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国鉄151系・161系・181系電車
151系「こだま」
1960年 国鉄パンフレット
基本情報
運用者日本国有鉄道
製造年1958年 - 1963年
運用開始1958年11月1日
運用終了1982年11月14日
廃車1986年
主要諸元
軌間1,067 mm
電気方式直流1500 V（架空電車線方式）
最高運転速度110 km/h （181系化前）
120 km/h （181系化後）
駆動方式中空軸平行カルダン駆動方式
制御方式抵抗制御・直並列組合せ・弱め界磁
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国鉄151系・161系・181系電車（こくてつ151けい・161けい・181けいでんしゃ）は、日本国有鉄道（国鉄）が設計・製造した直流用特急形電車である。

国鉄初の特急形電車として1958年（昭和33年） - 1963年（昭和38年）に製造された151系電車（当初の制式名称は20系電車[1]）を基本に、山岳線区対応と耐寒耐雪仕様への設計変更を行い1962年（昭和37年）に製造された161系電車、151系・161系の性能向上と仕様統一を行い1964年（昭和39年）11月以降1969年（昭和44年）までに改造もしくは新製で落成した181系電車[注 1]に発展した[2]。

151系・161系・181系の3系列は技術面・運用面での連続性が大きいことから、本稿ではこれら3系列を一括して解説を行う。
基本概要

151系・161系・181系の差異系列電動機出力歯車比抑速ブレーキ
耐寒耐雪構造主制御器ノッチ戻し制御
151系100 kW (MT46)3.50なしCS12Aなし
161系4.21ありCS12C
181系120 kW (MT54)3.50CS15Bあり

1956年（昭和31年）秋の東海道本線全線電化に伴い、東京 - 大阪間を6時間30分で運転する電車特急が計画され、翌1957年（昭和32）に完成した国鉄初の新性能電車となる90系電車（後の101系）を基本に設計された国鉄初の特急用電車が20系電車であり、1959年（昭和34年）6月の車両称号規程改正で151系電車に改称された。

最初に投入された列車の愛称名から「こだま形」とも称された[3]。

設計思想や車体構造は後に開発された交流直流両用の485系グループや485系を基本とした183系・189系電車をはじめとする国鉄特急形電車の原点となった。

161系電車は1962年（昭和37年）に運転開始された上野 - 新潟間特急「とき」用に製造された。151系電車をベースに車体構造は共通設計としたが、山岳線区かつ冬期は豪雪地帯である上越線での運用に対応させるべく耐寒耐雪構造とした上で機器類や走行装置の設計変更を行った派生系列である。

181系電車は1964年（昭和39年）以降に151・161系へ仕様・性能を統一した改造により落成した系列であり、1966年（昭和41年）・1969年（昭和44年）・1978年（昭和53年）には新製も行われた。
開発の経緯

日本の鉄道の大動脈である東海道本線は、国防上の観点から沼津 - 京都間が第二次世界大戦後まで非電化であったが、1956年（昭和31年）11月19日に全線電化が完成した[3]。特急列車「つばめ」「はと」が全区間EF58形電気機関車牽引となり、所要時間もそれまでの8時間から7時間30分へスピードアップが達成されたが[4]、戦後の東海道本線は輸送量の増進がとどまらず、全線電化によるさらなるスピードアップを踏まえ、東京 - 大阪間を日帰り可能な6時間30分で結ぶ特急列車が計画された[4]。

当初は機関車牽引列車（客車列車）により行う構想であり、EH10 15高速試験車[注 2]と10系軽量客車による試験が実施され、最高で120 km/hを達成[5]。さらに同年12月5日の下り、6日の上り「つばめ」を東京 - 米原間で試験的に牽引した[6][注 3]。本試験結果は特に問題もなく、実績を反映してEH10形をより高速化・軽量化した優等旅客列車牽引用の8軸電気機関車EH50形製造計画も進められ、1956年（昭和31年）には最大運転速度120 km/h、機関車重量102.4 t以下、主電動機1基あたりの出力は325 kW以上といった計画の概要が決定した。しかし、軸重の大きい電気機関車牽引での連続高速運転には軌道強化などに膨大な投資が必要等のデメリットが大きいと判断され、動力集中方式の機関車牽引による高速列車計画は断念された[5]。これを受けて、高速列車運転は日本の鉄道事情に合う動力分散方式の電車で行うとの方針に転換された[3]。

当時は80系湘南電車による長距離電車運転も順次拡大していたが、国鉄内部では「電車は音が大きく乗り心地も悪く長距離に向かない」という認識も根強くあった[3]。しかし、将来は電車特急が主流になるとの技術者の強い信念もあり、国鉄内部でも電車特急による運転方針が決定[7]。1957年（昭和32年）9月には小田急電鉄よりロマンスカー3000形SE車を借り受けての高速度試験が東海道本線で行われ、狭軌では当時の世界最高速度である145 km/hを記録した[8]。