JR北海道721系電車

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721系電車（721けいでんしゃ）は、北海道旅客鉄道（JR北海道）が1988年から製造した近郊形交流電車である。

JR北海道721系電車
快速「エアポート」として走行する721系 （2024年8月30日 ほしみ駅
基本情報
運用者	北海道旅客鉄道
製造所	川崎重工業 日立製作所笠戸事業所 東急車輛製造 JR北海道苗穂工場（ノックダウン生産）
製造年	1988年 - 1994年（1 - 7次車） 2003年（8次車）
製造数	135両
運用開始	1988年11月3日
主要諸元
編成	3両・6両編成
軌間	1,067 mm（狭軌）
電気方式	交流20,000V（50 Hz） （架空電車線方式）
最高運転速度	120 km/h
設計最高速度	130 km/h[** 1][** 2]
起動加速度	2.4 km/h/s（1次車落成時）[** 1][** 2] 2.2 km/h/s（6次車落成時[1][2]）
減速度	4.1 km/h/s[** 2][1]
編成重量	106.6 t（1次車新造時3両編成） 104.5 t（6次車新造時3両編成[1]）
全長	先頭車：21,670 mm 中間車：21,300 mm
全幅	2,900 mm（車体基準幅）
全高	4,090 mm 4,290 mm（パンタグラフ折りたたみ）
床面高さ	1,200 mm
車体	ステンレス鋼
台車	ボルスタレス台車（ヨーダンパ付） 円錐積層ゴム式 N-DT721・N-TR721（5次車まで） 軸梁式 N-DT721A・N-TR721A（6・7次車） N-DT721B・N-TR721B（8次車）
主電動機	直流直巻電動機（5次車まで） MT61形（JR北海道形式・N-MT721形） 三菱電機製 かご形三相誘導電動機 N-MT785A形 N-MT731形（6次車以降） 東芝製 三菱電機製 N-MT721A形（保全工事車）
主電動機出力	150 kW（5次車まで） 215 kW（N-MT785A形） 230 kW（N-MT731形） 250 kW（N-MT721A形）
駆動方式	中空軸平行カルダン駆動方式（5次車まで） TD平行カルダン駆動方式（6次車以降、保全工事車）
歯車比	17:82 = 1:4.82（5次車まで） 16:83 = 1:5.19（6次車以降） 15:84 = 1:5.60（保全工事車）
制御方式	サイリスタ位相制御（5次車まで） コンバータ + VVVFインバータ制御（6次車以降、保全工事車）
制御装置	5次車まで（位相）：東芝製・三菱電機製 6次車以降（VVVF）：東芝製・三菱電機製・日立製作所製
制動装置	発電ブレーキ[** 3]併用電気指令式空気ブレーキ 耐雪ブレーキ
保安装置	ATS-SN ATS-DN
備考	交友社『鉄道ファン』1989年8月号特別付録「88/89新車カタログ」。 車両電気協会『車両と電気』1989年11月号「札幌駅高架開業に伴うダイヤ改正(63.11) - 新設計車両721系電車の投入 - 」pp.4 - 7。 F-1009編成試作編成と8次車、保全工事車は回生ブレーキ併用。
出典[3]

概要

札幌都市圏の輸送改善を目的として開発・設計された車両で、従来から同区間で使用してきた711系や50系（51形）客車といった車両は2扉車であり、駅での乗降にあまりにも時間がかかるといったような問題があったため、内外装の仕様を一新した新形式として開発された^[4]。また、北海道の普通列車用車両として初めて冷房装置を装備している。

札幌駅の高架開業と同じ1988年11月3日に営業運転を開始した^[4]。

川崎重工業・日立製作所笠戸事業所・東急車輛製造にて製造されたほか、2次車のF-17編成が、JR北海道苗穂工場でノックダウン生産された。

北海道内の電化区間、特に札幌都市圏においては沿線の都市化によって輸送需要の増加が本州並みに著しく、新駅の設置や列車増発などの対応が図られてきた。当該区間は複線ではあるが待避設備をもつ駅が少なく^{[注 1]}、かつ、特急列車から回送列車まで多様な種別の列車が同一の線路を往来することから、列車運転頻度を向上するためには加速・減速性能に優れた車両が必要であった。また、沿線の道路事情が大きく改善されていることから、機動性・利便性に優れたバス・自家用自動車など競合する交通機関の存在も無視できず、高品質の旅客サービス提供も課題とされた^[4]。

分割民営化を控えていた1986年に国鉄内で札幌圏を走る車両の3扉化が構想されており、同年9月にオハ51 41を3扉化する工事が開始された^[4]。民営化後の1987年6月に完成し、乗車効率が5割近く上がるというデータを得られている^[4]。次に711系の一部車両を3扉化した。これらの改造によって札幌圏でデッキ構造の3扉が通勤通学輸送に対応できると結論づけられ、この721系も3扉で製造されることになった^[4]。

車両概説

側面方向幕（2012年5月）

車体

車体は軽量ステンレス製で、正面窓直上部に設けた灯火類を保護ガラスで覆った前面形状はキハ183系500番台に類似する。客用扉は片開き式を片側3か所に設ける。各車の屋根上に集中式冷房装置 N-AU721形（23,000 kcal）を1基搭載する。

側窓は大型の固定窓で、8次車以外は冷房故障時の換気のため一部が開閉できるようになっている。

車体の帯色は一般車が萌黄色（ライトグリーン）、uシート車は側窓下部のみ濃青+赤である。

内装

室内は寒冷対策として、両開き式の仕切扉を設けたデッキがあり、客室は前後2室に分かれる。座席は、2+2列の転換クロスシートで、デッキ隣接部のみ、1+1列となる。

運転席にはプラズマディスプレイ単色表示のモニター装置を装備し、JRグループの車両としては初めて、ワンハンドルマスコン（左手操作形）を採用した。

• 
  車内（2次車・モハ721-14）
• 
  優先席（2次車・モハ721-14）
• 
  デッキ（2次車・モハ721-14）

機器類

制御系は5次車までが、主回路のブリッジ（整流回路）に、サイリスタとダイオードで構成されるサイリスタ･ダイオード混合ブリッジを使用したサイリスタ位相制御による直巻整流子電動機駆動（N-MT721・150 kW、歯車比4.82）、6次車以降は、主変換装置（コンバータ・VVVFインバータ制御）を使用したかご形三相誘導電動機による駆動（N-MT785・215 kW、歯車比5.19）になる^[1]。

クハ721形（1次車）の N-TR721形台車		サハ721形（8次車）の N-TR721B形台車

台車は211系電車などのDT50系ボルスタレス台車を基本に、高速走行時の蛇行動を防ぐヨーダンパを設け、氷雪対策として基礎ブレーキ装置を鋳鉄制輪子両抱き踏面方式として耐雪ブレーキを装備したN-DT721形・N-TR721形で、枕ばねは空気ばね、軸箱支持はDT50系と同様の円錐積層ゴムを用いる^[5]。1000番台（6・7次車）からは支持方式を軸梁式に変更し、台車形式はN-DT721A形・N-TR721A形^[1]、8次車では細部仕様が変更され、台車形式はN-DT721B形・N-TR721B形となっている。

補助電源装置は電動発電機（MG）に代わり、静止形電源装置（静止形インバータ）を採用した^[6]。装置は富士電機が開発したもので、交流電車特有のセクション区間通過時には、蓄電池からの給電により停電の発生しない無停電電源装置となっている^[6]。空調装置、ブロワーなどには主変圧器の巻線から直接供給され、補助電源装置では単相交流400Vを入力電圧とし、インバータにより単相交流100V（4 kVA×2）を、コンバータにより直流100V（8 kW）を出力する^[6]。6次車以降は主回路のVVVFインバータ化に伴い消費電力が増加することから、単相交流を8.5 kVAに、直流を10.5 kWに増強した（N-APS721B形）^[1]。

形式

クモハ721形 (Mc)車 (1 - 6, 8 - 14, 3015 - 3021)

サイリスタ位相制御車編成の制御電動車で、小樽・北海道医療大学方の先頭車として組成される。保全工事（制御系更新改造）により、電装を解除しクハ721形(Tc2)車に編入された車両もある。

モハ721形

1.(M')車 (1 - 6, 8 - 14, 3015 - 3021, 1009, 4101 - 4104, 4201 - 4204)

編成の中間に組成される電動車で、3両編成の2両目と6両編成の2両目・5両目に組成される。1次車から7次車まで製作され、サイリスタ位相制御仕様とVVVFインバータ制御仕様のいずれも存在する。保全工事（制御系更新改造）により、(M)車に編入された車両もある。

2.(M1)車 (5101 - 5103, 5201 - 5203)

編成の中間に組成される電動車で、6両編成の2両目・5両目に組成される。731系電車と同様のデッキなし客室で、エアカーテンおよび車外スピーカーが装備されている。731系とは異なり、転換クロスシートが設置されている。IGBT素子を用いた主変換装置を搭載するVVVFインバータ制御仕様で、8次車のみ製作された。

