４１７系について

Question

現在は東北本線仙台口の運用からはずされ、松島駅の側線で留置されている同系列ですが、４１７の名称通り、交直両用車としての新製です。

製造時のコンセプトとして黒磯以南への乗り入れもしくは北陸,北九州などへの転用を考慮して交直両用車として製造されたのでしょうか？

当時の国鉄には７１１系,７８１系のような交流専用車もあり、交流専用車を製造する技術は有ったと思います。

使いもしないのであれば直流機器は大変無駄なように思いますが、どのようなコンセプトでコストの高い交直両用車を製造したのでしょうか。

kaede_c104 · Accepted Answer

ANo.2で回答した者です。

あれから調べて見たのですが、結果は大体wikiにある通りです。

まず、国鉄時代に地方都市輸送の体質改善を目的とした近郊型電車を新造する。
これが企画当初のコンセプトでした。
その場合交直両用の方が汎用性・利便性の面で有利と見込んだのでしょう。
60Hz区間に投入されようが50Hz区間に投入されようが後の転属で周波数帯の違う交流線区への転属も視野に入れていたのでしょう。なんと言ったって国鉄ですから北は北海道から南は鹿児島までありましたから…　分割民営化の民の字も頭に無かった時代でしょうから…

その構想によって開発された車両が417系電車だったわけですよ。
それが地方都市の一つ仙台圏に投入されました。
そこで事態は急変します。国鉄の財政悪化です。
そのために５編成１５両の投入にとどまってしまったのです。
しかしこの車両構想は後の改造車である717系や455系などにも受け継がれたようです。

つまり、国鉄としてはもっと投入したかったが金銭的な面でムリとなってしまったということです。

新幹線の開業などにより除削となり捻出された特急型電車を改造した717系や455系が作られたのは417系が作れなくなったという金銭的な面からだと思われます。
食パン電車も同様です。
前回の投稿で417系が食パン電車の置換目的で投入されたと書きましたが、食パン電車よりも先に417系が投入されていました。食パン電車の置換目的で投入されたのは平成の719系電車でした。
大変失礼しました。お詫びして訂正いたします。
なお、余談になりますが、食パン電車問題とは、715系電車の問題です。
この車両は除削となり捻出された583系電車からの改造車です。
特急電車を改造して作られたため蛇腹１つ扉２ドアです。それを、通勤・通学としての利用性が増してきた仙台地区の普通車として投入したことから朝晩の乗降時に出入り口が混雑しダイヤの遅れに繋がっていたとのことでした。

