電車キセルの事について

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電車

先頭部の屋根上に見えるパンタグラフで架線から電気を取り入れる。]]

電車（でんしゃ）とは、自走式の「電動機付き客車（電動客車）」、および事業用車を含む「電動機付き貨車（電動貨車など）」の略称であったとされるが、現在では一般名詞となり、各省庁をはじめ、運輸事業者や車両製造会社でも正式に用いられている。

単独、または複数の客・貨車（運搬具）に動力となる電動機を装備し、かつ、それらを制御する運転台を有し、急勾配線区などを除く通常の運転に際し、機関車などの動力車を必要としない鉄道車両である。

機関車のみが動力車である動力集中方式に対し、小型の動力を各車に分散配置することから、気動車と共に動力分散方式と呼ばれる。

英名については下記#「EC」と「EMU」を参照。

日本語の「電車」に分類される車両は、電動機を駆動するための電力が車両外部から供給され、集電装置により取り込むものと、車載の蓄電池を動力源とするものを指し、車上の内燃機関で発電機を稼動させ、それにより得られた電力で電動機を駆動する、ガスエレクトリックやディーゼルエレクトリック方式は含まれない。

また、電車によって編成された列車（電車列車）も「電車」と呼ばれる。近年の日本では一般の人々から、鉄道車両や列車のすべてが「電車」と誤って呼ばれることが多い。

概要

日本

日本の電車は大部分は旅客用の電動客車である。他に事業用車両に分類される電車があるが、車両の部品輸送や事故・災害時の救援については自動車に、レールや砂利の輸送については無車籍のモーターカーに、それぞれ転換される例も多く、数が減りつつある。専用の荷物車と郵便車はすべて廃止または転用されて現存しないが、一般の旅客用電車の一部を仕切って荷物室として利用する例は現在もある。また貨物電車も存在する。日本の旅客輸送では、電化区間では新幹線を始め、都市周辺の通勤路線や地方の在来線に至るまで電車主体の運行であり、非電化路線の気動車とともに動力分散方式が主流となっており、機関車牽引の列車は寝台列車およびイベント用などの一部の臨時列車以外にはほとんど見られない。

日本では都市部を中心に鉄道が電車で運行されている地域が比較的多いため、発音のし易さも手伝ってか「電車」という言葉が「列車」と同義語として用いられることが多く、一般人の会話のみならずテレビ番組などのメディア、果ては鉄道職員の案内放送においてさえ、電車を用いず気動車や客車を使用した列車を「電車」と紹介する誤用が見られる。特にメディアにおいては、貨車までも電車として紹介するケースすら見られる（しかし、後述の通り世代や地域・年代によって「汽車」が「列車」と同義語として使われている例もあり、電車の登場とともにこのような誤用が生まれた訳ではない）。しかしここ数年は鉄道ブームにより、多少は見直されつつある。

この援用で、私鉄・近距離で運行されるものに「京成電車」・「京急電車」・「湘南電車」・「名鉄電車」・「阪急電車」・「阪神電車」などのように「電車」を路線名の代わりに用いられることがある。特に関西地区では案内表示板にまで「～電車」が用いられるほどだが、関東地区などの場合一部の看板以外ではあまり用いられない。

2006年 4月1日に一畑電気鉄道が鉄道事業を子会社の一畑電車に分離して、「電車」を社名に含む鉄道事業者が久々に復活した（戦前には大津電車軌道など、「電車」を社名に含む鉄道会社がいくらか存在した）。

国鉄～JRの、主に大都市近郊で、主要駅のみに停車し比較的中・長距離を走るものを「列車」、短距離を走り各駅に停車する物を「電車」と呼んで区別することがある。前者はかつて機関車牽引列車のみであった一方で、後者は比較的早い時期から電車により運転されたことの名残であるが、現在はどちらも旅客列車は電車で運転されることがほとんどである。