3.(M2)車 (5001)

編成の中間に組成される電動車で、3両編成を組成する必要から1両のみ製造された。F-5001編成の中間に組成される。IGBT素子を用いた主変換装置はM1車と同一であるが、編成を組むクハ721形6次車・7次車の仕様に合わせ、室内は片開き式の客室仕切戸をもつ。

4.(M)車 (2107, 3123, 3101 - 3103, 3222, 3201 - 3203)

サイリスタ位相制御車編成から更新改造されたM'車が該当し、3両編成の2両目と6両編成の2両目・5両目に組成される。IGBT素子を用いた主変換装置を搭載するVVVFインバータ制御仕様で、731系電車などと編成の車両形式記号を統一するため新設された。

モハ720形 (M)車

5次車で製作された中間電動車で、クモハ721形から運転台を省いた基本構成をもつ。集電装置は搭載しない。6両固定編成の小樽方から4両目に組成されていた。保全工事（制御系更新改造）により、全車サハ721形(T)車に編入された。

クハ721形

1. (Tc)車 (1 - 6, 8 - 14, 3015 - 3021)

サイリスタ位相制御車編成の制御車で、旭川・苫小牧方の先頭車として組成される。後位デッキにトイレを装備する。保全工事（制御系更新改造）により、(Tc1)車に編入された車両もある。

2.(Tc1)車 (2107, 1009, 5001, 3122, 3101 - 3103, 4101 - 4104, 5101 - 5103)

VVVFインバータ制御車編成の制御車で、旭川・苫小牧方の先頭車として組成される。後位デッキにトイレを装備する。F-1009編成に組成される車両（クハ721-1009）のみ座席が「uシート」である。

3.(Tc2)車 (2207, 2009, 5002, 3222, 3201 - 3203, 4201 - 4204, 5201 - 5203)

VVVFインバータ制御車編成の制御車で、小樽・北海道医療大学方の先頭車として組成される。

サハ721形

1.(Tu)車 (3222, 3201 - 3203, 4201 - 4204, 5201 - 5203)

編成の中間に組成される付随車で、旭川・苫小牧方デッキに車掌室があり、客室はuシートを装備する。6両編成の小樽方から3両目に組成される。5次車と8次車で製作され、5次車では小樽・北海道医療大学方デッキにトイレを装備する。

2.(T)車

A.8次車 (4101 - 4104, 5101 - 5103)

編成の中間に組成される付随車で、6両編成の小樽・北海道医療大学方から4両目に組成される。8次車で製作され、デッキなし客室、エアカーテンおよび車外スピーカの装備などはM1車と同一の仕様である。小樽・北海道医療大学方車端部に車椅子対応のトイレを装備する。

B.保全工事（制御系更新改造） (3123, 3101 - 3103)

編成の中間に組成される付随車で、6両編成の小樽・北海道医療大学方から4両目に組成される。5次車で製作されたモハ720形(M)車から電装を解除し編入された車両である。トイレの設備はなく客室仕様も5次車のままである。

次車別解説

1 - 4次車

721系1次車（F-1編成）
（2006年11月3日 / 札幌駅）

721系1次車(F-11編成)

721系4次車（F-3019編成）
抵抗器カバーの形状が異なる。
（2006年11月3日 / 札幌駅）

屋根上に設置された発電ブレーキ用の抵抗器

乗務員ステップの差異
左：F-13編成 右：F-4編成
（2020年3月5日 / 札幌駅）

クモハ721形（1 - 22）

モハ721形（1 - 22）

クハ721形（1 - 22）

	← 小樽・北海道医療大学 新千歳空港・苫小牧・旭川 →
形式	クモハ721 (Mc)	モハ721 (M')	クハ721 (Tc)
F-1 - F-22	1 - 22	1 - 22	1 - 22

1988年から1992年にかけて製造された。サイリスタ位相制御で^[7]、主電動機は直流電動機のN-MT721形 (150 kW) である。屋根上に発電ブレーキ用の抵抗器を設置しており、最高速度は120 km/hである。

このうち、7編成（F-15 - F-21）が2002年に130km/h対応改造が施され、3000番台に改番している。

製造年次ごとに以下のとおり、細部の仕様が異なる。

次車	車両番号	表記文字色	座席配色	デッキ仕切配色	抵抗器カバー断面形状	乗務員ステップ	現況
1次車	1 - 8	黒	茶 （一部手掛け赤）	青+白スズラン	台形	小型	7のみ2000番台化
2・3次車	9 - 18	黄緑 （3000番台は改造時に白に変更）	茶	水色+青スズラン	台形	大型	15以降は3000番台化
4次車	19 - 22	白	茶	水色+青スズラン	カマボコ形	大型	全車3000番台化

5次車

721系5次車（F-3201+F-3101編成）
（2006年11月5日 / 南千歳駅）

クモハ721形（201 - 203）

クハ721形（101 - 103）

モハ721形（23, 101 - 103, 201 - 203）

モハ720形（23, 101 - 103）

サハ721形（22, 201 - 203）

	← 小樽 新千歳空港・苫小牧・岩見沢 →
号車	6	5	4	3	2	1	号車
形式	クモハ721 (Mc)	モハ721 (M')	サハ721 (T)	モハ720 (M)	モハ721 (M')	クハ721 (Tc)	形式
F-22	22（4次車）	22（4次車）	22	23	23	22（4次車）	F-23
F-201 - F203	201 - 203	201 - 203	201 - 203	101 - 103	101 - 103	101 - 103	F-101 - F-103

6両固定編成用の車両で、新千歳空港アクセスの快速「エアポート」用として1992年に製造された^[8]。

基本仕様は4次車と同一で、新たに中間車のモハ720形・サハ721形が製造された。モハ720形は本次車のみに存在する形式で、4両製造された。4号車となるサハ721形にトイレと車掌室を設ける^[8]。

番号は100・200番台を付番して区別するが、4次車のF-22編成に組み込まれた中間車3両（モハ720-23+モハ721-23+サハ721-22）のみは在来車の続番で付番された。

2002年に全車が130km/h対応改造を受け、3000番台化された。

6・7次車

モハ721形 (1001 - 1009)

クハ721形 (1001 - 1009, 2001 - 2009)

	← 小樽・北海道医療大学 新千歳空港・苫小牧・旭川 →
形式	クハ721-2000 (Tc2)	モハ721-1000 (M')	クハ721-1000 (Tc1)
F-1001 - F-1009	2001 - 2009	1001 - 1009	1001 - 1009

1993年12月から製造され、同年12月23日から営業運転を開始した^[1]。車体の基本構造は5次車までと同一であるが、客室窓が熱線吸収ガラスに変更され、厚さは従来より1mm 薄い4mmに変更された^[1]。踏切事故対策として、運転士側に加えて助士席側も骨組みの強化を行った^[1]。クハ721形2000番台の室内には車椅子スペースが設置された^[1]。F-1001 - F-1008編成は、2003年の編成変更で8次車を混成し、6両固定編成となった。

785系電車の制御システムを採用し、制御装置はコンバータ（整流装置）部に混合ブリッジコンバータ（サイリスタ：4,000V - 1,000A・ダイオード：4,000V - 1,600A）によるサイリスタ位相制御、インバータ部にGTOモジュール素子（2,500V - 2,000A）を用いたVVVFインバータ制御^[7]（NCI 721A形主変換装置・電動機は1C2M2群制御）、主電動機はかご形三相誘導電動機のN-MT785A形（215 kW）である^[9][1]。主電動機の出力増大によって、電動車は編成中に1両のみ組み込む1M方式とされた。このためクモハ721形の設定はない^[1]。番号は1000番台に区分された。加減速性能はサイリスタ位相制御車に合わせることで、併結運転を可能とした^[1]。最高速度は130km/hである^[1]。

F-1009編成は、次期近郊形車両（→731系電車）のシステム試験に供され、コンバータ（整流装置）部に3レベルIGBT素子（2,000V - 500A×4個並列）を使用したPWMコンバータ、VVVFインバータの素子にも同様に3レベルIGBT（2,000V - 500A×2個並列）を使用（電動機は1C2M2群制御）^[2][10]したほか、抑速装置を発電ブレーキから電力回生ブレーキに変更し、屋根上のブレーキ用抵抗器は廃止された。2003年の編成組替を受けず、1000番台として唯一残存する。

8次車

721系8次車のサハ721形
戸袋窓はない。客用扉脇には開閉ボタンを装備している。
（2007年10月20日 / 札幌駅）

721系8次車のデッキ周辺 仕切扉はない		8次車の車内（2008年3月）

モハ721形 (5001, 5101 - 5103, 5201 - 5203)

サハ721形 (4101 - 4104, 4201 - 4204, 5101 - 5103, 5201 - 5203)

