EN5012131∶2000電磁兼容VIP

1、英國標準 BS EN50121-3-12000鐵路設施電磁兼容性第31部分：車輛列車和配套車輛歐洲標準EN 50121-3-22000具有英國標準的地位 BSi國家前言本英國標準是EN 50121-3-12000的官方英語版本。它代替被取消的DD ENV 50121-3-11996。英國政府授權技術委員會GEL/9，鐵路電氣應用參與制訂本標準，并負責：幫助咨詢者理解本標準；向國際/歐洲責任委員會詢問關于標準的解釋或更改建議，并通知英國的相關集團；注視相關的國際和歐洲標準的發(fā)展狀況，并在英國公布。向本標準委員會的秘書處承索，就能獲得本標準委員會成員組織的名單。對照說明本標準中提及的按國際或歐洲標

2、準執(zhí)行的英國標準，可以在BSI目錄的標題為“國際標準對應索引”一節(jié)中找到，或使用BSI標準電子目錄的“搜索”工具進行在線查找。英國標準并不包括合同所需的全部規(guī)定。英國標準的用戶負責標準的正確使用。符合英國標準并非意味著享有法律義務豁免權。頁碼描述本文件由封面，文內封面，EN標題，2至14頁，文內背面和背面。若本文件為最近出版，本文件中將提示應注意的BSI版權問題。本英國標準由電工委員會修訂號日期評論指導制訂，由標準委員會授權出版，于2000年12月15日生效。BSI 12-2000ISBN 0 580 367541出版后的修正歐洲標準 EN 50121-3-1 2000年9月鐵路設施電磁兼容性

3、第31部分：車輛列車和配套車輛本歐洲標準于2000-04-01由CENELEC審定通過。CENELEC 成員必須遵守CEN/CENELEC內部規(guī)程：本標準不做任何更改，作為國家標準使用。涉及此國家標準的最新目錄和文獻參考，向中心秘書處或CENELEC任何 成員函索即可獲得。本歐洲標準具有三種官方版本（英語、法語和德語）。由CENELEC成員負責，翻譯成各自語言的任何其它語言的版本，通報中心秘書處，享有與官方版本的同等地位。CENELEC 成員是下列國家電工技術委員會：奧地利、比利時、捷克共和國、丹麥、芬蘭、法國、德國、希臘、冰島、愛爾蘭、意大利、盧森堡、荷蘭、挪威、葡萄牙、西班牙、瑞典、瑞士和

4、英國。CENELEC歐洲電工標準化委員會EN 50121-3-12000前言本歐洲標準是由技術委員會CENELEC TC9X，鐵路電氣和電子設施的SC 9XB，車輛車載電工材料制備，符合TC 9X的決議。標準草案提交給CENELEC進行正式投票表決，并于2000-04-01由CENELEC審定通過，成為EN 50121-3-1標準。下列日期固定不變： 通過等效國家標準或背書的出臺，國家必須執(zhí)行本歐洲標準的最遲日期 （dop）2001-04-01 必須取消與本歐洲標準相沖突的國家標準的最遲日期 （dow）2003-04-01本歐洲標準與EN 50121-12000一起使用。本標準是主標題為鐵路設

5、施電磁兼容性的EN 50121歐洲標準系列的第3-1部分，此系列標準包括：第1部分：概述；第2部分：整個鐵路系統(tǒng)對外界的輻射；第31部分：車輛列車及配套車輛；第32部分：車輛設備；第4部分：信號設備和電信設備的輻射和抗干擾；第5部分：固定供電設備的輻射和抗干擾。附錄“標準的”（“normative”）是本標準正文的構成部分。標記為“提供資料的”（“informative”）的附錄，僅供參考用。本標準的附錄A和B都僅供參考。目錄介紹1 范圍2 引用標準3 定義4 應用5 抗干擾試驗和限值6 發(fā)射試驗和限值附錄A（提供資料的）無線電通訊線路的干擾附錄B（標準的）輻射性電磁干擾試驗程序介紹在列車上安

