出典 精選版 日本国語大辞典精選版 日本国語大辞典について 情報
利用客や荷物を乗せて自走する鉄道の電気車。数両ないし十数両を編成して総括制御する電車列車も電車とよぶが、この場合には編成中に駆動用電動機をもたない付随車や制御車も含む。電車の車両のうち、駆動用電動機を備えたものを電動車という。
［西尾源太郎・佐藤芳彦］
車体・台車・動力伝達装置・ブレーキ装置などの機械部分と、主電動機・制御装置・集電装置などの電気部分で構成される。基本的には電気機関車と同じであるが、床上の車体部分は乗客・荷物・乗務員用にあて、駆動や制御用の機器はほとんど車両の床下に設置する構造になっている。
集電電流は、ほとんどの私鉄とJRの都市域は1500ボルト直流、第三軌条集電（線路に沿う第三のレールから集電する方式）の地下鉄と私鉄の一部は750ボルト直流（大阪市高速電気軌道、横浜市交通局）または600ボルト直流、JRとつくばエクスプレスには交流と直流があり、交直両用電車が使われることが多い。高圧電線回路を乗客に触れない配線とするのは当然として、低圧・補助回路も絶縁して電線管に入れる配慮も必要である。とくに地下鉄電車は「鉄道に関する技術上の基準を定める省令」（平成13年国土交通省令第151号）に基づいたAA基準規格の材料を車体内装や電気配線に使用し、不燃構造化している。集電を屋根上からパンタグラフなどを通して行う方式の場合、架空電車線が切れて垂れ下がっても電車火災にならないように保護し、避雷装置も設備されている。旅客の快適な乗り心地のためには、動力装置や補助機器からの騒音・振動が伝わってはならない。とくに長距離運転をする特急電車などでは、車体外板と内装化粧板の間、天井、床などを完全な防音・防振構造とする設計が行われる。
制御方式は基本的に電気機関車と同じで、交直流電車も直流回路は直流電車と変わりない。しかし、先頭車の主幹制御器から各電動車の電動機を総括制御するので制御回路が少なくてすむよう自動進段装置を備え、構造も比較的簡単である。また、運転室での速度制御は低電圧回路で切り換え、継電器（リレー）などを介して主電動機の高圧回路を間接制御する。主回路に過大な電流が生じたり、電圧が過度にあがったときには保護用の遮断器が作動する。旅客車としては床が低いほうが乗降に便利で居住性もよいので、床下寸法は低いことが望ましい。したがって電気機器の床下艤装(ぎそう)には各種の配慮を要する。登山電車のような急勾配(こうばい)専用の電車では制御用の抵抗器が大きくなるので、冷却効果も考えて屋上に配置する場合もある。
1990年代からインバーター制御誘導電動機駆動が普及し、列車内の制御および情報伝送もコンピュータを使用した多重伝送が使用されるようになった。また、機器の電子化、情報化に伴い、機器のモニタリングシステムも開発され、故障時の応急処置はもとより、定期検査の一部もモニタリングシステムで行うようになり、保守の省力化と信頼性向上に寄与している。業務用の無線通信設備を利用した旅客用の列車電話も新幹線や私鉄の特急電車に設備されていたが、携帯電話の普及で、その役割を終え、設置数は減少している。
［西尾源太郎・佐藤芳彦］
開発当初の電車は路面軌条の上を1両単独で自走する、出力・速度ともに電気機関車より小規模の車両で、振動・騒音の発生源を床下に装備しているため長距離運転には向かないとされていた。しかし、技術革新の結果、現在の電車の用途は広範囲である。一般鉄道でも、通勤電車、近郊中距離用電車、長距離特急・急行用電車などがある。また、寝台特急用の電車も運行している。軌道・軽鉄道用としては、従来の路面電車から進歩して、高速で乗り心地のよいLRV（Light Rail Vehicle）が世界各国の都市交通に使用されている。地下鉄道もすべてが電車で、ゴムタイヤ車輪の車両もある。モノレールや新交通システム、トロリーバスといわれる無軌条車も電車の一種である。登山用のケーブルカー（鋼索鉄道）やロープウェー（索道）は車両自体に動力を有しないが電気で運転されるので広義の電車と考えられる。磁気浮上や空気浮上のリニアモーター駆動車両も電車の部類に入れるべきであろう。レールと車輪を使うものの、誘導電動機の一次コイルを車両に搭載し、二次導体（回転子）を地上に敷設したリニアモーター地下鉄は、トンネル断面を小さくでき、勾配(こうばい)や曲線半径の制約を緩和できるので、大阪、東京、仙台、福岡および横浜の地下鉄の一部線区に採用されている。ここに使用する車両も電車として分類される。
