JR東日本E531系電力動車組

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JR東日本E531系電力動車組
E531系基本（10輛）編組（更換排障器前） （2007年3月18日攝於我孫子）
概覽
製造	東急車輛製造 川崎重工業 新津車輛製作所
車輛總數	300
製造年份	2005年－2007年
投入服務	2005年7月9日
技術數據
列車編組	基本編組：4M6T 附屬編組：2M3T
車輛長度	20,000mm
車體闊度	2,950mm
車體高度	普通車廂：3,640mm
編組重量	基本編組：341.6t 附屬編組：163.2t
軌距	1,067mm
編組載客量	基本編組：1,412人 （含2輛綠色車廂共180人） 附屬編組：760人
營運速度	130km/h
設計最高速度	130km/h
起動加速度	2.5
常用減速度	4.0
緊急減速度	4.5
供電制式	1,500V直流電 50Hz 25,000V交流電 （架空電纜方式）
牽引電動機	MT75型籠形三相電感應電動機
電動機功率	140kW/台
牽引功率	基本編組：2,240kW 附屬編組：1,120kW
傳動比	1:6.06
控制裝置	變頻器（IGBT型）
驅動裝置	TD平行傳動方式
制動方式	電傳操縱空氣制動（再生制動並用）、電子制動、限速制動
安全防護系統	ATS-SN、ATS-P、ATS-Ps（部分）

日語寫法
日語原文	E531系電車
假名	E531けいでんしゃ
平文式羅馬字	E531 kei densha

E531系是東日本旅客鐵道（JR東日本）的一款交直流用的一般型電動列車。

E531系的設計以E501系和E231系近郊型為基礎，主要取代常磐線和水戶線使用的403系和415系鋼製列車，並提升營運速度及車廂環境以與首都圈新都市鐵道（筑波快線）競爭。E531系首先由東急車輛製造和川崎重工業承造，自2006年（平成18年）起由JR東日本屬下的新津車輛製作所負責製造（綠色車廂除外）。

首列列車（10輛基本編組（K-401）＋5輛附屬編組（K-451））於2005年（平成17年）3月落成，並於同月16日開始試車。同年7月9日在JR東日本修正時間表後正式投入服務。此後一直繼續增造，到2007年（平成19年）3月18日修正時間表後，所有從上野開出的常磐線中距離普通列車班次和特別快速列車班次已全由E531系運行，並開始實施綠色車廂制度。此後一直是常磐線中距離列車的主力列車。

E531系應用了很多E231系推出後開發的技術，所獲得的經驗對後來E233系的設計有着重大的影響。

規格

車體

トイレ脇の客用ドア。左右非対稱に配置される

E531系的車體採用與E231系近郊型相同的不鏽鋼輕量構造車體，每個車廂每邊均設有4道車門。與其他JR東日本普通列車一樣，E531系車體被塗上代表常磐線中距離列車的藍色色帶作為識別。車體離地高度從E231系的1,165毫米，進一步降低至1,130毫米。這使車廂與月台的高度差降低至30毫米，以方便行動不便的乘客。車頭結構與E231系近郊型相同，其設計除了加高駕駛台外，也將駕駛台前的空間設計成為緩衝區，可減低駕駛員及乘客在平交道事故所受的傷害。

車頭玻璃纖維蓋板的配色則與E231系的不同——蓋板上半部分為白色，下半部分為金屬色；而蓋板上的車體色帶配置也有顯著改變。而車頭燈、尾燈則安裝於上方LED方向幕兩側。而E531系車頭的LED方向幕是首次將原本分開使用數個顯示板的資料（包括班次編號、班次類別、目的地）整合於同一顯示板中展示。其側面LED方向幕則與E231系相近，可交替顯示路線名（只有日文）及目的地（日文及英文同時顯示），但班次類別（只限特別快速，普通列車不顯示）則會長期顯示。另外，E531系是JR東日本首種落成時在車身已裝有揚聲器的列車。揚聲器在不設有發車音樂的車站中使用，以加快乘客上下車的效率。

