国家标准 GB/T32587一2016 旅客列车DC600V供电系统 SupplypowersystemofDcC600Vinrailwaypassengertrain 2016-04-25发布 2016-11-01实施中毕人民共和国国家质量监督检验检疫总局发布中国国家标准化管厘委员会国家标准
GB/T32587一2016 前言本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草本标准由国家铁路局提出并归口本标准起草单位;青岛四方车辆研究所有限公司,南车株洲电力机车研究所有限公司、南车青岛四方机车车辆股份有限公司本标准主要起草人;李国平,葛洪勇、杨东军,李博、罗国永、侯方东业
GB/T32587一2016 旅客列车DC600V供电系统范围本标准规定了旅客列车DC600V供电系统及部件的技术要求,检验方法及检验规则等本标准适用于电力牵引的DC600V供电制式旅客列车及动力集中动车组本标准也适用于内燃牵引的C600V供电制式旅客列车及动力集中动车组(供电辅助发电机组除外动力分散动车组可参照执行规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件凡是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/T1402轨道交通牵引供电系统电压(GB/T1402一2010,IEC60850;2007,MOD) GB/T2423.4一2008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)(IEC60068-2-30;2005,IDT) GB4208外壳防护等级(IP代码)(GB4208一2008,IEC60529;2001,IDT) GB/T15142一2011含碱性或其他非酸性电解质的蓄电池和蓄电池组方形排气式俪镍单体蓄电池 GB/T21563轨道交通机车车辆设备冲击和振动试验(GB/T21563-2008,IEC61373: 1999,IDT) GB/T24338.4轨道交通电磁兼容第3-2部分;机车车辆设备(GB/T24338.4一2009. 1EC62236-3-2:2003,MOD) GB/T25022一2010机车车辆车端电气通信(控制)连接器 GB/T25023一2010机车车辆车端动力连接器 GB/T25119一2010轨道交通机车车辆电子装置(IEC60571:2006,MOD GB/T325952016铁道客车及动车组用电气控制柜 TB/T1507机车电气设备布线规则 TB/T1508一2005机车电气屏柜技术条件 TB/T1759铁道客车配线布线规则 TB/T2397一1993铁道空调客车用发电车试验方法 TB/T2977铁道车辆金属部件的接地保护 UIC552列车供电-列车线路标准技术特性(EleetricalpowersupplyfortrainsStandardteehnica eharacteristicsofthetrainline) 环境条件 3.1环境温度;一40C十45C 3.2存储温度:一40C十60C
GB/T32587一2016 3.3相对湿度:最湿月月平均最大相对湿度不大于95%(该月月平均最低温度为25C) 3.4海拔高度;<2500m 3.5振动和冲击应符合GB/T21563的规定 3.6电气化区段接触网网压符合GB/T1402的规定 3.7列车运行区段环境条件与上述条款有差异时,由用户和制造商协商确定系统组成及技术要求 4.1系统组成 4.1.1列车DC60oV供电系统采用集中整流、分散变流方式系统主要由DC600V供电电源装置、车端连接器、,DC600V/AC380V客车空调逆变电源(以下简称为逆变器、DC600V/DC110V客车充电器以下简称为充电器、客车电气综合控制柜、蓄电池组、DC600V输配电电线电缆及用电负载等设备组成 4.1.2列车供电系统与部件应按本标准及规定程序设计生产 4.1.3电力和内燃机车牵引供电、发电车供电的旅客列车,DC600V供电采用两路独立供电方式;动车组采用几路独立供电方式应根据供电容量及供电装置的型式作具体确定 4.1.4机(或发电)车、客车C110V电源应互相独立,客车之间应全列贯通,各车厢蓄电池及充电器通过防止逆流二极管与DC11oV干线并联 DC11oV干线应有绝缘检测装置,对地小于2kQ时报警,宜有绝缘数值显示动车组可按单元组合方式具体确定 4.1.5列车DC600V供电系统应设置两级接地保护电路编组中客车的接地保护动作应先于DC60oV 供电电源装置保护 4.1.6车载和地面C600V供电电源装置均设置DC600V供电干线接地保护电路,应采用电阻中点接地保护电路,电阻中点接地保护等效电路原理图见图1,宜采用图1a) 4.1.7客(拖)车每节车厢电气综合控制柜内设本车Dc60oV在线绝缘检测装置,在本车直流漏电电流超过保护设定值(100mA)时,应切除本车DC600供电在首尾车应设置干线绝缘检测装置,监测干线绝缘状态,对地绝缘电阻小于800n时报警,应有绝缘数值显示 S SV1 RI R DC600y Dc600v Syp R2 R2 说明 1)电阻的选取以DC600V正负线单点接地时形成的接地电流不大于300mA为限 2 SV为电压传感器或类似装置图1中点接地保护等效电路原理图 4.1.8客(拖)车内未隔离的且由逆变器供电的交流负载中性线不接地,所有设备的金属外壳设接地线车体的接地保护要求应符合TB/T2977中的规定,转向架接地和保护电阻的布置见图2,保护电阻值应符合UIc552中的规定
