2024軌道交通機(jī)車車輛變流設(shè)備充電機(jī)

軌道交通機(jī)車車輛變流設(shè)備充電機(jī)II目 次1范圍 12規(guī)范性引用文件 13術(shù)語和定義 24使用條件 25技術(shù)要求 46試驗(yàn)方法 87檢驗(yàn)規(guī)則 118標(biāo)志、包裝、運(yùn)輸和儲存 1311軌道交通機(jī)車車輛變流設(shè)備充電機(jī)范圍儲存。（郊的充電機(jī)。規(guī)范性引用文件（包括所有的修改單適用于本文件。GB/T1402—2010軌道交通牽引供電系統(tǒng)電壓GB/T2423.1—2008電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn)第2部分：試驗(yàn)方法試驗(yàn)A：低溫GB/T2423.2—2008電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn)第2部分：試驗(yàn)方法試驗(yàn)B：高溫GB/T2423.4—2008電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn)第2部分：試驗(yàn)方法試驗(yàn)Db：交變濕熱(12h＋12h循環(huán))GB/T2423.17—2008電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn)第2部分：試驗(yàn)方法試驗(yàn)Ka：鹽霧GB/T2900.33電工術(shù)語電力電子技術(shù)GB/T4208—2017外殼防護(hù)等級(IP代碼)GB/T21413.1—2018軌道交通機(jī)車車輛電氣設(shè)備第1部分：一般使用條件和通用規(guī)則GB/T21414軌道交通機(jī)車車輛電氣隱患防護(hù)的規(guī)定GB/T21563—2018軌道交通機(jī)車車輛設(shè)備沖擊和振動試驗(yàn)GB/T24338.4—2018軌道交通電磁兼容第3-2部分：機(jī)車車輛設(shè)備GB/T25119—2021軌道交通機(jī)車車輛電子裝置GB/T25122.1—2018軌道交通機(jī)車車輛用電力變流器第1部分：特性和試驗(yàn)方法GB/T25343.3鐵路應(yīng)用軌道車輛及其零部件的焊接第3部分：設(shè)計(jì)要求GB/T32347.1—2015軌道交通設(shè)備環(huán)境條件第1部分：機(jī)車車輛設(shè)備GB/T32350.1—2015軌道交通絕緣配合第1部分：基本要求電工電子設(shè)備的電氣間隙和爬電距離GB/T34571軌道交通機(jī)車車輛布線規(guī)則GB/T36286—2018軌道交通機(jī)車車輛輔助供電系統(tǒng)TB/T1484.1機(jī)車車輛電纜第1部分：動力和控制電纜TB/T1484.3機(jī)車車輛電纜第3部分：通信電纜TB/T1508機(jī)車電氣屏柜IEC62973-1軌道交通機(jī)車車輛輔助供電系統(tǒng)用蓄電池第1部分：通用要求（Railwayapplications—Rollingstock—Batteriesforauxiliarypowersupplysystems—Part1:Generalrequirements）22術(shù)語和定義GB/T2900.33、GB/T1402—2010、GB/T32350.1—2015和GB/T25122.1—2018界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。充電機(jī) charger用于輔助系統(tǒng)中，給低壓直流負(fù)載供電及蓄電池充電的電力電子變換器（AC-DC或DC-DC）。恒流充電 constantcurrentcharge充電電流在充電電壓范圍內(nèi)維持在恒定值的充電。恒壓充電 constantvoltagecharge充電電壓在充電電流范圍內(nèi)維持在恒定值的充電。