［西尾源太郎・佐藤芳彦］
電車は1両単独で運転する場合よりも、連結器、連結棒などによって連結した2～十数両の列車として運転することが多い。日本では、線路容量およびターミナルの折り返し設備の不足をカバーして輸送力を増やすため、折り返し運転が容易で加減速度の高い電車列車が、機関車で客・貨車を牽引(けんいん)する列車を圧倒して主流を占めている。長大編成の電車列車は1両当りの車両単価や車両保守費が高くなるが、その不利を圧して電車化が推進されたのは、電車列車の次のような長所によるものである。
(1)動力が各車両に分散しているので軸重が平均化し、軌道の負担荷重が少なくてすみ建設費が経済的である。
(2)動力を分散しているので総出力を無理なく増すことができ、高速・高加速が可能で空転・ブレーキ滑走が少なく、高速列車・通勤列車に適する。
(3)動力軸が多いので電気ブレーキが効率的に使え、電力回生ブレーキの省エネルギー効果が大きい。
(4)輸送量に応じて連結両数を変え、適当な出力規模の列車を編成できる。
(5)列車の一部分が故障しても、その車両を電気的に遮断することによって列車運転の支障を少なくできる。
(6)終端駅での折り返し運転が容易で、列車の運転頻度を高めることができる。
しかし、ヨーロッパやアメリカでは線路の許容軸重も大きく、線路やターミナルの容量に余裕があるので、電車列車を積極的に導入するには至らなかった。むしろ、運転台付客車を先頭に機関車を列車の最後尾とする推進運転のシステムを開発・普及し、日本の長大編成の電車列車と同等以上の輸送力を実現している。なお、ヨーロッパでは、近郊列車や長距離列車については、固定編成式を除いて電動車のみを電車と定義し、付随車や制御車は客車に分類している。このため、電車の保守や運用は、客車とは別に機関車と同じシステムと組織で行われる。日本では、電車の保守や運用は、機関車および客車とは異なった組織で行われるので、電車列車と客車列車の間には車両の互換性がない。
［西尾源太郎・佐藤芳彦］
ドイツのE・W・ジーメンスが1879年のベルリン勧業博覧会に出品した電気機関車が電気車の初めで、2年後にはベルリン郊外のリヒタフェルデ・グロース―リヒタフェル間に、36人乗り第三軌条集電方式の路面電車を運行した。この電車は1890年に架線集電方式に改められ、1967年までベルリン市民の足として利用された。路面電車は当時の都市交通網の馬車鉄道の動力だけの変換で、車両も見たところ乗合馬車そのままであった。電車の発達につれて大型化・高速化が進み、一般鉄道の旅客用に使われるようになる。1890年に開業したロンドンの地下鉄は蒸気機関車牽引式であったが、1896年のハンガリーの首都ブダペストの地下鉄からは電車になった。ブダペストやロンドンでは、地下鉄創設当時から車両を小型にして断面を最小に抑える手法が講じられていた。ニューヨークやシカゴなどアメリカの大都会では1870年代から高架電車が地下鉄に先んじて発達した。しかし、騒音と市街の景観を損なうことで人気を失い、ニューヨークでは全廃され、シカゴにわずかに残っている。ヨーロッパの都市では、国鉄あるいは私鉄の近郊線、公営地下鉄、路面電車およびバスの運輸事業を統合して都市域運輸連合とし、運賃も統一して利用者の便宜を図っているところが多い。
日本では1890年（明治23）東京・上野の第3回内国勧業博覧会でアメリカから購入した電車が運転された。1895年には京都の七条停車場前―伏見油掛(ふしみあぶらかけ)間の営業運転が開始され、続いて名古屋電気鉄道（現、名古屋鉄道）、大師電気鉄道（現、京浜急行電鉄）、小田原電気鉄道（現、箱根登山鉄道）、豊州電気鉄道（現、大分交通）、江之島電気鉄道（現、江ノ島電鉄）などが運転を始め、1903年（明治36）には東京、大阪にも路面電車が登場した。
日露戦争後から第一次世界大戦にかけて、都市人口が増大し都市圏は著しく拡大した。新しく発生した通勤・通学、市内連絡などの需要に応じて、専用の軌道や鉄道を高速で輸送する収容能力の大きい電車が、東京や大阪を中心に国鉄や私鉄で採用されるようになった。東京、大阪、名古屋などで電車専用鉄道の私鉄が相次いで開業し、蒸気鉄道で開業した南海鉄道（現、南海電気鉄道）、東武鉄道、武蔵野鉄道（のちに西武鉄道と合併）、西武鉄道なども電化し、蒸気機関車牽引の客車列車を電車に置き換えた。これらの私鉄は昭和初期から高速電車を運行し、時速120キロメートル運転も行われていた。第二次世界大戦後も、南海電鉄、近畿日本鉄道、名古屋鉄道、小田急電鉄、西武鉄道、東武鉄道および京成電鉄の私鉄各社が、空港連絡も含め主要都市や観光地を結んで、座席指定制の有料特急電車を多頻度で運行している。