GB/T32587一2016 这双说明车体轴箱保护电阻 2 转向架; 车轴; 钢轨 5 -轴箱绝缘接地电阻(刷); 图2接地和保护电阻布置图 4.2系统技术要求 4.2.1绝缘性能 DC600Vv,DC600V/AC38oV兼容供电、AC380V、DC110V线间及其分别对地间的绝缘电阻值应符合表1的要求特殊应用环境条件下,DC60oV供电系统绝缘性能要求由用户与制造商协商确定表1绝缘电阻单位为兆欧相对湿度额定电压兆欧表等级车辆对象 60% 60%~85% >85% >10 新造单车 2 线间>2 线间>0.6 DC600V 运用列车 DC600V 1000V 线地间l！线地间0.3 AC380V兼容线间>4 线间>l 运用单车线地间>2 线地间>0.5 绝缘电阻不低于新造单车 >10 内插法计算的线间>2 线间习 20.38 限值运用列车 AC380v 1000V 线地间>1 线地间>0.22 线间>4 线间>1 运用单车线地间2 线地间0,5 新造单车 >10 DCl1oV 500V 运用列车线间>2 线间>0.38 相对湿度在60%一85%范围内时按线性内插法计算绝缘电阻的最低限值
GB/T32587一2016 4.2.2介电强度 DC110V,工频1500V耐压1min,无击穿或闪络现象 AC380v,IC600V、,IC60oV/AC38oV兼容供电线路,工频2500V耐压1nmin,无击穿或闪络现象特殊应用环境条件下,DC600V供电系统介电强度性能要求由用户与制造商协商确定 4.2.3供电容量电力机车:>2×400kw; 内燃机车,动车组发电车、,IDC600V地面电源:由用户与制造商协商确定 4.2.4干线电压 4.2.4.1DC600V输电干线额定电压c600Vv,电压允许波动范围Dc500VDc660Vv,相对峰-峰纹波因数小于15% 瞬态过电压720V允许持绩不大于2s,瞬态过电压1200V允许持续不大于2004s 4.2.4.2Dc110V输电干线额定电压Dc110v,电压允许波动范围DC88V~DC125v,相对峰-峰纹波因数小于15% 4.2.4.3在20辆客车编组满载工况下,首尾客(拖)车间DC600V输电干线的电压降应小于5% 4.2.5供电安全 4.2.5.1电力机车司机室应设置具有机械、电气连锁功能的供电操作钥匙,用于投切列车供电电源,机械上保证仅在停止供电位方能取出供电钥匙客车应设置具有供电安全联锁功能的供电控制电路,紧急情况下应能终止列车供电 4.2.5.2电力机车的两路供电装置应分别设有接地,过流、过载、过电压保护电路和短路直接保护措施,输出电压、输出电流显示装置及用电计量装置交流侧停止供电后,1nmin内输出电压应降至36V以下 4.2.5.3内燃机车,发电车,动车组,XC600V地面电源供电时的供电安全措施由用户与制造商协商确定 4.2.6Dc110v负载分级及欠压保护为防止蓄电池过放,DC10V用电负载应按列车安全运行要求分级控制控制电路、防滑器、轴温报警器,应急照明等不允许中断供电的负载由DC110v干线供电,客车紧急通风、正常照明等负载由本车DC110V供电装置供电 IC110V供电回路应设置欠压保护电路 4.2.7电磁兼容性系统内各主要部件的电磁兼容性应符合GB/T24338.4的规定部件技术要求 5.1DC600V供电电源装置 5.1.1输出额定电压DC600V,控制精度士5%,电压允许变化范围DC520VDC630V 电力牵引时. 相控整流方式下的额定输人电压为AC86o0v,.50H 当网压低于17.5kV时,停止向列车供电内燃机车,发电车,动车组、DC600V地面电源供电时停止向列车供电的条件由用户与制造商协商确定 5.1.2400kw电源设备额定输出电流667A,最大直流电流750A、限时1min 内燃机车,动车组,发电车、,IDC600V地面电源装置供电电源的输出电流按车辆编组的实际用电量确定 5.1.3输出电压相对峰-峰纹波因数小于15%,应避免电源装置与用电设备之间可能产生的电压振荡尤
GB/T32587一2016 其是客(拖)车负载变化范围较大的情况电源装置应具有软启动功能输出电压上升率不大于500V/ns 5.1.4供电装置相互绝缘的电路之间及其对地间的绝缘性能应符合TB/T1508一2005的规定 5.1.5供电装置应有输出过流、过压、短路保护功能,并有接地保护电路,其报警限值范围为120mA一 170mA 5.1.6供电装置的安装应符合GB/T25119-2010中5.3的规定 5.1.7供电装置采用的电线电缆、接头、插头、插座、接线座的接线方式应符合TB/T1507的规定 5.1.8对相控整流电路,脉冲变压器和触发脉冲输出部分应有抗干扰能力,当控制设备没有信号输出时,晶闸管不应出现误导通 5.1.9供电装置在额定工况下的效率应大于90%,环境温度为十40C条件下,温升应小于40K 5.2车端连接器 5.2.1车端连接器的主要技术性能应符合表2的规定其他要求应符合GB/T25022一2010和GB/T 25023一2010中的规定 5.2.2客车采用的车端连接器,其插头对连接电缆性能应符合电缆相关标准或用户的规定 5.2.3车端连接器应有防尘、防雨等密封措施,防护等级不应低于GB4208中IP65级的规定,与车体连接端面应采取相应的密封措施 5.2.4当应用于特殊环境条件下或采用车下或密接式连接器时,允许用户与制造商协商确定 5.2.5车端连接器包含DC600V动力连接器、,DCI1oV动力连接器,AC38oV互备供电动力连接器、,通信连接器表2连接器主要技术性能连接器分类技术性能 DC110v AC38oV互备供电 DC600V动力连接器通信连接器动力连接器动力连接器结构二极四芯二极二芯四极四芯额定电压 DC750V DC110v AC500v AC500V 额定电流 670A(二芯并联 130A 100A 15A 同轴接触对内导体接触电阻s 0,.01Q 接触电阻 s0.0002Q <0,0002Q S0,0002Q 同轴接触对外导体接触电阻s 0.005Q 其余接触对电阻0.002n 下正常条件心正常条件下正常条件 800MQ 正常条件下>500MQ 800MQ 500Mn 绝缘电阻湿热试验>20Mn 湿热试验>20Mn 湿热试验>20MQ 湿热试验>5M0 1000V兆欧表测 500V兆欧表测量 (500V兆欧表测量(500V兆欧表测量量二频3000v 耐压工频" 2000V耐压工频2 500V耐压工工频2500v耐压1nmin,无击穿介电强度 1nmin,无击穿或闪 lnmin,无击穿或闪1nmin,无击穿或闪或闪络现象络现象络现象络现象 <60K <60K <60K <60K 接触对温升插拔寿命 >5000次 >2000次 >1500次 >2000次
