JNR série 415

La série 415 est une héritière directe des séries 401. Les séries 401 furent les premiers trains de banlieue dotés d'une structure à trois portes à double vantaux^{[Note 2]} et utilisant comme transmission le système d'entraînement à cardan à arbre creux de la JNR^{[Note 3]}. Ce fut aussi le premier train bi-courant, qui fonctionne directement entre les sections électrifiées en courant alternatif (AC) et en courant continu (DC) en commutant à bord le système d'alimentation. Il a été développé durant la fin des années 1950 et sa production a commencé en 1960.

Train modèle bi-courant^[pas clair]

50 Hz	60 Hz	Puissance du moteur
Série 401	Série 421	100 kW (MT46)
Série 403	Série 423	120 kW (MT54)
Série 415

Les différences sont que la série 401 prend en charge le DC/AC 50 Hz et la série 421 prend en charge DC/AC 60 Hz^{[Note 4]}. Les séries 403 et 423 sont des versions à puissance accrue des séries 401 et 421, fabriquées à partir de 1966 (année 41 de l'ère Showa) ou 1965 pour la série 423 (Showa 40). La série 415 est la symbiose de toutes les séries pré-citées car pouvant être utilisée à la fois en courant continu et en courant alternatif 50 Hz et 60 Hz. Elle est fabriquée à partir de 1971.

À la fin des années 1950, lorsque la série 415 était en début de développement, les équipements pour courant alternatif à double usage, 50-60 Hz, tels les transformateurs principaux, les redresseurs principaux et les réacteurs de lissage principaux^{[Note 5]}, n'avaient pas encore été pleinement développés. La conception de tels systèmes pour un fonctionnement en bi-courant/bi-fréquence était en cours d'installation pour des tests sur des trains. En conséquence, avant la fin du développement de la série 415, on ne put unifier toutes les variantes en un seul modèle de train, en raison de la différence de fréquence commerciale sur le 20 kV, ce qui amena a la création de plusieurs séries (401, 421, etc.).

Pour cette raison, les séries 401 et 403 fonctionnant en courant alternatif 50 Hz diffèrent des séries 421 et 423 (pour AC 60 Hz) uniquement par le type de véhicule électrique (motrice). Elles sont identiques pour le reste de la formation. En revanche, la série 415 est différente, reprenant plutôt l'esthétisme du modèle suivant^{[Ce passage est incohérent]}, la série 111, qui fonctionne uniquement en courant continu.

Le dépôt de matériel roulant pressenti au moment de la production de la série 415 était le district ferroviaire de Katsuta pour les lignes Jōban et Mito.

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Ici nous parlerons des points communs a toutes les séries ((401/421/403/423/415)), les séries 401 à 423 étant techniquement les modèles dont est issue la série 415 donc très similaires.

La carrosserie est une structure semi-monocoque entièrement métallique. Sa réalisation par soudage de profilés en acier légers est basée sur la technique utilisée pour construire la série 153. La carrosserie présente une section transversale conique d'une largeur de 2,9 m. La longueur de la carrosserie est de 19,5 m pour les voitures intermédiaires. La série 415-1500, elle, a une carrosserie légère en acier inoxydable basée sur la série 211. La largeur de la carrosserie est de 2,95 m, ce qui est la largeur maximale pour les véhicules, et sa forme transversale est effilée. Considérant leur utilisation pour les déplacements pendulaires^{[Note 6]}, et comme un modèle de banlieue, il^[Qui ?] avait trois portes de chaque côté, sans marche, comme la série 70, et la porte passager a été nouvellement conçue comme une porte à double vantaux de 1,3 m de large comme la série 101. De plus, les vitres latérales sont de type coulissantes vertical à deux étages comme la série 101. La série 415-1500, elle est de type coulissante vertical à un étage.

Afin d'assurer la distance d'isolation^[Quoi ?] dans la section à courant alternatif, le montage du pantographe est différent des modèles a courant continu. Une partie est abaissée et transformée en structure.

Le nez des types Kuha 401 et 421^{[Note 7]} adopte une fenêtre panoramique, similaire à celle de la série 153-0, et dispose d'un porte traversante pour tenir compte du fonctionnement en UM^[Quoi ?]. On disait qu'il avait une « structure de cabine basse »^{[Note 8]}, avec un grand pare-brise dans la cabine du conducteur. À partir de 1962, on adoptera une « structure de cabine haute » avec des fenêtres frontales plus petites, pour prévenir les accidents aux passages à niveau. (Seules les séries 153 conserveront le pare-brise panoramique à la conception, les autres séries, 101-401-421, n'en recevront plus.) De plus, des améliorations ont été apportées aux ventilateurs de toit, notamment ceux des séries 403 et 423, pour correspondre au type Kuha 111 de la série 111 fabriqué à la même époque (à partir de 1963).

Le modèle de girouette latérale de destination a été achevé pendant les travaux préparatoires, à l'exception des modèles pour la série 415-1500, fabriquées après la création de JR East (après 1987). Par ailleurs, l'affichage avant de la destination sur les voitures appartenant à JR East est sur un fond blanc pour des raisons propres à la ligne Jōban (c'est habituellement sur fond noir), qui sera maintenu sur les trains lors du transfert à JR West et JR Kyushu.