1927年（昭和2）東京の上野―浅草間に地下鉄が開業した。地下鉄の建設は、銀座線の上野―渋谷間の延長以後中断するが、第二次世界大戦後の1950年代から全国各主要都市で行われ、路面電車にかわる都市交通の主力となっている。さらに1964年（昭和39）には、最初の実用的モノレールが東京の浜松町―羽田間に開業した。
第二次世界大戦後の復興が一段落した1950年代から、国鉄の幹線電化区間で近・中距離長編成の総括制御式電車列車が、電気機関車牽引の旅客列車にかわって運転されるようになった。1950年3月の湘南電車(しょうなんでんしゃ)、東京―沼津間に始まった電車列車は、高速と折り返し駅での発着が便利で運転頻度の高い特性が高く評価されて、一躍鉄道車両の主流となった。その後、国鉄東海道本線の全線電化が完成すると、1958年11月から東京―大阪―神戸間の電車列車こだま号による特急電車運転が開始され、全国の幹線に普及した。国鉄、私鉄ともに、都市の外延化や観光旅客の増加に対応して、さらに電車網を拡大し、運転間隔短縮、連結両数増加、速度向上および複々線化などによるサービス向上と輸送力増強を推進した。
1964年10月、標準軌間による新幹線電車の東京―新大阪間が最高時速210キロメートルで営業運転を開始した。新幹線の開通は世界的に電車による鉄道高速輸送の見直しを促した。1966年、アメリカのニューヨーク―ワシントン間にステンレス鋼製の電車特急メトロライナーが運転を開始し、ヨーロッパのTEE（国際特急列車網）にスイス製のシザルパンやイタリア製のセテベロなどの流線形電車特急が増加したのもその影響とみられる。ドイツ連邦鉄道（現、ドイツ鉄道）がルフトハンザ・ドイツ航空と連携して運行した国際空港連絡特急（ET403）もその一つであった。フランスやドイツは高速列車として、電車方式ではなく動力集中式を採用しTGV(テージェーベー)、ICE(イーツェーエー)を開発し、運行している。ドイツ鉄道は電車方式のICE3を2000年から運行している。
パワーエレクトロニクスの発達により、1990年代から、電車の駆動用電動機は、抵抗制御の直流直巻電動機(ちょくまきでんどうき)からVVVFインバーター制御の交流誘導電動機にかわった。また、すでに述べたように、レールと車輪を用いたリニアモーター地下鉄も各地で採用されている。磁気浮上・リニアモーター推進式の路線としては、愛知高速交通の東部丘陵線が営業運転を行っている。
［西尾源太郎・佐藤芳彦］
『西尾源太郎編『カラー世界の鉄道』（1975・山と渓谷社）』▽『西尾源太郎、広田尚敬著『カラー日本の鉄道』（1977・山と渓谷社）』▽『佐藤芳彦著『世界の高速鉄道』（1998・グランプリ出版）』▽『佐藤芳彦著『世界の通勤電車ガイド』（2001・成山堂書店）』▽『井上広和、原口隆行著『JR全車両大図鑑』（2000・世界文化社）』
電気車の一種。架空電車線（架線）または第3軌条から電力の供給を受けて自走する鉄道車両で，電動機，制御装置，その他の機器の大部分を床下に収め，車体には旅客や荷物などを載せる設備をもつものをいい，これと常時連結して走る無動力のものも含める。なお，ここで電気車とは，電動機を駆動動力として用いる車両の総称で，電気機関車や広義にはトロリーバス，蓄電池で走る電気自動車も含まれる。また広義に鉄道車両というときには，機械的または磁気的に案内された走行路を走る車両をいうので，ケーブルカーやロープウェー，モノレールの車両をはじめ，最近のいわゆる新交通システムや磁気浮上鉄道用の車両も電車といえる。
実用的な電車の登場は，1881年ドイツのベルリン郊外のリヒテルフェルデ市街鉄道において，約4kmの区間に，E.W.vonジーメンスによる木造の小型電車が運転されたのが最初である。アメリカでも87年にリッチモンドで試運転が行われ，翌年営業を開始，その後，ヨーロッパやアメリカの大都市およびその近郊で馬によらない路面電車および郊外電車を中心に発達していった。ちなみに，地下鉄での電車の使用は，96年のブダペストが最初である。