浮充電 floatingcharge充電機(jī)向負(fù)載供電，同時向蓄電池補(bǔ)充充電，使蓄電池以滿容量的狀態(tài)處于備用。溫度補(bǔ)償 temperaturecompensation充電機(jī)根據(jù)蓄電池的溫度來調(diào)整蓄電池充電的浮充電壓或充電恒流值。使用條件環(huán)境條件充電機(jī)在以下環(huán)境條件下能正常工作：GB/T32347.1—20154.2GB/T32347.1—20154.3TR2(25℃），啟動溫度GB/T25122.1—20184.2.3.2c)相對濕度應(yīng)符合GB/T32347.1—2015中4.4的規(guī)定；GB/T21563—2018主要存在兩種安裝條件：霧、酸雨等現(xiàn)象，以及機(jī)車車輛清洗劑的作用；安裝于能防止風(fēng)、沙、雨、雪直接侵襲的車體內(nèi)。GB/T32350.1—20154.4PD2；采用PD3。電氣條件主電路供電電源總則充電機(jī)主要存在如下供電形式：33由牽引變壓器輔助繞組供電；由供電網(wǎng)（包括架空接觸網(wǎng)、接觸軌）直接供電；由牽引變流器或輔助變流器中間直流電路供電；由列供變流器供電；由輔助變流器三相交流輸出供電；由輔助發(fā)電機(jī)組三相交流供電；車載儲能系統(tǒng)供電。牽引變壓器輔助繞組供電標(biāo)稱交流輸入電壓Un由輔助繞組輸出的電壓范圍確定。輸入電壓特性符合GB/T25122.1—2018中4.2.7.2及GB/T1402—2010中關(guān)于交流電網(wǎng)部分的規(guī)定，由電網(wǎng)電壓特性等效轉(zhuǎn)換為輸入電壓特性。過電壓類別符合GB/T32350.1—2015中4.2.3.2和8.3.1的規(guī)定。標(biāo)稱輸入頻率為50Hz，允差為±0.5Hz。輸入阻抗由輔助繞組短路阻抗及線路阻抗等效轉(zhuǎn)換。供電網(wǎng)直接供電標(biāo)稱輸入電壓Un應(yīng)為DC1500V或DC750V。輸入電壓特性符合GB/T25122.1—2018中4.2.7.2及GB/T1402—2010中關(guān)于直流電網(wǎng)部分的規(guī)定，電壓變化范圍應(yīng)符合GB/T1402—2010中表1和圖A.1的規(guī)定。過電壓類別符合GB/T32350.1—2015中4.2.3.2和8.3.1的規(guī)定。牽引變流器或輔助變流器中間直流電路供電輸入電壓的穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)特性應(yīng)由牽引變流器或輔助變流器中間直流電路輸出特性確定。列供變流器供電由DC600V列供變流器供電時，標(biāo)稱輸入電壓Un為DC600V，允許電壓波動范圍為DC500V～DC700V，輸入電壓相對峰-峰紋波因數(shù)小于15%。設(shè)備應(yīng)能承受DC720V持續(xù)不小于2s、DC1200V持續(xù)不小于0.2ms的瞬態(tài)過電壓無損壞。由三相AC380V列供變流器供電時，標(biāo)稱輸入電壓Un為三相AC380V/50Hz，允許電壓波動范圍為AC342V～AC412V，頻率波動范圍49Hz～51Hz。輔助變流器三相交流輸出供電標(biāo)稱輸入電壓Un為AC380V/50Hz或AC440V/60GB/T36286—2018中7.3.3的規(guī)定。輔助發(fā)電機(jī)組三相交流供電（恒壓頻比電壓UnAC400VAC440VAC480V。輸入電壓的穩(wěn)態(tài)及瞬態(tài)特性根據(jù)輔助發(fā)電機(jī)輸出電壓特性確定。車載儲能系統(tǒng)供電44由車載儲能系統(tǒng)供電時，其供電標(biāo)稱電壓及容許的極限工作電壓根據(jù)車載儲能系統(tǒng)的集成方案確定?？刂齐娫纯刂齐娫措妷阂诉x取DC110V或DC24V?？刂齐娫吹碾妷鹤兓?、中斷及紋波因數(shù)等應(yīng)符合GB/T25119—2021中5.1.1的規(guī)定。