La peinture de toutes les séries était à base de rose (rouge n^o 13) du prototype de voiture préliminaire à la peinture de 1961 (Showa 36), avec de la crème n^o 1 pour la série 401 et de la crème n^o 2 pour la série 421 en forme de trapèze inversé sous la vitre avant. Le rouge n^o 13 est devenu la couleur standard des trains JNR bicourants (visible aussi sur les séries 45x/47x ou les locomotives bi-courantes type EF80 par exemple). De plus, pour l'identification de fréquence, la série 401 a une fine bande crème sur la vitre avant du nez, et la série 421 a une bande crème légèrement plus épaisse sur la face latérale de tous les voitures au niveau du bas de caisse.

En 1962 (Showa 37), la bande d'identification de fréquence a été omise et seule la bande blanche sous les vitres avant a perduré.

En août 1983 , le matériel roulant de la ligne Joban a commencé à être repeint avec la crème n^o 10 (blanc ivoire) et une bande de bleu n^o 20 (Bleu Shinkansen) pour améliorer son image, jusqu'au printemps 1985,pour l'Expo Tsukuba^{[Note 9]}.

En mars 1986, la série 415-500 nouvellement peinte sur la ligne Joban a été transférée à Kyushu, et au cours de l'été de la même année, la série 423 a été repeinte par le blanc n^o 3 et une bande de bleu n^o 20, et la série 713 a été remplacée par crème n^o 10 et bleu n^o 20. La couleur de la peinture a été différente à des fins de comparaison, et à partir d'octobre de la même année, la couleur de la bande de ceinture a été changée en bleu n^o 23, qui a une légère teinte indigo. Quant aux voitures transférées à la JR East en 1987, elles ont continué à utiliser la livrée Joban Line jusqu'à la réforme dans les années 2010's.

La disposition des sièges a également été améliorée sur la base des sièges semi-croisés (transversaux) de la série 70. L'espace entre les portes et l'extrémité de la voiture est un siège longitudinal pour deux personnes. À l'extrémité de la voiture, côté cabine de conduite, il y avait deux ensembles de sièges longitudinaux pour 3 personnes et des « sièges loges » (siège comme dans un avion tournés vers l'avant) pour 4 personnes.

La largeur des allées a été augmentée, de 540 mm sur la série 153, à 860 mm. L'ancien espacement et la largeur des sièges transversaux à 4 places dans les séries 153 étaient étroits. Pour améliorer cela, l'accoudoir côté fenêtre a été omis^[1]. À partir de la série 415-100, les dimensions et la forme du bloc 4 places transversales sont les mêmes que ceux des trains express. Des toilettes sont installées. L'équipement de traitement des eaux usées est initialement à pulvérisation, puis un type à circulation est installé. Ces caractéristiques sont devenues pendant longtemps la norme pour les « nouveaux trains de banlieue à hautes performances ».

L'équipement du circuit principal est basé sur la série 101^[Quoi ?], avec des mesures prises pour éviter les courants pulsés^[Quoi ?] dans la section en courant alternatif. Dans la série 401/421 initialement développée, le moteur principal était du type MT46B, une version améliorée (avec des mesures contre le courant d'ondulation) du moteur à collecteur bobiné de type MT46A^[Quoi ?] , et le contrôleur principal était du type contrôle a résistance à arbre à cames électrique (combinateur JH pour comparer chez nous^[Où ?]), la série 401/421 utilisant le type CS12B (1C8M)^[Quoi ?]. Le système de contrôle gère donc 8 moteurs disposés sur 4 bogies des deux motrices côte à côte.

La série 415 est équipée d'un contrôleur principal type CS12G^[Quoi ?] et la résistance principale est équipée d'un type MR61^[Quoi ?] de refroidissement à air forcé.

Le système de freinage utilise un frein pneumatique direct à commande électrique.

Étant donné que le pantographe devait avoir une distance de séparation d'au moins 250 mm de la partie sous tension de la caténaire de 20 kV AC, il a été choisi le modèle PS16B, qui avait un châssis et une tuyauterie d'air modifiés par rapport au modèle PS16. Cependant, il a été rapidement remplacé par le type PS16C, en acier inoxydable, pour éviter les dommages causés par le sel et la poussière.

Les bogies sont du type DT21B, qui est le même que la série 101, pour les motrices, et du type TR64, qui est basé sur le DT21B avec une forme du châssis de bogie modifiée pour s'adapter au véhicule. La série 415-1500 utilise un bogie sans traversin, similaires à la série 211. Les motrices sont équipées du DT50C^[Quoi ?], les remorques sont équipées du TR235C^[Quoi ?], et le premier^[Quoi ?] est équipé d'un frein à bande de roulement et le second est équipé d'un frein à disque.

Les motrices adoptent le système d'unités MM' avec un ensemble de deux motrices indissociables. La voiture M a les équipements tels que le contrôleur principal, la résistance principale et le moteur-générateur (MG) sous le plancher, et la voiture M' a des équipements tels que le pantographe, le commutateur AC/DC, le disjoncteur AC sur le toit, et le transformateur principal sous le plancher. La M' possède aussi un redresseur principal, une batterie d'accumulateurs et un convertisseur AC/DC. Cela permet de dispatcher le poids sur deux voitures plutôt que de tout concentrer sur une seule, ce qui aurait alourdi considérablement la voiture et nécessité un renforcement de sa structure à une époque ou la miniaturisation n'est pas à l'ordre du jour. L'air de refroidissement du moteur principal est aspiré par un conduit provenant d'une entrée installée à l'extrémité de la carrosserie du véhicule.

