E501系通勤形交直流電車

概説

　常磐線では取手以北が交流電化であり、4扉ロングシートの快速電車は取手までの運転で、取手以北から上野方面への直通の中距離電車は近郊形の403系・415系が使用されていた。1982（昭和57）年以降は、ロングシートの415系500番代・1500番代が新製され、15両編成とするなど混雑緩和対策が取られてきたが、3扉車でもあり、沿線からも4扉の通勤形電車の投入が要望されていた。そこで、JR東日本において常磐線の中距離電車の混雑緩和を目的として、1995～97（平成7～9）年に日本初の通勤形交直流電車として本系列が新製された。　
　当時新製されていた直流用の209系を基本としているが、交直流機器の搭載のため外板厚の強化や台車間距離の拡大が図られている。
　車体は209系を基本とした軽量ステンレス構体で、片側4ヵ所の客用扉を設け、側窓については固定式で熱線吸収強化ガラスを採用して遮光カーテンを廃止している。客室内も腰掛の配色を除き209系と同様である。車体には青緑1号と白を組み合わせた帯を巻いている。
　ドイツ・シーメンス製のGTOサイリスタ素子による主変換装置をJRの電車としては唯一採用し、独特のメロディー音は通称「ドレミファインバータ」と呼ばれた。
　台車はDT61C・TR246D、冷房装置は屋根上にAU720Aを1基搭載する。
　基本編成4M6Tの10両編成と付属編成2M3Tの5両編成が新製されたが、分割・併合運用に備えて、基本編成の10号車と付属編成の11号車は電気連結器付きの0番代、基本編成の1号車と付属編成の15号車は電気連結器なしで1000番代に区分されている。
　1995（平成7）年に東急車輛で基本編成と付属編成各1本ずつが新製され、1997（平成9）年に川崎重工で基本編成と付属編成各2本、東急車輛で基本編成と付属編成各1本が新製され、合計60両が勝田に配置された。209系と同様に、東急製と川重製では車体妻部のビートの有無や窓枠等に差異がある。
　上野-土浦間で運用を開始したが、分割・併合の運用はなく、旅客列車としては固定編成で運用された。予備編成がないことから、運用上は120km/h運転対応の本系列限定運用と、403・415系が代走可能な運用に分けられていた。
　その後、常磐線中距離電車403・415系の置換用として、4扉車のE531系が新製され、2007（平成19）3月改正以降は上野駅に乗入れる常磐線中距離電車は、すべてグリーン車連結のE531系とすることになったため、本系列は常磐線土浦以北（5両または10両編成）及び水戸線（5両編成）で運用されることになった。このため、2006（平成18）年から基本編成の1・10号車および付属編成の11号車にバリアフリー対応トイレを設置する改造が施工された。また、側窓についても209系と同様に開閉可能とする工事が行われた。
　また、制御装置については、東芝製に機器更新を行うことになり、付属編成については2007（平成19）年に施工完了、基本編成についても2011（平成23）年から施工され、最後まで残っていたK702編成が2012（平成24）8月に郡山に入場し、シーメンス製のものは消滅することとなった。
　2014・15（平成26・27）年には、パンタグラフがシングルアーム式に換装されている。
　2023（令和5）年には、K754編成の5両がイベント専用車両「E501 SAKIGAKE(さきがけ)」に改造された。
　勝田に配置され、2024（令和6）年3月現在では基本編成のみが定期運用に就いている。

モハE501-1～12

パンタグラフ（PS29）を持つ中間電動車で、主変換装置はCI3。定員156（座席54）名。写真は東急製。1、10～12が該当し、妻面や窓枠が川重製とは異なる。
モハE501-11（水カツ）
1997.3新製→2011.1機器更新
2005年7月3日　土浦駅にて

写真は川重製で、妻面にビードがある。2006（平成18）年に側窓を一部開閉可能とする工事が行われた。写真は施工後を示す。
モハE501-9（水カツ）
1997.3新製→2012.8機器更新
2007年12月22日　泉駅にて

写真は2・4位側を示す。
モハE501-5（水カツ）
1997.2新製→平24.11機器更新
2008年1月5日　水戸駅にて

機器.更新工事施工車。主変換装置はCI17となった。
モハE501-1（水カツ）
1995.3新製→平成19機器更新
2007年4月22日　常陸多賀駅にて

機器更新工事施工車の2・4位側を示す。
モハE501-8（水カツ）
1997.3新製→2012.3機器更新
2012年8月18日　水戸駅にて

2014・15（平成26・27）年には、パンタグラフがシングルアーム式に換装されている。
モハE501-4（水カツ）
1997.3新製→2012.3機器更新
2016年1月23日　土浦駅にて

モハE500-1～12

モハE501形と組んで使用される中間電動車で、SIV（SC45）を装備している。写真は東急製。定員156（座席54）名。
モハE500-11（水カツ）
1997.3新製→2011.1機器更新
2005年7月3日　土浦駅にて