GB/T32587一2016 表2(续连接器分类技术性能 DC110V AC38oV互备供电通信连接器 DC600V动力连接器动力连接器动力连接器插头对导线 4×150mm 2×35mm 4×16mm 最大截面射同轴接触对最高使用频率其他 00MHz,标称特性阻抗75Q. 电压驻波比1.3 5.3列车干线干线用电缆性能应符合电缆相关标准或用户的规定,DC600V干线各接触对电缆导线截面不应小于150mm',AC380互备供电干线每极电缆导线截面不应小于10mm',DC110V干线每极电缆导线截面不应小于35mm DC600V干线的接地保护及短路保护由DC600V供电电源装置保护 DC110V干线的短路保护由每辆车设有的DC110V干线熔断器及充电器输出熔断器和蓄电池熔断器保护 5.4客车电气设备 5.4.1布线布线应符合TB/T1759及车辆设计规定的电路图及布线图的要求 5.4.2逆变器 5.4.2.1额定输人电压DC600V,允许电压波动范围DC500VDc700V,相对峰-峰纹波因数小于 15% 逆变器可承受DC720V持续不小于2s、,Dc1200V持续不小于2004s的瞬态过电压,逆变器可停机保护,但器件不应损坏当输人电压小于DC500V时进行欠压保护,停止输出当Dc500V<输人电压GB/T32587一2016 5.4.2.4恒压恒频设备标准输出频率50Hz,频率稳定度为士1Hz 变压变频设备标准输出频率由用户和制造商协商确定 5.4.2.5控制电压DC110V,允许电压波动范围Dc77V~DC137.5V,相对峰-峰纹波因数小于15% 5.4.2.6过分相时逆变器的供电间隔、起始频率和上升斜率应与空调压缩机匹配逆变器效率不应小于0%(额定输出负载》 5.4.2.7 5.4.2.8逆变器启动和正常工作时,对输人电源产生的相对峰-峰纹波因数应小于10%. 5.4.2.9各相对称负载情况下,三相输出电压最大值(或最小值)与三相电压平均值之差不应超过平均值的2% 5.4.2.10额定输人电压条件下,负载在额定负载的10%110%范围内变化时,输出电压稳定度不大于士2.5% 满载输出条件下,输人电压在540V660V范围变化时,输出电压稳定度不大于士5% 5.4.2.11逆变器输出所带三相负载允许有不大于20%的不平衡 5.4.2.12逆变器采用VvVF启动控制方式,满载启动时间不应大于15s,启动过程中,风机和压缩机电机启动电流的最大值1m应小于稳态电流I的1.5倍,出厂检验允许采用普通感应电动机作为负载,进行模拟试验 5.4.2.13逆变器在50%负载状态下稳定运行时:突加三相制冷压缩机负载(电功率为4.50kw~ 6.81kw),逆变器应能正常运行,不允许发生停机或再启动现象;单相输出端突加单相制冷压缩机负载 (功率为150w)时,逆少器应能正常运行 5.4.2.14逆变器应有一定的承受输人电压的突变能力及输人过电压、输出负载过流、缺相、短路和半导体器件过热等保护功能 5.4.2.15 递空器工作时,嗓声不应大于70dBA(a m处 5.4.2.16逆变器应有过分相区后自动软启动功能,输出延时的间隔时间为55s一60s,对于为餐饮电器供电的逆变器,从DC600V电源有电到逆变器正常交流输出的时间不应超过30s 5.4.2.17在环境温度十40C条件下,主要功率器件散热器的表面温升小于40K 5.4.2.18针对电力电子功率器件高频开关工作时导致的漏电电流高频分量过大,应设有相应的抑制装置 5.4.2.19单车配置两台逆变器时,两台逆变器之间应相互热备,热备控制电路应保证在故障逆变器主控制电路失效时能够正常工作当某一台逆变器发生故障停止输出并发出开关量故障信号时,另一台逆变器应同时停止输出,如果是可恢复故障,两台逆变器应自动重新启动;如果是不可恢复故障,应先使逆变器减载信号有输出,吸合热备接触器,经一定延时后,正常的逆变器重新启动 5.4.2.20单车仅配置一台逆变器时,逆变器应设置与相同单台逆变器配置相邻客车的逆变器之间的互备供电功能互备供电控制电路应保证在故障逆变器主控制电路失效时能够正常工作,需监视本车逆变器的正常、故障、减载等状态信号及交流输出接触器、互备供电接触器的状态,监视和发送扩展供电请求,扩展供电允许信号,进行逻辑判断,连锁控制 j相邻单逆变器配置客车的逆变器通过AC380V 互两备供电连接器、供电干线、供电控制连锁电路,实现互备供电当某一台逆变器发生不可自恢复故障停止输出并输出开关量故障信号时,向邻车逆变器发送互备供电请求信号,邻车逆变器收到信号后停止输出,发出互备供电允许信号,互备供电接触器驱动信号、减载信号,并经一定延时重新启动本车逆变器; 故障道变器收到互备供电允许信号后,发出互备供电接触器驱动信号,减载信号,同时两车逆变器通过网络向电气综合控制柜发送相应供电模式代码 5.4.2.21 逆变器应设有车辆级网络通信接口,通过此通信接口能够传输逆变器的主要电气参数及状态代码 5.4.2.22逆变器三相交流输出电压应为顺时针相序 5.4.2.23按照平均故障间隔时间(MTBF)50000h进行设计,提交计算报告