La série 401 est équipée d'un transformateur principal de type TM2^[Quoi ?], la série 421 est équipée d'un type TM3^[Quoi ?], la série 403 est équipée d'un type TM9^[Quoi ?], la série 423 est équipée d'un type TM10^[Quoi ?] et la série 415 est équipée d'un type TM14^[Quoi ?] ou TM20. Le refroidissement se fait par une méthode de refroidissement par air refroidissant une huile. Les types TM2 et TM3 utilisaient une huile isolante ininflammable contenant principalement des polychlorobiphényles (PCB) mais, comme la pollution environnementale causée par les PCB est devenue un problème, l'huile de silicone a été utilisée dans le type TM20.

Le redresseur principal est un type de pont monophasé redresseur double alternance qui utilise un commutateur en silicium. La série 401 est équipée des types RS1 et RS2^[Quoi ?], la série 423 est équipée des types RS3 et RS4^[Quoi ?], et la série 415 est équipée du type RS22A^[Quoi ?]. Le refroidissement était autrefois^[Quand ?] par air forcé utilisant un ventilateur électrique, mais pour les séries 415-500/700/1500, elle a été remplacée par le type RS49, qui utilise le vent relatif pour refroidir naturellement.

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La série 401 a été équipée en système de contrôle pour courant alternatif (et continu) pour circuler entre Toride et Katsuta sur la Ligne Jōban en juin 1961 (courant continu entre Tokyo Ueno et Toride). La série 421 a été équipée en courant continu pour la section entre Ogori (actuellement Shin - Yamaguchi) et Shimonoseki sur la ligne principale Sanyō sur l'île de Honshū, et en courant alternatif pour la section entre Mojiko et Kurume sur la ligne principale Kagoshima sur l'ile de Kyūshū . Chacune des séries a eu précédemment une formation prototype de pré-production fabriquée en 1960 pour les tests d'équipements. En 1966, un total de 100 voitures de la série 401 (25 trains de 4 voitures) et 92 voitures de la série 421 (23 trains de 4 voitures) ont été fabriquées.

L'électrification de la ligne Joban n'étant pas terminée au moment des livraisons, la série 401 a été temporairement placée dans le dépôt d'Utsunomiya et des essais ont été effectués sur la ligne principale Tōhoku. Une fois les tests d'équipement d'électrification terminés, elles ont été transférées au district ferroviaire de Matsudo (actuellement^[Quand ?] le centre du matériel roulant de Matsudo), où il a effectué divers tests sur la ligne Jōban, et juste avant le début des opérations commerciales, il a été transféré au district ferroviaire de Katsuta (actuellement^[Quand ?] le centre du matériel roulant de Katsuta).

La série 421 a été initialement placée dans le district ferroviaire de Minami-Fukuoka mais le premier essai de circulation a été effectué sur la ligne principale Hokuriku, qui avait déjà été électrifiée en courant alternatif 20 kV/60 Hz. Divers tests ont ensuite été effectués à Kyushu, où sont alors exploitées des locomotives à vapeur type C/D^[Quoi ?], C62 ou D51 par exemple, ce qui devait jurer en termes de progrès^{[réf. souhaitée]}. Cependant, après le début de l'exploitation commerciale, une série d'incidents se sont produits avec des isolateurs en raison de la contamination causée par le sel et la poussière de l'eau de mer qui adhéraient aux trains alors qu'ils traversaient le tunnel de Kanmon et le long de la côte, de sorte que certains trains ont été forcés à fonctionner tractés par des locomotives.

En 1962, il^[Qui ?] reçoit le 2^e Laurel Award de la Railway Friends Association.

La motrice Moha 401 (M) est une motrice intermédiaire^[Quoi ?]. En plus du contrôleur principal, elle est équipée d'une résistance principale, d'un shunt inductif et d'un moteur-générateur (convertisseur statique) d'une capacité de 20 kVA et d'une tension de sortie AC monophasée de 100 V. La dernière produite, la MoHa 401-26, est une voiture modifiée du type Moha 403.

La motrice Moha 400 (M') est une motrice intermédiaire dotée d'équipements à courant alternatif tels qu'un transformateur principal et un redresseur principal, en plus d'un pantographe. La zone de montage du pantographe a une structure de toit basse pour assurer l'isolation.

Les remorques Kuha 401 sont des remorques avec cabine et toilettes. Elles sont équipées d'un compresseur d'air (CP) en raison du manque de place sous le plancher des motrices. Les premières voitures produites en série, 1 à 22, avaient une structure de cabine basse (avec grandes vitres de cabine de conduite « Big Window »). Initialement, ces 22 voitures n'étaient pas équipées de détecteurs de tension de ligne aérienne. De tels détecteurs ont été installés lors de la deuxième modification pendant la production en série, qui est intervenue à partir de la 23^e produite. La position de la cabine de conduite a été relevée au même moment.

• 
  MoHa 401-9 motrice M (9^e formation produite)
• 
  MoHa 400-9 motrice M' (9^e formation produite)
• 
  KuHa 401-17 remorque d'extrémité Tc (17^e formation produite)

Les équipements sont placés de manière identique à la série 401:

• Moha 421 (M) ;
• Moha 420 (M') ;
• Kuha 421 (Tc et Tc').

Une partie de la production a les fenêtres et la cabine de conduite basse, et les dernières sont a cabine de conduite haute.