快速「エアポート」編成変更のため、2003年に製造された車両である^[11]。731系の制御システムを採用し、IGBT素子を用いたVVVFインバータで^[7]、主電動機N-MT731形（230 kW）を制御する。抑速装置は電力回生ブレーキを装備し、屋根上にブレーキ用抵抗器は設置しない。最高速度は130km/hである。モハ721形のパンタグラフは当初よりシングルアーム式を装備する^[12][13]。

モハ721形・サハ721形の中間車のみ製造され、先頭車は1000番台編成（6・7次車）を組み替えて充当した^[12]。編成に組成する電動車の仕様で車両番号を区別し、1000番台の電動車を組成した編成は4000番台（ブレーキ遅れ込め制御なし）、本区分の電動車を組成した編成は5000番台（ブレーキ遅れ込め制御あり）を付番する^[12]。

非常窓と「uシート」車用のサハ721形以外の戸袋窓が廃止され、従来車と窓配置が変わっている。側面窓は当初からポリカーボネート製である^[14]。防雪および氷塊落下事故防止のため、床下には785系などと同様の、全体を覆う機器カバーを設置する^[14]。

一般座席車の室内はデッキ仕切扉を廃止し、扉隣接の座席をロングシートに変更して大型の袖仕切を設けた。座席の配色は青を基調とする^[14]。扉周辺の配置や配色は731系に類似しており、客用扉の上と横から温風を送り込み冷気を遮断するエアカーテン、遠赤外線暖房装置、ボタン開閉式の半自動ドアを装備する。冷房装置は容量を増大したN-AU722形（30,000kcal）に変更された。

トイレは車椅子対応のため大型化し、3号車となるサハ721形（一般座席車）に設置する。「uシート」車のサハ721形はデッキ扉を片開き式自動ドアとし、座席等の内装も大幅に変更された。

モハ721-5001は、編成組替で余剰となった先頭車と組成し3両編成とするため、主変換装置や電動機および客室座席は他の8次車と同一であるが、片開き式のデッキ仕切扉が設けられ、客用扉の半自動機能は装備しないほか、8次車の付随車が組み込まれていないため、ブレーキ遅れ込め制御は行わない。そのため他の8次車電動車が(M1)車であるのに対し、(M2)車と区別されている。

改造

• 改造所 - 苗穂工：苗穂工場、札幌：札幌運転所

「uシート」設置改造

快速「エアポート」に使用する編成を対象に、指定席「uシート」として、リクライニングシート化・座席間隔拡大・電光掲示板取付などの改装を2000年11月上旬から実施した。当初は半室のみの設定で、6両固定編成の4号車（サハ721形）および、一部の3両編成（新千歳空港方先頭車）に設置し、該当車室部の車体帯は赤+青として識別を容易にした。

2003年の編成変更で「uシート」は1両の全室に拡大され^[15][16]、室内設備を一新した車両が投入されたほか、「エアポート」の運用から外れた編成は一般座席へ復元された。現在、「uシート」は6両固定編成の4号車全車と、F-1009編成の先頭車（クハ721-1009）に設置される。

いずれの改造工事も苗穂工場において施工された^[17][18]。

uシート限定でFM文字放送が行われていたが、2014年7月31日で終了している^{[JR北 1]}。

車両番号	改造日	改造所	出典
クハ721-15	2001年02月21日	苗穂工	[17]
クハ721-17	2001年01月12日
クハ721-19	2000年12月04日
クハ721-1001	2000年12月01日
クハ721-1003	2000年12月07日
クハ721-1005	2000年12月26日
クハ721-1007	2001年01月31日
クハ721-1009	2000年12月14日
サハ721-22	2000年11月11日
サハ721-201	2000年11月01日
サハ721-202	2000年11月17日
サハ721-203	2000年11月22日

指定席腰掛取換・グレードアップ工事

車両番号	改造日	改造所	出典
クハ721-1009	2003年09月12日	苗穂工	[18]
サハ721-3022	2003年10月17日
サハ721-3201	2004年02月12日
サハ721-3202	2003年11月18日
サハ721-3203	2004年01月22日

半車「uシート」の全室「uシート」化改造

車両番号	改造日	改造所	出典
クハ721-1001	2003年10月06日	苗穂工	[18]
クハ721-1003	2003年11月17日
クハ721-1005	2003年12月10日
クハ721-1007	2003年12月18日
クハ721-3015	2003年12月26日
クハ721-3017	2004年03月15日
クハ721-3019	2004年03月31日

半車「uシート」の普通席化改造

• 
  uシート車に改造された5次車（2015年3月 新札幌駅）
• 
  半室「uシート」時代のF-3000番台編成（2002年12月 札幌駅）
• 
  「uシート」車内（2010年1月）
• 
  リクライニングシート（2010年1月）

130km/h 運転対応改造

2002年3月からの快速「エアポート」130km/h運転に対応するため、同列車に運用する2 - 5次車について以下の改造を苗穂工場にて行った。改造車は車両番号に3000を加え、3000番台として区別している。また、「エアポート」運用に使用しない車両についても、冬季の石跳ねによる破損防止のため、客室のドア窓をすべてポリカーボネート板に交換した。

• ブレーキ装置を対応のものに強化
• 前照灯をHIDランプへ交換
• 運転席のモニタ装置画面をカラー液晶ディスプレイに更新^{[注 2]}
• 自動放送装置の取り付け

編成番号	改造日	改造所	出典
F-1	2002年06月03日	苗穂工	[19]
F-2	2002年06月07日	札幌
F-3	2002年09月28日
F-4	2002年07月29日
F-5	2002年06月17日	苗穂工
F-11	2002年07月11日
F-15 → F-3015	2002年03月30日		[20]
F-16 → F-3016	2002年02月08日
F-17 → F-3017	2001年07月26日
F-18 → F-3018	2001年12月05日
F-19 → F-3019	2001年11月28日
F-20 → F-3020	2002年03月28日
F-21 → F-3021	2002年03月07日
F-22 → F-3022	2001年10月31日
F-23 → F-3023	2001年11月02日
F-101 + F-201 → F-3101 + F-3201	2001年12月21日
F-102 + F-202 → F-3102 + F-3202	2001年06月28日
F-103 + F-203 → F-3103 + F-3203	2002年02月15日
F-1001	2001年07月12日
F-1002	2001年10月15日
F-1003	2001年08月24日
F-1004	2002年01月28日
F-1005	2001年07月25日
F-1006	2001年08月03日
F-1007	2001年10月09日
F-1008	2002年02月22日
F-1009	2002年01月25日

130 km/h運転対応改造および窓ガラス破損防止対策工事

保全工事（制御系更新）

転落防止幌外観（F-3103 + F-3203）
（2017年10月13日 / 札幌駅）

使用開始から20年以上が経過した初期の車両に対して実施される保全工事で、主変換装置や主電動機など電装系の更新を主軸とし、電力・保守コストの低減や車両の延命を図るものである^[21]。2010年から、6両固定編成とF-7編成に対して、苗穂工場において改造工事が実施された^[21]。

制御系は、主変圧器を強制風冷式のN-TM721形から自冷式のN-TM721A-AN形に取り替え、モハ721形の主変換装置はサイリスタ位相制御からIGBT素子を使用したPWMコンバータ + VVVインバータ制御のN-CI721-1形に取り替えた^[21] 。編成中の電動車は1両のみの1M2T編成とされ、クモハ721形およびモハ720形は電装を解除しそれぞれクハ721形およびサハ721形に編入された^[21]。電気ブレーキは発電ブレーキから回生ブレーキ（電力回生ブレーキ併用電気指令式空気ブレーキ）として、さらに純電気ブレーキ・T車遅れ込め制御に対応している^[21]。これに伴いクモハ721形およびモハ720形の屋根上に搭載されていた発電ブレーキ用の抵抗器は撤去されている^[21]。

主電動機はN-TM721形直流電動機（150 kW出力）から新開発のN-MT721A形かご形三相誘導電動機（250 kW出力）に取り替えた^[21]。電動機の交換に合わせて駆動装置についてもTD平行カルダン駆動方式に取り替えており、歯車比は15:84 ≒ 5.60とした^[21]。電装解除車の付随台車は元々の動力台車と識別のため、N-DT721T形とした（動力台車→付随台車に改造）^[21]。床下機器の空隙には着雪防止カバーが追加された^[21]。

制御系の更新に合わせて、老朽化の著しかった床板・床敷物はuシート更新車（Tu車）を除いて全面的に取り替えた^[21]。このほか、車両間転落防止幌の新設^[21]、前照灯のシールドビームをHIDランプに変更なども実施した。

F-7 編成 → F-2107 編成

• クモハ721-7 → クハ721-2207
• モハ721-7 → モハ721-2107
• クハ721-7 → クハ721-2107

F-3022 + F-3023 編成 → F-3222 + F-3123 編成

• クモハ721-3022 → クハ721-3222
• モハ721-3022 → モハ721-3222
• サハ721-3022 → サハ721-3222
• モハ720-3023 → サハ721-3123
• モハ721-3023 → モハ721-3123
• クハ721-3022 → クハ721-3122