日本では1890年東京の上野公園で開かれた内国勧業博覧会の会場でアメリカから輸入した2台の小さな電車が走ったのが始まりで，営業用としては95年の京都電気鉄道（のちの京都市電）が最初である。その後都市を中心に私鉄や市による市街電車，郊外電車の運転が広がった。国鉄（現JR）では1906年の中央線御茶ノ水～中野間（1904年から電車運転を行っていた甲武鉄道を買収したもの）が最初で，以後09年の山手線，14年の京浜線と，都市近郊において相次いで電車運転が行われるようになり，電車もしだいに大型化，大出力化された。第2次世界大戦後の50年ころから国鉄の動力近代化の一環として，長大編成による長距離用の電車（湘南形80系）が誕生し，長距離輸送の分野でも客車列車に代わって電車列車が用いられるようになっていった。とくに58年東京～大阪間に運転を開始した特急〈こだま〉用の電車（151系）は，その後の高性能電車の基礎となったものであり，64年の東海道新幹線の成功もこれらの電車の発達に負うところが大きい。開業当初から電車が主体であった私鉄は，現在大都市近郊の通勤電車が大半を占めているが，比較的長距離の区間では，それぞれに特徴ある特急電車などを走らせている会社が多い。
電車は，路面電車のような1両単位のものから中長距離用の十数両の編成のものまで各種の編成がある。編成電車は，何種類かの車両によって構成され，駆動用の主電動機の有無により，電動車と付随車に分けられる。電動車は主電動機を備えている車両で，このうち，運転室のあるものを制御電動車，運転室のないものを中間電動車と呼ぶ。主電動機をもたない車両を付随車といい，このうち運転室を有するものをとくに制御車と呼んでいる。また用途に応じた車内設備により座席車（普通車，グリーン車），食堂車，荷物車および事業用などに使用する職用車などに分類できる。輸送方式別に分類すれば，路面電車，地下鉄電車，通勤形電車，近郊形電車，中長距離用電車（急行形）および特急形電車となり，それぞれに適した構造および性能を有している。また，新幹線用はとくに新幹線電車と呼び他と区別している。電気方式別に分類した場合は，直流を用いる直流電車，交流を用いる交流電車，および交流，直流いずれでも運行できる交直流電車（交直両用電車）に分類される。JRの場合，交流電化区間は地方の比較的閑散な線区であり，直流区間を通して運転されることが多いので，直流電車と交直流電車が圧倒的に多く，交流専用電車は新幹線電車を除くと比較的少ない。
JRではこれらの電車の種類を表すのに，新造車などの一部を除いて国鉄時代の規程を適用してかたかなと数字を用いており，主電動機および運転室の有無を示すかたかな記号（制御電動車クモ，中間電動車モ，制御車ク，付随車サ），用途を示すかたかな記号（寝台車（B）ハネ，グリーン車ロ，普通座席車ハ，食堂車シ，郵便車ユ，荷物車ニ，職用車ヤ）の順につけ，次に形式番号を示す数字を付けている。この形式番号は，1960年以降の新性能電車（在来線）では3桁とし，100番台の数字は電気方式（直流1～3，交直流4，5，交流7，8），また10番台の数字は用途別輸送方式（通勤・近郊形0～3，急行形5～7，特急形8，試作その他9）を表している。例えば，モハ485は交直流の特急形の中間電動車である。新幹線の場合は，3桁の形式番号のみで，100位が系列（100位が0の場合は0を省略）である。私鉄では，主電動機，運転室の有無はJRと同じ記号で示す（ただし，モの代りにデを使うところもある）場合もあるが，1000系，2000系，5000系など系列による呼称を用い，車種は，100番台や10番台の数字で区別しているところも多い。
電車列車は，機関車牽引列車と比較した場合，（1）列車全体に動力が分散され，各車軸にかかる重量（とくに動力を有する軸）を軽くすることができ，軌道に与える影響が少なく高速化に有利である，（2）終端駅などでの折返し運転が簡単で車両の運用効率を高められる，（3）全重量に対し動軸の全引張力を大きくしても空転が起きにくく，かつ動力が分散配置されているため列車の全重量に対する全出力が大きくでき，高加速，高速化が容易である，（4）電気ブレーキや電気的な制御を付加することで応答の早いブレーキ動作ができ，高減速が可能である，（5）動力が分散しているので輸送量に対応した連結両数とすることが容易である，（6）長編成電車では車両の一部が故障しても運転に支障をきたすことが少ない，などの利点がある。このため通勤電車などの駅間距離が短く，かつ列車の運転間隔の短いところのほか，高速性能を発揮しスピードに重点を置いた特急電車としても適している。ただし，動力が分散しているため，長大編成となった場合には，1両当りの車両の価格は高く，保守費も高くなる傾向がある。
