2024年夏の新潟旅行 その19 新潟支社内で活躍するローカル列車 電気式気動車編 GV-E400系 part1 GV-E400形

新潟地区では非電化の磐越西線、米坂線や羽越本線の村上駅を境とするDC-AC(50Hz)接続区間運転用に国鉄時代から承継したキハ40系、キハE120形、キハ110系気動車などが使用されてきましたが、老朽化したキハ40系の置き換え用として2019年から投入されたのがGV-E400系電気式気動車です。

GV-E400系はディーゼルエンジンで発電機を回し、発電された三相交流を一旦、PWM（パルス幅変調方式）コンバーターで直流化し、VVVFインバータ、三相誘導電動機を駆動する方式です。いうなればVVVF制御方式の直流電車にディーゼルエンジンと交流発電機とPWMコンバータを追加した方式です。バッテリーはエンジン起動用でバッテリーの電源で発電機を起動用モーターとして運転し、機関が自立回転するまでサポートします（機関始動モード）。機関が安定起動し、発電機が三相交流の発電を安定的に出力するようになったら、主回路と補助電源回路に分配します（定電圧制御モード）。抑速ブレーキ時には主電動機の回生ブレーキで発生した電力を補助回路機器の電力と発電機をエンジン・排気ブレーキモードで電動機として回転させることで消費させます（抑速制御モード）。
キハE200形やHB-E300系のような走行用バッテリーを搭載したシリーズハイブリッド方式とならなかったのはイニシャルコストが高くなること、バッテリー搭載による重量の増加、メンテナンスが必要となる点を考慮したためと推察されています。

主要諸元

最高速度 100 km/h
起動加速度 2.3 km/h/sまたは1.8 km/h/s
減速度（常用） 3.5 km/h/s
減速度（非常） 3.5 km/h/s
車両定員 99（座席36）（GV-E400）111（座席40）（GV-E401）121（座席51）（GV-E402）
自重 42.2t（GV-E400）40.3t（GV-E401）39.7t（GV-E402）
車体長 20,000 mm
車体幅 2,800 mm
車体高 3,640 mm
車体 軽量ステンレス(efACE)
台車 軸梁式ボルスタレス台車 DT87（動台車）TR270（従台車）
機関 DMF15HZD-G形直噴式直列6気筒ディーゼルエンジン（小松製作所製）
燃料搭載量：800 L
機関出力 450PS/2000rpm
主電動機 かご形三相誘導電動機 MT81
主電動機出力 105kw
歯車比 7.07
制御方式 コンバータ+VVVFインバータ制御（三菱電機製）
制御装置 CI 27形主変換装置
制動装置 電気指令空気ブレーキ 抑速ブレーキ 機関・排気ブレーキ 直通予備ブレーキ 耐雪ブレーキ 回生ブレーキ
保安装置 ATS-P・ATS-Ps EB装置 列車防護無線装置

エンジンは小松製作所燃料直接噴射式のDMF15HZD-G形（定格出力331kW≒450PS/2000rpm、総排気量15.24リットル、4サイクル直列6気筒横形、ターボチャージャー・アフタークーラー付き）で電気系は三菱電機製CI 27主変換装置として、補助電源はSIVにて出力63kVAの三相交流440Vと出力7kVAの単相交流100Vを得ています。2018年から2021年にかけ、川崎重工業が製造を担当し、2019年8月19日から運用に入りました。
両運転台タイプのGV-E400形、片運転台タイプ2両連結のGV-E401＋E402形の3形式からなり、GV-E400形は19両、GV-E401+E402形は22編成が製造されており、GV-E400　１～８、GV-E401＋E402　１～16が新潟車両センター、GV-E400　9～19、GV-E401＋E402　17～22が秋田総合車両センターに配置されています。尚、キハE120形は2008年から新津運輸区に配置されていましたが、2020年3月に只見線用として郡山総合車両センター会津若松派出に転出しました。

2024/8/19　越後石山　GV-E400-2

2024/8/19　新潟　GV-E400-2

2024/8/19　新潟　GV-E400-7

両運転台のGV-E400形は2両編成のGV-E401,E402形と併結し、3連、4連といった編成で活躍しています。

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