6、裝了大量的大功率電子設備，低功率微處理器和其他電子設備。因此對列車設備設計和列車來說，電磁兼容性成為一大焦點。為保證其在使用環(huán)境中有很好的功能系統(tǒng)，車輛產品限制了其電磁發(fā)射和抗干擾性。沒有為配套車輛設置抗干擾值。因對配套設備進行試驗是不切實際的，本標準第3-2部分定義了對車輛設備的要求，建立了本標準所涉及的設備EMC計劃。1 范圍本歐洲標準涉及鐵路車輛的電氣和電子設備的電磁兼容性的發(fā)射和抗擾度。同時涵蓋牽引車輛和列車組包括運營在繁華市區(qū)的城軌車輛。所考慮的頻率范圍是從直流到400 GHz。目前，頻率高于1 GHz的試驗尚未定義。根據(jù)車輛端口輸入和輸出功能來確定本標準在此部分的使用范圍。對機車、

7、列車組和有軌電車而言，它為滑動接觸或第三條軌道；對被牽引車輛而言，它為AC或DC輔助電源連接器。但是因為受電弓是牽引車輛的一部分，所以并不能完全排除此端口的影響。EN 50121-2規(guī)定了整個鐵路系統(tǒng)的電磁端口。2 引用標準本歐洲標準包括有期限的和無期限的引用標準以及其它標準的規(guī)定。引用標準在本標準的適當?shù)胤搅谐觯渌鼧藴试谒竺媪谐?。有期限的引用標準，其隨后的修正版適用于本歐洲標準。無期限的引用標準，則采用其最新版本（包括附件）。EN 50121-1 鐵路設施電磁兼容性第1部分：概述EN 50121-2 鐵路設施電磁兼容性第2部分：整個鐵路系統(tǒng)對外界的輻射EN 50121-3-2 鐵路設施電

8、磁兼容性第3-2部分：車輛設備CISPR 16-1 無線電干擾和抗干擾的測量設備和測量規(guī)程第一部分：無線電干擾和抗干擾測量設備ITU-T 無線電線路對電源和帶電鐵路線路的影響防護指示第六卷：危險和干擾3 定義本歐洲標準的第3-1部分采用下列定義：3.1車輛 完整的鐵路產品，作為單個商業(yè)單元投放市場。3.2 牽引車輛電力機車和內燃機車，ICE&TGV 列車組，用于干線的電力動車組和內燃動車組（沒有機車，每一節(jié)客車有自己的牽引設備），用于城市交通的輕軌列車（LRV），如地下列車，有軌電車。3.3拖車車輛各種類型的客車和貨車（如果安裝了冷凍電氣設備），可以和各種不同型號的機車聯(lián)掛。3.4 干

9、線車輛城市與城市之間運營的高速列車，貨車。3.5 城市車輛城市內運營的地下車輛，有軌電車，LRV，無軌電車。4 應用一般來說，單靠車輛本身的性能是不可能進行電磁兼容性的試驗的。需在典型的能釋放出最大發(fā)射的操作模式下進行試驗。需在試驗計劃中對所用操作的結構和模式進行說明，應將試驗過程中的實際情況在試驗報告中進行精確的描述。5抗干擾試驗和限值不對整列車進行抗干擾試驗，但是在本標準的第3-2部分中描述，在0.15MHz到1GHz的頻率范圍內，列車應具有20V/m的抗干擾性。如果按照本標準第3-2部分中的限制制定并執(zhí)行EMC計劃，在將部件組裝成整車的過程中有可能產生抗干擾性。6 發(fā)射試驗和限值本標準發(fā)

10、射試驗和限值測試目的在于保證在鐵路系統(tǒng)附近，列車與其安裝的典型設備不相沖突。在明確規(guī)定的可以重復設置的環(huán)境下進行試驗。因為不能試驗將鐵路系統(tǒng)和車輛的抗干擾效果分開，所以試驗人員和制造商在合同中應就試驗條件（如負載條件、速度和單元的構造）和試驗地點的信號系統(tǒng)和通訊系統(tǒng)的抗干擾作出描述。放射性發(fā)射的試驗條件都在6.3.1和6.3.2中進行了規(guī)定。測量過程中，需了解并考慮鐵路系統(tǒng)其他部分（如變電所，信號）的分布和外部環(huán)境（如，電線，工業(yè)場所，無線電和電視發(fā)送設備）。6.1 與信號系統(tǒng)和通訊系統(tǒng)的兼容性各個國家的信號傳輸、列車無線電和其他鐵路系統(tǒng)（輪軸計算器、軌道電路、列車控制系統(tǒng)等）都有各自不同的運