Lors de l'ouverture du Shinkansen en 1961, les trains express limités de série 151 abandonnent la ligne principale Tōkaidō qui ne conservera que du trafic local ou express, pour être sur la ligne principale Sanyō entre Osaka et Hakata (Kyūshū). Or cette ligne, à la sortie du tunnel de Kanmon, passe en alternatif 20 kV 60 hZ et les séries 151 sont exclusivement à courant continu. Étant donné que ce devait être une situation temporaire^{[pourquoi ?]} (car entre temps^[Quand ?] il fallait tracter le train par deux locomotives différentes) on^[Qui ?] décide d'installer une motrice M' de série 421 dans la formation de la série 151, puisqu'elle a les redresseurs pour circuler sous courant alternatif. Cette composition mixte permet, jusqu'en 1965, de faire circuler les séries 151 jusqu'à Kyushu grâce a la commutation de la Saya 420. À partir de cette année-là, un matériel bicourant, la série 481 entre en opération, permettant de réformer les séries 151. Les Saya sont rénovées et injectées dans des formations 421 neuves construites par Hitachi (les seules construites par Hitachi).

• 
  Cabine de conduite basse série 421
• 
  Cabine de conduite haute série 421

Huit des formations produites de la série 401 ont été démolies le 30 novembre 1978. La mise au rebut a continué en 1981. Cette réforme est due au fait que la ligne Jōban utilise désormais des trains à 7 voitures pour la formation de base au lieu de 4^{[Note 10]}. Cela oblige à modifier les formations de série 401 en les reconfigurant. Au moment de la privatisation (1987), seules 14 voitures (2 formations) ont été hérités par JR East. Ce groupe a été remplacé par les séries 415-0 et 415-1500, et toutes les voitures ont été démolies en 1991 (année 3 de l'ère Heisei).

La mise au rebut des voitures produites en série a commencé en 1986 (année 61 de l'ère Showa). Le matériel roulant hérité par JR Kyushu au moment de la privatisation était constitué de sept formations de quatre voitures, totalisant 28 voitures. Toutes les voitures de ce groupe ont été équipées de la climatisation. Elles ont été remplacées par les séries 811 et 813 et toutes les voitures ont été démolies de 1993 à 1996 (années 5 à 8 de l'ère Heisei).

Les bogies surbaissés des types Kuha 401 et 421 n'ont pas été hérités par JR et ont tous été mis au rebut en 1987 (année 62 de l'ère Showa).

Pour les séries 403 et 423, la puissance nominale du moteur principal a été modifiée, passant des 100 kW de la série MT46 installée dans les séries 401 et 421, à la série MT54, qui a une puissance améliorée de 120 kW. La série 403 est compatible avec le courant alternatif 50 Hz et a été affectée aux lignes Joban et Mito. La série 423 prend en charge le courant alternatif de 60 Hz et a été affectée à Minami Fukuoka dans le cadre de l'extension de l'électrification de la gare de Kumamoto sur la ligne principale de Kagoshima.

Par conséquent, la carrosserie et l'équipement intérieur de la voiture sont les mêmes que ceux des séries 401 et 421. Pour les unités MM', la série 403 est devenue le type Moha 403/402 et la série 423 est devenue le type Moha 423/422. Les remorques avec cabine restent les types Kuha 401 et 421 mentionnés ci-dessus. Dans le même temps, les modifications de conception suivantes ont été mises en œuvre :

• la ventilation du toit du côté conducteur a été remplacée par un type de caisson ;
• la capacité du contrôleur principal et de la résistance principale est augmentée en raison de l'augmentation de la puissance du moteur principal ;
• la disposition des équipements a été modifiée en intégrant le transformateur principal et le réacteur de lissage principal ;
• la disposition des équipements périphériques du pantographe sur le toit est la même que celle des séries 455 et 475.

Comme les séries 401 et 421, elle^[Qui ?] était composée de quatre voitures (2M2T). Au total, 80 voitures de la série 403 et 30 voitures de la série 423 ont été fabriquées entre 1965 et 1968. Les améliorations suivantes ont été apportées à la 20^e formation de la série 403 et aux 29^e et 30^e formations de la série 423, et ont constitué les derniers ajouts :

• le ventilateur de toit passe d'un type globe à un type push-in ;
• la poignée du siège est modifiée ;
• la porte d'accès intérieur a la cabine est en acier inoxydable.

• 
  Série 403 sur la ligne Joban
• 
  Moha 402-20 est la seule motrice de la série 403 équipée d'un ventilateur push-in.

Les Kuha d'extrémité sont numérotées 401 et 421 comme pour les séries précédentes. Pour les motrices, les compositions sont :

• Pour la série 403 :
  • Moha 403 (M),
  • Moha 402 (M') ;
• Pour la série 423 :
  • Moha 423 (M),
  • Moha 422 (M').

Toutes les voitures, à l'exception de trois voitures démolies en raison d'un accident, ont été hérités par JR East et JR Kyushu.

De 1990 à 1992, certaines des voitures de la série 403 qui n'avaient pas été modifiées avec la climatisation auparavant ont été remplacées par les séries 415 et 415-1500. De plus, en 1997, 13 voitures ont été démolies avec l'introduction des voitures de la série E501. Après cela, il n'y a eu aucune réforme pendant un certain temps, puis la démolition a repris en juillet 2005 avec l'introduction de la série E531 et, le 18 mars 2007, elle^[Qui ?] a été retirée de l'exploitation en raison de la révision du calendrier^{[Note 11]}. Toutes les voitures restantes ont été démolies en 2008.