始めに地方輸送体質の改善と申しましたが、それは具体的には客車の電車化にありました。

ちなみに質問者さまのおっしゃっているのは松島駅ではなく、陸前山王駅のことではないのでしょうか？

suroeste · Answer

「使いもしないのであれば直流機器は大変無駄のように・・・」とありますが、交流区間走行中でも417系は直流機器も使用していました。使用していなかったのは、交直切替装置だけです。
　通常交直両用電車は、直流1500Ｖで走る直流電車に、交流20000Ｖを直流1500Ｖに変換する主変圧器とシリコン整流器、交直切替装置を追加搭載した形となっています。
　このため、交直両用電車を直流区間のみで使用するのは、主変圧器やシリコン整流器など交流20000Ｖを直流1500Ｖに変換する高価な機器を使用しないことになるのでかなり無駄ですが、交流区間で使用する場合は、交直切替装置を使用しないだけで、それほど無駄なことではありません。あと、しいていえば、交流専用電車なら冷房用やその他車内のサービス用の補助電源を、補助変圧器か又は主変圧器の補助巻き線から取れば、電動発電機（ＭＧ）を搭載しないですむ多少のメリットがある程度です。
　全国運用を考えていた国鉄なら、地方向け近郊型電車として交直両用電車と交流専用電車とをつくるよりも、交直両用電車を大量につくり、多数発注することによる車両発注単価低減や保守部品の共通化による保守部品の削減をするほうが経済的だったと思います。
　ホームのかさ上げができている、大都市近郊は415系などの交直両用電車で運用ですが、ホームの低い南九州、北陸、東北（平以北）の利用客の少ない地域は、ステップ付きの417系が大量増備されて活躍する予定だったと思います。国鉄財政の悪化と、急行から特急への移行が予想以上に進んだため、急行電車の転用と最後は寝台特急電車の転用で417系は新製が大幅に減ったと思います。
　711系交流電車は、北海道向き極寒地仕様の特殊電車で、交流20000Ｖを主変圧器で電圧を下げた後、ＳＣＲと呼ばれる位相制御しながら整流する素子で、交流を直流に変換しながら見かけの直流電圧も変えられるため、これで速度制御ができます。しかし、パワーエレクトロニクスの発達する以前の昭和40年代には、この高耐圧大電流用半導体素子ＳＣＲは特に高価だったと思います。抵抗制御・電動機直並列切替などで速度制御する従来型電車では、この切替のため電車の床下に主制御器を取り付けますが、この主制御器の内部の接点に粉雪が侵入し故障をおこすため、711系電車はやむなく最先端で高価なＳＣＲ素子を使用したようであります。電動車割合を下げても高価な711系電車は、それ以外の地域には製作するつもりは無かったと思います。
　その後の、北海道向け特急電車は、当初は従来型の485系電車の耐寒耐雪性能を向上させ（485系1500番台）て、大丈夫と判断して実施しましたが、冬を迎えると故障の連続で、普通電車や急行電車は711系のため平常運行するのに、特急電車は運休・遅延の続出で惨憺たるありさまとなり、地元の批判も浴び、しかたなく高価な711系と同様なシステムの交流特急電車781系を製作することとなりました。

FEX2053 · Answer

うりゃっ！
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%9B%BD%E9%89%84417%E7%B3%BB%E9%9B%BB%E8%BB%8A

だいたい、wikipediaにあるとおりなんですが、417系の狙いは、現在の
701系あたりと非常に良く似通っています。元々はある程度の両数を
製作するつもりだったはずで、だとすると東北筋なら例えば宇都宮から
先とか、新潟～秋田地区直通（417系投入時は気動車が運用されていた）
北陸地区など、交直両用に設計しておいたほうが使いやすいという判断
はあったはずです。

また、417系時代の交流電車は基本的に交直流電車とほぼ同一の設計で
交直両用にすることでのコストアップが大したことがない、という面も
あります。北海道のように専用装備があって、かつ全く直流で使わない
ならともかく、ちょっとでも転用の可能性があるなら・・・というのは
経営的には悪い判断じゃないと思いますよ。

kaede_c104 · Answer

推測の域を超えませんがおそらく次のような意図があったと思われます。
417が製造された当初は交流電化がまだ主体的にはなっておらず、今後期待される電化技術だったと思います。
その中で直流が大半を占める電化区間で交流専用車を作ったのでは運用効率が悪いと判断したものと思われます。
しかしながら、東北地区は大半が仙石線を除き交流電化され逆に直流のほうが少数派となってしまいました。

製造当初の基本コンセプトは『仙台地区近郊の旅客サービス改善』です。
配置は５編成・１５両のみとのことです。
今年の７月１日まで東北本線を走っていましたね。しかしながら、７月２日より新型電車に完全置換となりました。

食パン電車問題をどうにかしたかったのではないでしょうかね…
食パン電車と言えば、最後まで走り続けていた北陸本線の食パン電車419も廃車となりましたね。

結果的に１５両を新造・投入してみたものの思ったより効果が上がらなかったのでしょうね。

効果があったのは平成の719ではないでしょうか？
あれは未だに健在ですからね。

tomoko_fujita · Answer

「北海道を除き、交流電化線区以外で走行する計画のない形式であっても交直両用車として製造する」のが旧国鉄のコンセプト。

711系・781系は北海道専用ですから、これにより交流専用車とされただけです。

４１７系について

ANo.2で回答した者です。

「使いもしないのであれば直流機器は大変無駄のように・・・」とありますが、交流区間走行中でも417系は直流機器も使用していました。

うりゃっ！

推測の域を超えませんがおそらく次のような意図があったと思われます。

「北海道を除き、交流電化線区以外で走行する計画のない形式であっても交直両用車として製造する」のが旧国鉄のコンセプト。

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