GB/T32587一2016 5.4.3蓄电池组 5.4.3.1蓄电池组应符合GB/T15142一2011的规定,其他类型蓄电池由用户与制造商协商确定 5.4.3.2蓄电池组容量不应小于120Ah(碱性中倍率),蓄电池组的容量在列车中断供电条件下应满足以下要求 a)单独供一般照明用电时间不少于3h或应急照明不少于5h: b) 或紧急通风不少于1h,应急照明不少于5h 5.4.3.3蓄电池组正、负极输出均应设有短路保护及隔离开关,各极对箱体间的绝缘电阻不应小于 20MQ 5.4.3.4蓄电池组使用寿命不应少于6年 5.4.4充电器 5.4.4.1充电器额定输人电压DC600V,允许电压波动范围DC500VDC700V,输人电压相对峰-峰纹波因数小于15% 充电器应能承受DC720V持续不小于2s、1200V允许持续不小于2004s的瞬态过电压,充电机可停机保护,但器件不应损坏输人电压小于Dc500V时可以进行欠压保护,停止输出 DC500V<输人电压GB/T32587一2016 5.6c600V地面供电电源 DC600V地面供电电源的性能应满足列车整备及检修的需要,供电容量及技术要求应按5.1执行由用户与制造商协商确定检验方法 6.1部件试验 6.1.1车端连接器按GB/T25022一2010,GB/T25023一2010中规定的项目进行试验 6.1.2客车电缆按电缆相关标准或用户规定的项目进行试验 6. 1.3蓄电池组按GB/T151422011中规定的项目进行试验 6.1.4客车电气综合控制柜按GB/T32595一2016中规定的项目进行试验 6. 1.5逆变器按附录A执行 1.6充电器按附录B执行 6. 6. .1.7DC600V供电电源装置按附录C执行 6.1.8主要部件装车前车辆制造商应对主要部件进行抽样配套试验抽样方法按照每批次产品随机抽取不少于两套进行试验,不同供应商的产品均要进行不少于两次的配套试验逆变器,充电器、客车综合电气控制柜及空调机组配套通电试验 a)按图纸的规定连接DC600V地面电源、蓄电池组、,逆变器、充电器、充电器模拟负载、客车电气综合控制柜及空调机组; 接通DC110V控制电源,将客车电气综合控制柜分别置于通风位、制冷位、采暖位,检查客车 b 电气综合控制柜各控制电路,逆变器,充电器控制电路的工作状态是否正常; 接通DC60oV电源,检查逆变器单、三相交流输出,充电器输出电压,充电器输出总电流,蓄电池充电电流,客车电气综合控制柜及空调机组的运行状态,检验充电器限流充电电流值; 系统正常运转后,空调系统进行温度控制试验,同时检查逆变器负载变化时的工作状态是否正常; DC110V控制电源为正常通电状态时,突投DC600V电源时,观察逆变器,充电器及空调机组启动过程是否正常 6.2单车试验 6.2.1机车c600V供电系统试验机车供电电源装置组装完成以后,应进行以下试验: a)绝缘性能;检查DC600V供电装置、,DC600V干线、,DC600V动力连接器、通信连接器供电联锁回路的绝缘性能是否符合4.2.1的规定介电强度;检查DC600V供电装置、DC600V干线、,DC600V动力连接器,通信连接器供电联锁 b 回路的介电强度是否符合4.2.2的规定工作性能应进行以下试验检查DC600V输出动力连接器的极性; 通过操作供电钥匙,检查电源装置的供电和联锁功能 2) 3) 在空载状态下运行15min,满载状态下运行30min,测量输出电压、电流值,检查计量仪表精度及装置各部件运行状态同时在上述负载条件下模拟机(动)车过分相,检查电源装置的软启动功能在负载试验时应注意电源输出负载的性质,根据实际编组情况确定
GB/T32587一2016 负载试验所需并联的电容量 d)保护功能应进行以下试验: 在DC600V动力连接器输出端模拟[DC600V干线接地,检查机车接地保护电路 2) 在正常输人条件下,测试电源装置的过载、过流、过压等保护功能 6.2.2客车电气系统试验客车电气设备全部安装结束后,应进行以下试验: 绝缘性能:检查DC600V布线、车端连接器的线间及其分别对地间的绝缘性能是否符合4.2.1 a 的规定介电强度;检查DC0V布线、车端连接器的线间及其分别对地间的介电强度是否符合4.2.2 b 的规定工作性能应进行以下试验 1接通蓄电池,检查车端Dc110V连接器极性及各屏柜Dc10V电源输人端极性; 2) 操作客车电气综合控制柜,逆变器,充电器等设备开关,检查供电系统联锁电路; 3) 经车端DC600V动力连接器接人DC600V电源,检查客车电气综合控制柜,逆变器,充电器C600V输人端的极性后进行DC600V通电试验,检查电气系统各部件运行状态 d)保护功能应进行以下试验: 1 检查DC1l0V系统欠压保护功能; 2 模拟DC600V接地,检查DC600V绝缘保护功能 6.3全列编组试验客车编组后应进行以下试验: a)测量DC600v,Dc110V输电干线及控制线线间及其对地的绝缘电阻， b)检查各车辆DC10V控制电路的运行状态 e)经列车端部DC600V动力连接器输人DC600V,检查各车辆设备的运行状态 d)固定编组进行全列客车电气系统的工作性能试验; a 非固定编组进行模拟全列客车电气系统的工作性能试验列车编组试验 6.4 当机车或客车新定型时,应将机车和客车编组成列,进行供电系统匹配试验,主要内容如下列车供电联锁试验 a 操作机车供电钥匙,检查电源装置的供电和联锁功能 1) 2)操作客车供电请求开关,检查列车DC600V供电和联锁功能 b)进行机车、客车电气系统的工作性能试验,试验过程中不应出现DC600V电压振荡现象模拟DC600V接地,检查机车和客车绝缘保护功能,应能满足列车接地保护匹配的要求检验规则 7.1 出厂检验 7.1.1部件制造商在各部件出厂前,应按6.1的规定和规定程序批准的图样及技术文件制定的相关检验细则进行部件出厂检验 7.1.2车辆制造商应在逆变器、,充电器、客车电气综合控制柜,空调机组等主要部件装车前,对主要部件按6.1.8的规定及车辆制造商制定的检验细则进行地面配套试验,配套试验过程中,任意一项不合 1o
