GB/T-英文版/外文版/翻译版轨道交通机车车辆变流设备市域铁路和城轨交通车辆辅助变流器
GBT-英文版/外文版/翻译版轨道交通机车车辆变流设备市域铁路和城轨交通车辆辅助变流器
1范围本文件规定了市城(郊)铁路车辆,城市轨道交通车辆辅助变流器的使用条件、系统构成、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和储存。本文件适用于采用直流供电制式的市城(郊)铁路车辆和城市轨道交通车辆辅助变流器2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T-轨道交通牵引供电系统电压GB/T.1-电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验A:低温GB/T.2-电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验B:高温GB/T.4-电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Db:交变湿热(12h十12h循环)GB/T.17-电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Ka:盐雾
GB/T.33电工术语电力电子技术GB/T.36电工术语电力牵引GB/T-外壳防护等级(IP代码)
GB/T.1-低压系统内设备的绝缘配合第1部分:原理、要求和试验
GB/T,1-轨道交通机车车辆电气设备第1部分:一般使用条件和通用规则
GB/T轨道交通机车车辆电气隐患防护的规定GB/T-轨道交通机车车辆设备冲击和振动试验GB/T.3-轨道交通电兼容第3-1部分:机车车辆列车和整车GB/T.4-轨道交通电兼容第3-2部分:机车车辆设备GB/T-轨道交通机车车辆电子装置GB/T.1-轨道交通机车车辆用电力变流器第1部分:特性和试验方法
GB/T.3铁路应用轨道车辆及其零部件的焊接第3部分:设计要求GB/T轨道交通电子设备列车通信网络(TCN)第1部分:基本结构GB/T.12轨道交通电子设备列车通信网络(TCN)第3-4部分:以太网编组网(ECN)GB/T.1-轨道交通设备环境条件第1部分:机车车辆设备GB/T.1-轨道交通绝缘配合第1部分:基本要求电工电子设备的电气间隙和爬电距离GB/T轨道交通机车车辆布线规则GB/T-轨道交通机车车辆辅助供电系统TB/T.1机车车辆电缆第1部分:动力和控制电缆
3术语和定义GB/T.33,GB/T.36,GB/T-,GB/T.1-和GB/T-界定的术语和定义适用于本文件。4缩略语下列缩略语适用于本文件。TCMS:列车控制与管理系统(TrainControlandManagementSystem)THD:总谐波畸变率(TotalHarmonicDistortion)5使用条件5.1环境条件辅助变流器在以下环境条件下能正常工作:a)海拔不超过m;b)环境温度符合GB/T.1-中4.3规定的T3级,范围为一25℃~45℃,基准温度宜选择TR2(25℃):c)存储温度为-40℃~70℃;d)相对湿度符合GB/T.1-中4.4的规定;e)能承受使用时的冲击和振动面无损坏或故障,符合GB/T-中1类A级的规定;
f)安装于车辆车底架或车顶,应能承受车辆运行时的风、雨、雪、沙尘天气和偶尔发生的盐雾、酸D雨等现象,以及车辆清洗剂的作用;g)污染等级符合GB/T.1-中4.4的规定,变流器密闭空间的污染等级为PD2,非密闭空间的污染等级为PD4。5.2电气条件5.2.1高压供电电源5.2.1.1牵引供电系统供电标称电压(U)为DCV或DCV,最高非持续电压(U)、最高持续电压(U),最低非持续电乐(U)、最低持续电压(U)应符合GB/T-中表1的规定
5.2.1.2如由车载储能系统供电,其供电标称电乐及容许的极限工作电压根据车载储能系统的集成方案确定，5.2.1.3输人电压特性符合GB/T.1-中4.2.7.3和GB/T-的规定
