103系通勤形直流電車

諸 元

最大長  20000mm
最大幅  2832mm
最大高  3935mm
主電動機  MT55形式(110kw)
制御方式  抵抗制御方式(直並列組み合わせ制御、弱め界磁制御)、バーニア制御(地下鉄仕様車)
制動方式  SELD発電ブレーキ併用電磁直通ブレーキ
動力台車  DT33形式
附随台車  TR201形式

車内設備など

座  席  ロングシート(普通席)
乗降扉(片側)  4扉
便所の有無  あり(改造車のみ)
その他  冷房化改造車有り

概要

 昭和32年、国鉄初の新性能電車であるモハ90系(101系)。当時の最新技術をふんだんに盛り込み、今日の新性能電車の礎を築き上げた名車です。最初に輸送力がひっ迫していた中央快速線に投入されます。高速域まで速やかに加速できるよう全電動車編成としましたが、電力設備関係を中心に大幅な改善が必要に。全電動車編成を諦め、附随車を組み込み目的を達成する事が出来ず。次に投入されたのは山手線。駅間が短く、高速域での性能が十分に出せない。と諸々の問題が出て、101系がオーバースペックな性能である事が問題となりました。(後に使われる線区が、ある程度の駅間距離がある路線を中心に活躍する事になります。)
 そこで、基本的なシステムや構造を継承しつつ、都市部線区の輸送に適した性能を有する、経済性の高い車輛として昭和38年に登場したのが103系です。101系との大きな違いとなりますが、103系は加速性能よりも減速度を向上させた点が特徴になります。また、当初より組成した編成のMT比を1:1となるようにしています。
 外観、車内はぱっと見た感じは101系と同じですが、主な違いとして、前面運転台窓をやや細めとし、上方にある行先表示器の窓を少し大きくしました。また、機器類の集約化も図られています。
 試作車は山手線に登場し、性能が認められるや大都市圏の多くの路線に進出。それに伴い様々な仕様が登場し、国鉄通勤形電車=103系というイメージが定着しました。昭和59年まで約20年近く製造が行われ、総数3447両という国電最大派閥を形成。この記録は日本一であり、未だに破られていません。(令和7年現在)
国鉄からJR各社へ殆どが継承され、各社の用途などに合わせた派生番代などが幾つか生まれましたが、平成時代に入ると、各社の設計した新型通勤形電車(近郊形電車)へと置換えが進められ、令和7年現在、JR九州に僅かに残存するのみとなっています。

900番代・0番代(試作車・第1次量産車グループ)

 本系列の基本グループとなります。昭和38年から昭和59年までの長期に亘って製造されており、形態はバラエティーに富んでいます。ここでは年代ごとに主だったものを紹介します。
 900番代は試作車で、昭和38年にクハ103+モハ102+モハ103+クハ103の4両編成2本が製作。翌年に量産車となる0番代がつくられ、首都圏の方々に活躍の場を拡げていきます。

クハ103-901(1位側) モハ103-901(2位側)

クハ103-901~904
試作車編成の制御車です。101系では引き通し線の関係で制御車は偶数向き、奇数向きが決められていました。これを「片渡り構造」と言います。片渡り構造の欠点として、方向を変えると引き通し線が使えなくなる。というものがあります。103系ではどちらの向きでも使えるように「両渡り構造」としました。これにより、偶数でも奇数でも対応出来るようになりました。運転台下部にジャンパ栓受けを設置し、多くは偶数向きは受けのみ、奇数向きは引き通し線をセットしている。という姿になっています。写真では線がありませんから、偶数向きの制御車として使用しているものとなります。昭和42年に量産車化改造を行っています。
モハ103-901・902
パンタグラフ付き中間電動車で、モハ102形式をユニットを組みます。後位側屋根上にパンタグラフが設置され、床下には主制御器や主抵抗器など走行に必要な機器を搭載しています。量産車が登場し、1、2番から901、902番と改番し、昭和42年に量産車化改造を行っています。

クハ103-20(1位側) クハ103-78(2位側)