F-3101 + F-3201 編成 - F-3103 + F-3203 編成（編成番号変化なし）

• クモハ721-3201 - 3203 → クハ721-3201 - 3203
• モハ721-3201 - 3203、サハ721-3201 - 3203 → 変化なし
• モハ720-3101 - 3103 → サハ721-3101 - 3103
• モハ721-3101 - 3103、クハ721-3101 - 3103 → 変化なし

編成番号	改造日	改造所	出典
F-7 → F-2107	2010年07月09日	苗穂工	[22][23][24]
F-3022 + F-3023 → F-3222 + F-3123	2011年03月28日
F-3101 + F-3201 編成 - F-3103 + F-3203	2012年01月14日		[25][24]

保全工事（制御系更新工事）

避難はしご設置工事

2011年5月27日に石勝線で発生した特急列車脱線火災事故を受けて、全編成に避難はしごが設置された。改造は2012年度中に行われ、全編成の各先頭車に1つずつ設置された。

3両編成は、苫小牧・旭川方先頭車の運転席側にある一人がけの座席を撤去し、デッキとの仕切りの壁にFRP製のカバーで覆われた状態で設置したほか、小樽方先頭車の雪切室横の機器室の中にも追設した。なお、この改造にともなう座席の向きの固定は行われておらず、2列目の座席を運転席側に転換することも可能となっている。F-1009編成のみuシート車内の荷物置き場に設置されている。

6両編成は各先頭車の貫通扉部分に立てかけて設置されている。3両編成とは異なり、FRP製のカバーは設置されていない。当初ははしごのみが設置され、先頭車の貫通部分を外から見ると黄色いカバーが目視出来ていたが、現在は各編成とも貫通扉のポリカーボネート窓のはしごが接触する部分に黒いシールが貼られている。

その他

731系の使用開始後、同系列と併結運用をする3両編成の車両に戸閉回路の改造を実施している。731系の半自動扉を本系列側でも制御できるよう、客用扉を操作する車掌スイッチを半自動制御可能なものに変更している。731系との併結時に「半自動」側で開扉した際も、721系は全てのドアが開くようになっており、のちに投入された733系・735系との併結時も同様の動作をする）。全車、札幌運転所にて施工された。

編成番号	改造日	改造所	出典
F-1	1997年08月27日	札幌	[26]
F-2	1997年09月12日
F-3	1997年08月22日
F-4	1997年09月22日
F-5	1997年08月20日
F-6	1997年09月10日
F-7	1997年08月25日
F-8	1997年08月29日
F-9	1997年08月18日
F-10	1997年10月09日
F-11	1997年09月19日
F-12	1997年09月17日
F-13	1997年08月14日
F-14	1997年10月14日
F-15	1997年09月01日
F-16	1997年09月03日
F-17	1997年09月08日
F-18	1997年09月29日
F-19	1997年07月30日
F-20	1997年08月08日
F-21	1997年09月06日
F-1001	1997年09月04日
F-1002	1997年10月30日
F-1003	1997年10月28日
F-1004	1997年10月20日
F-1005	1997年10月17日
F-1006	1997年09月25日
F-1007	1997年10月23日
F-1008	1997年10月07日
F-1009	1997年10月04日

側扉半自動操作化改造工事（731系併設対応）

冬季の着雪軽減を目的に、パンタグラフを下枠交差式からシングルアーム式に換装した。8次車以外の全車が対象で、785系と同形のN-PS785形を装備した。2006年に全車の換装を完了している。

車両番号	改造日	改造所	出典
モハ721-8	2005年05月07日	札幌	[27]
モハ721-3015	2005年06月25日
モハ721-3022	2005年04月29日
モハ721-3023
モハ721-4102	2005年06月27日	苗穂工
モハ721-4204	2005年09月15日	札幌

パンタグラフ取換工事（シングルアーム化）

運転室助士席側の前面窓・客室窓をポリカーボネート板に交換する改造、および「エアポート」に運用される車両を中心に、8次車に標準装備された床下機器カバーを在来車に追設する改造が苗穂工場にて順次実施されている。

車両番号	改造日	改造所	出典
クモハ721-3022	2006年05月18日	苗穂工	[28]
クモハ721-3201	2005年08月23日		[27]
クモハ721-3202	2006年07月04日		[28]
クモハ721-3203	2007年01月31日
クハ721-4202	2007年03月31日
クハ721-4204	2006年11月08日
クハ721-5203	2007年02月15日
モハ720-3023	2006年05月18日
モハ720-3101	2005年08月23日		[27]
モハ720-3102	2006年07月04日		[28]
モハ720-3103	2007年01月31日
モハ721-1009	2007年03月22日
モハ721-3022	2006年05月18日
モハ721-3023
モハ721-3101	2005年08月23日		[27]
モハ721-3102	2006年07月04日		[28]
モハ721-3103	2007年01月31日
モハ721-3201	2005年08月23日		[27]
モハ721-3202	2006年07月04日		[28]
モハ721-3203	2007年01月31日
モハ721-4101	2006年09月21日
モハ721-4102	2007年03月31日
モハ721-4103	2005年10月07日		[27]
モハ721-4104	2006年11月08日		[28]
モハ721-4201	2006年09月21日
モハ721-4202	2007年03月31日
モハ721-4203	2005年10月07日		[27]
モハ721-4204	2006年11月08日		[28]
クハ721-1009	2007年03月22日
クハ721-2009
クハ721-3022	2006年05月18日
クハ721-3101	2005年08月23日		[27]
クハ721-3102	2006年07月04日		[28]
クハ721-3103	2007年01月31日
クハ721-4101	2006年09月21日
クハ721-4102	2007年03月31日
クハ721-4103	2005年10月07日		[27]
クハ721-4104	2006年11月08日		[28]
クハ721-4201	2006年09月21日
クハ721-4203	2005年10月07日		[27]
クハ721-5001	2006年08月31日		[28]
クハ721-5002
クハ721-5102	2003年11月17日		[18]
クハ721-5103	2007年02月15日		[28]
クハ721-5202	2003年11月17日		[18]
サハ721-3022	2006年05月18日		[28]
サハ721-3201	2005年08月23日		[27]
サハ721-3202	2006年07月04日		[28]
サハ721-3203	2007年01月31日

床下機器カバー取付工事

2007年からは種別・行先表示器の書体変更・英字併記化などの意匠変更や、自動放送装置搭載車では放送内容の変更が順次行われた。

2018年11月ごろから、6両固定編成に公衆無線LANサービスを導入した^[29]。設置工事は苗穂工場で施工された。

編成番号	改造日	改造所	出典
F-3101 + F-3201	2020年01月20日	苗穂工	[30]
F-3102 + F-3202	2018年10月24日		[31]
F-3103 + F-3203	2019年02月01日
F-3123 + F-3222	2020年01月31日		[30]
F-4101 + F-4201	2020年02月06日
F-4102 + F-4202	2020年05月18日		[32]
F-4103 + F-4203	2020年03月09日		[30]
F-4104 + F-4204	2020年08月04日		[32]
F-5101 + F-5201	2019年10月10日		[30]
F-5102 + F-5202	2020年03月23日
F-5103 + F-5203	2020年07月06日		[32]

車内Wi-Fi設置工事

その他

車両番号	改造日	改造所	出典
クモハ721-3015	2003年12月26日	苗穂工	[18]
クモハ721-3016	2004年01月13日	札幌
クモハ721-3017	2004年03月15日	苗穂工
クモハ721-3018	2004年01月23日	札幌
クモハ721-3019	2004年03月31日	苗穂工
クモハ721-3020	2004年02月26日	札幌
クモハ721-3021	2004年01月14日
モハ721-3023	2003年10月31日	苗穂工
モハ721-3101	2004年02月12日
モハ721-3102	2003年11月08日
モハ721-3103	2004年01月22日

車椅子スペース設置工事

編成番号	改造日	改造所	出典
F-1009	2016年01月22日	苗穂工	[23]
F-5001	2016年03月09日
F-4101 + F-4201	2018年09月21日		[24]
F-4102 + F-4202	2017年05月11日		[24][33]
F-4103 + F-4203	2018年03月09日
F-4104 + F-4204	2017年11月01日
F-5101 + F-5201	2017年06月16日
F-5102 + F-5202	2017年09月20日
F-5103 + F-5203	2016年08月17日		[24]

重要機器取替工事

運用

731系と併結する721系（2008年8月）

2024年（令和6年）4月1日現在、全132両が札幌運転所に配置され^[34]、以下の区間の札幌近郊の普通列車・快速列車で使用される。

• 函館本線：小樽駅 - 札幌駅 - 滝川駅
  • 岩見沢 - 滝川間は、朝晩の札幌方面直通列車のみ運用。
  • 滝川 - 旭川間は、737系に置き換えられ、2024年（令和6年）3月15日で運用を終了した。
• 千歳線・室蘭本線：札幌駅 - 新千歳空港駅・苫小牧駅
• 札沼線（学園都市線）：札幌駅 - 北海道医療大学駅