5.2.2控制电源5.2.2.1控制电源电压宜选取DCV或DC24V5.2.2.2控制电源的电变化、中断及纹波因数等应符合GB/T-中5.1.1的规定5.3特殊条件当辅助变流器使用条件超出上述条件时,由供需双方协商确定系统构成辅助变流器将输人电源进行电力电子变换,向辅助设备供电,其构成主要包括预充电电路、直流滤波电路、变换与隔离电路、辅助控制单元、交流滤波电路、蓄电池充电机电路(可选配集成)及冷却系统等。其中冷却系统可采用自然冷却、强迫风冷或液冷等形式,变换与隔离电路根据电路形式可采用工频隔离变换、中高频隔离变换等形式,蓄电池充电机电路可采用AC/DC变换、DC/DC变换等形式。辅助变流器典型系统构成示意见图1。
7技术要求7.1一般要求7.1.1柜体外观表面油漆应均匀、完整;电镀件应平整有光泽;紧固件应无短缺、松动、生锈:接线端子及线号标识应完整、清晰、准确。7.1.2柜门应有二次防脱功能。7.1.3柜体应至少设置两个接地点并应有接地标识。7.1.4柜体如采用焊接结构,应符合GB/T.3的规定7.1.5结构、组装等应符合TB/T的规定。7.1.6布线应符合GB/T的规定。7.1.7非金属材料应采用无卤、无毒、低烟、阻燃的材料。
7.1.12主电路断电后,各主电路中电容器两端电压均应在5min内放电至DC5OV以下,如采用电阻放电,宜采用并联方式。7.1.13所有M6及以上规格的紧固件紧固后应打防松标记。紧固件选用应根据使用条件满足防锈、防腐蚀等要求。7.1.14柜体密部分的防护等级应满足GB/T-中IP54或以上的要求,非密闭部分的防护等级不应低于IP20的要求。7.2功能要求7.2.1通信控制单元通过车辆总线与TCMS进行通信,通信接口应符合GB/T,1和/或GB/T,12的规定,宜采用多功能车辆总线(MVB)和/或工业以太网接口,通过该接口可实现TCMS对辅助变流器的监视或控制。当控制单元发生故障时不应影响车辆总线其他设备的工作。7.2.2故障记录与诊断故障记录的数据类型、周期、存储时间等应满足故障诊断和运营需要,并应设有维护接口。该接口应为标准接口,宜采用工业以太网接口,通过该接口可实现辅助变流器的故障数据的读取,转存以及应用软件的装载等,并可通过软件对下载的故障数据进行分析。7.2.3辅助能耗记录宜具有辅助能耗记录功能,能耗记录数据可上传至TCMS。7.2.4保护应具有自诊断功能和故障保护措施,包括但不限于短路、过流、过压、欠压、功率元件故障、缺相或三相不平衡、过热,电子控制装置故障等保护功能。其中至少过流、过压、欠压、过热等保护应具有自动恢复功能。7.2.5蓄电池充电管理如辅助变流器集成充电机,则应具备以下功能:限流、恒压充电功能:总输出限流功能:温度补偿功能:应用锂电池时,与锂电池管理系统通信与控制功能7.2.6电气隔离应具有高压输入与输出间电气绝缘隔离功能。
7.2.7应急启动宜具有在车辆蓄电池亏电情况下的应急启动功能,宜采用高压DC/DC变换电方式7.3性能要求7.3.1效率额定工况(标称输入电压、额定输出容量)下,辅助变流器总效率不应低于90%7.3.2温升额定工况下,辅助变流器主电路、控制电路和辅助电路各部件的温升应满足GB/T.1-中9.2.2的要求。7.3.3绝缘性能7.3.3.1电气间隙和爬电距离最小电气间隙符合GB/T.1-中第5章的规定,最小爬电距离符合GB/T.1-第6章的规定海拔高于m时,电气间隙修正系数应符合GB/T.1-中的表A.2的规定,可采用插值法进行计算。7.3.3.2绝缘电阻主电路的绝缘电阻不应低于10MQ,辅助电路,控制电路的绝缘电阻不应低于5MΩ7.3.3.3介电强度主电路、辅助电路的工频或直流试验电压等级按GB/T.1-中附录A、附录B确定,挖制电路的工频或直流试验电压等级应符合GB/T-中12.2.10.3的规定7.3.4电磁兼容性能应符合GB/T.4-的规定,具体要求应符合表1的规定。对供电、通信、信号等系统的干扰应符合GB/T.1-中4.2.8的规定。
7.3.6网压跳变在输入标称电压发生士20%电压跳变时,其交流输出电压的时值变化不超过一20%~15%,并在0.3s内恢复至稳定值;直流输出电压超调量不应大于15%,调节时间应小于0.2s。7.3.7供电短时中断在输入电压发生任何一段时间的中断时均应无损伤。当输人电压恢复时辅助变流器应自动复工作。7.3.8冷却使用强迫通风冷却时,进风口宜设置过滤装置且过滤装置应易于拆装和维护,考虑整车运用环境,当过滤装置有效进风面积减少15%时应仍能满足辅助变流器在额定工况运行下的冷却能力要求。冷却风机宜采用三相ACV/50Hz供电的风机。采用液冷方式时,冷却系统应能防冻、防腐蚀,且不发生泄，7.3.9输出性能7.3.9.1交流输出7.3.9.1.1辅助变流器交流输出参数应符合表2的规定