クハ103-1~114
昭和39年に登場した量産車の制御車となるグループです。車体はほぼ101系を踏襲したスタイルですが、前位側運転台下部中央には乗務員作業環境改善を目的に通風口が設置されました。しかし、評判は今一つだったようで、写真のように鉄板を貼り、塞いでしまったり、綺麗に埋めてしまいました。
床下にはブレーキ関係の空気ダメや蓄電池が搭載されています。両渡り構造ですが、番号で奇数向き、偶数向きを使い分けている姿が多く見られました。

モハ102-46(3位側) モハ102-27(4位側)

モハ102-1~278
本系列の偶数向き中間電動車で、電動空気圧縮機、電動発電機など補助機器を搭載しています。101系のモハ100形式に相当する形式で、違いとして主電動機冷却風取入口が設置された点があり、片側前後の戸袋窓上にルーバーが設置されています。後年、冷房化改造を受けた車輛は容量の大きい電動発電機に換装され、電動発電機用の冷却風取入口が追加されています。

モハ103-158(3位側) モハ103-151(2位側)

モハ103-1~278
本系列の奇数向き中間電動車で、後位側にパンタグラフ、床下は1-3位側に主抵抗器、2-4位側に主制御器など走行に必要な機器を搭載しています。101系では抵抗送風機(ブロアモーター)に電動発電機を組み合わせたものが使用されていましたが、本系列では機器集約のため採用はしていません。また、主電動機冷却風取入口が片面2箇所に設置されています。

サハ103-164(3位側) サハ103-210(2位側)

サハ103-1~225
量産車で初めて登場した中間附随車で、MT比1:1を実現させる為に4両編成以上に1両又は2両組み込まれます。モハ102形式を附随車にした姿で、ルーバーが無い点が異なります。

サハ103-220(3位側)

サハ103-1~225
電気車を動かす基本は、低圧から徐々に高い電圧で動かす。という仕組みになっています。いきなり直流1500Vといった高圧では、漏電などで作業をする際危険である事、機器をそれなりにすると大掛かりなものとなるといった理由があるからです。一般的には100V程度の低圧で機器を少しずつ動かします。その100Vの低圧電気を蓄えるのが「蓄電池」。バッテリーというものです。
103系ではクハ103形式のみに備えられており、編成中に最低1両は必要となります。が、蓄電池が故障すると動かす事は出来ません。また、停電になると蓄電池を車内の非常灯に使いますが、1個だけでは使うことが出来ません。長大トンネルのある路線などは1個では厳しい事になります。概ね後者の理由によるもの、若しくは類推する理由から、サハ103形式に蓄電池を搭載した車輛が存在していました。改番や番代区分は行われていません。

0番代(京浜東北線投入車グループ)

クモハ103-39(1位側) クモハ103-84(2位側)

クモハ103-1~155
京浜東北線に103系を投入する事になりましたが、所属する車輛基地において、10両編成を検査をするスペースが無く、分割の必要がある事からクモハ103形式が昭和40年に登場しました。モハ103形式の前位側に運転台を設置した構造となっています。京浜東北線を卒業後は短編成となる路線へ転属して、活躍をしました。

クハ103-502(2位側) モハ102-291(3位側)

クハ103-501~616
奇数向き制御電動車となるクモハ103形式に向かい合う形で組成される偶数向きの制御車のグループになります。0番代と比べるとジャンパ栓納めがない点が特徴になります。京浜東北線を卒業後は偶数向きの制御車としての扱いになっていました。

モハ102-279~433
クモハ103形式とユニットを組むモハ102形式は番代区分をせず、続番という形となりました。クモハ103-1はモハ102-279とユニットとなり、番号に大きな差が生まれる事に。更に増備されたモハ103形式とも番号が一致せず。クモハ103形式とユニットを解消し、転属して別の車輛とユニットを組むなどファンの頭を悩ませる事になります。

0番代(フラット対策車グループ)