導入当初は臨時急行列車にも使用されていた。

2012年6月1日からは、電化開業した学園都市線への乗り入れを開始した^{[JR北 2]}。また、2014年8月30日のダイヤ改正では、函館本線で残存していた711系上下合わせて30本の運用のうち、16本が本系列に置き換えられ、岩見沢 - 旭川間への乗り入れを開始した^{[JR北 1]}。

かつては、2020年3月14日ダイヤ改正以前まで運行されていた区間快速「いしかりライナー」にも充当されていた。

小樽 - 新千歳空港間の快速・区間快速「エアポート」および一部普通列車は、6両固定編成により運行される。これは、733系3000番台と共通運用である。

一部を除き、731系・733系・735系と共通運用になっており^{[JR北 3]}、3両編成または6両編成で運行される。6両編成は、6両固定編成^[35]または、3両編成を2本連結して運転され、共通運用を組むいずれの車両とも連結可能である。6両固定編成が普通列車として運行される際は、4号車の「uシート」は自由席となり、追加料金なしで乗車できる。

なお、1993年（平成5年）1月11日・12日に津軽海峡線の函館 - 新中小国信号場間でF-2編成が試運転を行った^[36]。これは将来、津軽海峡線の普通列車としての使用を想定したものであった^[36]。本系列はATC-L型を持たないため、ATCを開放して走行した^[36]。本系列が自走で青函トンネルを通過し、本州島内で走行した唯一の事例である。

編成

特記ない限りは2024年4月1日時点の情報を示す^[37][38]。編成番号は3両単位で付番されており、「Fast」の頭文字からとられた識別記号「F」に、中間電動車の番号を組み合わせている。6両固定編成についても、前後の3両が各々別の編成番号をもつ。

なお、車歴表における凡例は以下のとおり。

• 製造 - 川重：川崎重工業、日立：日立製作所、東急：東急車輛製造、苗穂工：苗穂工場
• 配置 - 札幌：札幌運転所

3両編成

721系2次車（F-14編成）
（2006年11月4日 / 札幌駅）

F-1 - F-6・F-8 - F-14

1・2次車による編成で、13本39両が在籍する。

編成番号	← 小樽・手稲・北海道医療大学 新千歳空港・苫小牧・滝川 →
	クモハ721 (Mc)	モハ721 (M')	クハ721 (Tc)
F-1	1	1	1
F-2	2	2	2
F-3	3	3	3
F-4	4	4	4
F-5	5	5	5
F-6	6	6	6
F-8	8	8	8
F-9	9	9	9
F-10	10	10	10
F-11	11	11	11
F-12	12	12	12
F-13	13	13	13
F-14	14	14	14

編成表（3両編成〈F-1 - F-6・F-8 - F-14〉）^[37]

車両形式	車両番号	旧車両番号	改番日	改番 出典	製造	落成 配置	落成日	落成 出典	現行配置 ・処遇	除籍日	最終 配置	除籍 出典
クモハ721形	クモハ721-1				日立	札幌	1988年09月28日	[39]	札幌
	クモハ721-2						1988年09月29日
	クモハ721-3						1988年09月30日
	クモハ721-4						1988年10月01日
	クモハ721-5				川重		1988年10月04日
	クモハ721-6						1988年10月05日
	クモハ721-8				東急		1988年10月21日
	クモハ721-9				日立		1989年06月27日	[40]
	クモハ721-10						1989年06月29日
	クモハ721-11						1989年07月02日
	クモハ721-12						1989年07月10日
	クモハ721-13				川重		1989年06月07日
	クモハ721-14
モハ721形	モハ721-1				日立		1988年09月28日	[39]
	モハ721-2						1988年09月29日
	モハ721-3						1988年09月30日
	モハ721-4						1988年10月01日
	モハ721-5				川重		1988年10月04日
	モハ721-6						1988年10月05日
	モハ721-8				東急		1988年10月21日
	モハ721-9				日立		1989年06月27日	[40]
	モハ721-10						1989年06月29日
	モハ721-11						1989年07月02日
	モハ721-12						1989年07月10日
	モハ721-13				川重		1989年06月07日
	モハ721-14
クハ721形	クハ721-1				日立		1988年09月28日	[39]
	クハ721-2						1988年09月29日
	クハ721-3						1988年09月30日
	クハ721-4						1988年10月01日
	クハ721-5				川重		1988年10月04日
	クハ721-6						1988年10月05日
	クハ721-8				東急		1988年10月21日
	クハ721-9				日立		1989年06月27日	[40]
	クハ721-10						1989年06月29日
	クハ721-11						1989年07月02日
	クハ721-12						1989年07月10日
	クハ721-13				川重		1989年06月07日
	クハ721-14

車歴表（3両編成〈F-1 - F-6・F-8 - F-14〉）

F-2107

F-2107編成（2010年9月2日）

1本3両が在籍する。2010年にF-7編成をVVVFインバータ制御仕様に改造した編成である。この改造により、本編成は2M方式から、中間車のみ電動車の1M方式になった。

編成番号	← 小樽・手稲・北海道医療大学 新千歳空港・苫小牧・滝川 →
クハ721 (Tc2)	モハ721 (M)	クハ721 (Tc1)
F-2107	2207	2107	2107

編成表（3両編成〈F-2107〉）^[37]

車両形式	車両番号	旧車両番号	改番日	改番 出典	製造	落成 配置	落成日	落成 出典	現行配置 ・処遇	除籍日	最終 配置	除籍 出典
モハ721形	モハ721-2107	モハ721-7	2010年07月09日	[22]	東急	札幌	1988年10月19日	[39]	札幌
クハ721形	クハ721-2107	クハ721-7
	クハ721-2207	クモハ721-7

車歴表（3両編成〈F-2107〉）

F-3015 - F-3021

6本18両が在籍する。2 - 4次車を130km/h対応に改造し、3000番台化した編成である。現在ではF-1 - F-14編成と共通に運用されている。

2003年までは小樽方の3両として快速「エアポート」の運用があり、F-3015・F-3017・F-3019編成は新千歳空港方先頭車の半室を「uシート」としていた。2003年の運用変更で「uシート」は普通席に戻されたが、当該車両は床の模様が他の車両と異なるため識別は容易である。その後も一時的に「エアポート」の運用に用いられ、「uシート」のない新千歳空港方の3両の運用に入ることがあった。なお、この3編成には自動放送が設置されている。

2023年7月に、F-3016編成が廃車となった^[41]。

• 
  F-3017編成
  （2006年11月3日 / 札幌駅）
• 
  F-3017編成の製造銘板
  （2018年9月）
• 
  F-3017編成の車内銘板
  （2018年9月）

編成番号	← 小樽・手稲・北海道医療大学 新千歳空港・苫小牧・滝川 →
	クモハ721 (Mc)	モハ721 (M')	クハ721 (Tc)
F-3015	3015	3015	3015
F-3016	3016	3016	3016
F-3017	3017	3017	3017
F-3018	3018	3018	3018
F-3019	3019	3019	3019
F-3020	3020	3020	3020
F-3021	3021	3021	3021

編成表（3両編成〈F-3015 - F-3021〉）^[23][37]

車両形式	車両番号	旧車両番号	改番日	改番 出典	製造	落成 配置	落成日	落成 出典	現行配置 ・処遇	除籍日	最終 配置	除籍 出典
クモハ721形	クモハ721-3015	クモハ721-15	2002年03月30日	[20]	東急	札幌	1989年05月31日	[40]	札幌
	クモハ721-3016	クモハ721-16	2002年02月08日						廃車	2023年07月31日	札幌	[41]
	クモハ721-3017	クモハ721-17	2001年07月26日		苗穂工		1991年02月28日	[42]	札幌
	クモハ721-3018	クモハ721-18	2001年12月05日		川重		1991年02月22日
	クモハ721-3019	クモハ721-19	2001年11月28日		日立		1991年09月29日
	クモハ721-3020	クモハ721-20	2002年03月28日
	クモハ721-3021	クモハ721-21	2002年03月07日		川重		1991年10月01日
モハ721形	モハ721-3015	モハ721-15	2002年03月30日	[20]	東急		1989年05月31日	[40]
	モハ721-3016	モハ721-16	2002年02月08日						廃車	2023年07月31日	札幌	[41]
	モハ721-3017	モハ721-17	2001年07月26日		苗穂工		1991年02月28日	[42]	札幌
	モハ721-3018	モハ721-18	2001年12月05日		川重		1991年02月22日
	モハ721-3019	モハ721-19	2001年11月28日		日立		1991年09月29日
	モハ721-3020	モハ721-20	2002年03月28日
	モハ721-3021	モハ721-21	2002年03月07日		川重		1991年10月01日
クハ721形	クハ721-3015	クハ721-15	2002年03月30日	[20]	東急		1989年05月31日	[40]
	クハ721-3016	クハ721-16	2002年02月08日						廃車	2023年07月31日	札幌	[41]
	クハ721-3017	クハ721-17	2001年07月26日		苗穂工		1991年02月28日	[42]	札幌
	クハ721-3018	クハ721-18	2001年12月05日		川重		1991年02月22日
	クハ721-3019	クハ721-19	2001年11月28日		日立		1991年09月29日
	クハ721-3020	クハ721-20	2002年03月28日
	クハ721-3021	クハ721-21	2002年03月07日		川重		1991年10月01日