11、行頻率和波形。因此，需根據(jù)不同的信號傳輸系統(tǒng)和通訊系統(tǒng)（見福建B EN 50121-1）對抗干擾性的要求進行規(guī)定。干擾源需進行要求的不是列車本身而是列車無線電和信號傳輸系統(tǒng)，錯誤接觸，受電弓跳躍以及第三軌道間隙導致的瞬時效應等等。6.2 通訊線路上的干擾6.2.1 數(shù)字通訊線路本標準不包括對數(shù)字系統(tǒng)接口PCM，ISDN等端口的規(guī)定。6.2.2 通訊線路模擬鐵路系統(tǒng)中牽引電流的諧音會導致常規(guī)通訊線路模擬系統(tǒng)的噪音。ITU-T 規(guī)定了可接受的常規(guī)電話線噪音水平。使用噪音計來測量噪音值。牽引車輛吸收或生成的電流與電話現(xiàn)噪音之間的關系不由車輛生產商控制，也不由網(wǎng)絡操作人員控制，詳細信息請見A.1。所以

12、，牽引車輛買主應該按照基礎裝置控制器的規(guī)定對車輛端口頻率計權的電流限制進行規(guī)定。通常所用的方法是規(guī)定噪音頻率計權的噪音電流Ipso。附錄A描述了使用此方法的條件和應用。Ipso并不完全代表kHz范圍內諧波的噪音效應。買主需規(guī)定另一種可替代的頻率計權方法。6.3 輻射性電磁干擾6.3.1 試驗地點試驗地點應盡量滿足以下鐵路環(huán)境中“可用地點”的要求：測試點附近沒有樹木、墻壁、橋梁、溝渠或車輛的最近距離為：干線車輛為30m；市內車輛為10m。不允許架空軌道或第三軌道以及變電站、中間位部件、部件絕緣層等等。因為在無線電頻率的架空線上可能出現(xiàn)諧振，所以應紀律目前架空系統(tǒng)的布局；在必要的情況下改變試驗地點

13、：在測量車輛噪音之前，需了解或測量變電站的分布情況：避免接近電線，包括地下線路，變電站等。在距離為 20km 的干線車輛， 10km的市內車輛時不能運營其他任何鐵路車輛。如果上述條件不可能實現(xiàn)，在試驗中，進行發(fā)射試驗之前或之后的周圍噪音都應該進行記錄。否則，只需記錄系列試驗最開始和最后的周圍噪音。如果在某些特殊的頻率或某些頻率范圍之內，周圍噪音高于限定值，低于6dB，可以不考慮測量結果。上述頻率應該記錄在試驗報告中。6.3.2 試驗條件試驗應包含車輛上所有可能產生輻射性的系統(tǒng)操作。在通電模式下（輔助變流器，電池充電器運作），拖車車輛靜止時，對其進行操作。在穩(wěn)定狀態(tài)下或在低速運行狀態(tài)下，對牽引車

14、輛進行試驗。靜態(tài)試驗條件下，輔助變流器運轉（出現(xiàn)最大發(fā)射率時的最大負載條件下，可以避免）；牽引變流器低壓但不運轉。低速運行試驗條件下，速度應足夠低一面出現(xiàn)滑動接觸飛弧或跳躍；足夠高能進行電氣制動。市內車輛的推薦速度范圍為（20±5）km/h；干線車輛為（50±10）km/h。車輛在通過天線是，在給出的速度范圍內，車輛應按照最大牽引力的1/3加速或減速。如滿足以下條件，列車運用最大牽引力的1/3進行制動的靜態(tài)試驗可以由低速運行試驗代替：靜止狀況下允許牽引設備運轉。制動時，如果不使用其它電路，不需要進行電氣制動試驗。如果由牽引力下進行的靜態(tài)試驗代替低速運行試驗，需采用低速運行限