車輛が減速する際を観察すると、車輪の踏面に制輪子を押し当てて、その抵抗力を利用し速度を低下させます。(この方法を踏面式と言います。)この制輪子は摩耗するので、交換する頻度を抑える目的で、電気車のうち電動車は電動機(モーター)の抵抗力を用いります。これを電気ブレーキと言い、高速域から低速域まで使用し、ある一定の速度に落ちたら、制輪子で停止させます。一方、附随車は電動機はありませんから、速度の如何なく制輪子を用いて停止まで押し当てます。
鉄道の特性として、走行抵抗が小さい。というものがありますが、雨天や降雪時など更に抵抗が弱まる条件が加わると、どうなるでしょう。減速時に押し当てた制輪子により、車輪がロックし、そのまま滑り出す現象が起きます。雨や雪の日に電車に乗って、止まり始める際にいつもと違う前後方向の揺れを経験した事が無いでしょうか。この現象を「滑走」と言い、止まるまでに晴天時よりも距離が余計に必要となる他、滑走が長く続くと、レール面に接した車輪の部分が削れてしまい、傷が出来ます。この傷を「フラット」と言います。出来ると、タンタンタン・・・と大きな音を発生させ、乗心地の低下を招きます。更に酷くなると脱線する恐れも出てきます。このフラット対策として、考えられたのが制輪子による踏面式ではなく、車軸に金属の円盤を設けて一緒に回転させ、制動時に制輪子と同等の目的を果たすパッドで円盤を両側から挟みこむ、ディスクブレーキが開発されました。この方法をディスクブレーキ方式と言い、最初に0系新幹線電車に採用されました。このディスクブレーキ方式を103系でも採用しました。

クハ103-140(2位側) クハ103-625(2位側)

クハ103-116~177
0番代のフラット対策を行ったグループ。外観は不変ですが、台車は踏面式のTR62形式から、ディスクブレーキ式に変更したTR212形式に変更されています。

クハ103-616~638
500番代のフラット対策を行ったグループ。0番代と同じく、台車をディスクブレーキ式のTR212形式に変更しました。

サハ103-295(4位側)

サハ103-226~306
サハ103形式のフラット対策を行ったグループ。番号は続番となっており、番代区分は行われていません。

0番代(冷房試作車)

 昭和40年代に入り、私鉄各社ではサービス向上を目的に冷房車の導入が進みましたが、国鉄は「冷房装置は特急形車輛の標準装備」と定めており、通勤形車輛などは扇風機を使用し、暑ければ窓を開ける事で対応していました。しかし、時代の流れには逆らう事は出来ず、昭和45年にサービス向上を目的に通勤形電車への採用が決定。各種要素を盛り込んだ冷房装置を搭載した103系10両編成を1本製作しました。
 冷房装置は集中式を採用し、電源となる電動発電機を制御車に搭載しました。車体は従来車と同じですが、客室窓に変化が出ました。従来の客室窓は製作に手間のかかる固定窓でしたが、外羽目式の取付けが容易な「ユニットサッシ窓」が採用され、僅かながら外観に変化が見られました。このユニットサッシ窓は以降の標準装備となっています。
 冷房装置は3種類用意され、試験結果から冷房装置の標準装備化が決まり、以降の103系は冷房装置付きとなっています。

クハ103-178(2位側) モハ102-436(1位側)

クハ103-178・179
冷房試作車の制御車。従来車と同じ、白熱灯1灯、側面行先表示器もない一見すると従来車と同じスタイルですが、冷房装置、ユニットサッシ窓、床下の大型電動発電機が目立つ車輛です。量産化改造時に電動発電機は撤去され、側面行先表示器は後に設置されました。

モハ102-434~436
冷房試作車の偶数向きの中間電動車。冷房装置が目立つものの、床下は従来車と同じでした。量産化改造時に冷房装置も賄える大容量の電動発電機を搭載しています。

モハ103-281(3位側) サハ103-307(3位側)

モハ103-279~281
冷房試作車のパンタグラフ付き中間電動車です。外観は後に登場する冷房量産車にそっくりですが、抵抗器の排熱を行う送風機(ブロアモーター)に時素が無い為、常に回りっぱなし。という特徴がありました。

サハ103-306・307
冷房試作車として2両製作された中間附随車となります。写真の307番は本グループで最後まで活躍した車輛として知られています。

0番代(第2次量産車グループ・非冷房車)