特殊條件當(dāng)充電機(jī)使用條件超出上述條件時，由供需雙方協(xié)商確定。技術(shù)要求一般要求子及線號標(biāo)識應(yīng)完整、清晰、準(zhǔn)確。車底安裝且車底無設(shè)備艙的充電機(jī)，柜門應(yīng)有防脫功能。2TB/T1508GB/T34571GB/T25343.3非金屬材料應(yīng)采用無鹵、無毒、低煙、阻燃的材料。電子元器件宜采用環(huán)保器件，其裝配宜采用無鉛焊接工藝。火材料，不應(yīng)使用燃燒后產(chǎn)生足以影響人體健康或?qū)Νh(huán)境有害的毒氣的材料。TB/T1484.1TB/T1484.3GB/T21414DC60VM6腐蝕等要求。GB/T4208—2017IP54IP20功能要求通信應(yīng)具有與整車兼容的網(wǎng)絡(luò)通信接口，通過該接口可實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)對充電機(jī)進(jìn)行監(jiān)控或控制。給鋰電池充電時，宜采用以太網(wǎng)、CAN或RS485接口與鋰電池管理系統(tǒng)進(jìn)行通信與控制。故障記錄診斷55件對下載的故障數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。保護(hù)蓄電池充電管理應(yīng)具備以下功能：b)溫度補(bǔ)償功能。電氣隔離應(yīng)具有主電路的輸入與輸出間電氣絕緣隔離功能。應(yīng)急啟動宜具有在車輛蓄電池虧電情況下的應(yīng)急啟動功能。冗余備份換。具有冗余備份功能的充電機(jī)應(yīng)由多個并聯(lián)模塊組成，構(gòu)成N+n冗余備用系統(tǒng)時，當(dāng)不大于備用個數(shù)的模塊發(fā)生故障時，故障模塊應(yīng)能自動退出而不影響其他模塊正常工作。注：其中N臺用以供給負(fù)載所需電流，n臺為后備模塊（或稱冗余模塊）。性能要求效率DC110V輸出充電機(jī)在額定工況（標(biāo)稱輸入電壓、額定輸出功率）下效率不應(yīng)低于90%。DC24V輸出充電機(jī)的效率不應(yīng)低于87%。注：控制、輔助電路需外部供電時，不計(jì)入功耗。溫升額定工況下，充電機(jī)的主電路、控制電路和輔助電路各部件的溫升應(yīng)滿足GB/T21413.1—2018中9.2.2的要求。絕緣性能電氣間隙與爬電距離最小電氣間隙符合GB/T32350.1—2015中第5章的規(guī)定，最小爬電距離符合GB/T32350.1—2015第6章的規(guī)定。海拔高于2000m時，電氣間隙修正系數(shù)應(yīng)符合GB/T16935.1—2008中表A.2的規(guī)定，可采用插值法進(jìn)行計(jì)算。66絕緣電阻應(yīng)符合GB/T25122.1—2018中4.5.3.8的規(guī)定。介電強(qiáng)度主電路、輔助電路的工頻或直流試驗(yàn)電壓等級按GB/T32350.1—2015中附錄A、附錄B確定?？刂齐娐返墓ゎl或直流試驗(yàn)電壓等級應(yīng)符合GB/T25119—2021中12.2.10.3的規(guī)定。電磁兼容性能應(yīng)符合GB/T24338.4—2018的規(guī)定。噪聲應(yīng)滿足整車規(guī)定的要求，噪聲等級宜從GB/T25122.1—2018中4.2.10.1的N2、N3等級中選取。輸入電壓跳變性能牽引變壓器輔助繞組供電在標(biāo)稱輸入電壓發(fā)生-30%或+25%的電壓跳變，充電機(jī)應(yīng)正常工作，輸出電壓超調(diào)量不應(yīng)大于15%，調(diào)節(jié)時間不應(yīng)大于0.2s。供電網(wǎng)直接供電在標(biāo)稱輸入電壓發(fā)生±20%間不應(yīng)大于0.2s。牽引變流器或輔助變流器中間直流電路供電應(yīng)能承受的輸入電壓突變量由產(chǎn)品技術(shù)條件確定。