La série 423 a commencé à être mise au rebut en 1996 (année 8 de l'ère Heisei) en raison de l'expansion de la série 813 et toutes les voitures ont été mises au rebut en 2001 (Heisei 13).

La cabine du conducteur du Fo49^[Quoi ?] Kuha 421-97 (série 423) est conservée à Nōgata par le Kisha Club, une organisation de préservation des véhicules. C'est la seule voiture conservée de ce type^{[réf. nécessaire]}.

La production de la série 415 a commencé en 1971 (Showa 46). Le transformateur principal, de type TM14^[Quoi ?], prend en charge les fréquences commerciales de 50 Hz et 60 Hz, ainsi que trois sources d'alimentation, dont l'alimentation en courant continu. Il s'agit d'un modèle qui unifie les séries 401 et 403, qui ne prennent en charge que le courant alternatif 50 Hz, et les séries 421 et 423, qui ne prennent en charge que le courant alternatif 60 Hz. En 1991, 488 wagons avaient été fabriqués, dont 347 en acier et 141 en acier inoxydable.

L'unité MM'^{[Note 12]} était divisée en types 415 et 414.

Dans la numérotation des éléments des caisses, la série « -0 » sera attribuée aux motrices MM' (Moha) et la série « -300 » aux remorques avec cabine (Kuha), qui ont les toilettes et le compresseur. Au total, 77 voitures ont été fabriquées, dont 38 motrices type MM' et 39 voitures de type Kuha 411. Dix trains de 4 voitures ont été déployés dans la zone ferroviaire de Katsuta, neuf trains de 4 voitures dans la zone ferroviaire Minami-Fukuoka, et une voiture (unique) de type Kuha 411 pour remplacer un wagon mis au rebut en raison d'un accident. Ce groupe est classé dans les deux types suivants.^[pas clair]

• 1971 (Showa 46) Groupe de fabrication de véhicules Tokyu
  • La carrosserie de la voiture est basée sur la série 403, elle n'est pas climatisée au moment de l'achèvement.
  • La capacité du convertisseur statique installé sous la Moha 415 est la même qu'auparavant, 20 kVA, mais la tension de sortie est passée de 100 V AC monophasé à 440 V AC triphasé.
  • La climatisation sera installée en 1977.

• Groupe manufacturier depuis 1974
  • Équipé d'un système de climatisation centrale de type AU75^[Quoi ?], éliminant les ventilateurs de plafond. Le ventilateur en forme de caisson sur le toit de la cabine de conduite a été supprimé car le conduit d'air froid du système de climatisation passait par la cabine du conducteur.
  • Les matériaux de revêtement de sol sont ignifuges et la tuyauterie sous le sol est canalisée, pour la prévention des incendies.
  • Les fenêtres à guillotine sont installées sur les fenêtres latérales pour empêcher les courants d'air et faciliter la maniabilité.
  • Sièges longitudinaux sont améliorés.
  • Le transformateur principal est remplacé par le type TM20^[Quoi ?], qui utilise de l'huile de silicone au lieu de l'huile de PCB pour l'huile de refroidissement (huile isolante) comme mesure de prévention de la pollution.
  • Un coupleur de type KE5 est ajouté pour l'alimentation CA triphasée pour le refroidissement.
  • Un dispositif de détection de la charge ajuste la force de freinage.

Le Kuha 411-335, fabriqué seul en 1975^[pas clair], a été fabriqué pour remplacer le Kuha 421-43, qui a été mis au rebut en raison d'un déraillement et d'un renversement. Pour cette raison, il n'était pas équipé d'un système de climatisation lorsqu'il a été achevé. Plus tard, en 1983, il fut climatisé avec Moha 423, 422-2 et Kuha 421-44, de la même formation. Il était équipé d'un grand ventilateur en forme de caisson au-dessus de la cabine, unique parmi les véhicules climatisés de la série, et d'un type AU75E avec ouverture extérieure en acier inoxydable. En 13 de l'ère Heisei (2001 dans le calendrier grégorien), parallèlement à l'abolition complète de la série 423, cette voiture a également été radiée du registre, ce qui en fait la première voiture appartenant à la série 415 à être mise au rebut.

En 13 de l'ère Heisei (2001 dans le calendrier grégorien), la formation K510 a été restaurée dans son ancienne peinture pour commémorer le 40^e anniversaire de l’électrification de la ligne Joban. La formation K510 a ensuite retrouvé sa livrée habituelle. Une partie des formations affectées au centre de véhicules de Katsuta (qui est lié a la ligne Joban près de Tokyo) fut envoyée au district de véhicules de Minami Fukuoka (centre de véhicules général de Kokura).

Les voitures restantes de JR East seront complètement radiées en les remplaçant par la série E531. De plus, les véhicules à sièges semi-transversaux de JR Kyushu ont été temporairement évacués vers Oita, Kagoshima et d'autres endroits. En 2010, les formations Fo2 et Fo3 ont été transférées du dépôt général de matériel roulant de Kagoshima à l'usine de Kokura (actuellement le centre général de matériel roulant de Kokura). Le 27 août 2014, la dernière formation Fj-7 restante a été envoyée au Centre général des véhicules de Kokura^[2]. En novembre de la même année, la mise au rebut des voitures avait pris fin. Cependant, jusqu'en 2013, le Kuha 411-325 de la formation Fo3 a été repeint en bleu monochrome. Renommé « Train des compétences en matière de sécurité », il est utilisé pour la formation au Centre général des véhicules de Kokura.