15、值。在牽引力下進行的靜態(tài)試驗的決定需在試驗報告中進行證明。6.3.3 發(fā)射限值表1 靜態(tài)試驗限值表1，2：發(fā)射限值A=25kV a.c.B=15 kV a.c., 3 kV d.c. 和1，5kV d.c.C=750V 和600V d.c.注釋1：下列為分解帶寬的限值：200Hz 從8kHz 到150kHz10kHz 從150kHz 到30MHz120kHz 從30MHz 到1GHz注釋2：詳細試驗程序參見附錄2。注釋3：在距離峰值為10m時測的以上值。注釋4：所有的內燃機車、內燃電力機車、內燃列車組的限值都為750V 和600V d.c.。表2 低速運行試驗限值市內列車用于繁華市區(qū)，不能超過

16、以上限值。注釋5：考慮用于繁華市區(qū)的市內列車的限值。 附錄A（提供資料的）無線電通訊線路的干擾A.1 鐵路系統(tǒng)與通訊線路噪音之間的關系帶電鐵路線路附近的常規(guī)銅質電纜，因為鐵路系統(tǒng)中的電流形成電磁干擾。上述干擾造成從基波到較高頻率諧振的傳到縱向電壓。諧振源為牽引車輛設備的和（或）供電站的變流器。因電纜內部電壓不穩(wěn)，上述縱向電壓轉換為橫向電壓或噪音。ITU-T規(guī)定了常規(guī)模擬電話線路的可接受噪音水平。用噪音計測量噪音值。牽引車輛吸收的電流和通訊線路噪音之間的關系既不由車輛制造商控制也不受鐵路和通訊網(wǎng)絡操作人員的控制。它們之間的關系依賴一下因素：·通訊電纜構造屏蔽，地面隔離，電纜平衡

17、3;通訊終端的特征易感性，輸入平衡·通訊網(wǎng)絡的拓撲技術通訊線路和軌道平行部分的長度軌道和電信線路之間的距離接地靈敏度·鐵路網(wǎng)絡的拓撲技術單個或兩個軌道·懸掛供電型號A.C./D.C.變電站波動（直流整流器或a.c. 16.7Hz靜態(tài)變流器）懸掛形式和支線運輸系統(tǒng)（如，1×25kV或2×25kV）回路導體的應用考慮一端或兩端的供電·列車環(huán)流密度·牽引車輛的電流吸收和諧振的生成·一定數(shù)量變流器的諧振疊合A2 噪音電流定義噪音電流為等效的干擾電流，表示連接到電話線的電源線路上的電流光譜的有效干擾。由下列等式定義：其中，I

18、f為接觸線電流中頻率為F的電流元件；Pf為噪音計權。TTU-T指導書中規(guī)定了Pf值，通訊線路對電源和帶電鐵路線路影響的防護。進行測量時，根據(jù)Pf值自動計算信號的電壓表和安培表都可以使用。A3 限值和試驗條件供貨商規(guī)定噪音電流的最大值，其定義條件包括持續(xù)時間。應包含以下條件：正常條件和性能衰退條件下IPSO限值（一個或多個牽引變流器暫不使用）供電為直流電時，直流鐵路由3相主電源的二極管整流器提供電流。理想狀態(tài)下，單橋整流器發(fā)生6個電壓脈沖形成（也就是50Hz干線的首次300Hz諧音）或雙橋整流器發(fā)生12個脈沖成形（也就是600Hz）。因為整流器電流不穩(wěn)或產生感應，會出現(xiàn)50Hz基波分量。變電站的

19、過濾器大大地減少了發(fā)射對變電站的影響。然而，在直流系統(tǒng)中，變電所是主要干擾源。因此，對一列牽引車輛進行質量評價時必須考慮其整流器和過濾器。同時也要考慮牽引車輛和影響線路感應的變電站之間的距離。供電為交流電時: 需要考慮線路電壓畸變，并規(guī)定基本諧振，在懸掛系統(tǒng)中出現(xiàn)的特殊共振現(xiàn)象應被考慮。必須規(guī)定相關數(shù)據(jù)。否則離供電站最近的車輛有可能被賦值為IPSO。A4 噪音電流的測量在驗收試驗或調研試驗中，需測量牽引車輛上的干擾電流IPSO，使用現(xiàn)有的頻率感應充分的車輛電流感應器，至少為5kHz。在交流系統(tǒng)下，如果在變壓器初始線圈的高壓側感應到電流，而不是在地面?zhèn)?，變壓器就有低?0 kHz的共振頻率。使用

