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国鉄381系電車(こくてつ381けいでんしゃ)は、日本国有鉄道(国鉄)が1973年から1982年の間に設計・製造した振子式の直流特急形車両である。

国鉄分割民営化後は東海旅客鉄道(JR東海)・西日本旅客鉄道(JR西日本)に承継された。

◆ 製造の背景

日本の鉄道路線は、地形上の問題から勾配や急カーブが多く、出力の増大によるスピードアップには限界があった。

そこで国鉄は、1970年に振子式電車591系を試作した。その実績をもとに、営業列車用として1972年に本系列を開発し、翌1973年から中央西線特急「しなの」に投入した。その後、1978年に阪和線・紀勢本線特急「くろしお」、1982年に伯備線特急「やくも」にも投入された。

◆ 構造

※ここでは新製時の構造について述べる。

◇ 車体

振子車両に必要とされる軽量化と低重心化を図った車体構造となっている。

車体は軽量化と振子作用を容易にするため、アルミニウム合金製構体となっている。前面形状は183系0番台車や485系200番台車などと同様、「電気釜」と呼ばれる形状である。また、貫通形と非貫通形があるがそれについては後述する。側面はグリーン車の窓や普通車の客用扉の数を除き183系に似ているが、振子作用による車両限界への抵触を防ぐため183系に比べて車体下部の裾絞りが大きい。台枠上面幅は2,600mmとなっている。また重心を下げるため、重量物である冷房装置は床下に設置しており、屋根上はパンタグラフなどの必要最小限の設置物がある程度で非常にすっきりしている。客室床面高さは181系とほぼ同じ1,105mmとした。屋根高さは3,385mmだが、天井は冷房ダクトを通した平天井構造のため、床面からの高さは2,050mmで181系よりも低い。また、国鉄の電車では初めて全長を新基準の21,300mmとしている。アルミ製車体だが外観は183系など他の昼行特急形電車と同様にクリーム4号地に赤2号帯が塗装されている。

  製造年による違い

製造年度によって細部が異なる。1976年に製造された車両からはクハ381形の貫通扉が廃止され100番台となっている。またモハ381形、モハ380形、サロ381形には側面中央部付近の窓下に非常口を設けたが、1981年から「やくも」向けに製造された最終製造車ではこれが廃止された。

◇ 台車・機器

台車は振子装置(車体傾斜用コロ装置)を組込むことから本系列専用の台車が新設計されており、形式は電動車用がDT42形、制御車・付随車用がTR224形となっている。固定軸距はいずれも2300mmである。591系と異なり心皿移動方式は採用していない。

モハ381形に主制御器や主抵抗器などの主回路機器を、モハ380形にパンタグラフとコンプレッサ (CP)などの補機類を、クハ381形とサロ381形にサービス電源用の電動発電機 (MG) を搭載している。後述する改造車についても種車に準じている。主電動機は591系で試験された高回転型のMT58X形(出力110kW)を容量アップした出力120kW/2100rpmのMT58形(1978年製造車からはMT58A形)で、歯車比は急行形電車と同じ4.21に設定し、MT比2:1の編成を基本として山岳線区での使用に適応させている。これにより定格速度は従来の特急形電車とほぼ同じ、高速性能は軽量車体と相まって若干の向上をみた。

屋根上にパンタグラフを直接載せているため、振子を作動させた場合は架線の張り方を変える必要があり、実際に振子装置を使用する区間は新規に電化された区間(中央西線・篠ノ井線・紀勢本線・伯備線と山陰本線の一部)と阪和線鳳駅 - 和歌山駅間に限られている。それ以外の区間(東海道本線・山陽本線・大阪環状線など)では振子を停止して走行する既存の電化区間は架線やATSなど地上の設備が補強されていないので、走行に制限がかかる『鉄道ジャーナル』1982.10 列車追跡"高速特急"やくも1号。

しかし、特急「くろしお」系統では、実際には全区間で「振子制御NFB(ノーヒューズブレーカー)」は「入」にするよう決められている(運転途中で「振子制御NFB」を「入」「切」しない)ので、事実上京都 - 和歌山間でも振子は動作していることになる。ただし、速度制限は他列車と同一である。線路(架線)規格が低い線区(たとえば和歌山線)では「振子制御NFB」は「切」にするよう決められている。

  振子装置

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