日本国铁203系电力动车组

日本国铁203系电力动车组
日本国铁203系电力动车组
	203系列车（2008年11月10日摄于龟有站）
概览
制造	川崎重工业; 东急车辆制造; 日本车辆制造; 近畿车辆
车辆总数	170
制造年份	1982年、1984年－1986年
投入运营	1982年（量产先行车）
技术数据
列车编组	6M4T
车辆长度	20,000mm
车体宽度	2,800mm
车体高度	4,086mm
轨距	1,067mm
转向架	0番台：非直接连接转向架; 动力车：DT46A型; 无动力车：TR234型; 100番台：无枕梁转向架; 动力车：DT50A型; 无动力车：TR235A型
车辆定员	车头：座位 48人、站位 88人; 中间车厢：座位 54人、站位 90人
编组定员	1,424人
营运速度	常磐线路段：90km/h; 千代田线路段：80km/h
设计最高速度	110km/h
起动加速度	3.3
常用减速度	3.3
供电制式	1,500V 直流电
牵引电动机	直卷整流子电动机; 0番台：MT60型; 100番台：MT60A型
电动机功率	150kW/台
牵引功率	3,600kW
传动比	1:6.07
控制装置	闸流体斩波器（CH1A）; 弱界磁控制（CS53A）
驱动装置	中空轴平行弯曲万向接头传动
制动方式	电磁直通制动、手动制动（再生制动并用）
安全防护系统	初期：ATS-S、ATC-4A; 现时：ATS-SN、ATC-10

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203系是日本国有铁道（日本国铁）自1982年（昭和57年）^{[P 2]}^:64至2011年（平成23年）9月26日^{[P 3]}^:57部署于松户电车区^{[P 4]}^:72（现松户车辆中心），取代103系1000番台^{[P 2]}^:64服务常磐缓行线及直通千代田线班次的通勤型电力动车组。所有列车在国铁分割民营化后全数由东日本旅客铁道（JR东日本）接管^{[P 4]}^:72，并一直服务至退役。

203系退役后部分列车被售予菲律宾国铁及印度尼西亚的雅茂德丹勿电铁^{[O 1]}^{[O 2]}^{[P 5]}。

概要

背景

在制造本系列前，日本国铁以103系1000番台列车服务常磐缓行线及直通帝都高速度交通营团（简称营团，为东京地下铁的前身）千代田线。由于103系采用抵抗控制方式及发电制动设计，高速运行时会散出热力；再加上千代田线有较多狭窄的单线隧道路段，未有足够冷空气冷却机器。这个恶性循环结果令隧道和车厢内的温度上升，机件因长期于较高温度环境操作而加速老化，甚至出现高温警报误鸣的情况。另外，103系1000番台列车由于起动加速度需要保持与营团协定的每秒3.3公里每小时而未能安装空调，使列车的环境更为恶劣。

再加上103系行驶时比千代田线自1971年开始采用电机子斩波器控制及再生制动的6000系耗用更多电力^{[N 1]}，故国铁需就103系比6000系多耗用的电力向营团支付电力费用。而营团方面亦曾要求国铁尽早更换以斩波器控制的列车取代103系^{[P 2]}^:64。

设计方针

为了解决上述问题，日本国铁以使用电机子斩波器控制的201系为基础进行开发。但因为千代田线路段坡度较急及受与营团协定的起动加速度限制^{[P 6]}^:25，日本国铁决定采用铝制车体，透过降低车体重量来减轻电动机的负荷。最终203系以较103系1000番台低的动拖比^{[N 2]}达成要求的加速度，成功降低制造成本^{[N 3]}^{[P 7]}^:22。

生产及上线

作为试制车的首列203系（マト51编组^{[P 7]}^:25）于1982年投入营运。其后1984年（昭和59年）有7列0番台量产车（マト52－58编组^{[B 1]}^:72）投入营运。