一方、地方では国鉄～JRを「汽車」・「列車」と呼び、私鉄や路面電車を「電車」として区分することもある。東京でも古くは電車は、路面電車を指すことがあった。地方においては営業距離の短い私鉄の方が電車の導入が早かったことに起因しているが、特に後者には気軽に乗れるものを指す意味が含まれているとされる。東北や北海道などでは国鉄線の列車本数が少ないこともあり、日常的に「電車」を含めた列車全体が「汽車」と呼ばれていた。テレビメディアの影響で「電車」と呼ばれる機会も増えてきたものの、現在のところ「列車」「（単に）JR」という呼称が一般的である。またJRによる通勤・通学を「汽車通」と呼ぶなど、「汽車」も根強く残る。

国鉄が運行していた都市部の「電車線」の列車は、古くは鉄道院時代の「院電」、鉄道省時代の「省電」を経て、「国電」の通称で親しまれており、昭和30年代頃までは、中・長距離用の「列車線」に比べ、運転本数が多く便利なことから「便電」、また、職員を中心に「国鉄においても下駄のように気軽に乗れる」ことから「下駄電」の愛称も用いられていた。国鉄民営化に際してJR東日本管内の「国電」に代わる名称として「E電」という言葉が作られたが定着せず、ほどなく死語となった。

台湾

台湾はその地形や線路規格が日本の在来線と近似していることもあり、普通列車から特急列車まで電車が幅広く使われている。なお、最新型車両はJR九州885系電車をベースに日立製作所で製造されるなど日本の鉄道との関係も親密である。

東南アジア

東南アジア諸国は、主要幹線が非電化のところも多いため、電車は少ない。国鉄の都市近郊線も電化されていないところも少なくない。例外はインドネシアのジャカルタ首都圏で、通勤電車であるKRLジャボタベックが存在する。一方で大都市の交通渋滞は深刻で、地下鉄や高架鉄道などの都市鉄道網が、タイのバンコク、マレーシアのクアラルンプール、シンガポールなどで整備され、電車が使われている。

ヨーロッパ

のダディーロングレッグス。(1896 ~ 1901)英国ではトラムに分類されている。]] 欧州大陸各国では、長距離や主要路線の列車は機関車の牽引する客車列車が主体であったことから電車の採用例は少なかっが、近郊輸送においては、パリ、ベルリンなどの大都市周辺で日本同様の国鉄近郊電車網が構築されていた。フランス、ドイツを始めほとんどの国の長距離列車や国際列車は、長らくのあいだ機関車牽引列車か気動車列車が中心であったが、勾配や急カーブの多い路線を有するということで日本と共通するイタリア国鉄では、1930年代半ばより高速電車列車の開発に力を注ぎ、1936年には、世界最初の本格的な長距離高速特急型電車であるETR200形を製造した。この電車は流線型をした3両連接構造で、台車装荷の電動機（いわゆるカルダン駆動）を持ち、最高運転速度は160km/hであったが、1939年の高速度試験運転では203km/hの速度を出している。この電車の成功により、1953年には高名なETR300形セッテベロ、1960年にはETR250形アレッチーノが製造された。これらの特急用高速電車はカルダン駆動と連接構造を基本とし、通常の電車のALeという電車形式に対し、特急電車という意味のETRという独自の形式が付けられた。イタリアの電車は、その後ETR400/450ペンドリーノ、ETR460/480ユーロスターイタリア、ETR470チザルピーノなどに発展した。また、国土が狭く路線の大半が電化されているベネルクスの鉄道（特に、NSオランダ鉄道、SNCB/NMBSベルギー国鉄）は、電車によるインターシティー網が国土中に張り巡らされており、JR九州や近鉄の特急電車網に近い姿である。ドイツやフランスでは、長らく中距離列車・地方都市圏の近郊列車では客車と機関車で固定編成を組んだプッシュプルトレインが主流であったが、近年はこういった列車でも急速に電車が増加している。こういった路線は、地方線向けの新型電車（中にはLRTのような電車もある）や大都市圏で使われた中古の通勤電車の転用が多い。

都市鉄道では、ホームの有効長に限りがあり高加速が必要な地下鉄、都市中心部の中量輸送手段であるピープルムーバー、近年急速に導入が進むLRTなどの例がある。LRTに関してはヨーロッパのメーカーが低床の技術に長けていることから、日本でもヨーロッパ製のLRVを購入している事業者が多い。