與其他近郊型設計的新系列車輛一樣，E531系部分車廂（1號、10號和11號車廂）設有洗手間，為大型無障礙洗手間設計。因此近洗手間的一道車門因為配置問題而需要向車廂中央移動，造成左右兩道車門位置不對稱的情況。

機件

由於筑波快線以高速（最高營運時速為每小時130公里）行駛作招徠，故JR東日本決定將常磐線普通列車班次高速化作為對策。而負責實現這個計劃的E531系，則成為JR東日本首款最高營運時速為每小時130公里的普通列車。而在速度類別中，則與E231系近郊型一樣，被定為「A21」類

E531系的機件主要以E231系近郊型作基礎，由於列車需要高速行駛，故E531系的驅動及控制系統均採用E653系特急型列車（「Fresh常陸」號用）為基準。而改良設計。主電動機採用東洋電機製造的MT75型籠形三相電感應電動機，平均輸出功率達140千瓦，比E231系採用的MT73型增強接近50%。由於齒輪比（16:97 ≒ 1:6.06）、列車編組等其他設定和E231系近郊型相同，因此E531系的起動加速度比E231系近郊型略為提高，達每秒2.5公里每小時。主變壓器使用日立製的絕緣柵雙極電晶體（IGBT）變頻器變壓器，而輔助變壓器則使用東洋電機製造的固態整流器（SIV）。

至於在直流電和交流電路段間的中性區切換變壓器線路的設計，沿用E501系以接收ATS-P從地面固定端送出的訊號來自動切換的設計。另外，由於水戶線並沒設有上述地面固定端，車上亦設有手動切換變壓器線路的按鈕。此外，雖然車廂照明使用直流電，但由於列車在中性區行駛時供電會自動切換到以車上的蓄電池供電，故基本上不會關掉車廂的照明。

DT71型 動力轉向架

TR255型 制御車先頭側台車

轉向架は軸梁式ボルスタレス台車の DT71 形・ TR255 形で、床面を下げるため台車側梁の中央部を下げている。高速運転に対応するため、全車にヨーダンパが設置され、軸バネ部分にはオイルダンパを裝備する。

空氣壓縮機 (CP) は E231系などと同様のスクリュー式で、新開発の MH3124-C1600SN3 形を搭載する。

ブレーキ裝置は再生制動のほか、全電気ブレーキも裝備する。定速制御・低定速制御・抑速ブレーキも裝備する。

• 
  E531系の運転台 グラスコックピット仕様である

運転台には通常用および非常用のパンタグラフ降下スイッチが設置されている。列車制御システムとしてTIMSおよびVIS（各種情報提供裝置）が搭載され、2004年（平成16年）以降に新製したE231系近郊タイプと同様に、運転台の速度計も「グラスコックピット」と稱する液晶顯示器である。

保安裝置は、K407・K457 編組よりデジタル列車無線機器と ATS-Ps 表示器が新製時より設置された。従來の ATS-P による本線運転も可能である。ATS-Ps 非搭載で製作された初期の車両も、順次 ATS-Ps の設置が進捗している。

車內設備

製作メーカーによって內裝の造作に相違がある。

ドア付近

片側4か所に設けられた両開き式の客用扉は戸挾み安全裝置付きリニアモーター式ドアエンジンを裝備する。これは常磐快速線・成田線用のE231系と同一方式であるが、開閉時の動作音が低減された。ドアスイッチを併設する半自動機能付きで、車內から見て右側に開閉ボタン（外部には開ボタン）がE231系よりも多少低い位置に設置されている。半自動機能は、冷房および暖房使用時に交流區間での始発駅や途中駅の特急待避、長時間の列車交換待ちの停車時にセットされる。また、最初に落成した基本・付屬編組各6本の各ドアにはドアスイッチの使用方法が表記されたステッカーが貼付されている。