而1985年（昭和60年）制造的9列100番台列车（マト61－69编组^{[B 1]}^:72），则参考同时期的201系轻装车^{[P 7]}^:25及205系^{[P 7]}^:25的设计，进一步降低生产成本。

采用该年投入运营的205系使用的无枕梁式转向架，以降低制造成本及减低车辆重量。

而被取代的16列103系1000番台列车，其中56辆于1984年被改装为105系500番台，然后被转到关西地区营运。而其余104辆则陆续转往常磐快速线、成田线（我孙子－成田段）继续服务，整个转配过程于1986年（昭和61年）完成。

登场以来、全编成が松戸电车区（国铁时代）^[1]→松戸车両センター（民営化后、JR东日本）所属^[1]となり、常磐缓行线および直通先の営団地下铁千代田线で运用されていたが、2010年からE233系2000番台による置き换えが开始され、2011年 9月26日をもって全编成が営业运転から离脱した^[2]。

技术及构造

203系マト51编组的车辆编号牌

203系マト62编组的车辆编号牌

车体

203系整个车体均以轻量铝合金制造，是自生产至1969年（昭和44年）的301系以来第二款采用铝合金制车体的型号。由于铝合金远比碳钢轻，故203系可使用比103系低的动拖比（103系：8M2T；203系：6M4T）即能达成与营团协定的起动加速度，且行驶时的噪音也有所减少。由于列车需要行驶一定的地下隧道路段，203系按法例规定，与列车两端的中央部分安装了贯通车门，当遇上事故时可用作疏散乘客之用。

而203系车头正面的设计并没有沿用以往的设计，反而参考了6000系的设计，其上半部分及底部均向后倾斜，形成一个半流线型的设计。而方向幕、班次编号显示器、日本国铁的标志（被JR东日本接管后则换装JR标志）及车窗边沿的底色则统一为黑色，也是与以往不同的设计。

至于车体，则沿用日本国铁通勤型电力动车组的标准设计——20米长车体、每侧4道车门。为了增加车体的强度，203系采用的铝板厚度较201系的钢板高。而车门则采用内部采蜂巢构造的铝板，同样能增加车门强度。而车体设计细节方面，203系与以往型号不同的是不在车门收纳处安装车窗，使203系外型与以往型号非常不同。同期制造的筑肥线用103系1500番台及205系列车亦有采用这种新设计。但203系也有采用部分原有的车体设计，例如使用于72系和101系试制车将雨水疏导沟包含在车体两侧的设计，也是203系的特征之一。

由于铝合金制车体不容易涂上颜色，故203系的墨绿色Template:RailwayLineColor彩带是以黏贴方式贴到车身上。也由于彩带并非涂上车体，其色调与代表常磐线的墨绿色及千代田线的深绿色均不相同。同样地，在203系车体上记录制造编号也出现了两种方法：量产先行车的制作编号是将一块涂有墨绿色的制造编号的铝板贴到车体上，而量产车则直接在车体上涂上黑色的制造编号。

在列车投入服务时，车头在驾驶台上方（即车头正面右上角）的贴有日本国铁的标志，也是203系的特征。国铁民营化后，JR东日本以JR标志盖过原有的国铁标志（在玻璃表面贴上黑色贴纸，然后再贴上JR标志。207系900番台的国铁标志亦以同样方法处理）。而车体两侧的国铁标志（量产先行车除外）亦同时在民营化时被移除。

登场时には妻面部に窗が设置されていたが、転落防止幌を装备した际に封锁されている。

なお、100番台では网棚、通风器などで若干の设计変更が行われている。

机器

203系的机器规格沿用201系的标准。

机器类は201系をベースにしており、主回路は电机子チョッパ制御である。地下线走行を考虑して、ギア比を201系の1:5.60から1:6.07に変更して引张力を向上させている。チョッパ装置には、201系のCH1型 (400A) より主サイリスタを大容量化したCH1A型 (1000A)（EF67形电気机関车搭载机器と同型）を采用した^[3]。