GB/T32587一2016 格,均判为不合格配套试验合格后,主要部件按此配套关系进行装车 7.1.3车辆制造商在新造车出厂前,对新造单车应按6.2的规定及车辆制造商制定的检验细则进行单车试验,单车试验过程中,任意一项不合格,均判为不合格 7.1.4车辆制造商在客车编组后,应按6.3的规定及车辆制造商制定的检验细则进行全列编组试验 7.1.5机车,客车新定型时,应按6.4的规定进行列车编组试验 7.1.6各部件产品出厂时,应附带以下文件使用说明书,包括原理图、器件布置示意图,主要技术参数,安装图使用维护说明等; a 客车电气综合控制柜、逆变器、充电器应附绝缘电阻及介电强度的例行试验数据 D) e)产品合格证 7.1.7经具有资质的认证检验机构检验合格的定型产品方能装车使用 7.1.8DC600V供电电源装置,逆变器,充电器、客车电气综合控制柜应经装车运行考核合格后方可批量使用 7.2型式检验 7.2.1凡具有下列情况之一者,应进行型式检验: 新产品试制完成时 a b设计上或工艺上有变更,有可能影响产品的性能和特性时; 连续生产5年时 d)出厂检验的结果与上次型式检验有较大差异时产品停产2年后,恢复生产时; f 更换或新增生产单位时 7.2.2型式检验项目见6.1.l6.1.4 1
GB/T32587一2016 附录A 规范性附录逆变器检验方法 A.1外观检查检查外形尺寸,安装尺寸,布线,零部件和焊接质量是否符合本标准及规定程序批准的产品图样及技术文件的要求 A.2电气性能试验 A.2.1试验要求逆变器应与客车实际配套电气综合控制柜、空调机组及其他负载配套进行试验,空调机组应处于规定的各种工况下 A.2.2绝缘电阻及介电强度试验 A.2.2.1试验条件试验应在电路与接地部件之间及彼此无电连接的导电部件之间进行试验时允许所有半导体器件,电容短接或断开,印刷电路板拔除 A.2.2.2绝缘电阻测量绝缘电阻测定用兆欧表,应符合下列等级规定: a)DC110V电路用500V兆欧表测量; b DC600V,AC38oV电路用1000V兆欧表测量 A.2.2.3介电强度试验 DC110V试验电压工频1500V,AC38oV、,DC600V试验电压工频2500V,试验时电压从零升到规定值的时间应小于10s,保持规定的试验电压时间为1 min A.2.3电气性能指标试验 A.2.3.1系统连接试验系统按图A.1方式连接 12
GB/T32587一2016 客车用空调机组及客车内其他模拟负载 Dc600V 被试电源逆变 Dc110V 电源电冰箱、吸尘器等单相负载图A.1系统连接示意图 A.2.3.2输入、输出参数测定试验系统正常运行后,将逆变器输人电压稳定在DC600V,负载功率分别按制冷、采暖工况加至额定值测定逆变器的输人电压、输人电流、输出电压有效值、输出电流、输出电压频率,输出功率,正弦性畸变率,相序 A.2.3.3电机输入端过电压U的测定输出参数测定试验时,在空调机组风机及压缩机输人端拍摄过电压U，波形,取最大值 A.2.3.4单,三相输出电压相对谐波含量测定输出参数测定试验时,用频谱分析仪或用带有抑制滤波器和带通滤波器的宽频带电压表测定单、三相输出端电压的基波和各次谐波的方均根值,由输出电压的总方均根值和滤去基波后的总谐波电压确定谐波含量 A.2.3.5输出电压正弦性畸变率测定输出电压正弦性畸变率按TB/T2397一1993的规定进行测量 A.2.3.6输出电压稳定度试验 A.2.3.6.1逆变器输人电压稳定在DC600v,按额定负载的0,25%,50%,75%,100%,110%加载,测定各级负载稳态运行时的输出电压值,按式(A.1)计算输出电压的稳定度 (A.1 心 =(U-U)/U×100% 式中额定工况条件下,三相输出电压的平均值 U 各级负载状态下,三相输出电压有效值中的最大值或最小值 A.2.3.6.2额定负载工况下,测定输人电压分别为660v,600V.,570V,540v.50oV时的输出电压当输人电压小于DC500V时进行欠压保护,停止输出当DC500V<输人电压40Hz 13
GB/T32587一2016 A.2.3.8三相电压不平衡度试验额定三相平衡负载工况下,逆变器输出三相电压的平均值与最大(或最小值)之差与平均值之比不大于2% A.2.3.9输入过欠压保护值试验调节输人电压,使700V<输人电压<735V区间时,观察逆变器有无过压保护动作和故障显示功能调节输人电压,小于DC50oV时,观察逆变器有无欠压保护和故障显示功能 A.2.3.10模拟过分相试验逆变器工作10min,切断DC60oV电源,使逆变器DC60oV输人端在1s内降至100V以下,10s 后再恢复,检查逆变器过分相功能 A.2.3.11短路试验模拟输出短路,检查短路保护功能 A.2.3.12缺相、输出过流保护试验模拟负载缺相输出过流,检查逆变器缺相和输出过流保护 A.2.3.13启动性能试验 A.2.3.13.1记录逆变器额定负载状态时的启动电流波形、稳态电流波形、稳态电压波形,测定其启动时间和最大启动电流记录逆变器VVF启动状态时,空调机组风机、压缩机输人端的启动电流波形,测定启动 A.2.3.13.2 时间和最大启动电流 A.2.3.14负载冲击性能试验 A.2.3.14.1逆变器在50%负载状态下稳定运行时,突加三相制冷压缩机负载,观察逆变器运行状态有无异常现象 A.2.3.14.2在单相输出端突加电冰箱、吸尘器等负载,观察道变器运行状态有无异常现象 A.2.3.15效率测定效率测定可与输出参数测定同时进行 A.2.3.16连续运行试验逆变器在规定的最高工作环境温度下,按实际运行状态操作(电力机车牵引模拟电网过分相状态). 按额定工况加载,连续运行时间不应小于6h,试验期间,逆变器应工作正常 A.2.3.17温升试验温升试验应在环境温度十40C下进行 A.2.3.18电压冲击试验 DC110V控制电源正常通电状态时逆变器应具备承受突加、突减DC600V输人电源冲击的能力 14