視覚障害者への配慮のため、扉中央部の車內側には黃色のテープが高さいっぱいに、また床には黃色の滑り止めも兼ねた點字ブロックがそれぞれ貼付されている。

ドア上部にはLED式2段の旅客案內表示器・ドアチャイム・開閉時に赤く點滅するドアランプを設置している。旅客案內表示器は2段目の右端に號車を表示し、走行中は各種情報を「運行情報」→「行先」→「攜帯電話」「優先席」（一方のみ、1駅毎に交互）→「テロ対策」の順に表示する。

各車両間の貫通扉はE231系で採用実績があるドアストッパー付き傾斜式戸閉裝置である。

座席

普通車（セミクロスシート）車內

投入當初は基本編組の1・2・9・10號車と付屬編組の13～15號車の7両がセミクロスシート、それ以外の8両がロングシートであったが、2007年1月からの基本編組の4・5號車へのグリーン車組み込み（後述）に伴い、9號車にロングシート車が組み込まれた編組がある。座席表地の色は茶色がかった色である。1人あたりの座席幅は E231 系より 10 mm 広い 460 mm で、座席クッションは2004年度以降に落成したE231系と同様のSバネ入りである。

つり革

黒色成型の三角形で、ロングシート部とクロスシート部で持ち手の形狀が異なる。枕木方向の個數がE231系の2個に対して3個に増設されている。車両両端部では吊り位置を下げている。優先席のつり革は順次、黃色のものに変更されつつある。

トイレ

15両編組中3か所（1・10・11號車）に真空吸引式洋式トイレを設置する。車いす対応の大型仕様で、トイレ側の第3ドアと第4ドアの間は座席配置が変則的である。グリーン車では、5號車 サロE531形 の上野寄り車端部に洋式トイレ・洗面所を設置する。

案內放送

自動放送裝置・車外スピーカーによる案內放送が行われる。前者では日本語と英語による行先や次の停車駅（特別快速のみ）、ドア開閉方向の他、ドアの半自動設定時の「ドアを開ける際にはボタンを押して下さい」、非常ブレーキ時の「急停車します、ご注意下さい」の放送もある。後者ではドアの半自動設定時の「ドアを開ける際にはボタンを押して下さい」、乗降促進メッセージである「ドアが閉まります、ご注意下さい」や車掌からの放送、および発車メロディ（Gota del vientなど）の再生が可能である。これにより、発車メロディ操作スイッチのない駅でもメロディを再生することが可能になった。

その他

荷棚は、従來のステンレスパイプ製のものからアルミニウム合金製の板狀のものになっている。

補助送風機である天井橫流ファンの噴き出し口は、灰色のプラスチック素材から他社局の車両にも見られる端から端まで連続した銀色のアルミ素材に変更された。

集電弓は、モハE531形の水戸・高萩方にシングルアーム式を搭載する。これはE501系と同位置で、E231系とは逆位置である。屋根上に交流・直流の雙方に対応するための電気機器を搭載しており、車重を均等化するための配置である。

列車編組

• 基本編成と付屬編成を併結する際は、基本編成が上野方、付屬編成が高萩・勝田方となる
• 10両編成（基本編成）は上野方1號車で、高萩・勝田方10號車。5両編成（付屬編成）は上野方11號車で、高萩・勝田方15號車
• 備註
  • ※印の基本編成9號車はK401 - 411編成はセミクロスシートの0番台、K412 - K422編成はロングシートの2000番台を連結。
  • Mtr (Main-Transformer) ：主変圧器
  • CI (Converter・Inverter) ：主変換裝置（コンバータ裝置 + VVVFインバータ裝置）
  • CP：空氣壓縮機，SIV：靜止式變流器，★：電力車勾和自動連結及分離裝置
  • 半對：半對向式座位，縱：全縱向座位，綠色：綠色車廂座位
  • [車]WC：大型無障礙洗手間（座式廁所），洋WC：西式洗手間（座式廁所），[洗]：洗手間（只設洗手盤）
  • [長]：車長室，[業]：業務用室