ブレーキシステムは201系同様电机子チョッパによる回生ブレーキを使用するが、加速度と合わせて减速度も高くされているため、回生ブレーキ力を强化するために全界磁での使用とされた（201系では45%弱め界磁）。定格电流での回生ブレーキ力は、电动车ユニットあたり约9,500kgであり、201系の约6,000kgよりも大幅に强化されている。

回生ブレーキ使用时は、全界磁であることとギア比が高いことが相まって、回生电圧が架线电圧を大幅に上回るため、50km/h以上からブレーキを使用する际には0.4オームの直列抵抗が挿入される。しかしながら、ブレーキ抵抗を挿入してもなお60km/h以上では高速绞りが作用し、70km/h以上の速度域では回生ブレーキ力は201系よりも弱くなる。すなわち、203系は高速における回生ブレーキ力の减弱と引き换えに、地下铁线内における性能向上の要请に特化した构造が采用されている。

また保安装置としてATS-S形およびATC-4A形^{[R 1]}を搭载しているほか、列车无线装置として、営団线用の诱导无线、国铁线用の空间波无线を装备している^[3]。

乘务员室内では运転机器の配置を103系1000番台および営団6000系に合わせるため、主干制御器は縦轴式のMC54B、ブレーキ弁はME41Aを搭载している。これは、当时の営団地下铁千代田线乘り入れ协定において、机器仕様が既定されているためである。

台车は0番台に201系と同种で軽量化されたDT46A形（电动车）、ディスクブレーキを廃止したTR234形（制御车・付随车）を采用した。その后建造费节减が図られた100番台ではボルスタレス构造のDT50A形（电动车）、TR235A形（制御车・付随车）が采用された。

车厢设备

203系车厢

203系座位

203系车厢设计以201系为基础——所有座位为纵向座位，车厢装潢各部分的颜色均与201系相同。而103系1000番台一直受乘客诟病的车厢温度过高问题，也透过安装空气调节而获得改善。而203系亦是JR东日本常磐缓行线首款安装空气调节的列车。

列车编组及运用

所有列车自出厂至今（2010年），均配置在松户车辆中心（前称松户电车区）。所有列车均服务常磐缓行线及与该线相互直通运行的东京地下铁千代田线。现时同时服务该两条线的JR东日本列车，尚有209系1000番台及E233系2000番台，但列车数量较少，因此203系自投入营运以来，一直是JR东日本在此路线的主力列车。

列车编组编号共有两组。0番台列车使用50番台编组编号（量产先行车：マト51编组，第1批量产车：マト52－58编组），而100番台列车使用60番台编组编号（マト61－69编组）。

		←取手方向代代木上原方向→
车厢编号		10	9	8	7	6	5	4	3	2	1
集电弓			◇			◇			◇
番台区分		クハ203 (Tc)	モハ203 (M)	モハ202 (M')	サハ203 (T)	モハ203 (M)	モハ202 (M')	サハ203 (T)	モハ203 (M)	モハ202 (M')	クハ202 (Tc')
安装机器			CHOP	MG,CP		CHOP	MG,CP		CHOP	MG,CP
车辆重量（t）	0番台	27.0	35.9	36.1	24.4	35.9	36.1	24.4	35.9	36.1	26.5
车辆重量（t）	100番台	24.2	32.3	32.9	21.9	32.3	32.9	21.9	32.3	32.9	23.9

备注

CHOP：斩波器控制装置
MG：电动发电机
CP：空气压缩机

虽然千代田线同时与小田急电铁（小田急）小田原线及多摩线相互直通运行，但203系（及207系、209系）列车不配备小田急使用的列车无线电及自动列车停止装置（ATS），故203系列车不会进入小田急的路段。