イギリスの電化区間においては、Heathrow Express をはじめとした短～中距離輸送において電車が積極的に用いられている。第三軌条を用いながら160km/hにも及ぶ高速運転を行うのもイギリスの電車の特徴である。

高速鉄道においては、ICEやTGVをはじめとした動力集中式が主流であったものの、ドイツでは近年の高速鉄道網拡大においては建設コストを低減するために急勾配の路線を採用する箇所があり、そのような線区ではICE3などの動力分散式車両を用いている。一方フランスでは高速試験に使用されたV150編成において機関車方式でありながら中間車にもモーターを搭載する準動力分散式を採用している。欧州では今後の高速化・路線網の拡大につれて動力分散式の高速電車が普及していくと思われる。

アメリカ

現在のアムトラックの列車にあたる通常鉄道（ヘビーレール）の分野では、ニューヨーク・シカゴなどの大都市近郊輸送を除いて電車列車が使われてきたケースは極めて少ない（それ以前に、電化区間そのものが少ない）。西海岸の主要都市が集まるカリフォルニアでも、近郊列車はディーゼル機関車牽引の客車列車である。電化区間であるニューヨーク～ワシントンDC間を走る特急メトロライナーは、登場時日本の新幹線同様の200km/h対応の電車列車であったが、故障が頻発したために程なく電気機関車牽引列車に置き換えられた。過去から現在に至るまで、アメリカの幹線鉄道路線においては電車は主要な役割を担うことはなかったのである。

アメリカの電車で特筆すべきは、インターアーバン（都市間電気鉄道）の存在である。これは20世紀初頭のアメリカの至る所で敷設された高速運転を特徴とする都市間電気鉄道群である。インターアーバンは通常鉄道（ヘビーレール）とは独立した存在であり、アメリカの電車はこのインターアーバンで発達した。1930年代以降の急激なモータリゼーションの発展により、インターアーバンは激減し、アメリカでは現在わずか2本しか路線が残っていない。インターアーバンは現在のアメリカの鉄道界からはほぼ消え去った存在であるが、草創期の日本の電気鉄道の手本となった存在であり、また戦前までの日本の電車の多くはアメリカのインターアーバンで採用された技術を用いており、歴史上極めて重要な存在である。特に1941年にWH社の技術で開発されたWN駆動装置を搭載して登場した、シカゴ北海岸線のエレクトロ・ライナー型高速急行電車は、初の本格的な高性能高速電車として、アメリカ電車史上最高の傑作車両として現在でも高く評価されている。

地下鉄や路面電車/LRTの分野ではもちろん電車が主力である。LRTに関しては、インターアーバン激減期からあまりにも製造が途絶えたためにアメリカの電車製造技術が大幅に停滞したので、日本やドイツの技術を用いて作られた電車も多い。

中南米

中南米では、旅客鉄道は衰退傾向にあり、国鉄ではあまり電車は使われていない。各国の首都など人口規模の多い大都市が多いため、中南米には地下鉄が多い。フランス製のゴムタイヤ地下鉄の採用例が多い。アルゼンチンのブエノスアイレスの地下鉄は、日本の地下鉄と同じ規格であったことから、営団地下鉄（現東京メトロ）丸ノ内線や名古屋市営地下鉄の中古電車が輸出されて使われている。

「EC」と「EMU」

中央駅に並ぶICE 3（左）とタリス 2]] の新旧EMUER2K（左）とER2]] のSバーン]] 電車は、2通りの英訳がなされる。

Electric Car 略称：EC
Electric Multiple-Unit 略称：EMU

「Electric Car」は、通常、路面電車等で用いられる単行、もしくは2、3両程度の、軽便な軌道用の車両を指す。しかし、日本ではその導入の由来、発展の経緯から、すべての電車を「Electric Car」としている。