電車は，車体，台車，連結装置，動力伝達装置，空気圧縮機，戸閉装置（ドアエンジン）などの機械部分と，主電動機，制御装置，集電装置，電動発電機，蓄電池，保安装置（自動列車停止装置（ATS）・自動列車制御装置（ATC）など）などの電気部分とで構成されている。交流および交直流電車の場合は，空気遮断器（または真空遮断器），主変圧器のほか，主整流器などの交流を直流に変換するための機器が付加されている。電動車は，従来，単独の1両に，主電動機のほか制御装置と電動発電機や空気圧縮機などの補機類をすべて備えていたが，1950年代以降は2両分8台の主電動機を1組の制御装置で制御する方式（MM′方式）が多く用いられており，この1組2両が構成単位となっている。この方式では電動車1両当りの価格が安価になることと，主電動機の端子電圧を下げられるので発電ブレーキを十分に効かすことができるなどの利点がある。集電装置としては，一般にパンタグラフが用いられるが，地下鉄では集電靴が用いられる場合もある（集電装置）。主電動機には，起動の際の回転力が大きく構造的に堅牢な直流電動機が使用される。直流電車の場合，起動時は抵抗器による電流制御と主電動機接続を直列，並列に継ぎ換える直並列制御を，高速では主電動機の主界磁の強さを変える弱め界磁制御をするのが一般的であったが，最近では，抵抗器の代りに，サイリスターチョッパーを用いて電流を高速で開閉することにより制御するチョッパー制御が多くなっている。交流電車の場合は，車上の変圧器によって電圧の制御が行えるので，制御方式も直流電車とはかなり異なる。従来は変圧器のタップを切り換えて主電動機に加わる電圧を制御していたが，最近ではサイリスターによる位相制御を利用したものが多くなっている。
台車は2軸ボギー台車が一般的で，主電動機，駆動装置などから成り立っている。また最近では乗りごこち向上のため空気ばねを用いる場合が多い。駆動方式としては，従来は電動機の一端を動軸上に乗せるつり掛式であったが，最近では台車枠または車体に取り付けるカルダン式として，高速でのレールに与える影響を少なくしている（台車）。電車のブレーキ装置には，機械式ブレーキと電気ブレーキがある。前者として，古くは編成を組む電車では引き通してあるブレーキ管を減圧制御することによって制御弁を作動させ，空気だめの空気をブレーキシリンダーに送り込む自動空気ブレーキが，また路面電車などの単車運転のみの車両には，車両に引き通してある直通管を通じてブレーキシリンダーに圧縮空気を送り込む直通ブレーキが用いられてきた。その後，長大編成のものでは，ブレーキ応答を早くするため，ブレーキ弁からの電気指令で電磁弁を制御し，編成各車両のブレーキ管圧力制御を同時に行うようにした電磁自動空気ブレーキや，直通ブレーキを電磁弁で制御するようにした電磁直通空気ブレーキ（ただし自動空気ブレーキなどと併設）がもっぱら用いられ，さらに，最近では純電気指令式の空気ブレーキを用いるものが増えてきた。これらの機械ブレーキによる制動力の発生方法には，ブレーキシリンダーからてこを介して，車輪踏面を制輪子により押し付ける方法と，車軸に取り付けられた円板（ディスク）を両側からブレーキライニングで押し付けるディスクブレーキ方式がある。後者は容量が大きくとれるが，電動車の場合はスペースが少なく，新幹線電車以外ではあまり用いられていない。
電気ブレーキは，主電動機を減速時には発電機として用い，その際コイルに生ずる力を利用してブレーキ作用を行わせるもので，このときに発生する電力を抵抗器で放熱する発電ブレーキと，架線側へ返す電力回生ブレーキ（回生ブレーキともいう）があるが，最近ではサイリスターなどの半導体技術（チョッパー制御など）の進歩により，節電ができ，放熱による周囲の温度上昇（とくに地下鉄）がない回生ブレーキを採用している。なお，新幹線用電車は，とくに高速化と大量輸送用に作られており，高速性能を重視した台車，パンタグラフなどを採用し，かつトンネル内での高速走行時の気圧の変化を少なくするため気密構造としている。
→新幹線
執筆者：沼野 稔夫
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