20、噪音計或其他恰當?shù)母鶕?jù)噪音計權元素PF進行過濾的系統(tǒng)來測量噪音電流。為獲得更多的光譜和干擾源的組成信息，推薦使用雙通道光頻分析分析車輛的輸入電流和電壓。使用正常的操作模式或削弱的操作模式（部分變流器運轉）測量噪音電流。應考慮測量結果的注釋，操作條件的影響，線路感應的變化以及供電電壓。不考慮瞬時效應（電源電路轉換，受電弓跳躍，第三或第四軌道間隙等）。A5 整列車全部噪音電流的計算 整列車的總噪音的計算不太可能。一個特殊的測量系統(tǒng)可以生成來自整個列車的感應器的總電流意象圖，通常能感應列車的某個驅動單元的噪音電流。如果在列車供電終端檢測噪音電流，列車有H個終端，應根據(jù)以下規(guī)則來計算總噪音電流。A5.

21、1直流系統(tǒng)直流系統(tǒng)一般由3相主電源的二極管整流電源提供電流。如果沒有使用特殊的過濾器，整流器的輸出波動會大量的作用在被車輛供電部分吸收的噪音電流上。具有主導整流器波動的直流系統(tǒng)（裝有凸輪軸控制的車輛，裝有劈相機或逆變器控制的車輛，裝有不帶過濾器的脈沖整流器）列車變流器和低整流器波動的直流系統(tǒng)對交錯狀態(tài)下運轉的劈相機而言，小于。對非同步運轉的劈相機或直接連接到電源的逆變器而言，。A5.1交流系統(tǒng)車輛供電部分生成的噪音電流大部分取決于車輛上的變流器型號。相控變流器的交流系統(tǒng)此式基于車輛型號、速度和實際電流消耗的最佳組合，但是，最近的大功率列車組的實例表明，在使用公式時，如果速度、功率和車型相同，規(guī)

22、則不適用。四象限變流器的交流系統(tǒng)（4QC，脈寬調制的線路變流器）交錯模式下，如4QC運作（正常運轉），則。非交錯模式下，n相等單元運作，則。附錄B（標準的）輻射性電磁干擾試驗程序B.1 目的本附錄為一列完整鐵路車輛或列車在9 kHz至1 GHz范圍內產生的噪音評估和質量認證進行測量的方式的描述。本標準陳述了EN50121-2中推薦的大部分測量方法，同時也描述了減少整個試驗時間的簡要特點。B.2 測量設備和試驗方法使用頻率掃描系統(tǒng)幫助減少試驗時間。也可以使用光譜分析器或電腦控制大 接收器。每個頻率范圍被分成小的頻率范圍。每個小范圍力的試驗都需要進行列車或車輛評估。設備應持續(xù)掃描此處的小范圍并存儲

23、試驗中所得的最大值。此操作可以由“峰值保持”功能實現(xiàn)或由計算機對設備進行控制。此方法用于評估在每次掃描中變化不大的電磁噪音水平和特性。天線的位置、裝配、型號和其他特點與EN 50121-2中的規(guī)定一致。測量設備應符合CISPR16-1 第一部分，第三章：9 kHz至1 GHz頻率范圍的峰值測量接收器的規(guī)定。但是，對9 kHz至150kHz頻率范圍（等級A）而言，200Hz帶寬會出現(xiàn)以下問題：標準光譜分析不一定一直對它有用掃描時間超過移動資源如果是這樣的話，就需要增加與方法目標物相對的小范圍的數(shù)量。所以，等級A帶寬更高，1kHz更為合適。在寬帶噪音下，需要糾正測量結果。表B.1可作為試驗指導。表

24、B.1試驗指導帶小范圍(Hz)跨距1) (Hz)帶寬(kHz)掃描時間2)(ms)A9k-59k50k-150k50k100k11300300B150k-1,15M1M-11M10M-20M20M-30M1M10M10M10M9或109或109或109或1037370370370C/D30M-230M200M-500M500M-1G200M300M500M100或120100或120100或12042631001) 對光譜分析器而言；2) 設備與設備之間可能有很小的差別。注釋：如果使用低成本的光譜分析器，必須按照制造商要求的限定值進行試驗并保證恰當?shù)男?。在試驗之前，必須根?jù)參考信號檢查整個頻率范圍內的設備精確性。BSI英國標準協(xié)會BSI是負責制訂標準的獨立的國