車歴表（3両編成〈F-3015 - F-3021〉）

F-1009

先頭車クハ721-1009がuシート車のF-1009編成
（2011年 / 白石駅）

1本3両が在籍する。2003年に編成変更されず残存した唯一の1000番台（7次車）編成である。新千歳空港方先頭車の全室が「uシート」に改造されている。

快速「エアポート」の予備編成的存在で、通常は一般の3両編成と同様な運用に充てられる。以前は他の「エアポート」編成の検査などがある場合は「エアポート」運用にも使用された。だが733系増備に伴い、2013年から2015年まで運用を外れ札幌運転所構内に留置されていた。その後床下機器を改造し2016年2月から運用に復帰した。復帰後は733系3000番台6両固定編成が増加したため、「エアポート」に充当されることはほとんどない。

編成番号	← 小樽・手稲・北海道医療大学 新千歳空港・苫小牧・滝川 →
	クハ721 (Tc2)	モハ721 (M)	クハ721 (Tc1)
F-1009	2009	1009	1009

編成表（3両編成〈F-1009〉）^[37]

車両形式	車両番号	旧車両番号	改番日	改番 出典	製造	落成 配置	落成日	落成 出典	現行配置 ・処遇	除籍日	最終 配置	除籍 出典
モハ721形	モハ721-1009				日立	札幌	1994年09月28日	[43]	札幌
クハ721形	クハ721-1009
	クハ721-2009

車歴表（3両編成〈F-1009〉）

F-5001

単独で運用されるF-5001編成
（2010年 / 恵み野駅）

1本3両が在籍する。2003年の編成組替で捻出された1000番台（7次車）の先頭車2両に、新製した8次車の中間電動車を組成した編成である。

2014年末の733系3000番台増備と、それに伴う711系運用の置換前はF-1009編成と連結した6両編成での運用が多かったが、それ以後はあまりそうした運用は見られない。クハ721-5002は、前面ステップが左右逆に取り付けられている。

編成番号	← 小樽・手稲・北海道医療大学 新千歳空港・苫小牧・滝川 →
	クハ721 (Tc2)	モハ721 (M)	クハ721 (Tc1)
F-5001	5002	5001	5001

編成表（3両編成〈F-5001〉）^[37]

車両形式	車両番号	旧車両番号	改番日	改番 出典	製造	落成 配置	落成日	落成 出典	現行配置 ・処遇	除籍日	最終 配置	除籍 出典
モハ721形	モハ721-5001				川重	札幌	2003年12月11日	[18]	札幌
クハ721形	クハ721-5001	クハ721-1005	2003年12月11日	[18]	日立		1994年04月16日	[43]
	クハ721-5002	クハ721-2006			川重		1994年09月24日

車歴表（3両編成〈F-5001〉）

6両編成

全編成とも、普通車指定席「uシート」を4号車の全車に設定する。733系3000番台と共通で快速「エアポート」を中心に運用される。他車との併結は行わないので貫通幌を装備していない。

F-3123 + F-3222

 

F-3123 + F-3222編成
（2011年7月 / 南千歳駅）

1本6両が在籍する。1992年、3両編成であった4次車F-22編成に、新製した5次車の中間車3両を組み込み、F-23＋F-22編成として6両固定とした。

2002年の130km/h対応改造により、F-3023＋F-3022編成と改められ、さらに2011年の保全工事（制御系更新改造）により現在の編成番号となった。

	← 小樽・手稲・北海道医療大学 新千歳空港・苫小牧・滝川 →
	F-3200編成			F-3100編成
号車	6	5	4	3	2	1	号車
形式	クハ721 (Tc2)	モハ721 (M)	サハ721 (Tu)	サハ721 (T)	モハ721 (M)	クハ721 (Tc1)	形式
次車	4次車	4次車	5次車	5次車	5次車	4次車	次車
F-3222	3222	3222	3222	3123	3123	3122	F-3123

編成表（6両編成〈F-3123 + F-3222〉）^[44]

車両形式	車両番号	旧車両番号	改番日	改番 出典	製造	落成 配置	落成日	落成 出典	現行配置 ・処遇	除籍日	最終 配置	除籍 出典
モハ721形	モハ721-3123	モハ721-23 →モハ721-3023	2001年11月02日 →2011年01月28日	[20][22]	川重	札幌	1992年06月13日	[45]	札幌
	モハ721-3222	モハ721-22 →モハ721-3022	2001年10月31日 →2011年01月28日				1991年10月01日	[46]
クハ721形	クハ721-3122	クハ721-22 →クハ721-3022
	クハ721-3222	クモハ721-22 →クモハ721-3022
サハ721形	サハ721-3123	モハ720-23 →モハ720-3023	2001年11月02日 →2011年01月28日	[20][22]			1992年06月13日	[45]
	サハ721-3222	サハ721-22 →サハ721-3022

車歴表（6両編成〈F-3123 + F-3222〉）

F-3101 + F-3201 - F-3103 + F-3203

F-3103+F-3203編成
（2006年11月4日 / 札幌駅）

3本18両が在籍する。1992年に6両固定編成で新製された5次車（F-101 + F-201 - F-103 + F-203編成）を、2002年に130km/h対応に改造し、3000番台化した編成である。

F-3103 + F-3203編成は2012年に、F-3101 + F-3201編成とF-3102 + F-3202は2013年に保全工事（制御系更新改造）を受け、サイリスタ制御からVVVFインバータ制御に変更された。1編成中2両が改番されたが、編成番号に変更はない。

	← 小樽・手稲・北海道医療大学 新千歳空港・苫小牧・滝川 →
	F-3200編成			F-3100編成
号車	6	5	4	3	2	1	号車
形式	クハ721 (Tc2)	モハ721 (M)	サハ721 (Tu)	サハ721 (T)	モハ721 (M)	クハ721 (Tc1)	形式
次車	5次車	5次車	5次車	5次車	5次車	5次車	次車
F-3201	3201	3201	3201	3101	3101	3101	F-3101
F-3202	3202	3202	3202	3102	3102	3102	F-3102
F-3203	3203	3203	3203	3103	3103	3103	F-3103

編成表（6両編成〈F-3101 + F-3201 - F-3103 + F-3203〉）^[44]

車両形式	車両番号	旧車両番号	改番日	改番 出典	製造	落成 配置	落成日	落成 出典	現行配置 ・処遇	除籍日	最終 配置	除籍 出典
モハ721形	モハ721-3101	モハ721-101	2001年12月21日	[20]	日立	札幌	1992年06月04日	[45]	札幌
	モハ721-3102	モハ721-102	2001年06月28日
	モハ721-3103	モハ721-103	2002年02月15日		川重		1992年06月13日
	モハ721-3201	モハ721-201	2001年12月21日		日立		1992年06月04日
	モハ721-3202	モハ721-202	2001年06月28日
	モハ721-3203	モハ721-203	2002年02月15日		川重		1992年06月13日
クハ721形	クハ721-3101	クハ721-101	2001年12月21日		日立		1992年06月04日
	クハ721-3102	クハ721-102	2001年06月28日
	クハ721-3103	クハ721-103	2002年02月15日		川重		1992年06月13日
	クハ721-3201	クモハ721-201 →クモハ721-3201	2001年12月21日 →2013年04月05日	[20][47]	日立		1992年06月04日
	クハ721-3202	クモハ721-202 →クモハ721-3202	2001年06月28日 →2013年12月10日
	クハ721-3203	クモハ721-203 →クモハ721-3203	2002年02月15日 →2012年01月14日	[20][25]	川重		1992年06月13日
サハ721形	サハ721-3101	モハ720-101 →モハ720-3101	2001年12月21日 →2013年04月05日	[20][47]	日立		1992年06月04日
	サハ721-3102	モハ720-102 →モハ720-3102	2001年06月28日 →2013年12月10日
	サハ721-3103	モハ720-103 →モハ720-3103	2002年02月15日 →2012年01月14日	[20][25]	川重		1992年06月13日
	サハ721-3201	サハ721-201	2001年12月21日	[20]	日立		1992年06月04日
	サハ721-3202	サハ721-202	2001年06月28日
	サハ721-3203	サハ721-203	2002年02月15日		川重		1992年06月13日

車歴表（6両編成〈F-3101 + F-3201 - F-3103 + F-3203〉）

F-4101 + F-4201 - F-4104 + F-4204

F-4202+F-4102編成
中間の2両が8次車である。
（2006年11月3日 / 札幌駅）

4本24両が在籍する。2003年の編成変更で、1000番台（6・7次車）の小樽方2両と新千歳空港方2両に、8次車の付随車2両を組み込み、6両固定とした編成である。電動車は従来の1000番台仕様で、ブレーキ遅れ込め制御を持たない。