列供變流器供電無要求。輔助變流器三相交流輸出供電在標(biāo)稱輸入電壓發(fā)生±10%間不應(yīng)大于0.2s。輔助發(fā)電機(jī)組三相交流供電無要求。車載儲能系統(tǒng)供電無要求。供電短時中斷性能在輸入電壓發(fā)生任何一段時間的中斷時均應(yīng)無損傷。當(dāng)輸入電壓恢復(fù)時，充電機(jī)應(yīng)自動恢復(fù)工作。冷卻77使用強(qiáng)迫通風(fēng)冷卻時，進(jìn)風(fēng)口宜設(shè)置過濾裝置且過濾裝置應(yīng)易于拆裝和維護(hù)。采用液冷方式時，冷卻系統(tǒng)應(yīng)能防凍、防腐蝕，且不發(fā)生泄漏。輸出性能1如充電機(jī)輸出端帶有固定放電電阻，該電阻不應(yīng)導(dǎo)致列車日常運(yùn)營時蓄電池虧電。輸出電壓等級（U0）DC110VDC24V。在額定工況、阻性負(fù)載下，輸出電壓上升時間（10%U090%U0所需的時間）0.2s，15%，0.2s。在負(fù)載中斷時應(yīng)無任何損傷。表1輸出參數(shù)參數(shù)要求說明額定值輸出電壓等級DC110VDC24V見GB/T21413.1—2018中6.3.3輸出功率根據(jù)輔助供電系統(tǒng)正常及故障工況時直流輔助負(fù)載功率確定在額定電壓下，確定內(nèi)容包括：——負(fù)載功率（kW)；——負(fù)載類型、緊急負(fù)載、永久負(fù)載；——負(fù)載工作制；——正常和故障工況下的冗余要求；——蓄電池充電功率等穩(wěn)態(tài)特性輸出電壓偏差≤±1.5%≤±1V充電機(jī)與蓄電池連接的輸出端口處測量輸出電壓紋波因數(shù)≤5%見GB/T21413.1—2018中9.2.1.8總輸出限流值n～1.IIn根據(jù)充電機(jī)的輸出功率確定充電特性（充電限流、溫度補(bǔ)償?shù)龋┓螴EC62973-1的規(guī)定由蓄電池類型確定充電限流偏差≤±5%（充電限流值≥40A）≤±2A（充電限流值＜40A）充電限流偏差根據(jù)限流值設(shè)定動態(tài)特性輸出電壓超調(diào)量：≤±15%；調(diào)節(jié)時間：≤0.2s1(10%～20%)n(80%～100%)In2）輸入電壓跳變時，見5.3.6均流不平衡度由多個并聯(lián)模塊組成的充電機(jī)，均流不平衡度應(yīng)小于或等于10%。注1：在80%～100%額定負(fù)載情況下。注2：均流不平衡度為任一模塊輸出電流與所有模塊輸出電流平均值之差絕對值的最大值除以模塊額定輸出電流值，以百分?jǐn)?shù)表示。鹽霧性能GB/T2423.17—2008中規(guī)定的試驗(yàn)周期要求。88試驗(yàn)方法目視檢查按照GB/T25122.1—2018中4.5.3.1對產(chǎn)品進(jìn)行目視檢查。驗(yàn)證尺寸和公差按照GB/T25122.1—2018中4.5.3.2的規(guī)定對產(chǎn)品的外形及安裝尺寸進(jìn)行檢查。稱重按照GB/T25122.1—2018中4.5.3.3的規(guī)定進(jìn)行。標(biāo)志檢查按照GB/T25122.1—2018中4.5.3.4的規(guī)定檢查產(chǎn)品的銘牌和標(biāo)牌是否齊全、清晰、醒目，安裝或貼裝位置是否符合要求。冷卻系統(tǒng)性能試驗(yàn)按照GB/T25122.1—2018中4.5.3.5的規(guī)定進(jìn)行。泄漏試驗(yàn)當(dāng)充電機(jī)使用閉合回路液體冷卻方法時，按照GB/T25122.1—2018中4.5.3.5.4的規(guī)定進(jìn)行。防護(hù)等級試驗(yàn)按照GB/T4208—2017的規(guī)定進(jìn)行。絕緣電阻試驗(yàn)在介電強(qiáng)度試驗(yàn)前后，按照GB/T25122.1—2018中4.5.3.8的規(guī)定檢查充電機(jī)主電路、輔助電路、控制電路及地之間的絕緣電阻。