国鉄203系電車|203系]]」となった）、JR発足後はアルミ製ではない車両も3始まりの形式を使うことが増えている（特に[[東海旅客鉄道|JR東海]]に多く、同社では国鉄時代の車両を改良した[[国鉄211系電車|211系]]5000番台・[[国鉄213系電車|213系]]5000番台、[[西日本旅客鉄道|JR西日本]]主導で開発した[[JR西日本285系電車|285系]]を除き、在来線電車の形式は全て3で始まっている。他にも、[[東日本旅客鉄道|JR東日本]]には[[JR東日本E331系電車|E331系]]（廃車）・[[JR東日本E351系電車|E351系]]・[[JR東日本E353系電車|E353系]]・[[JR東日本EV-E301系電車|EV-E301系]]、JR西日本には[[JR西日本321系電車|321系]]と[[JR西日本323系電車|323系]]、[[九州旅客鉄道|JR九州]]には[[JR九州303系電車|303系]]と[[JR九州305系電車|305系]]がある）
_[10] 문서 山陽電鉄2000系製造の時点では[[リベット]]接合が使用されていた重要部の接合についても、[[1964年]]の[[山陽電気鉄道3000系電車|山陽電鉄3000系]]第1次車で全[[溶接]]構造への改良が実施済み。
_[11] 문서 この酸化問題に関しては、表面を分厚い透明ラッカー樹脂塗装で覆うことによっても対応が図られていたが、アルミ車採用で先行した山陽電鉄においては、当初は本系列と同様にラッカー樹脂塗装を実施していたものの、洗車によって上記の問題を解決可能であることが判明してからは塗装そのものを廃止している。
_[12] 문서 「直流電車の設計特集 車体」『車両技術』1988年3月P31
_[13] 문서 初期車において前面下部に運転室への通風口を含む。
_[14] 문서 このアイデアは[[ゴーグル]]を基にしたもので、運転時の視界確保に役立ったといわれている。
_[15] 문서 後に運転台右側窓に小型の「地下鉄（線内）快速」表示幕が設置された。
_[16] 문서 帯色がスカイブルーに変更後も車体更新工事施工の時まで不変。
_[17] 문서 後に10両化の時に混成した編成では、帯に段差の有無が見られた。
_[18] 문서 本系列の塗装変更が完了するまでは、「総武・中央線各駅停車」の透明[[シール|ステッカー]]を205系編成の黄色帯の上部分に貼付して対応した。
_[19] 문서 帯のスカイブルー化は301系の登場時より営団から依頼されていたが、国鉄側が拒んでいたために実現していなかったという。
_[20] 문서 ユニット窓自体は[[国鉄153系電車|153系]]ですでに実用化済みであったが、廉価さが最重要視されていた通勤形電車への採用は、当時としては異例のことであった。
_[21] 문서 端子電圧375V時定格出力110 [[キロワット|kW]]/330 [[アンペア|A]]・1250 [[rpm (単位)|rpm]]（全界磁）・1350 rpm（85 %界磁）。
_[22] 문서 [[電気車の速度制御#抵抗制御|抵抗制御]]による力行24段、ブレーキ24段。
_[23] 문서 このため同じ自然通風式である103系1000・1200・1500番台でも後に故障が多発している。
_[24] 문서 パンタグラフ撤去跡がそのまま残存。
_[25] 문서 運転室跡は、客室化されず立ち入り禁止とされたため定員変化もなく、また形式変更や改番も行われていない。
_[26] 간행물 AU712形搭載車の現況 交友社 2004-04
_[27] 문서 SC24形インバータは容量可変制御（VVVF）であり、定電圧定周波数制御（CVCF ≒ SIV）ではない。
_[28] 논문 車両用DC1500Vインバータ空調システム 日本鉄道サイバネティクス協議会 1990-11
_[29] 간행물 「車両用1,500V DA空調システム」 https://www.giho.mit[...] 三菱電機 1989-01
_[30] 논문 車両空調制御システムのエレクトロニクス化 https://www.giho.mit[...] 三菱電機 1991-06
_[31] 뉴스 19面 1972-05-19
_[32] 뉴스 15面 1972-05-19
_[33] 문서 最後まで一般には公開されず、ユニットを組んでいたモハ301-12はすでに解体されたため（無車籍である）、自走不能であった。
_[34] 문서 기기류는 103계와 거의 동일하지만, 형식 칭호가 103계의 파생 번대나 다음 번호의 105계가 되지 않았던 것은 당시 일반적이지 않았던 알루미늄 합금 차체였던 것 등 시작색이 강했기 때문이다. 당시 국철은 알루미늄 등을 사용한 특수 차체의 계열에 한정하여 백의 정도에 숫자 '3'을 사용하고 있었는데, 후의 381계(알루미늄제의 틸팅 차량)도 이것을 모방하고 있다. 그러나 그 후 특수 차체에서의 계열 구분을 폐지했기 때문에 [[지요다 선]] 연장 운행용으로 201계의 시스템과 알루미늄 차체를 조합해 설계·제조된 계열은 203계의 계열명이 부여되었다. 또한 근래에는 371계·383계·303계와 같이 알루미늄 이외의 차체를 가지는 차량이 비어 번호가 많은 300번대가 부여되는 케이스도 있다.
_[35] 문서 103계는 보통 강철제 차체
_[36] 문서
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_[52] 문서
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_[54] 뉴스 마이니치 신문 1972-05-19
_[55] 뉴스 요미우리 신문 1972-05-19
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