La série 100/200 est fabriquée à partir de 1978. Elle comprend 28 unités MM' (56 voitures, 52 voitures Kuha 411 et 4 voitures Saha 411, pour un total de 112 voitures. Le siège transversal pour quatre personnes, étroit, avait mauvaise réputation^[Quand ?] ; c'est pourquoi la largeur du siège a été augmentée de 930 mm à 1 040 mm et l'espacement a été augmenté de 1 420 mm à 1 490 mm, ce qui le rend similaire aux véhicules express conventionnels. L'espacement des sièges est amélioré. La principale caractéristique de ce modèle est que la disposition des fenêtres a été modifiée.

La structure de la carrosserie est fondamentalement la même que celle des séries 113-2000 et 115-1000 fabriquées en même temps. Il^[Qui ?] est équipé d'un compresseur et d'un convertisseur statique d'une capacité de 160 kVA. À l’intérieur de la voiture, les tiges du porte-bagages et les supports de sièges sont en acier inoxydable et ne sont pas peints. La position de montage du ventilateur au centre du véhicule a été éloignée du système de climatisation. Les électrovannes et les équipements de freinage installés sous le plancher sont intégrés dans une unité. La forme de la fenêtre lumineuse des toilettes est une unité FRP^[Quoi ?] du même type que celle du véhicule express. Les dernières voitures supplémentaires ont été fabriquées en 1984 dans les usines Kasado d'Hitachi. Le groupe envisage de convertir certaines rames de la ligne Joban à 7 voitures et à l'avenir à 15 voitures. Dès le début, la ligne Joban a été complétée par une nouvelle peinture. De plus, le ventilateur enfichable sur le toit, le couvercle du climatiseur et les panneaux décoratifs intérieurs sont les mêmes que ceux de la série 415-500. Le ventilateur push-in est en FRP. La couleur intérieure du train est crème et la couleur moquette des sièges en tissu a été changée en une couleur marron terreux similaire à celle des trains originaux de la série 713.

Le type Saha 411 (remorque intermédiaire) a été fabriqué pour convertir une partie des formations de base de la ligne Joban en trains de 7 wagons^{[Note 13]}]Elles seront introduites en 1985,

De 2007 à 2009, les voitures JR East ont été complètement supprimées. Pour les trains JR Kyushu, la formation Fo104 a été interrompue de janvier à mars 2021^[3]. En avril 2021, un total de 72 wagons répartis en 18 formations de 4 wagons étaient encore actives, et toutes les formations étaient situées au centre du matériel roulant d'Oita de la division ferroviaire d'Oita. Parmi les voitures appartenant au centre automobile d'Oita, 12 qui ont été transférées du centre de Kokura ont été modifiées pour avoir des sièges longitudinaux.

D'août à septembre 2022, les formations Fo109 et Fo125 ont été interrompues^[4] , et l'exploitation régulière des séries 415-100/200 a pris fin avec la révision des horaires le 22 septembre 2022. La formation Fo107 a été démolie en octobre 2022^[5]. Au 1^er avril 2023, un total de 60 wagons dans des configurations de 15 trains de 4 wagons se trouvaient au centre du matériel roulant d'Oita de la division ferroviaire d'Oita. Les destinations d'évacuation étaient Fo105 à Araki, Fo106, 108, 110, 111 et 126 à Kumamoto, Fo117, 118 et 122 à Moji, Fo112 et 119 à Mojiko, Fo103 et 123 à Yanagigaura, et Fo120 et 124 à Tsukumi.^[pas clair]

Série fabriquée en 1982 dans le but de remplacer les premières voitures vieillissantes de la série 401 et de réduire les surcharges sur la ligne Joban, la série 500/600 est un groupe de 96 voitures à sièges longitudinaux formées en 24 trains de 4 wagons, tous neufs et placés dans le dépôt de Katsuta. Des toilettes sont installées dans les voitures paires de type Kuha 411. Du côté opposé au toilettes, des sièges transversaux sont installés.

Le design extérieur de la cabine du conducteur, la disposition des fenêtres, la disposition des portes, etc. sont les mêmes que dans la série 415-100/200 mais la capacité en passagers est augmentée de 20 % grâce à l'utilisation de sièges longitudinaux. Le matériau de la toiture est remplacé par un matériau à base de résine de polyuréthane, passant à une toile de toiture isolante, afin de prévenir la détérioration de la carrosserie du véhicule au fil du temps. Pour éviter la corrosion, de l'acier inoxydable est utilisé sur environ 400 mm de la partie inférieure du panneau extérieur. De plus, les portes de la cabine sont soudées en continu et le ventilateur de toit est remplacé par un type de caisson en FRP^[Quoi ?]. L'intérieur est basé sur les couleurs chaudes de la série 201, qui avait été produite à l'époque, avec des panneaux décoratifs de couleur crème et des moquettes de siège marron argileux. Une cloison de séparation a été installée au bord des sièges.