 冷房試作車グループが試験を繰り返す中、関西地区の国電を新性能電車に置き換えることが決まり、昭和47年に増備されたグループになります。
 冷房装置は試験中であった為、見送られていますが、ユニットサッシ窓は採用されました。また、101系以来続いていた前部標識灯(ヘッドライト)は白熱灯であり、照度が低い問題がありました。これを改善した「シールドビーム」が初めて採用され、外観に変化が見られました。

クハ103-191(1位側) モハ102-438(1位側)

クハ103-180~212
関西地区向けに登場した制御車のグループ。101系に似たデザインからマイナーチェンジし、都会的なデザインに変更されました。

モハ102-437~486
ユニットサッシ窓が真新しい所ですが、非冷房で登場したグループです。

モハ103-329(3位側) サハ103-321(2位側)

モハ103-282~330
ユニットサッシ窓、非冷房で登場したグループ。写真はJR東日本に属していた1両で、同社が非冷房車の冷房化に際して製作したAU712形式冷房装置を搭載したもの。ユニットサッシ窓とのミスマッチな組み合わせとして知られていました。

サハ103-308~323
中間附随車は少数が製作されました。晩年は冷房化、更新工事(延命工事)を受け、原形を保っていた車輛はありませんでした。

0番代(第2次量産車グループ・冷房車)

 冷房試作車の良好な結果を受け、昭和48年に登場したグループになります。屋根上は従来車は丸いグローブ型ベンチレーターが並ぶ外観でしたが、中央にAU75形式集中式冷房装置が搭載され一変しました。車体は関西地区向けに投入されたものと同一でしたが、冷房装置の他に新しい設備として、車体側面に「行先表示器」が初めて採用され、サービス向上に一役買う事になります。
 このグループは中央快速線の「特別快速」限定運用に投入され、その後山手線に投入。このまま関東地方で勢力を増やすのか。と思われましたが、多くは関西地方へ転属して活躍をしました。

クハ103-229(2位側) モハ102-527(4位側)

クハ103-213~268
本系列初の冷房装置搭載の制御車になります。合わせて、側面行先表示器設置に伴い、これらの制御盤が新設され、運転台中央に設置されました。客室との仕切りには3枚の窓がありましたが、中央に制御盤が設置されて左右2枚に変更されています。

モハ102-487~528
冷房装置が標準装備になり、この電源を賄う電動発電機は従来の20kvAから160kvAへと容量を増大させたものが搭載され、非冷房車と大きく外観が変化しています。

モハ103-371(4位側) サハ103-346(1位側)

モハ103-331~372
冷房装置、行先表示器の装備により、より近代的なスタイルとなったグループ。ブロアモーターも時素付きとなり、停車後一定時間経過すると停止するようになり、メンテナンス向上も図られています。

サハ103-324~503
0番代では最後の新製車となるグループです。国鉄の台所事情により、新製製造数を抑え、以降不足する分は他系列からの改造編入により賄う事を決定した為です。

0番代(第2次量産車グループ・京浜東北線向け非冷房車)

 冷房車が登場し、103系も新しい時代を迎え、活躍する線区も増えていきました。その中、初期の103系を投入していた京浜東北線で列車増発の為、編成両数を増強する事が決まりました。その増強される編成が非冷房車であった為、一旦冷房装置の搭載を見送り、非冷房車で登場させた異色のグループです。

モハ102-538(2位側) モハ103-382(4位側)

モハ102-529~538
冷房装置、行先表示器がありながら、非冷房車というアンバランスなスタイルで登場したグループ。当然、行先表示器も制御器を持った制御車が組み込まれるまで使われる事はありませんでした。

モハ103-373~382
ユニットを組むパンタグラフ付き中間電動車で、こちらもおなじでした。後年、冷房化改造を受けますが、AU75形式ではなく、209系で採用された冷房装置に似たものを搭載している車輛もありました。

0番代(第3次量産車グループ・ATC車)