	← 小樽・手稲・北海道医療大学 新千歳空港・苫小牧・滝川 →
	F-4200編成			F-4100編成
号車	6	5	4	3	2	1	号車
形式	クハ721 (Tc2)	モハ721 (M')	サハ721 (Tu)	サハ721 (T)	モハ721 (M')	クハ721 (Tc1)	形式
次車	6・7次車	6・7次車	8次車	8次車	6・7次車	6・7次車	次車
F-4201	4201	4201	4201	4101	4101	4101	F-4101
F-4202	4202	4202	4202	4102	4102	4102	F-4102
F-4203	4203	4203	4203	4103	4103	4103	F-4103
F-4204	4204	4204	4204	4104	4104	4104	F-4104

編成表（6両編成〈F-4101 + F-4201 - F-4104 + F-4204〉）^[44]

車両形式	車両番号	旧車両番号	改番日	改番 出典	製造	落成 配置	落成日	落成 出典	現行配置 ・処遇	除籍日	最終 配置	除籍 出典
モハ721形	モハ721-4101	モハ721-1004	2003年10月30日	[18]	川重	札幌	1993年12月15日	[48]	札幌
	モハ721-4102	モハ721-1006	2003年11月14日				1994年09月24日	[43]
	モハ721-4103	モハ721-1008	2003年11月29日		日立		1994年09月27日
	モハ721-4104	モハ721-1001	2003年12月25日		川重		1993年12月11日	[48]
	モハ721-4201	モハ721-1003	2003年10月30日				1993年12月14日
	モハ721-4202	モハ721-1005	2003年11月14日		日立		1994年04月16日	[43]
	モハ721-4203	モハ721-1007	2003年11月29日		川重		1994年09月23日
	モハ721-4204	モハ721-1002	2003年12月25日				1993年12月16日	[48]
クハ721形	クハ721-4101	クハ721-1004	2003年10月30日		川重		1993年12月15日
	クハ721-4102	クハ721-1006	2003年11月14日				1994年09月24日	[43]
	クハ721-4103	クハ721-1008	2003年11月29日		日立		1994年09月27日
	クハ721-4104	クハ721-1002	2003年12月25日		川重		1993年12月16日	[48]
	クハ721-4201	クハ721-2003	2003年10月30日				1993年12月14日
	クハ721-4202	クハ721-2005	2003年11月14日		日立		1994年04月16日	[43]
	クハ721-4203	クハ721-2007	2003年11月29日		川重		1994年09月23日
	クハ721-4204	クハ721-2002	2003年12月25日				1993年12月16日	[48]
サハ721形	サハ721-4101						2003年10月30日	[18]
	サハ721-4102						2003年11月14日
	サハ721-4103						2003年11月29日
	サハ721-4104						2003年12月25日
	サハ721-4201						2003年11月30日
	サハ721-4202						2003年11月14日
	サハ721-4203						2003年11月29日
	サハ721-4204						2003年12月25日

車歴表（6両編成〈F-4101 + F-4201 - F-4104 + F-4204〉）

F-5101 + F-5201 - F-5103 + F-5203

F-5202+F-5102編成
中間の4両が8次車である。
（2007年10月20日 / 札幌駅）

3本18両が在籍する。2003年の編成変更で、1000番台（6・7次車）の先頭車2両に、8次車の中間車4両（電動車2両+付随車2両）を組み込み、6両固定とした編成である。

新製した電動車の制御システムが従来車と異なり、ブレーキ遅れ込め制御を行う。

	← 小樽・手稲・北海道医療大学 新千歳空港・苫小牧・滝川 →
	F-5200編成			F-5100編成
号車	6	5	4	3	2	1	号車
形式	クハ721 (Tc2)	モハ721 (M1)	サハ721 (Tu)	サハ721 (T)	モハ721 (M1)	クハ721 (Tc1)	形式
次車	6・7次車	8次車	8次車	8次車	8次車	6・7次車	次車
F-5201	5201	5201	5201	5101	5101	5101	F-5101
F-5202	5202	5202	5202	5102	5102	5102	F-5102
F-5203	5203	5203	5203	5103	5103	5103	F-5103

編成表（6両編成〈F-5101 + F-5201 - F-5103 + F-5203〉）^[44]

車両形式	車両番号	旧車両番号	改番日	改番 出典	製造	落成 配置	落成日	落成 出典	現行配置 ・処遇	除籍日	最終 配置	除籍 出典
モハ721形	モハ721-5101				川重	札幌	2003年10月09日	[18]	札幌
	モハ721-5102						2003年11月19日
	モハ721-5103						2003年12月20日
	モハ721-5201						2003年10月09日
	モハ721-5202						2003年11月19日
	モハ721-5203						2003年12月20日
クハ721形	クハ721-5101	クハ721-1001	2003年10月09日	[18]			1993年12月11日	[48]
	クハ721-5102	クハ721-1003	2003年11月19日				1993年12月14日
	クハ721-5103	クハ721-1007	2003年12月20日				1994年09月23日	[43]
	クハ721-5201	クハ721-2001	2003年10月09日				1993年12月11日	[48]
	クハ721-5202	クハ721-2004	2003年11月19日				1993年12月15日
	クハ721-5203	クハ721-2008	2003年12月20日		日立		1994年09月27日	[43]
サハ721形	サハ721-5101				川重		2003年10月09日	[18]
	サハ721-5102						2003年11月19日
	サハ721-5103						2003年12月20日
	サハ721-5201						2003年10月09日
	サハ721-5202						2003年11月19日
	サハ721-5203						2003年12月20日

車歴表（6両編成〈F-5101 + F-5201 - F-5103 + F-5203〉）

今後の予定

2015年（平成27年）3月20日に発表された「安全投資と修繕に関する5年間の計画」で、2020年（令和2年）以降一部初期車の老朽廃車・取替を行う事が発表されている^{[JR北 4]}。

その後、2019年4月9日に発表された「JR北海道グループ長期経営ビジョン等」において、2023年度から2024年度にかけてエアポートで運用している721系を733系に更新する事が発表された^{[JR北 5]}。

2022年2月9日に発表された長期環境目標「JR北海道グループ　カーボンニュートラル2050」において、2030年度までの取り組みとして721系の全車を「高効率機器を採用した電車」に更新する事が発表されている^{[JR北 6]}。

脚注

[脚注の使い方]

注釈

1. 待避設備が必要になる貨物列車の多くは札幌近郊を迂回する室蘭本線経由で運転されていた
2. カラー液晶モニタへの変更工事のみは「エアポート」運用に使用しない 1・2 次車についても実施された。

出典

1. 日本鉄道車両機械技術協会「ROLLINGSTOCK＆MACHINERY」1994年6月号研究と開発「721系近郊形電車6次車の紹介 - 小樽 - 新千歳空港アクセス用車両」pp.20 - 23。
2. 日本鉄道サイバネティクス協議会『鉄道サイバネ・シンポジウム論文集』第32回（1995年）「IGBT3レベル主変換装置の開発」論文番号518。
3. 交友社「鉄道ファン」1988年12月号新車ガイド「JR北海道 721系デビュー」pp.60 - 64。
4. 『鉄道ピクトリアル』 2018年6月号 No.619 p81
5. N-DT721　N-TR721 ／ JR北海道721系（鉄道ホビダス台車近影・インターネットアーカイブ）。
6. 富士電機『富士時報』1989年8月号「車両用補助電源装置」 (PDF) 」pp.22 - 23（インターネットアーカイブ）。
7. RF（683） (2018), p. 95.
8. RF（377） (1992), p. 65.
9. 日本鉄道サイバネティクス協議会『鉄道サイバネ・シンポジウム論文集』第31回（1994年）「721系-1000交流電車の主回路システム」論文番号518。
10. 日立製作所『日立評論』1997年2月号「最近のIGBTを適用した電車駆動システム (PDF) 」pp.13 - 16。
11. RF（512） (2003), p. 68.
12. RF（512） (2003), p. 64.
13. RF（512） (2003), p. 65.
14. RF（512） (2003), p. 66.
15. 「鉄道記録帳2003年9月」『RAIL FAN』第50巻第12号、鉄道友の会、2003年12月1日、22頁。
16. 「JR年表」『JR気動車客車編成表 '04年版』ジェー・アール・アール、2004年7月1日、184頁。ISBN 4-88283-125-2。
17. RF（484） (2001), p. 86.
18. RF（519） (2004), p. 84.
19. RF（507） (2003), p. 84.
20. RF（496） (2002), p. 85.
21. 鉄道図書刊行会『鉄道ピクトリアル』2011年10月臨時増刊号鉄道車両年鑑2011年版「JR北海道 721系保全工事」pp.76 - 78 。
22. RF（603） (2011), p. 19, 別冊付録.
23. JR電車編成表（2023夏） (2023), p. 8.
24. JR電車編成表（2023夏） (2023), p. 9.
25. RF（615） (2012), p. 33, 別冊付録.
26. RF（447） (1998), p. 71.
27. RF（543） (2006), p. 34, 別冊付録.
28. RF（555） (2007), p. 34, 別冊付録.
29. 北海道新幹線H5系や快速『エアポート』内にも公衆無線LAN…JR旅客6社の車内WiFiが出揃う - Response 2018年7月13日
30. RF（711） (2020), p. 32, 別冊付録.
31. RF（699） (2019), p. 33, 別冊付録.
32. RF（723） (2021), p. 32, 別冊付録.
33. RF（687） (2018), p. 33, 別冊付録.
34. RF（759） (2024), p. 3, 別冊付録.
35. RF（683） (2018), p. 99.
36. 交友社『鉄道ファン』1994年4月号POST「721系,海峡線で走行試験」p.118 。
37. JR電車編成表（2024夏） (2024), p. 8.
38. JR電車編成表（2024夏） (2023), p. 9.
39. RF（339） (1989), p. 56.
40. RF（351） (1990), p. 47.
41. RF（759） (2024), p. 32, 別冊付録.
42. RF（376） (1991), p. 79.
43. RF（411） (1995), p. 80.
44. JR電車編成表（2024夏） (2024), p. 9.
45. RF（388） (1993), p. 80.
46. RF（376） (1992), p. 79.
47. RF（639） (2014), p. 35, 別冊付録.
48. RF（401） (1994), p. 80.