一方、「Electric Multiple-Unit」は、主にヨーロッパ圏で使用される言葉である。「Multiple-Unit」は、動力分散方式と訳されることが多いが総括制御方式というような意味もあり、TGVとその派生車両や、ICE 1、2のように、無動力の客車を編成両端の機関車と言える動力車ではさんだもの、またスイス国鉄のRAe1050TEEⅡ型電車のように、逆に中央にのみ集中型の動力車を置いたりするもの、さらにはスイスやオランダ国鉄のように、客車列車の一端の電気機関車に若干の客席を設けたものなど、日本の電車の概念には当てはめ難いものも多く含む。

TGVやICE 1、2の中間車は、通常の機関車による牽引、推進運転には対応しておらず、必ず専用の動力車との固定編成が組まれるが、日本では通常、この形態は「電気機関車 + 客車」の、動力集中方式として認識される場合が多い。

なお、新幹線用電車は「Trunc line Electric Car」（略称：TEC）である。

構造

走り装置

黎明期の小型車や路面電車では、単車とも呼ばれる二軸式が普及したが、現在の高速電車では、連接式を含め、ほとんどが二軸のボギー式である。

バリアフリー化を目的とした超低床電車では、通しの車軸を持たない左右独立車輪で首を振らない台車や、一軸台車なども使われている。

直流電動機の直並列制御を用いるのが一般的な電車においては、動軸数が偶数である必要があり、また駆動システムでモノモーター方式を採用する場合にも構造上2軸駆動とすることが求められる。このため、軽便鉄道の気動車などに見られる片ボギー式の採用例は、過去に栃尾電鉄で見られたように、気動車のエンジンを撤去してそこに電動機を装架する、といった特殊なケースを除くと事実上皆無である。

動力

線路上空に設けられた架線、または線路脇に設けられた第三軌条に接した集電装置（架線の場合は大半がパンタグラフで、ごくまれにトロリーポールまたはビューゲル、第三軌条方式の場合は集電靴）から、また、蓄電池式のものは蓄電池から電流を車両内の回路へと取り入れる。取り入れられた電流はまず断流器を通り、制御系（後述）の各機器へと流れる。交直流型電車で交流電流を使用する場合は、制御系を通る前に変圧器で特別高圧から高圧に電圧降下された後、整流器を通り、交流を直流に整流する。交流型電車では、タップ式制御やサイリスタ位相制御など、降圧・整流の機構が制御系と一体化している場合もある。

続いて制御系の各機器を通った上で駆動系へと電流が流れる。流れた電流により、動力台車に設置されている主電動機を駆動することにより、電車が走行する。古くから用いられている一般的な電動機は、回転運動を歯車により車軸へ伝達し、車軸が回転することにより走行するが、リニアモーターを用いた電車の場合は、動力台車内の可動電磁石と線路上の固定電磁石（リアクションプレート）を使い、直線運動を起こさせることにより走行する。

制御

複数車両が連結された場合でも、通常は総括制御である。すなわち、先頭車の運転席に設けられたマスター・コントローラー（マスコン）を操作することにより、2両目以降の車両にも電気信号によって指令が送られ、編成中のすべての車両の電動機の駆動や電気ブレーキが可能となる。直接制御方式の場合は、総括制御を行わず、2両目以降の車両にも運転士が乗り、先頭車の運転士からの指示に従い、協調運転を行う必要がある（車両間に高圧線を引き通し、総括制御を行った例もある）。

電気信号は、車両の連結面の下部に設けられているジャンパ線や連結器下部に備わる電気連結器（電連）を介して送られる。

ブレーキ

日本の鉄道車両では、法規上、2系統以上のブレーキを装備することが義務付けられているため、電車には、他の鉄道車両でも一般的な、留置用の機械ブレーキと、制動用の空気ブレーキが必ず備えられているのが普通である。しかし、超低床電車の一部では、圧縮空気を利用した機構を一切用いないエアレス式のものがあり、その場合は電気ブレーキのみを常用して停車直前に機械式ブレーキを用いる（他に、例外的なものとして、動態保存された明治期の電車が手動の機械式ブレーキを常用している）。