介電強(qiáng)度試驗(yàn)對主電路、輔助電路、控制電路及地之間施加5.3.3.3規(guī)定的試驗(yàn)電壓，型式檢驗(yàn)持續(xù)時間1min，出廠檢驗(yàn)持續(xù)時間宜為10s,檢查是否有擊穿或閃絡(luò)現(xiàn)象。當(dāng)有必要重復(fù)試驗(yàn)時，應(yīng)將試驗(yàn)電壓降至初始試驗(yàn)電壓的85%。機(jī)械、電氣保護(hù)和測量設(shè)備的試驗(yàn)檢查5.2.3規(guī)定的保護(hù)功能是否正常，部分保護(hù)功能試驗(yàn)可用模擬的方法進(jìn)行。輕載試驗(yàn)流限流值是否符合表1的規(guī)定。換流試驗(yàn)99按照GB/T25122.1—2018中4.5.3.11噪聲測量按照GB/T25122.1—2018中4.5.3.12的規(guī)定進(jìn)行。溫升試驗(yàn)按照GB/T25122.1—2018中7.5.7的規(guī)定進(jìn)行。應(yīng)在標(biāo)稱輸入電壓及額定功率下進(jìn)行溫升試驗(yàn)。功率損耗測定按照GB/T25122.1—2018中4.5.3.14的規(guī)定進(jìn)行。供電過電壓和瞬態(tài)能量試驗(yàn)電機(jī)進(jìn)行。按照GB/T25122.1—2018中4.5.3.15的規(guī)定進(jìn)行。負(fù)載突變試驗(yàn)10%～20%)In～(80%～100%)In安全性要求檢查到DC60V的放電時間是否滿足5.1.12的要求。沖擊和振動試驗(yàn)按照GB/T21563—2018中第8910電磁兼容試驗(yàn)按照GB/T24338.4—2018中第6、7章進(jìn)行試驗(yàn)。網(wǎng)壓跳變試驗(yàn)僅對牽引變壓器輔助繞組供電、供電網(wǎng)直流供電和輔助變流器三相交流輸出供電的充電機(jī)進(jìn)行。充電機(jī)工作在標(biāo)稱輸入電壓Un50%In規(guī)定電壓，檢查輸入電壓突變量及輸出電壓調(diào)節(jié)是否滿足5.3.6的要求。供電短時中斷試驗(yàn)僅對牽引變壓器輔助繞組供電、供電網(wǎng)直流供電和列供變流器供電的充電機(jī)進(jìn)行。充電機(jī)工作在額定工況，輸入電壓在10ms～10s范圍內(nèi)的任何一段時間中斷供電，檢查充電機(jī)是否自保護(hù)且無任何損傷，中斷恢復(fù)后是否能自動恢復(fù)正常工作。1010均流試驗(yàn)按照GB/T25122.1—2018中4.5.3.22輸出特性試驗(yàn)輸出電壓特性試驗(yàn)充電機(jī)工作在浮充電狀態(tài)，使負(fù)載分別為(10%～20%)In和In，使輸入電壓分別為最低值、標(biāo)稱值和最高值，檢查輸出電壓及其偏差、紋波因數(shù)是否符合表1的規(guī)定。輸出限流試驗(yàn)查輸出總電流限流值及偏差是否符合表1的規(guī)定。充電限流試驗(yàn)充電電流限流值及偏差是否符合表1的規(guī)定。溫度補(bǔ)償試驗(yàn)在標(biāo)稱輸入電壓下，通過模擬蓄電池溫度變化，檢查溫度補(bǔ)償特性是否符合表1的規(guī)定。啟動和重新啟動試驗(yàn)在4.2規(guī)定的最小、最大輸入電壓(包括主電路供電電源和控制電源)下進(jìn)行，充電機(jī)在In及(10%～20%)In兩種情況下啟動，檢測是否能正常啟動和停止，啟動特性是否滿足5.3.9.4的要求。如有應(yīng)急啟動功能要求時，在應(yīng)急供電模式下，檢查充電機(jī)是否能啟動。短路試驗(yàn)試驗(yàn)時，將充電機(jī)輸出端口短路，檢查充電機(jī)是否正常保護(hù)，是否有損傷。負(fù)載中斷試驗(yàn)充電機(jī)工作在額定工況，突然中斷負(fù)載，檢查充電機(jī)是否有損傷。高溫試驗(yàn)高溫啟動試驗(yàn)將充電機(jī)置于最高允許啟動空氣溫度中，溫度穩(wěn)定后存放16h。