 首都圏における通勤・通学輸送は経済の発展、沿線人口の増加に伴い、日増しに激しくなっていきました。保安装置(ATS:自動列車停止装置)を駆使し、列車の増発、線路の改良などで対応しましたが、輸送力は限界に達しつつあり、この状況を打破するためには、より保安度の高い装置の投入が望ましい。という結論に至りました。
 当時、国鉄で採用する最も保安度の高い保安装置はATC(自動列車制御装置)で、東海道新幹線で採用されていました。このATCを山手線、京浜東北線に導入する事が決まり、ATCを搭載した103系の製作が決定し、昭和49年に登場しました。
 103系では2度目のマイナーチェンジとなり、制御車は大きな変貌を遂げており、当初は105系という別系列にする予定でした。しかし、当時の国鉄の諸事情により、103系として製造される事に。このグループが加わり、103系は更に数を増していく事になります。

クハ103-281(1位側) クハ103-412(2位側)

クハ103-269~499・701~796・798・809・816
ATC装置を搭載した(当初は準備工事)制御車で、在来車とは全く違う外観になっています。運転台は踏切事故対策も兼ねて高い位置となったので、窓は細くなり、それを整えるステンレス製飾り帯が付きました。運転台後方はATC機器室になったので、後方の戸袋窓は埋められています。この姿から、「高運転台車」や「高運転台」と呼ばれるようになっています。製造時期が長く、端部の雨樋の処理形状、屋根材(塗り屋根、抑え屋根)の違いなどを見る事が出来ました。
山手線、京浜東北線に在籍する大量の103系を置換えるため、製造数が多いのが特徴で、飛び番になっているのは、偶数向きの制御車500番代が存在している事と、ATCを装備しない非ATC車が有るためです。

モハ102-782(3位側) モハ102-2003(3位側)

モハ102-539~899・2001~2043
ATC車グループ向けに製造されたグループで、900番代は試作車、1000番代は地下鉄仕様車であるため2000番代に番号が飛んでいるのが特徴です。2000番代は番代区分ではなく、続番の延長上である事に注意しましょう。

モハ103-663(4位側)

モハ103-383~787
ATC車グループのパンタグラフ付き中間電動車。このグループでは変化が少ない。

0番代(第3次量産車グループ・非ATC車)
 ATSを採用している線区向けに昭和54年に登場したグループです。ATC車と同じく高運転台車で、ATC機器室を撤去したスタイルです。機器室の場所は客室に戻り、仕切り窓も復活しました。制御車のみ製作されており、このグループをもって0番代の制御車は製造終了となりました。

クハ103-846(1位側) クハ103-802(2位側)

クハ103-797・799~808・810~815・817~844・846・850
0番代の最終増備車となるグループ。ATC車にはない運転台後方に戸袋窓があるのが特徴となります。多くが京阪神地区に投入されており、その中でも踏切が多い線区に、踏切事故対策として配置されたようです。

クハ103-818(2位側)

クハ103-818・819
昭和58年に山手線、赤羽線の列車増発に伴い、不足する制御車を非ATC車であるこの2両を改造して補いました。戸袋窓が埋められ、機器室が配置されています。改番や番代区分は行われておらず、103系ファンのレア車輛として知られていました。

0番代(第3次量産車グループ・最終増備車)
 103系は昭和38年に登場し、3000両を超えるその数は国鉄技術の停滞の象徴とも揶揄されながらも、黙々と増備が行われました。昭和54年に次世代通勤形電車として201系が登場。同年に非ATC車が登場しました。翌年、翌々年と増備は無く、103系も非ATC車で終わったんだなぁ。と思われていましたが、昭和58年のダイヤ改正に伴う、山手線、赤羽線の列車増発により、103系のユニットが新製されました。これにはファンも驚きの声を上げたそうです。登場したユニットは、塗り屋根で固定窓抑えのHゴムに黒色が採用されるなどスタイリッシュな仕上がりとなり、特徴ともなりました。
このグループをもって0番代の新製車は全て終了となりました。

モハ102-2050(1位側) モハ102-791(3位側)

モハ102-2044~2050
0番代の最終増備車であり、最もスタイリッシュな姿となりました。

モハ103-787~793
モハ102形式と同じく、最終増備車となります。

103系の基幹となる0番代はここまでとなります。改造車や地下鉄仕様車などをご覧になる場合は下の文字をクリックして下さい。

103系の続きを見る




参考書の表紙に戻る     形式写真の表紙に戻る     電車その1の表紙に戻る