		←高萩、勝田方向 上野方向→
10輛編組 （基本編組）	車廂編號	10	9	8	7	6	5	4	3	2	1
	集電弓			>					>
	番台區分	クハE531 -0	サハE531 ※	モハE531 -2000	モハE530 -2000	サハE530 -2000	サロE531 -0	サロE530 -0	モハE531 -1000	モハE530 -0	クハE530 -0
	座位編排	半對	※	縱	縱	縱	綠色	綠色	縱	半對	半對
	其他設備	[車]WC					洋WC、[洗]	[長]、[業]			[車]WC
	安裝機器			Mtr,CI	CI,SIV	CP			Mtr,CI	CI,SIV	CP
5輛編組 （附屬編組）	車廂編號	15	14	13	12	11
	集電弓			>
	番台區分	クハE531 -1000	サハE531 -0	モハE531 -0	モハE530 -1000	クハE530 -2000
	座位編排	半對	半對	半對	縱	縱
	其他設備					[車]WC
	安裝機器			Mtr,CI	CI,SIV	CP

車輛運用

落成初期

於水戶線暫定運用時的E531系（2006年8月27日攝於勝田）

JR東日本於2003年（平成15年）12月9日公佈於常磐線（上野－四倉段）及水戶線引入E531系的計劃。初期計劃於2005年3月至7月投放90輛，至2006年度秋季再製造140輛，全面更換403系和415系；最終再製造60輛，合計290輛。其後因為決定於常磐線中距離列車引入綠色車廂制度，需要同時更換沒有綠色車廂的E501系而更改計劃，再增造2列附屬編組。落成列車有22列基本編組及16列附屬編組，合計共300輛。

2005年7月9日投入服務時，初期落成的列車均用於常磐線普通（上野－大津港）及新設的特別快速（上野－土浦）班次。當時每天運行18班來回班次，而特別快速佔其中下行6班、上行5班。2006年3月18日訂正時刻表時增加一班上行特別快速班次，運用模式更改為普通列車12班來回，特別快速6班來回。

E531系附屬編組曾在2006年8月26日至2007年3月17日服務水戶線，亦曾於2007年2月至3月17日以2列連結的附屬編組列車服務原本使用415系的上野－磐城直通普通班次。

編入綠色車廂前的列車編組

• 備註請參閱上方編組表

		←高萩、勝田方向 上野方向→
10輛編組 （基本編組）	車廂編號	10	9	8	7	6	5	4	3	2	1
	集電弓			>					>
	番台區分	クハE531 -0	サハE531 -0	モハE531 -2000	モハE530 -2000	サハE530 -2000	サハE531 -2000	サハE531 -2000	モハE531 -1000	モハE530 -0	クハE530 -0
	座位編排	半對	半對	縱	縱	縱	縱	縱	縱	半對	半對
	其他設備	[車]WC									[車]WC

引入綠色車廂

2007年3月18日のダイヤ改正から上野駅を発着する常磐線中距離電車の全列車でグリーン車の営業が開始された。JR発足後、首都圏での普通列車のグリーン車連結は東海道本線・橫須賀線・総武快速線に限定されていたが、2004年10月16日に湘南新宿ライン・宇都宮線（東北本線）・高崎線に連結列車を拡大したところ、利用客が順調に増加したことを受けて、常磐線への導入決定に至った。

グリーン車はE217系やE231系と同一のダブルデッカー構造で、連結位置もE231系と同じ基本編組の4・5號車である。グリーン車の導入は製造當初の計畫にはなかったため、本系列の新製計畫は変更となり、下記の要領によって組み込みが行われた。

• 新たに基本編組に組み込むグリーン車44両を東急車輛製造および川崎重工業にて製造。
• 新津車両製作所で製造中の基本編組のうち、K-407-411 編組の5本については、4・5號車に電動空気圧縮機(CP)を搭載するサハE530形を組み込んだ10両編組として落成させる。
• K-412 - 422 編組の11編組については、4・5・6・9號車を抜いた6両編組として落成させる。
• 全基本編組へのグリーン車組み込みに際しては、K-407 - 411 編組の4・5號車のサハE530形を K-412 - 421 編組の6號車に、既存の基本編組（K-401 - 406 編組）の4・5號車のサハE531形（CP未搭載）を K-412-422 編組の9號車に組み込む。この結果、9號車には0番台のセミクロスシート車（K-401-411 編組）と2000番台のロングシート車（K-412 - 422 編組）が混在する。
• 不足する K-422 編組の6號車のサハE530形については、余剰となる K-406 編組のサハE531形に CP を設置する改造を施工の上で組み込んだ（サハE531-2012→サハE530-2022）。
  