在額定輸入條件下，按照GB/T2423.2—2008中5.3的規(guī)定進(jìn)行，啟動充電機(jī)，檢查充電機(jī)是否正常工作。高溫運(yùn)行試驗(yàn)將充電機(jī)置于最高工作空氣溫度中，溫度穩(wěn)定或存放不小于2h，啟動充電機(jī)，使充電機(jī)在額定工況下工作6h，期間按6.11進(jìn)行性能檢測?；謴?fù)至室溫下，重新按6.11進(jìn)行性能檢測。低溫試驗(yàn)1111按照GB/T2423.1—2008的規(guī)定進(jìn)行。充電機(jī)置于模擬環(huán)境試驗(yàn)箱內(nèi)，將箱內(nèi)溫度降至最低存儲溫度，時間不少于16h；然后將溫度調(diào)至最低允許啟動空氣溫度，溫度穩(wěn)定后，按6.11進(jìn)行性能檢測?；謴?fù)至室溫下，重新按6.11進(jìn)行性能檢測。交變濕熱試驗(yàn)按照GB/T2423.4—2008的規(guī)定進(jìn)行。試驗(yàn)嚴(yán)酷程度為：——高溫：+55℃；——循環(huán)次數(shù)：2。恢復(fù)后，重復(fù)6.1、6.8、6.9、6.11試驗(yàn)。鹽霧試驗(yàn)按GB/T2423.17—2008進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)周期宜從GB/T2423.17—2008中6.6規(guī)定的96h、168h、336h中選取。故障切換試驗(yàn)僅對具有冗余備份功能的充電機(jī)進(jìn)行。模擬1～n個模塊發(fā)生故障，檢查充電機(jī)是否正常工作。檢驗(yàn)規(guī)則檢驗(yàn)分類充電機(jī)的檢驗(yàn)分為出廠檢驗(yàn)和型式檢驗(yàn)。出廠檢驗(yàn)對每臺出廠的產(chǎn)品，制造商都應(yīng)進(jìn)行出廠檢驗(yàn)。在出廠檢驗(yàn)過程中，若任意一項(xiàng)不合格，則判該產(chǎn)品不合格。型式試驗(yàn)1GB/T25122.1—20184.5.4凡具有下列情況之一者，應(yīng)進(jìn)行型式檢驗(yàn)：新產(chǎn)品試制完成時；產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、工藝或材料的變更影響到充電機(jī)的某些特性或參數(shù)變化時，部分或全部檢驗(yàn)；52檢驗(yàn)項(xiàng)目充電機(jī)檢驗(yàn)項(xiàng)目見表2。1212表2檢驗(yàn)項(xiàng)目序號檢驗(yàn)項(xiàng)目檢驗(yàn)分類技術(shù)要求對應(yīng)的條款試驗(yàn)方法對應(yīng)的條款型式檢驗(yàn)出廠檢驗(yàn)1目視檢查√√5.1.1～5.1.5、5.1.136.12驗(yàn)證尺寸和公差√√8.2.2c）6.23稱重√-8.1f）6.34標(biāo)志檢查√√5.1.3、5.1.11、8.16.45冷卻系統(tǒng)性能試驗(yàn)√-5.3.86.56泄漏試驗(yàn)√a√a5.3.86.67防護(hù)等級試驗(yàn)√-5.1.146.78絕緣電阻試驗(yàn)√√5.2.5、5.3.3.26.89介電強(qiáng)度試驗(yàn)√√5.2.5、5.3.3.36.910機(jī)械、電氣保護(hù)和測量設(shè)備的試驗(yàn)√√5.2.36.1011輕載試驗(yàn)√√5.3.96.1112換流試驗(yàn)√-5.3.96.1213噪聲測量√-5.3.56.1314溫升試驗(yàn)√-5.3.26.1415功率損耗測定√-5.3.16.1516供電過電壓和瞬態(tài)能量試驗(yàn)√b-4.2.16.1617負(fù)載突變試驗(yàn)√-5.3.96.1718安全性要求檢查√-5.1.126.1819沖擊和振動試驗(yàn)√-4.1.46.1920電磁兼容試驗(yàn)√-5.3.46.2021網(wǎng)壓跳變試驗(yàn)√c-5.3.66.2122供電短時中斷試驗(yàn)√d