GB/T32587一2016 A.2.3.19控制电源电压波动试验控制电源在Dc77VDC137.5V范围内变化时,逆变器工作状态应正常 A.2.3.20本车双逆变器之间的热备供电试验模拟双逆变器中的一台逆变器发生不可恢复故障,故障逆变器应停止输出并发出开关量故障信号另一台逆变器应同时停止输出,先使逆变器减载信号有效,延时30s后,吸合热备接触器,正常的逆变器重新启动,此时两台逆变器的交流输出对外电气接口均有电 A.2.3.21邻车单逆变器之间的互备供电试验两台单逆变器通过电气综合控制柜的控制选择组成互备供电组合,模拟其中一台逆变器发生不可自恢复故障,故障逆变器应停止输出并发出开关量故障信号,向另一台逆变器发送互备供电请求信号另一台逆变器收到信号后停止输出,发出互备供电允许信号,互备供电接触器驱动信号、减载信号,延时后重新启动;故障逆变器收到互备供电允许信号后,发出互备供电接触器驱动信号,减载信号,此时两台逆变器的交流输出对外电气接口均有电,实现互备供电,同时故障逆变器通过网络向电气综合控制柜发送扩展受电模式代码,正常逆变器通过网络向电气综合控制柜发送扩展供电模式代码 A.3环境试验 A.3.1低温试验 A.3.1.1逆变器低温试验按GB/T25119一2010中12.2.3的规定进行 A.3.1.2逆变器在规定的最低环境温度(一40C士3C)下保持2h后,给逆变器提供110V直流电源、供电电源及风机负载,稳定运行后测量其输出电压频率,输出电压有效值,观察电动机负载突投性能 A.3.1.3上述性能试验完毕后,切断Dc110v.IDC60oV供电将环境箱内温度降至一40C进行16h的低温保存,然后取出,除去水滴,在正常试验大气条件下恢复1h一2h,然后检查外观及进行通电试验，测定输出电压有效值、输出电压频率 A.3.2高温存放试验将逆变器置于70C高温环境中存放6h后,将环境温度降至常温后恢复,检查外观并进行通电试验,测定输出电压有效值、输出电压频率及负载突投性能 A.3.3交变湿热试验 A.3.3.1逆变器交变湿热试验按GB/T25119一2010中12.2.5进行 A.3.3.2试验结束后,逆变器在正常试验条件下恢复,然后进行外观检查及通电试验,测定输出电压有效值,输出电压频率及负载突投性能 A.3.4振动和冲击试验逆变器整机或部件的振动和冲击试验在试验室环境气候条件下进行 A.3.4.1 A.3.4.2振动和冲击试验按GB/T21563中规定1类A级的试验方法进行试验 A.3.4.3试验结束后,进行外观检查及通电性能试验 A.3.5电磁兼容试验电磁兼容性试验按GB/T24338.4的规定进行 15
GB/T32587一2016 A.3.6防护等级试验按GB4208中规定方法进行防水性能试验,其余性能在装车运行考核试验中进行 A.4噪声试验逆变器工作时,在1m处测量逆变器噪声 A.5装车运行考核试验为了考核逆变器对铁道车辆实际环境条件、输人电源条件,车辆电气线路布置方式等的适应能力考核逆变器设计和工艺的正确性,新产品在通过型式试验之后,还应进行装车运行考核投人运行考核的样品数量一般不应少于2台考核时间不应少于1年,运行考核里程不应少于2×10km,运行考核期间若发生由于设计不合理或工艺不良而引起的故障,认为运行考核不合格 A.6检验项目各类检验项目内容见表A.l 表A.1逆变器检验项目项目出厂检验型式检验外观检验绝缘电阻及介电强度试验输人,输出参数测定电机输人端过电压Umk的测定单,三相输出电压相对谐波含量测定输出电压稳定度试验降频降压输出试验三相电压不平衡度试验输人过压保护值试验模拟过分相试验短路试验缺相,输出过流保护试验启动性能试验负载冲击性能试验效率测试连续运行试验 l6
GB/T32587一2016 表A.1(续) 项目出厂检验型式检验温升试验控制电源电压波动试验车双逆变器之间的热备供电试验本3 邻车单逆变器之间的互备供电试验环境试验防护等级试验噪声试验 17
GB/T32587一2016 附录B 规范性附录》充电器检验方法 B.1检验要求 B.1.1试验用仪器、仪表、环境试验设备应符合有效期要求,测量仪器、仪表(兆欧表、耐压设备除外)精度不低于0.5级 B.1.2试验负载应包括碱性蓄电池组或与之特性相符的模拟蓄电池和直流电阻负载 B.2外观检查 B.2.1检查充电器的外形尺寸和安装尺寸是否符合设计要求 B.2.2检查充电器的柜体表面是否平整,油漆是否均匀、无流痕 B.2.3检查柜门开闭是否灵活,防水防尘措施是否齐全、可靠 B.2.4检查柜内配线是否整齐美观,器件安装是否牢固 B.2.5检查所用的显示仪表是否符合要求 B.2.6检查铭牌标志是否符合技术要求,有无高压标志及接地螺栓 B.3绝缘电阻测量 B.3.1试验前,为防止电子线路发生电压击穿现象,应对充电器的所有电子电路做相应的保护 B.3.2用500V兆欧表测量C110V回路各线对外壳的绝缘电阻,用1000V兆欧表测量C600V各线对外壳的绝缘电阻 B.4介电强度试验 B.4.1试验电压频率为50Hz正弦波,试验电压升至全值的时间小于10s B.4.2DC110V电路各线对外壳,分别施加1000V试验电压1min无击穿或闪络现象 B.4.3DC600V电路各线对外壳,分别施加2500V的试验电压1min无击穿或闪络现象 B.5工作性能试验 B.5.1试验电源试验电源包括DC600V电源和DC110V蓄电池组 B.5.2限流充电特性试验将蓄电池放电至92V士0.5V,记录蓄电池初始电压然后接通输人电源,从充电器开始工作时起,每隔10min记录充电电压和充电电流值,充电电压和充电电流曲线应符合蓄电池的充电曲线,限流值应按照式(B.1)计算 18
