以下、中部高速鉄道およびG5100系が実在するものとして記述する。
概要
当時、中部高速鉄道では最新鋭のG5000系が1962年に100両製造されて運用についていたが、共通運用が可能なものの、整備面で在来車との互換性がなく、不便を来たしていた。
また、G5000系は他車と併結した場合、本来の性能が発揮できず、性能はかなり持て余し気味であった。
そこで在来車との互換性を持たせた本系列が1964年に登場した。
車体や機器
以下は第1編成と第2編成の情報である。
車体
G5000系のものを踏襲した、20m両開き4扉、準張殻構造のオールステンレス車体である。この車体構造は中部高速鉄道では4例目の採用となった。
車内設備
- オールリクライニング機能付回転クロスシートを採用し、東京方面の先頭車にはトイレを備える。
- 化粧板は黄色。
- 世界初となる単色LED式車内案内表示器を設置。
- 冷房がつく。
機器
- 主電動機はG5000系と同じ出力213kWの三相交流誘導電動機。
- 駆動方式は直角カルダン駆動。
- 制御方式はVVVFインバータ制御で、素子にはGTOサイリスタを採用した。
- ブレーキ方式は在来車との互換性をもたせるためにHAE-DR回生ブレーキ・発電ブレーキ併用の電磁自動空気ブレーキが採用された。
- マスコンはG5000系と同様のブーメラン型ワンハンドルマスコンが採用されている。
- 台車は軸梁式ダイレクトマウント空気ばね台車。
まずは2M2Tの4両編成が2本、1964年8月までに製造された。
増備の変遷
49年にわたって製造されたため、細かな点が異なる。
1次車第3編成
1964年12月に登場した4両編成。駆動方式がツリカケ駆動となった。
2次車
1968年にカルダン駆動の4両編成が4本、ツリカケ駆動の4両編成が1本製造された。化粧板が白となった。
3次車
1978年にカルダン駆動の4両編成が3本、ツリカケ駆動の4両編成が1本製造された。LED車内案内表示器が3色LEDに変更された。
4次車
1984年にツリカケ駆動・1M2Tの3両編成が2本製造された。車体材質に軽量ステンレスを採用し、ドアチャイムおよび側面行先表示器を設置した。
5次車
1991年にカルダン駆動・1M1Tの2両編成1本、カルダン駆動の4両編成が2本、ツリカケ駆動の4両編成が1本製造された。側面灯のLED化し、LED車内案内表示器を車端部からドア上に移設した。
6次車
1996年にカルダン駆動の4両編成が3本製造された。VVVFインバータの制御方式をベクトル制御に変更した。
7次車
2002年にカルダン駆動の4両編成が2本、ツリカケ駆動の4両編成が1本製造された。前照灯をHIDに変更し、番号表記をJR西日本型の書体とした。カルダン駆動の第23編成は台枠が簡略化され、ツリカケ駆動の第24編成は台枠がマグネシウム合金製となった。
8次車
2013年にツリカケ駆動の4両編成が2本製造されたが、以下の変更点が加えられた。
- 台枠はマグネシウム合金製。
- 車体構造がJ-TRECの技術を活かした第3世代となる。
- 行先表示器をすべてフルカラーLEDに変更。車内案内表示器をLCDに変更。
- 戸閉予告灯を設置。
- 交直流準備車として落成。
- 純電気ブレーキを採用。
ただし、IGBT-VVVFの採用は見送られ、GTO素子のまま製造された。
運用
最初の編成が落成して以降、共通運用が組まれるようになったが、G5000系と同様に、快速列車に優先的に充当されることも多かった。
また、G5200系とG5300系が登場してからはこれら2系列とも共通運用が組まれた。
改造
ATS設置工事とブレーキ方式の変更
2017年4月1日にATSが中部高速鉄道で導入されるにあたって全車が設置工事を受けた。それと同時に全車両のブレーキ方式がHAR-1DR回生ブレーキ・発電ブレーキ併用の電気指令式電磁自動空気ブレーキに変更された。
駆動方式の変更(更新前)
2017年には第2編成、第9編成が直角カルダン駆動からWNドライブに変更された。
3両編成のモーターの換装
2017年に3両編成のモータが320kWのものに交換された。
歯車比の変更
2018年3月までにすべて3.83から4.00に変更された。
昇圧工事は既に全車対応済みであり、2019年6月1日の昇圧時に出力を1.5倍に上げた。
大更新工事
1次車の製造から50年以上が経過し、老朽化も進んだことから、2018年より更新工事が行われた。内容は以下の通り。
- 水平対向8気筒・24L・ツインターボ&スーパーチャージャー&インタークーラー付ディーゼルエンジンを搭載。出力2720ps。ただし3両固定編成は水平対向12気筒の36L・出力4080psのものを搭載。
- 発電機を搭載し、非電化区間での走行を可能にする。
- 交直流電車に改造。
- 前照灯をHID(初期更新車)もしくはLED(後期更新車)に変更。ただし一部のHID前照灯の編成には施行せず。
- すべり周波数制御方式のインバータ車はベクトル制御に変更。また、純電気ブレーキのない車両に対しては純電気ブレーキの取り付け。
- 台車を円錐積層ゴム式ダイレクトマウント空気ばね台車に交換。
- スカート部分にフォグランプ(LED)の取り付け。
- 電球式の2灯式だった標識灯を1灯式のLED・丸型・尾灯一体型に変更。
- 8次車以外は内装・行先表示器を8次車と同等のものに更新。
- 車内照明のLED化。
- 末期に更新された直角カルダン車4本はTD平行カルダン駆動に変更。
など。
以下の工程は見送られた。
- GTO素子のIGBT化。
- ツリカケ駆動車のカルダン駆動化。
こうして廃車された車両を除き全車に工事が行われ、2020年3月に未更新車は消滅した。
廃車と事故
2020年1月までに以下の編成が事故に遭ったり廃車になったりしている。
第3編成(1次車)・第18編成(5次車)・第24編成(7次車)
2019年10月の台風で被災したが、2日後までに全車復旧した。
第16編成・第17編成(いずれも5次車)
2018年9月の台風で風に煽られて脱線し、翌日にすべて廃車解体された。
第23編成(7次車)
台枠が更新工事に耐えられないと判断されたため、2019年3月に廃車搬出された。
第25編成(8次車)
昇圧後故障が頻発し、何度も部品交換を行ったが、2020年1月にわずか車齢6年で廃車搬出された。この編成は更新車およびツリカケ車初の廃車で、2019年2月に「Thank_you,_FRIENDS!!」のラッピング電車になって以降、廃車まで剥がされなかった。
以上の編成が廃車になっているが、残る84両も2071年までに全車引退する予定である。