JR北海道

1. 『平成26年8月ダイヤ改正について』（PDF）（プレスリリース）北海道旅客鉄道、2014年7月4日。https://www.jrhokkaido.co.jp/press/2014/140704-1.pdf。2014年7月5日閲覧。
2. 『学園都市線電化開業に伴う電車の投入（第一次）について』（PDF）（プレスリリース）北海道旅客鉄道、2012年3月14日。https://www.jrhokkaido.co.jp/press/2012/120314-1.pdf。2014年7月21日閲覧。
3. 『平成24年10月ダイヤ改正について』（PDF）（プレスリリース）北海道旅客鉄道、2012年8月3日。https://www.jrhokkaido.co.jp/press/2012/120803-1.pdf。2012年8月17日閲覧。
4. 『安全投資と修繕に関する5年間の計画について』（PDF）（プレスリリース）北海道旅客鉄道、2015年3月23日。https://www.jrhokkaido.co.jp/press/2015/150508-1.pdf。2016年1月17日閲覧。
5. “JR北海道グループ長期経営ビジョン等”. 北海道旅客鉄道 (2019年4月9日). 2019年4月12日閲覧。
6. “長期環境目標「JR北海道グループ カーボンニュートラル2050」の策定について”. 北海道旅客鉄道 (2022年2月9日). 2022年2月10日閲覧。

参考文献

鉄道ファン

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• 編集部「JR北海道 快速"エアポート"用721系5次車」『鉄道ファン』第32巻第9号（通巻377号）、交友社、1992年9月1日、p.65。
• 佐藤肇（北海道旅客鉄道運輸部運用車両課）「新車ガイド1：全室「uシート」化改造車とともに導入 721系8次車」『鉄道ファン』第43巻第12号（通巻512号）、交友社、2003年12月1日、pp.64-69。
• 富永昌嗣「快速”エアポート”について～Uシート車をもつ通勤型車両の現状～」『鉄道ファン』第58巻第3号（通巻683号）、交友社、2018年3月1日、pp.94-99。

付録「車両配置表／車両のデータバンク」

• 編集部「JRグループ 車両のデータ・バンク89／90」『鉄道ファン』第30巻第7号（通巻351号）、交友社、1990年7月1日、pp.47-57。
• 編集部「JRグループ 車両のデータ・バンク91／92」『鉄道ファン』第32巻第8号（通巻376号）、交友社、1992年8月1日、pp.79-91。
• 編集部「JRグループ 車両のデータ・バンク92／93」『鉄道ファン』第33巻第8号（通巻388号）、交友社、1993年8月1日、pp.80-90。
• 編集部「JRグループ 車両のデータ・バンク93／94」『鉄道ファン』第34巻第9号（通巻401号）、交友社、1994年9月1日、pp.80-90。
• 編集部「JRグループ 車両のデータ・バンク94／95」『鉄道ファン』第35巻第7号（通巻411号）、交友社、1995年7月1日、pp.80-90。
• 編集部「JRグループ 車両のデータ・バンク97／98」『鉄道ファン』第38巻第7号（通巻447号）、交友社、1998年7月1日、pp.71-89。
• 編集部「JRグループ 車両のデータ・バンク2000／2001」『鉄道ファン』第41巻第8号（通巻484号）、交友社、2001年8月1日、pp.86-98。
• 編集部「JRグループ 車両のデータ・バンク2001／2002」『鉄道ファン』第42巻第8号（通巻496号）、交友社、2002年8月1日、pp.85-98。
• 編集部「JRグループ 車両のデータ・バンク2002／2003」『鉄道ファン』第43巻第7号（通巻507号）、交友社、2003年7月1日、pp.84-98。
• 編集部「JRグループ 車両のデータ・バンク2003／2004」『鉄道ファン』第44巻第7号（通巻519号）、交友社、2004年7月1日、pp.84-98。
• 編集部「別冊付録『JR旅客会社の車両配置表2006／JR車両のデータバンク2005-2006』」『鉄道ファン』第46巻第7号（通巻543号）、交友社、2006年7月1日、pp.34-48。
• 編集部「別冊付録『JR旅客会社の車両配置表2007／JR車両のデータバンク2006-2007』」『鉄道ファン』第47巻第7号（通巻555号）、交友社、2007年7月1日、pp.34-47。
• 編集部「別冊付録『JR旅客会社の車両配置表2011／JR車両のデータバンク2010-2011』」『鉄道ファン』第51巻第7号（通巻603号）、交友社、2011年7月1日、pp.19-29。
• 編集部「別冊付録『JR旅客会社の車両配置表2012／JR車両のデータバンク2011-2012』」『鉄道ファン』第52巻第7号（通巻615号）、交友社、2012年7月1日、pp.33-45。
• 編集部「別冊付録『JR旅客会社の車両配置表2014／JR車両のデータバンク2013-2014』」『鉄道ファン』第55巻第7号（通巻639号）、交友社、2014年7月1日、pp.35-48。
• 編集部「別冊付録『JR旅客会社の車両配置表2018／JR車両のデータバンク2017-2018』」『鉄道ファン』第58巻第7号（通巻687号）、交友社、2018年7月1日、pp.33-40。
• 編集部「別冊付録『JR旅客会社の車両配置表2019／JR車両のデータバンク2018-2019』」『鉄道ファン』第59巻第7号（通巻699号）、交友社、2019年7月1日、pp.33-40。
• 編集部「別冊付録『JR旅客会社の車両配置表2020／JR車両のデータバンク2019-2020』」『鉄道ファン』第60巻第7号（通巻711号）、交友社、2020年7月1日、pp.32-39。
• 編集部「別冊付録『JR旅客会社の車両配置表2021／JR車両のデータバンク2020-2021』」『鉄道ファン』第61巻第7号（通巻723号）、交友社、2021年7月1日、pp.32-39。
• 編集部「別冊付録『JR旅客会社の車両配置表2024／JR車両のデータバンク2023-2024』」『鉄道ファン』第64巻第7号（通巻759号）、交友社、2024年7月1日、pp.32-40。

鉄道ピクトリアル

• 電気車研究会 『鉄道ピクトリアル』 1989年3月号 No.508 特集：711系・781系交流電車 p23
• 電気車研究会 『鉄道ピクトリアル』2011年10月臨時増刊号鉄道車両年鑑2011年版「JR北海道 721系保全工事」（北海道旅客鉄道（株）鉄道事業本部運輸部運用車両課（車両計画）・荒川 岳史）
• 電気車研究会 『鉄道ピクトリアル』 2018年6月号 No.619 松沼猛 JR車両解説 721系電車

その他

• 日本鉄道車両機械技術協会「ROLLINGSTOCK＆MACHINERY」1994年6月号研究と開発「721系近郊形電車6次車の紹介 - 小樽 - 新千歳空港アクセス用車両」pp.20 - 23
• 電気車研究会 『近郊形交直流・交流電車』 JR電車ライブラリー4 1995年 ISBN 4-88548-078-7
• エムジー・コーポレーション　『北海道JR系現役鉄道車両図鑑』　ISBN 978-4-900253-61-2
• ジェー・アール・アール編『JR電車編成表』 2023夏、交通新聞社、2023年5月18日。ISBN 978-4-330-02423-3。
• ジェー・アール・アール編『JR電車編成表』 2024夏、交通新聞社、2024年5月24日。ISBN 978-4-330-02824-8。

外部リンク

• 快速エアポート（721系・733系）｜車両の紹介｜JR北海道 列車ガイド - 北海道旅客鉄道