GB/T32587一2016 ！=C ×0.2十6 B.1) 式中充电限流值,单位为安(A); -蓄电池组的标称容量,单位为安时(Ah). 示例，蓄电池组容量为120Ah(碱性中倍率)时,充电限流值1=120X0.2十6=30A B.5.3输出特性试验 B.5.3.1额定输人电压(蓄电池为非限流充电状态下)、额定负载状态下的输出电压应为额定值 B.5.3.2充电器输出为满载,输人电压自DC500VDC700V变化时,充电器的输出电压应符合本标准的规定充电器的输人电压为额定值负载分别为5%.20%.50%和100%时,充电器的输出电压,应符 B.5.3.3 合本标准的规定 B.5.4输入电压突加试验当输人电压突加时,充电器应能正常启动和工作 B.5.5模拟过分相试验充电器每工作10min,将输人电源断开,使DC600V输人端1s内降至100V以下,10s后充电器应能正常工作该项试验连续模拟10次 B.5.6负载突加和突减试验连接蓄电池组及其他负载,额定输人状态下,突加、突减50%额定负载,充电器应能正常工作 B.5.7输出电压纹波测量额定工作状态下,测量充电器输出端的电压波形,在接人蓄电池时,输出电压的纹波谷峰值应符合技术条件要求,同时测量充电器启动和工作时直流输人电压波形,充电器启动和工作产生的相对峰-峰纹波因数应符合本标准的规定 B.5.8控制电源电压波动试验输人和输出均为额定状态,当控制电源电压在DC77V~DCl37.5V的范围变化时,充电器应能正常工作 B.5.9额定容量和变换效率测量额定输人和输出状态下,测量充电器的输人和输出功率,计算变换效率,输出容量和变换效率应符合本标准的要求 B.5.10输入,输出保护功能试验当700v<输人电压<735V和475v<输人电压<500V时,输人过压和欠压保护动作 B.5.10.1 B.5.10.2当1.2倍过载持续1min或输出短路时,充电器过流保护功能动作 B.5.11蓄电池充电温度补偿试验按照蓄电池的温度补偿曲线模拟温度,充电电流等参数,检查充电器的输出电压是否符合要求 19
GB/T32587一2016 B.6温升试验额定工作状态下,将充电器置于40C土1C的环境温度中,连续工作,性能参数应符合本标准要求当主电路功率器件散热器表面温度在最后1h内温度变化不大于1C时,可视为温度已稳定散热器的表面温升不应高于40K B.7环境试验 B.7.1低温试验 B.7.1.1充电器在规定的最低环境温度(一40C土3C)下保持2h后,接通电源,充电器应能正常工作 B.7.1.2低温功能性试验结束后,切断电源,将箱内温度降到一40C,搁置4h,然后取出充电器,擦干水滴,在环境温度下恢复2h,再次通电,充电器应能正常工作 B,7.2高温试验环境温度为45C时,充电器连续工作6h,充电器应能正常工作 B.7.2.1 B.7.2.2将充电器置于70C高温环境中存放6h,然后再恢复至常温,进行通电试验,充电器应能正常工作 B.7.3交变湿热试验交变湿热试验按GB/T25119-2010中12.2.5的规定进行 B.7.4振动和冲击试验振动和冲击试验按GB/T21563中规定1类A级的试验方法进行试验 B.7.5电磁兼容性试验电磁兼容性试验按GB/T24338.4的规定进行 B.8检验项目各类检验项目内容见表B.1. 表B.1充电器检验项目项目出厂检验型式检验外观检验绝缘电阻及介电强度试验限流充电特性试验输出特性试验输人电压突加试验模拟过分相试验 20
GB/T32587一2016 表B.1(续出厂检验型式检验项目负载突加和突减试验输出电压纹波测量控制电源电压波动试验额定容量和变换效率测量输人,输出保护功能试验蓄电池充电温度补偿试验温升试验环境试验 21
GB/T32587一2016 录附 C 规范性附录) DcC600V供电电源装置检验方法 c.1外观检查 c.1.1检查屏柜焊接质量,油漆是否均匀,平整,镀件是否有光泽 c.1.2检查紧固件有无短缺松动,器件及线号是否标识完整、清晰、准确 c.1.3检查各器件安装是否牢固,柜内配线是否正确、整齐检查供电电源装置的外形尺寸和安装尺寸是否符合设计要求 C.1.4 C.2触发脉冲试验测试触发脉冲的电流波形是否满足所选晶闸管的要求采用下列方法之一进行测试: 在无交流输人电压状况下测试并记录晶闸管的触发脉冲电流波形 a b在空载试验的同时,测试并记录晶闸管的触发脉冲电流波形,但应采取安全隔离措施 C.3绝缘电阻及介电强度试验 c3.1试验条件试验前,应对DC600V供电电源装置的所有电子电路做相应的保护 c.3.2绝缘电阻测量主电路对控制电路、辅助电路、柜体(地)间的绝缘电阻用1000V兆欧表测量;控制电路、辅助电路、柜体(地)间的绝缘电阻用500V兆欧表测量 C3.3介电强度试验主电路对控制电路、辅助电路、柜体(地)间,分别施加4500V试验电压;控制电路对辅助电路、柜体(地)间,分别施加500V工频试验电压;辅助电路对柜体(地)间,分别施加2000v工频试验电压试验电压频率为50H.正弦波,试验时电压从零升到规定值的时间应小于10保持规定的试验电压时间1min C.4冷却试验按照供电电源装置实际运用工况,启动冷却系统,测量冷却介质流量是否满足设计要求 C.5空载试验检查供电电源装置在额定电压下的运行,直流输出电压是否符合要求试验时,输人端施加额定交流电压,输出端不外接负载 22