Le siège longitudinal a une hauteur d'assise de 400 mm et une profondeur de 600 mm. De plus, comme la seule section non-fumeur se trouvait initialement entre Ueno et Tsuchiura, des cendriers étaient installés sous les vitres des portes et les pignons de chaque véhicule.

Le bogie est le même que le modèle précédent mais la charge a augmenté en raison de l'augmentation de la capacité de passagers, de sorte que les ressorts d'arbre ont été modifiées. L'équipement et la disposition électriques suivent ceux de la série 415-100 et, dans la perspective d'égaliser les poids des motrices, la batterie de stockage et l'équipement associé ont été transférés sur le Moha 415. En effet, le poids du véhicule du type Moha 414 à pleine capacité dépasse 52 t (charge par essieu 13 t), soit 1 t de moins que celui de la série 415-100. En plus d'utiliser de l'acier inoxydable pour le bas de la carrosserie afin de prévenir la corrosion, plusieurs modifications de conception ont été apportées :

• la hauteur de plancher est portée à 1 200 mm, la même que celle des trains de banlieue comme la série 201 ;
• il existe également des différences dans les pièces du moteur des portes selon la date de fabrication, et certaines voitures JR East ont des sièges baquets et des sièges plus hauts.

En mars 1986 (année 61 de l'ère Showa), pendant l'ère JNR, 5 rames (K73-K77) sont transférées à Kyūshū pour remplacer les rames de la série 421, très fatiguées. Après cela, JR Kyushu en hérite ponctuellement. Elles serviront à remplacer les plus anciennes séries 415-0 et -100, déjà âgées et entrainées vers la réforme^[6].

En mars 2016 (année 28 de l'ère Heisei), une formation est de nouveau transférée au Centre du matériel roulant de Kagoshima^[7]. En mars 2022, une formation est transférée au Oita Rolling Stock Center. Kagoshima^[8] et Oita^[9] ont annoncé que le service des trains anciens en acier, dont les wagons des séries -500 et -600, prendrait fin avec la révision des horaires le 23 septembre 2022.

Au 1^er avril 2023, il y avait 20 voitures dans 5 formations de FK 513-517 au centre de véhicules de Kagoshima^[10] et 4 voitures dans 1 formation au centre de véhicules d'Oita.

De 1984 à 1985, un total de 62 voitures, dont 23 ensembles d'unités MM' (46 voitures) et 16 voitures d'accompagnement, ont été fabriquées par Kasado Works d'Hitachi, Ltd. et Nippon Sharyo/ Tokyu Sharyo. Toutes les voitures ont été nouvellement construites et placées dans le quartier ferroviaire de Katsuta pour la ligne Joban. En raison de certaines modifications de conception depuis la série 100, ce groupe a été classé comme une nouvelle série. Afin d'augmenter la capacité de transport de la ligne Joban, et en prévision de l'exposition scientifique de Tsukuba organisée en 1985, certains des trains de quatre voitures constitués d'autres séries ont été convertis en sept voitures.

Lors des essais officiels au moment de l'inauguration, y compris la série 500^[pas clair], les voitures fabriquées par Hitachi ont roulé dans la région de Kyushu et les voitures fabriquées Nippon Sharyo ont roulé sur la ligne principale d'Hokuriku. La peinture est crème n^o 10 et la ceinture, bleue n^o 20. L'intérieur est celui d'une voiture à sièges transversaux avec sièges longitudinaux aux extrémités. La hauteur du plancher est de 1 200 mm, la même que celle de la série -500, et le plafond est plat, similaire à celui de la série 201. La couleur intérieure est basée sur le blanc et crème. Le redresseur principal a été remplacé par un type RS49 à refroidissement naturel qui utilise le vent relatif.

L'équipement électrique installé et la disposition suivent ceux de la série -100 mais, contrairement à la série -500, l'accumulateur et ses équipements associés sont montés sur le type Moha 414. Le type Saha 411 est équipé d'un moteur-générateur (MG) et d'un compresseur d'air électrique (CP). En raison de la révision des horaires du 18 mars 2007, les opérations commerciales régulières ont pris fin et le train a été retiré de l'exploitation. Toutes les voitures ont été démolies en juillet 2008.

La série 1500/1600 est un modèle fortement différent visuellement, avec une carrosserie légère en acier inoxydable qui a été fabriquée en 1986, juste avant la privatisation de JNR. Esthétiquement et techniquement, elle est issue de la série 211. Les formations de cette série seront affectées aux lignes Jōban et Mito essentiellement. Certaines seront affectées à Kyushu.

• La carrosserie a une structure légère en acier inoxydable similaire^[Quoi ?]. La partie avant est en produit moulé FRP^[Quoi ?].
• L'extérieur est similaire à celui de la série 211, à ceci près qe le train n'est pas équipé d'un coupleur électrique mais d'un attelage et de câbles de raccordement^{[Note 14]}. La girouette frontale a une dimension verticale est plus petite. La jupe avant est différente de celle des séries 211.
• La largeur de la carrosserie a été augmentée de 2 900 mm à 2 950 mm et la hauteur du plancher est de 1 180 mm, la même que pour la série 211^[11].

• Les bogies, de types DT50C (véhicule électrique) et TR235C (véhicule remorque), ont une structure sans traversin et utilisent un ressort pneumatique à diaphragme pour le coussin d'air.
• La forme de la roue a été modifiée en une bande de roulement arquée pour améliorer les performances de course lors du passage dans les courbes.