7.3.10辅助能耗记录性能如辅助变流器具有辅助能耗记录功能,其精度不低于5%。
7.3.11盐雾性能如辅助变流器在长期持续盐雾环境下使用,应采取抗盐雾措施,盐雾性能应满足GB/T.17-中规定的试验周期的要求,试验周期宜从GBT.17-中6.6规定的96h、h.h中选取。试验方法88.1目视检查按GB/T.1-中4.5.3.1的规定对产品进行目视检查。
8.2验证尺寸和公差按GB/T.1-中4.5.3.2的规定用标准量具对产品的外形尺寸和安装尺寸进行测量。
8.3称重8.4按GB/T.1-中4.5.3.3的规定对产品进行称重标志检查目视检查辅助变流器的铭牌和标牌是否齐全、清晰、醒目,安装或贴装位置是否符合要求
8.5冷却系统性能试验按GB/T.1-中4.5.3.5的规定进行。8.6泄漏试验按GB/T.1-中4.5.3.5.4的规定进行。8.7防护等级试验防尘试验按GB/T-的规定进行。防水试验按GB/T-中14.2的规定进行8.8介电强度试验对主电路、辅助电路、控制电路施加7.3.3.3规定的试验电压,型式检验持续时间1min,出厂检验持续时间宜为10s,检查是否有击穿或闪络现象。当有必要重复试验时,应将试验电压降至初始试验电压的0.8倍。8.9绝缘电阻试验按GB/T.1-中4.5.3.8的规定进行,各电路应用直流兆欧表测试并记录。在介电强度试验前后均应检查绝缘电阻。主电路用V兆欧表(标称电压DCV供电的辅助变流器)或V兆欧表(标称电乐DCV供电的辅助变流器),辅助电路用V兆欧表,控制电路和直流输出电路用V兆欧表8.10机械、电气保护与测量设备的试验试验可在低压(不输入高压电源、仅输入控制电源)或高压(输人高压电源)模式下,验证辅助变流器的各项保护功能是否正常。部分保护功能试验可用模拟的方法进行。8.11轻载试验辅助变流器在标称输入电压,不大于额定负载下进行,检查以下参数值是否符合表2、表3的规定:a)交流输出电压、频率及偏差,电乐THD:b)直流输出电压、纹波因数、温度补偿特性、充电电流限流值。
8.12换流试验按GB/T.1-中4.5.3.11的规定进行。检查辅助变流器在输人电压U,最大输出电流下是否工作正常且无部件损伤。8.13噪声测量按GB/T.1-中4.5.3.12的规定进行。试验时,辅助变流器工作在额定工况,冷却系统多种转速工况(如有),距离柜体基准发射面1m处测量噪声,测试后计算A计权平均(声压级)噪声值。8.14温升试验按GB/T.1-中4.5.3.13、7.5.7的规定进行。辅助变流器在额定工况下运行直至温度稳定,测量并计算主电路、辅助电路和控制电路各部件(至少包括功率器件模块散热器,电容器、电抗器、变压器、线缆、主电路连接铜排)的温升值。
8.32高温试验按GB/T.2-中5.3的规定进行。辅助变流器不通电,置于+70℃温度下16h,温度调节到+45℃,温度稳定后在额定工况下启动辅助变流器,并持续运行4h~6h,检查其在额定工况下是否正常启动和工作,按8.11的规定进行性能检测,恢复至室温下重新按8,11的规定进行性能检测8.33盐雾试验按GB/T.17-的规定进行检验规则9.1检验分类辅助变流器的检验分为出厂检验和型式检验。9.2出厂检验9.2.1对每台出厂的产品,均应进行出厂检验。9.2.22在出厂检验过程中,若任意一项不合格,均判该产品不合格9.3型式检验9.3.1检验样品在出厂检验的合格品中抽取,数量为1台。9.3.2型式检验全部项目应在抽样样品上进行,检验项目全部合格时,该产品合格;若发现任意一项不合格,则该产品不合格。型式检验中如发生部件失效,按GB/T.1-中4.5.4处理。
10.3运输与储存10.3.1产品应正置运输,不应有剧烈振动、撞击,运输过程中产品不应发生任何损伤。
10.3.2应储存在空气流通,无腐蚀性气体、无暴晒,无淋雨的室内环境。储存环境温度为-40℃~+70℃,储存时间2年及以上的,应重新进行出厂检验。