電車の空気ブレーキは、単行電車では直通ブレーキ、連結運転が行われるようになると自動ブレーキが用いられるようになる。大都市近郊の通勤電車などでは長編成で高密度運転をするために、一部では電磁自動ブレーキも用いられた。いわゆる高性能電車・新性能電車では電磁直通ブレーキが一般化し（日本では1950年代から）、その後電気指令式ブレーキに移行した。現役車両では主に後2者が用いられている。現在では、これらの常用ブレーキのほか、常用ブレーキの異常に備え、別系統の空気ブレーキである、直通予備ブレーキが設置されている。これは事業者によっては保安ブレーキなどの名称で呼ぶ場合がある。

そのほかに、走行用電動機を利用した電気ブレーキを持つものが多く、電動機の発生電流を車上の抵抗器で熱に換える「発電ブレーキ」と、架線や第三軌条に返す「電力回生ブレーキ」に大別できる。このほかの電気ブレーキには、電磁誘導を利用した「渦電流ブレーキ」、電磁石をレールに吸い付ける「電磁吸着ブレーキ」などがある。

なお、電車は鉄のレールの上を鉄の車輪が走るので、自動車に比べて接地面の摩擦が少ないので急には止まりにくい。よって停車地点数百メートル手前からブレーキをかける必要がある。そして止まり方にも2通りある。高い段階のブレーキをかけて徐々に緩めて、低い段階のブレーキをかけた状態で止まる方法と（関東の私鉄に多く見られる止まり方なので通称「関東式」）と、高い段階のブレーキをかけてから中段階のブレーキを一定にかけて、停車寸前でブレーキを解放して止まる方法（関西の私鉄の多く見られる止まり方なので通称「関西式」、または「余圧止め」）の2つである。

動力以外の電源

制御系機器の電源として、また室内灯や冷暖房などのサービス電源用として、架線から取り入れた電力により電動発電機または静止形インバータ装置を作動させる。

長所・短所

機関車が客車を牽引する列車の方式（動力集中方式）に比較して、以下のような特徴が挙げられる。

主な長所

動輪など走行装置を多数分散させていることからのメリット。
- 重量あたりの牽引力を大きくでき、加速性能が良い。
- MT比にもよるが、両数の増減による編成としての出力特性の変化が少ない。
- 一部の電動車が故障しても、運転が続けられるため冗長性が高い。
- 動力車の重量が分散するため、線路に掛かる軸重が抑えられ、軌道破壊力が低い。線路敷設や保線のメンテナンスコストが低減できる（新幹線が欧米の主流である機関車牽引の客車方式ではなく、電車方式で計画されたのは島秀雄がこの点を推したためといわれている）。
電動機を制動用発電機として使えるため、ブレーキシューやパッドの交換周期が延長でき、ブレーキダストも低減できる。また、回生ブレーキとすることで、運動エネルギーの一部を回収できるため省エネ効果が高い。
自走でき、始発駅や終着駅で方向転換（折り返し）の際に機回しが不要なため、運行効率が高い。

主な短所

動力を客車の床下に搭載しているため騒音や振動が客車に比べ多い。
機器類の分散配置は、特に長大編成の場合、動力集中方式に比してイニシャルコスト、メンテナンスコスト共に大幅に増大する。

車両ごとに役割と搭載機器が決められたユニット方式の場合、需要に応じての増車、減車が難しい。
現役の電車の空気ブレーキは、ほとんどが電気指令式か電磁直通ブレーキであるが、両者が混在する場合には読み替え装置が必要となる。また、電車以外では現在も一般的な自動空気ブレーキの鉄道車両と電車（203系以前の国鉄型電車などを除く）とを連結する際も、読み替え装置を用いるか電車側に自動ブレーキ機器を仮設する必要がある。
ブレーキ系以外に、制御回路やサービス系機器の引き通し線の規格が違っていると相互の連結が出来ないので、営業列車の分割・併合を頻繁に行なう事業者では、異系列の電車の間でこれらの規格を統一するか読み替え装置を搭載しておかないと、車両運用に大きな制約を受ける。