概要
415系とは、1971年から国鉄が設計・新製した交直流両用近郊形電車。1960年から新製・投入された401系（50Hz区間用）・421系（60Hz区間用）とそれぞれの電動機変更による出力増強版の403系・423系に引き続いて交流50Hz・60Hz両用タイプとして開発された。
製造期間が長期にわたったせいか、鋼製車とステンレス車のグループに大別される。
なお、JR西日本で運用されていた800番台については415系を名乗っているが、新造車とは全く関係が見られず、「交流電化区間を走れるようにした113系」と呼んだほうが正しい。
形式号について
計画時、常磐快速線において近郊型電車が性能やドア配置等が異なる103系と同一線路上を走り、常磐線混雑解消の妨げとなっていたため、交直流4扉通勤型電車が検討されていた。この通勤型形式は、直流車に合わせて形式番号2桁目を「0」とし、「40x系」に整理することが考えられていた。そのため、既存の403・423系を特急・急行型同様423→411系・403→413系と改番、クハ401・421形はクハ411に編入となる予定であった（MT46形式の401・421系M車は415系の新製で置き換え淘汰。なお国鉄末期に登場した急行型改造413系とは無関係）。なので、M車は415系形式だがTc車はクハ411形300番台という変則的な番号を付けられている。またT車（中間付随車）は415系登場後、筑波科学博に際しての常磐快速線15連化時に登場したため、最初からサハ411形しか存在しない。
しかし国鉄時代の常磐線用4扉交直流通勤型形式の計画は頓挫し、415系オールロングシート車の投入で当面を凌いだため、401系・403系の改番はなされなかった。
JR化後に再度この計画が持ち上がるが、本来開けておくべき形式であった「413系」が、先述の急行型改造車が割り当てられてしまっていたため、E501系となった。しかし、この形式も試用レベルでとどまり量産されず、結局常磐線上野口ダイヤ問題は103系をE231系、403/415系をE531系と性能がほぼ同じ車両でそれぞれ置換えることで対処する結果となった（E531系は片側4扉であるが、JR東日本は形式を「一般型」として統一する一方、駅間が短く、また踏切がほとんどない区間向け「通勤仕様」と、駅間が広く運転速度が高く、また踏切などが存在することから、HID補助前照灯・クラッシャブルゾーン拡大型運転台の「近郊仕様」とは、E233系までは明確に分けていた）。
車両解説
鋼製車
- 0番台：基本形態。クロスシート車。
- 100番台：クロスシート部分の座席間隔を拡大。また、僅かにサハ411が製造されている。
- 500番台：新製時からロングシート車。
- 700番台：中間車のみで、4両編成の一部を7両化するために製造した。車端部分をロング、それ以外の箇所をクロスシートとした（後に1両が先頭車に改造された）。
1500番台
1986年以降に新製されたステンレス製のグループ。車体構造が211系に準じる。座席はロングシート。4両固定編成を組んだが、これ以外に既存車両組換等のため、サハ411-1601・1701を新製している。
同種用途の普通鋼製車と比較して、おしなべて7t程度どの車種も軽くなっており（車体で-5t、ボルスタレス台車で-2t、合計7t/両）、そのままでは加速などの特性が変わってしまうが、限流値（加速タイミング）を下げることで従来の鋼製車体車との併結・混用を可能としている。
JR東日本になってから増備された車両は広域転属がないためか、50Hz専用車両となった（651系と同じ主変圧器を使い、両周波数に対応していた補助回路を簡素化したため、トータルでは軽量化することも目的に入っている）そのためこの増備車については403系1500番台と見る向きもあった。
クハ415-1901
常磐線着席機会向上のため、1991年に導入された2階建て試作車。
新造車では唯一の「クハ415」形式である。
2006年3月ダイヤ改正で営業終了・廃車となったが、この構造は215系の量産に生かされた。
800番台
1991年の七尾線電化開業に際し、JR西日本が福知山線で使用していた113系800番台を改造して交直流電車にしたもので、3両編成11本が導入された。
交直流設備は485系を183系化した際に発生したものを転用している。413系とも連結可能。
種車の113系800番台に初期車が多かったため、一部の車両は新造から車齢50年突破を果たした。
塗装は下半分がグレー、上半分は先頭車が紫、中間車がピンクのツートンカラーという新造車とは一切異なる独特のものとなったが、後年末期色化され、新造車の旧塗装に近い暗めの赤一色となった。
老朽化および最高速度の引き上げに伴い、2020年秋から521系に置換えられ、2021年3月のダイヤ改正で運用を終了し全車廃車された。
広域転属
交直両用で全国使用可能なことから、常磐線から九州への広域転属がこれまでに何度か行われている。科学万博輸送終了後、余剰となった500番台の一部が九州に転属。その塗装がJR九州の一般車両（電車・気動車）に影響を及ぼした。
また、JR化後E531系投入で余剰となった500番台2本・1500番台1本がJR東日本からJR九州に譲渡された。そのうち、Fk520編成は鹿児島で実に30年振りに仲間と再会・活躍していた。しかし、2022年3月Fk520は再度大分に転属となり、またかつての仲間とは離れ離れになった。
また、2020年3月ダイヤ改正で元JR東日本車415系Fo507が運用離脱。保留車となるも、数日で運用復帰している。2度も廃車を免れたという幸運な持ち主の車両。
その他の「415系」
日本国内では「415系」というと当記事で紹介されている近郊型電車を指す。というより、この系列の電車しかないのであるが、実は遠く離れた海外にも「415系」を名乗る電車が存在している。
ドイツ鉄道ICEに使用される振り子式電車「ICE-T」のうち、5両編成がそれである。
関連イラスト