• Compte tenu du fonctionnement mixte avec les trains anciens en acier, cet équipement est basé sur les séries 415-500 et 700 mais, afin de supprimer la différence de force d'accélération et de décélération, qui est puissante en raison de la réduction de poids (environ 7,0 t par wagon), et de maintenir l'alignement, le moteur électrique principal est réglé sur une valeur limite de courant faible.
• Compte tenu de la carrosserie en acier inoxydable, la position du montage du transformateur principal du type Moha 414 a été déplacée vers l'arrière^[12].
• Le compresseur a un moteur à induction triphasé (remplacé son moteur électrique).

• La structure de la cabine est fondamentalement la même que pour la série 211. Cependant, aucun ventilateur à flux transversal (type reindelier) n'a été installé.
• Les sièges sont des sièges longitudinaux sauf pour la zone face aux toilettes.
• Autres détails de conception ou de placement des dispositifs d'annonces sonores.^[Quoi ?]

La série 415-1600 se démarque de la 415-1500 par d'autres modifications légères liés aux haut-parleurs, cloison de cabine de conduite et marquage d'entreprise sur le train. Cette série sera majoritairement affectée a Kyushu pour remplacer les séries 403, 423 et 415 les plus anciennes.

Série 415-1500
	← Ueno/Oyama (Nagasaki/Haki) （Port Moji/Shimonoseki) Iwaki →
Formation	Kuha 411-1600	Moha 414-1500	Moha 415-1500	Kuha 411-1500
Capacité (places assises)	132（55）	150（62）	156（64）	142（58）
Poids	33,7 t	37,3 t	34,6 t	26,0 t

Il s'agit d'une remorque intermédiaire Saha construite isolément. En 1986, lorsque certains trains de 7 voitures affiliés à la ligne Joban ont été réorganisés en trains de 4 voitures, un train de 7 voitures a été maintenu etune voiture centrale a été détournée^[Où ?]. Un véhicule de remplacement était nécessaire, et il s'agissait d'une remorque centrale équipé des compresseur et convertisseur statique, le seul fabriqué par Nippon Sharyo avec des sièges transversaux. Outre le fait que la disposition des sièges est différente de celle du Saha 411-1601, qui sera décrite plus loin, la seule différence d'apparence réside dans la présence ou l'absence de supports de sabots. Elle fut attachée avec 3 formations différentes des séries 415-200/700 et 600 durant sa carrière. Cette voiture est devenue inutile en raison du raccourcissement de la section de service de la ligne Joban en 2007 et a été retirée du service.

Au moment de la privatisation, Les séries 415 furent toutes héritées par JR East et JR Kyushu. De plus, en 1991, JR East avait augmenté le nombre de formations à 4 voitures avec 13 trains.

Il y eut encore des modifications légères lors de la production de ces derniers trains, sur les cabines de conduite, la sonorisation, la climatisation et les équipements de puissance électrique^[13]

Le lot de production finale a été complété avec la configuration fixe irrégulière de 8 voitures incorporant le prototype de voiture à deux étages Kuha 415-1901 pour améliorer les possibilités de sièges sur la ligne Joban.

Le Kuha 415-1901 avait une capacité de 156 personnes. Les sièges pouvant accueillir 116 personnes comprenaient des sièges longitudinaux près de la porte passager, une disposition 2+2 au premier étage et à l'arrière du véhicule, et une disposition 2+3 sièges croisés au deuxième étage. Une seule voiture a été fabriquée, à titre expérimental, par Nippon Sharyo, en 1991. Elle était équipée de deux unités de climatisation distribuées AU714. Le bogie était d'un modèle unique, du type TR235H. Contrairement aux autres^[Quoi ?], il n'y avait que deux portes passagers de chaque côté, ce qui augmentait le temps nécessaire pour monter et descendre aux heures de pointe. Le service rapide de banlieue était limité aux heures de descente du matin après l'heure de pointe et aux heures de montée du soir avant l'heure de pointe. L'unique voiture fabriquée a été abandonnée en 2006 mais les résultats de son exploitation se sont reflétés dans la conception de la série 215. Après la réforme du 9 juillet 2005, la voiture a été conservée au centre automobile de Katsuta, puis envoyée au centre général des véhicules de Koriyama le 10 mars 2006 et mise au rebut le lendemain. Elle fut démolie du 12 au 14 juin de la même année.

En 2023 (année 5 de l'ère Reiwa^[14]), seules les séries 415-1500/1600 existaient encore, à Kyushu, pour les services « Direct Rapid » (semi-directs) sur les lignes de Kitakyūshū à Kagoshima. Elles étaient cantonnées à Kyushu du fait qu'elles auraient été « verrouillées » sur courant alternatif (malgré leur conception bicourante), le tunnel de Kanmon, seule sortie vers Honshū, étant sous courant continu.

Toutes les autres séries 415 ont été ferraillées et détruites.

Début 2024, en raison du changement des horaires de mars, les séries 415-1500 sont utilisés quasi exclusivement entre Kokura et Shimonoseki via le tunnel de Kanmon. Elles sont de nouveau bi-courantes et fonctionnent en US^[Quoi ?] à 4 voitures et UM2^[Quoi ?] à 8 voitures en heure de pointe.

En modélisme ferroviaire, les séries 415 sont proposées à l'échelle N par les constructeurs japonais TOMIX, Kato et MicroAce, sous les couleurs des lignes Joban et Kyushu.