更换

由于长期使用，JR东日本于2007年（平成19年）3月公布以E233系的常磐缓行线版本^{[J 1]}（即2000番台）汰换203系及207系900番台列车。初期预定于2008年夏季开始投入营运，但其后因为调整制造计划，至于2009年3月发表的设备投资计划才正式确定于2009年财政年度开始制造^{[J 2]}。

根据上述设备投资计划，2009年财政年度只制造一列E233系2000番台列车^{[J 2]}，取代207系900番台列车。而2010年度则制造17列列车，全数取代203系^{[O 3]}。亦已开始预备更换列车。

故预计203系将于2010年度或以后全面退出常磐缓行线。其中部分203系列车已经暂时退出服务，并存放在其他车库中作为后备。

印尼雅茂德丹勿电铁：マト51、52、66、68、69编组
菲律宾国铁：マト53、54、55、67编组

被售予印尼的マト51编组
被售予印尼的マト66编组

参考资料

引用JR东日本公布的资料

^ “常磐緩行線(東京メトロ千代田線直通)に新型電車を導入－E233系直流電車－”PDF 东日本旅客铁道，2007年3月6日
^ ^2.0 ^2.1 “2009年度設備投資計画について”PDF 东日本旅客铁道，2009年3月23日

书籍参考来源

^ ^1.0 ^1.1 JRR. JR電車編成表　'08夏号. 日本: JRR. 2008. ISBN 978-4-88283-049-8 （日语）. 已忽略未知参数|month=（建议使用|date=） (帮助)

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杂志参考来源

^ ^1.0 ^1.1 1982/11鉄道ファンVol.22No.259付図. 鉄道ファン (日本: 交友社). 1982年, (259) （日语）. 已忽略未知参数|month=（建议使用|date=） (帮助)
^ ^2.0 ^2.1 ^2.2 石津一正. 203系チョッパ電車登場. 鉄道ファン (日本: 交友社). 1982年, (259): 64–73 （日语）. 已忽略未知参数|month=（建议使用|date=） (帮助)
^ さようなら　国鉄最後のアルミ製通勤型電車203系. Rail Magazine (日本: Neko Publishing). 2011年, (339): 57–62 （日语）. 已忽略未知参数|month=（建议使用|date=） (帮助)
^ ^4.0 ^4.1 201系・203系電車　車歴表. 鉄道ピクトリアル (日本: 電気車研究会). 2006年, (774): 62–72 （日语）. 已忽略未知参数|month=（建议使用|date=） (帮助)
^ 斋藤干雄. フィリピン国鉄南方線はいま 2011年の現況レポート. 鉄道ピクトリアル (日本: 電気車研究会). 2012年, (860): 72–79 （日语）. 已忽略未知参数|month=（建议使用|date=） (帮助)
^ 津久井静男. 203系通勤形直流電車. 電気車の科学 (日本: 電気車研究会). 1982年, (415): 22–30 （日语）. 已忽略未知参数|month=（建议使用|date=） (帮助)
^ ^7.0 ^7.1 ^7.2 ^7.3 201系・203系電車　研究詳説. 鉄道ピクトリアル (日本: 電気車研究会). 2006年, (774): 10–33 （日语）. 已忽略未知参数|month=（建议使用|date=） (帮助)

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其他参考来源

^ KRL COMMUTER JABODETABEK - Pengadaan Jasa Supply and Delivery of Used EMU IV 2010
^ 日本の中古電車に熱視線 9月に引退した通勤車両、フィリピンで第二の人生－MSN产经新闻，2011年11月26日
^ E233系がメトロ初登場たった１両のレア車両207系は引退へ－MSN产经新闻，2009年5月30日

注释

^ 列车行驶时耗用电力以“加速时耗用电力”减去“减速时以再生制动产生的电力”所得。由于103系没有再生制动，行驶时耗用电力即为“加速时耗用电力”。
^ 103系1000番台的动拖比为8M2T，而203系则是6M4T。
^ 无动力的车厢由于安装的设备较少，因此制造成本较具动力的车厢为低。