2006年11月をもって製造メーカーからの甲種車両輸送および新津車両製作所からの配給輸送を完了したが、組み替えに備えて落成した車両の一部は運用には投入されずに我孫子駅や尾久車両センター・高萩駅構內などに留置されていた。基本編組に各2両連結する44両のグリーン車は、同年11月16日から東急車輛製造および川崎重工業から順次勝田車両センターに甲種車両輸送された。同年11月17日に勝田車両センターにて K-411・K-422 編組にグリーン車を連結し、K-411 編組が同年11月23日に、K-422 編組が同年12月13日に試運転を実施した。その後郡山総合車両センターで順次基本編組へのグリーン車組み込みが実施された。

2007年1月6日よりグリーン車を組み込んだ基本編組の運用が開始されるが、同年3月17日まではグリーン車車両は普通車扱いとされた。暫定使用中は、グリーン車車両の客用ドアの橫と室內広告枠に普通車扱いを示すステッカーが貼付された。

K-410 編組では、組成予定の サロE531-14・サロE530-14 に不具合が発生して組成が遅延し、2007年4月に営業運転に復帰した。

• 
  E531型綠色車廂
• 
  E530型綠色車廂
• 
  上層綠色車廂環境
• 
  下層綠色車廂環境

現況

本系列の全車を勝田車両センターに配置し、內訳は基本10両編組22本（220両）付屬5両編組16本（80両）合計300両である。

基本編組10両（1 - 10號車） + 付屬編組5両（11 - 15號車）の15両編組を基本とし、基本編組の編組番號は K-401 - 422、付屬編組の場合は K-451 - 466 である。付屬編組5両+付屬編組5両の10両編組、基本編組のみの10両編組、付屬編組のみの5両編組の4パターンでの運行が可能である。付屬編組5両+付屬編組5両の10両編組での運転はE501系基本編組の代替運用に限られ、定期運用は存在しない。

編組中の電動車 (M) と付隨車 (T) の構成（MT比）は、基本編組が 4M6T 、付屬編組は 2M3T である。先頭車両は貫通路をもたないため、走行中の編組間の通り抜けはできない。付屬編組は複數の運用方を有するため、車體側面の號車番號ステッカーは貼付しない。

2007年3月18日のダイヤ改正より、常磐線上野口中距離電車の運用はすべて本系列に置き換えられた。運用區間は原則として常磐線上野 - 高萩間であるが、E501系の検査時の代走として高萩 - 草野間と水戸線の運用に就くことがある。

常磐線は上野 - 土浦間が10両・15両編組、土浦 - 高萩間は大半が10両編組での運転である。水戸線での暫定運用は全區間で5両編組を使用した。

E501系基本10両編組の代替には本系列の付屬編組を2本連結して充當されるのが基本であるが、狀況によっては本系列の基本編組がこの代替運用に就くこともある。その場合、4・5號車のグリーン車は車體のグリーン車マークを覆って普通車扱いとされる。

臨時列車の運用事例も存在する。2005 - 2006 年度の「笠間deおさんぽ號」（笠間方面）2005年・2006年8月の國營常陸海濱公園『ROCK IN JAPAN FESTIVAL』來場者の帰宅輸送用として、上り臨時快速の1本を本系列で運転した。

外部連結

• JR東日本車輛圖鑑－E531系（日語）
• 常磐線中距離電車に新型車両を導入!E531系交直流電車（日語）
• 常磐線普通電車（中距離電車）におけるグリーン車サービス開始及び宇都宮・高崎線におけるグリーン車サービス拡大について（日語）
• 東洋電機製造・東日本旅客鉄道株式會社E531系電車電気品（日語）
• 常磐線普通電車（中距離電車）におけるグリーン車のサービス開始予定（日語）