写真は川重製で、妻面にビードがある。
モハE500-5（水カツ）
1997.2新製→2012.11機器更新
2005年7月3日　土浦駅にて

写真は.2・4位側を示す。2006（平成18）年に側窓を一部開閉可能とする工事が行われた。写真は施工後を示す。
モハE500-5（水カツ）
1997.2新製→2012.11機器更新
2008年1月5日　水戸駅にて

機器.更新工事施工車の1・3位側を示す。主変換装置はCI17となった。
モハE500-8（水カツ）
1997.3新製→2012.6機器更新
2013年2月2日　勝田駅にて

機器.更新工事施工車の2・4位側を示す。
モハE500-4（水カツ）
1997.2新製→2011.5機器更新
2016年1月23日　土浦駅にて

写真は2023（令和5）年にイベント専用車両「E501 SAKIGAKE(さきがけ)」に改造されたK754編成のモハE500-10。車体の飾り帯は紅梅・白梅をイメージさせるカラーリングとなり、紅梅・白梅と刀の柄の糸巻をイメージしたデザインとなっている。また、飲食を楽しめるように簡易的なテーブルが配置されている。
モハE500-10（水カツ）
1997.3新製→2011.9機器更新
2024年7月27日　勝田駅にて

クハE501-1～4

基本編成のいわき方（奇数向）制御車。定員146（座席45）名。2006・07（平成18・19）年に写真のように便所設置工事が行われ、.定員141（座席42）名となった。製造以来、長らくの間営業運転で先頭に出ることはなかったが、15両運用がなくなったことで先頭に出るようになった。電気連結器はローカル運用転用後もしばらくは残されていたが、後に撤去されている。
クハE501-3（水カツ）
1997.3新製→2006.11便所設置工事
2016年1月23日　土浦駅にて

写真は東急製で、1・3位側を示す。
クハE501-4（水カツ）
1997.3新製→2006.10便所設置工事
2013年2月2日　常陸多賀駅にて

クハE501-1001～1004

付属編成のいわき方（奇数向）制御車。定員146（座席45）名。電気連結器は当初から装備していない。
クハE501-1002（水カツ）
1997.2新製
2016年1月23日　土浦駅にて

1・3位側を示す。
クハE501-1001（水カツ）
1995.3新製
2007年4月22日　常陸多賀駅にて

イベント専用車両「E501 SAKIGAKE(さきがけ)」に改造されたK754編成のクハE501-1004。ロゴは刀を一文字に振り払う一閃をイメージしたシャープなデザインに、光る小さな星（水戸の「水」とアスタリスク）をあしらっている。冷たい飲み物が提供できるよう、冷蔵庫が設置されている。
クハE501-1004（水カツ）
1997.3新製
2024年7月27日　勝田駅にて

クハE500-1～4

付属編成の上野方（偶数向）制御車。定員146（座席45）名。2006・07（平成18・19）年に写真のように便所設置工事が行われ、.定員141（座席42）名となった。デビュー以来、長らくの間営業運転で先頭に出ることはなかったが、15両運用がなくなったことで先頭に出るようになった。電気連結器は後に撤去が進められた。
クハE500-1（水カツ）
1995.3新製→2007.1便所設置工事
2016年4月2日　小山駅にて

写真はイベント専用車両「E501 SAKIGAKE(さきがけ)」に改造されたK754編成のクハE500-4。
クハE500-4（水カツ）
1997.3新製
2024年7月27日　勝田駅にて

クハE500-1001～1004

基本編成の上野方（偶数向）制御車で、電気連結器なし。定員146（座席45）名。写真は窓改造と便所設置工事施工前のものを示す。
クハE500-1003（水カツ）
1997.3新製→2006.12便所設置工事
2003年6月28日　土浦駅にて

2006（平成18）年に窓の開閉対応工事が施工されたほか、2006・07（平成18・19）年に4位側に便所設置工事が行われ、.定員141（座席42）名となった。
クハE500-1003（水カツ）
1997.3新製→2006.12便所設置工事
2013年2月2日　勝田駅にて

1・3位側を示す。2006（平成18）年に窓の開閉対応工事が施工されたほか、2006・07（平成18・19）年に4位側に便所設置工事が行われ、.定員141（座席42）名となった。
クハE500-1004（水カツ）
1997.3新製→2007.1便所設置工事
2007年4月22日　常陸多賀駅にて

サハE501-1～16

CPなしの付随車で、基本編成に3両、付属編成に1両連結されるため、本系列中最も多い16両の形式区分番代である。.1・3位側を示す。定員156（座席54）名。
サハE501-11（水カツ）
1997.3新製
2013年2月2日　勝田駅にて

2・4位側を示す。
サハE501-10（水カツ）
1997.3新製→2012.3機器更新
2016年1月23日　土浦駅にて

サハE500-1～4

CPを装備する付随車で、基本編成にのみ連結される。.2・4位側を示す。定員156（座席54）名。
サハE500-3（水カツ）
1997.3新製
2013年2月2日　勝田駅にて

2・4位側を示す。
サハE500-2（水カツ）
1997.3新製
2012年8月18日　水戸駅にて