GB/T32587一2016 C.6负载试验 C.6.1闭合直流电源和辅助电源,供电电源装置控制系统、辅助系统正常工作后,输人电压为额定电压,允许偏差5%,供电电源装置开始运行,进行电阻负载试验;试验过程中,通过高压探头用示波器观测输出电压 C.6.2对供电电源装置进行15min的25%电阻负载试验 C.6.3对供电电源装置进行15min的50%电阻负载试验 C.6.4对供电电源装置进行15min的75%电阻负载试验 C.6.5对供电电源装置进行30min的100%电阻负载试验 C.6.6对供电电源装置进行1min的110%电阻负载试验效率检测在负载试验的同时,用功率分析仪检测并记录供电电源装置的输人功率,功率因数和输出功率，计算出不同负载工况下该装置的效率 C.8温升试验试验前,选取供电电源装置内的晶闸管和整流管各1个,在散热器表面尽可能靠近元件的位置理设热电偶试验步骤同C.6.5,供电电源装置开始运行后,持续工作到温升稳定为止,试验过程中,用红外线测温仪测量母线等处最高点的温度以及供电电源装置的表面温度,同时测量晶闸管、整流管的散热器台面温度 C.9保护功能试验 C.9.1接地保护按空载电压进行试验,当供电电源装置直流侧稳定输出DC600V后,通过使用接地保护试验工装分别与主电路的输出端接触,供电电源装置封锁脉冲、交流接触器断开,并将故障锁存 c.9.2过流保护按负载电压进行试验,接人125%电阻负载闭合直流电源和辅助电源,供电电源装置控制系统、辅助系统正常工作后,输人电压为额定电压,允许偏差5%,供电电源装置开始运行,使用示波器检测直流输出电流值,电流大于DC800A,供电电源装置封锁脉冲,交流接触器断开,并将故障锁存 c.9.3过压保护按空载电压进行试验,过压保护试验前,将输出电压DC600V调整为Dc720V,试验过程中,通过高压探头用示波器观测输出电压值,当输出超过DC720V时,供电电源装置封锁脉冲 23
GB/T32587一2016 C.10环境试验 C.10.1低温试验低温试验前按照100%负载功率试验要求进行接线及试验准备试验时将供电电源装置从环境温度中放人低温箱内,逐渐降低温度至一40C士3C保持2h后,闭合直流电源和辅助电源,供电电源装置控制系统、辅助系统正常工作后,输人电压为额定电压,允许偏差5%,供电电源装置开始运行,进行电阻负载试验试验过程中,供电电源装置应能正常工作持续10tmin后,切断电源,关闭供电电源装置,在箱温一40C士3C环境下保持16h,然后恢复至常温,在确保器件上没有凝露的情况下取出供电电源装置,在正常试验大气环境下进行100%功率负载试验 c.10.2高温试验 c.10.2.1环境温度为45C时,供电电源装置连续工作6h,供电电源装置应能正常工作 C.10.2.2将供电电源装置置于70C高温环境中存放6h,然后再恢复至常温,进行通电试验,供电电源装置应能正常工作 C.10.3交变湿热试验按GB/T2423.4一2008中有关的规定进行40C六周期的试验试验结束后,进行绝缘试验与空载试验 C.10.4振动和冲击试验振动和冲击试验按GB/T21563中1类A级规定的试验方法进行试验试验结束后,进行外观检查,绝缘试验及空载试验 C.10.5电磁兼容试验根据GB/T24338.4中规定,对供电电源控制系统进行表C.1中7项电磁兼容试验表C.1电磁兼容试验项目序号试验内容试验等级通过等级射频电磁场辐射抗扰度 X级20V/m 检验A级射频场感应的传导骚扰抗扰度检验A级 3级10Vr.m.s. 3级空气放电士8000v 静电放电抗扰度检验B级接触放电士6000V 3级线-线士1000v 浪涌(冲击)抗扰度检验B级线-地士2000V 4级信号端士2000V 电快速瞬变脉冲群抗扰度检验A级 3级电源端士2000V 30MHz一230MHa2 <40dBuV/m 电磁辐射骚扰 230MHz~1GHz <47dBuV/m 150kHz一500kH2 <79dBuV 电源端骚扰电压 500kHz一30MHz <73dBuV 24
GB/T32587一2016 C.11检验项目型式检验及出厂检验项目见表c.2 表c.2DC600供电电源装置检验项目项目出厂检验型式检验外观检查触发脉冲试验绝缘电阻及介电强度试验冷却试验空载试验 25%负载试验 50%负载试验负载 75%负载试验试验 100%负载试验 110%负载试验效率检测接地保护试验过流保护试验过压保护试验温升试验环境试验

旅客列车DC600V供电系统解析：GB/T32587-2016

旅客列车是一种重要的交通工具，在运营过程中电力供应问题是必须考虑的问题。而DC600V供电系统则是旅客列车中常用的一种供电方式，其使用效果和安全性直接关系到乘客的出行体验和安全。因此，GB/T32587-2016对于DC600V供电系统的规范也就显得尤为重要。

1.总体规定

GB/T32587-2016主要针对旅客列车DC600V供电系统的设计、制造、安装、调试和检验等方面进行了严格规定。其中包括了该供电系统的技术要求、测试方法、安全性能等多个方面。

2.技术要求

在技术要求方面，GB/T32587-2016规范了该供电系统必须满足的一些基本条件。比如，该系统的工作电压应为DC600V，频率为50Hz，其容量应该能够满足列车各种用电需求。此外，供电系统还应具备过载保护、短路保护等技术特点，以确保供电系统在运行中的稳定性和可靠性。

3.测试方法

在测试方法方面，GB/T32587-2016规范了DC600V供电系统的测试流程和方法。通过对供电系统的电气参数、机械性能等关键指标进行测试，以确保整个系统符合相关标准要求。

4.安全性能

最后，在安全性能方面，GB/T32587-2016对供电系统的安全性做出了严格规定。供电系统应具备防火、防爆、过温保护等安全措施，以确保使用过程中不会对乘客造成危害。

综上所述，旅客列车DC600V供电系统是一种非常重要的供电方式，其安全性和稳定性直接影响到列车的运行质量和乘客的出行体验。GB/T32587-2016为该供电系统的设计、制造、安装、调试和检验提出了严格的规范，从技术要求、测试方法、安全性能等多个方面对供电系统进行了全面的规定，为保障旅客列车运行安全和顺畅起到了重要作用。