声明

本文是学习GB-T 34575-2017 电力机车辅助变流器. 而整理的学习笔记,分享出来希望更多人受益,如果存在侵权请及时联系我们

1 范围

本标准规定了电力机车辅助变流器的使用条件、主要参数、性能要求、检验方法、检验规则、标志、包

装、运输和储存。

本标准适用于电力机车上使用的辅助变流器。

2 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/T 1402 轨道交通 牵引供电系统电压(GB/T 1402—2010,IEC 60850:2007,MOD)

GB/T 2423.1 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
2423.1—

2008,IEC 60068-2- 1:2007,IDT)

GB/T 2423.2 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
2423.2—

2008,IEC 60068-2-2:2007,IDT)

GB/T 2423.4 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(12 h+12 h循

环)(GB/T 2423.4—2008,IEC 60068-2-30:2005,IDT)

GB/T 2423.17 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
2423.17—

2008,IEC 60068-2- 11:1981,IDT)

GB 2894 安全标志及其使用导则

GB/T 4208—2017 外壳防护等级(IP 代码)(IEC 60529:2013,IDT)

GB/T 20626.1—2006 特殊环境条件 高原电工电子产品 第1部分:通用技术要求

GB/T 21413.1—2008 铁路应用 机车车辆电气设备 第1部分:
一般使用条件和通用规则

(IEC 60077- 1:1999,IDT)

GB/T 21414 铁路应用 机车车辆 电气隐患防护的规定(GB/T 21414—2008,IEC
61991:2000,

IDT)

GB/T21562 轨道交通 可靠性、可用性、可维护性和安全性规范及示例(GB/T
21562—2008,

IEC 62278:2002,IDT)

GB/T 21563 轨道交通 机车车辆设备冲击和振动试验(GB/T 21563—2008,IEC
61373:1999,

IDT)

GB/T 24338.4 轨道交通 电磁兼容 第3-2部分:机车车辆 设备(GB/T
24338.4—2009,

IEC 62236-3-2:2003,MOD)

GB/T 25119—2010 轨道交通 机车车辆电子装置(IEC 60571:2006,MOD)

GB/T 25122.1—2010 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

(IEC 61287- 1:2005,MOD)

GB/T 25343(所有部分) 铁路应用 轨道车辆及其零部件的焊接

GB/T 34571 轨道交通 机车车辆布线规则

GB/T 34575—2017

3 术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

辅助变流器 auxiliary convertor

向辅助设备(如辅助电路、电池充电、空调、冷却和控制电路等)供电的变流器。

[GB/T 25122.1—2010,定义3.1.3]

4 使用条件

4.1 海拔

辅助变流器正常工作的海拔一般不超过2500 m。

4.2 温度

一般要求电力机车辅助变流器的工作环境温度为-25℃~+55℃,对于有高寒要求的电力机车

辅助变流器其工作环境温度为-40℃~+55℃。应允许在-40℃~+70℃的环境下存放。

4.3 相对湿度

温度保持40℃不变时,相对湿度为95%。

温度从-25℃~+30℃快速变化时,相对湿度为95%,最大绝对湿度为30 g/m³。

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25℃)。

4.4 安装

辅助变流器应安装在能防雨、雪、风、沙的机车车体内。

4.5 冲击和振动

辅助变流器在使用过程中,将承受各种不同方向、频率和加速度的冲击和振动,其要求见GB/T
21563。

4.6 污染

辅助变流器密闭空间的污染等级为 PD2。

采用车外吸风冷却方式的辅助变流器,其冷却风道内的污染等级为PD4;
其他冷却方式的辅助变流

器非密闭空间的污染等级为PD3。

4.7 特殊使用条件

其他特殊使用条件,应由供需双方另行商定。

5 主要参数

5.1 输入特性参数

5.1.1 总则

根据输入电压形式,可将电力机车辅助变流器划分为以下模式:

GB/T 34575—2017

a) 由主变压器辅助绕组供电的辅助变流器;

b) 由牵引变流器直流回路供电的辅助变流器。

5.1.2 主变压器辅助绕组供电

由主变压器辅助绕组供电的辅助变流器的输入特性参数如下:

a) 额定交流输入电压由辅助绕组输出的电压范围确定,宜选取单相 a.c.300
V~a.c.600 V;

b)
辅助变流器宜采用独立辅助绕组供电,若同一辅助绕组含有多个用电设备,则其他设备宜通过
输入隔离变压器实现与辅助变流器的电气隔离;

c) 输入电压特性应符合GB/T 25122.1—2010 中4.2.7.2及 GB/T 1402
中关于交流电网部分的 规定,由电网电压特性等效转换为输入电压特性;

d) 额定输入频率为50 Hz±0.5 Hz;

e)
一般情况下辅助绕组短路阻抗应小于5%;对辅助绕组有特殊应用的辅助变流器,其短路阻抗
应由供需双方协商确定。

5.1.3 牵引变流器直流回路供电

由牵引变流器直流回路供电的辅助变流器的额定直流输入电压根据牵引变流器直流回路中间电压

确定,宜选取 d.c.1800 V~d.c.3800 V。

输入电压的稳态及瞬态特性由牵引变流器的直流回路电压特性确定。

5.2 输出特性参数

一台辅助变流器可有一个或多个输出。辅助变流器输出参数见表1。

1 辅助变流器输出参数

参数

参数

备注

类型1

类型2

类型3

额定值

额定输出线电压

a.c.380 V

a.c.440 V

a.c.380 V

基波电压有效值

额定输出相电压

a.c.220 V

基波电压有效值,只适用于三相四线制380 V

输出系统

额定输出频率

50 Hz 60 Hz 50 Hz

对于变压变频方式,宜采用U/f=C的方式。

供需双方应协商确定以下内容:

1.频率的变动范围;

2.频率变化方式(连续变化或跳变)

输出电压波形

正弦波

正弦波

PWM波

推荐采用正弦波

额定输出功率

由供需双方根据具体项目协商确定

具体确认内容包括:

1.冬季及夏季工况下的负载变化;

2.额定视在功率(kVA);

3.负载功率因数;

4.负载列表、投入冲击电流、累计率、投入顺序

及逻辑

GB/T 34575—2017

1 ( 续 )

参数

参数

备注

类型1

类型2

类型3

静态特性

输出电压范围

-10%~+5%

0~100%额定负载

输出频率范围

±2%

允许输出电流不平衡度

5%

任意两相电流之差与额定电流的比值

输出电压不平衡度

≤2%

三相负载平衡时

输出电压谐波含量

≤5%,100%线性负载,

≤8%,非线性负载不大于10%

动态特性

启动方式

方式1:U/F=C方式启动

方式2:恒定频率方式启动

方式3:U/F²=C方式启动

启动时间

≤10 s

输出线电压最大上升率

及最高尖峰电压

≤500 V/μs, 最高尖峰电

压1000 V

过载能力

至少110%额定负载,持续60 s

5.3 控制电源特性参数

5.3.1 辅助变流器的控制电源宜选取d.c.24 V 或 d.c.110 V。

5.3.2 控制电源电压的变化应满足 GB/T 25119—2010 中5.1.1.1的要求。

6 性能要求

6.1 一般要求

6.1.1
辅助变流器箱体的外观、电气和机械接口、外形尺寸、重量、涂装等应由供需双方协商确定。箱
体应设置低阻抗的接地点。

6.1.2
设计结构应具有良好的防火性能;非金属材料应采用无卤、低烟、无毒、阻燃、可回收利用的材
料;电子元器件宜采用环保器件,其装配宜采用无铅焊接工艺。

6.1.3 安全措施应符合GB/T 21414 的要求。

6.1.4 辅助变流器的布线应满足 GB/T 34571 的规定,其焊接应满足 GB/T
25343 的规定,特殊要求由 供需双方协商确定。

6.1.5
辅助变流器应考虑电机类负载的启动,突加/切电机类负载,变流器应能正常运行,不应发生停
机现象。

6.1.6
牵引变流器直流回路供电的辅助变流器应具有过分相区时持续供电功能,主变压器辅助绕组供
电的辅助变流器应具有过分相区后自动软启动功能。

GB/T 34575—2017

6.1.7 辅助变流器应具有短路保护能力及短路承受的能力。

6.1.8 辅助变流器应能在空载、轻载和额定负载下正常工作并具有过载能力。

6.1.9
对于含有多路并联输出的辅助变流器,输出端之间均流不大于规定的均流公差值。

6.1.10 辅助变流器应具有自检功能。

6.1.11
辅助变流器应具有故障记录功能并具有故障数据下载接口,该通信接口可实现辅助变流器故
障数据的下载、转储,并可通过软件对下载的故障数据进行分析。

6.2 绝缘性能要求

6.2.1 绝缘电阻

绝缘电阻值应由供需双方协商确定。

6.2.2 电气间隙与爬电距离

辅助变流器的设计电气间隙应满足 GB/T 21413.1—2008 中 表 5
的规定,爬电距离应满足

GB/T 21413.1—2008 中表6a)及表6b)的规定。

6.2.3 介电要求

辅助变流器各部件应具有良好的绝缘保护性能,各电路应能承受 GB/T
21413.1—2008 中 表 8 规

定的介电强度试验。

6.3 通信接口

辅助变流器应具有可以和电力机车网络通信的接口。通过该接口可实现网络对辅助变流器进行监

视或监控。

6.4 冷却方式

宜采用强迫风冷或水冷。使用水冷时,应保证整个冷却系统不发生泄漏。

6.5 保护

辅助变流器应至少具有缺相、短路、过压、欠压、过流、接地和散热器过热保护,还应具有电子控制故

障检测等功能。

6.6 效率

额定工况运行时,辅助变流器的效率应大于90%。

6.7 温升

辅助变流器主电路温升应满足 GB/T 21413.1—2008
中8.2.2.3的要求,控制电路温升应满足

GB/T 21413.1—2008 中8.2.2.4的要求。

6.8 耐湿性能

辅助变流器耐湿性能应满足 GB/T 2423.4 的要求。

6.9 电磁兼容性能

辅助变流器电磁兼容性能应符合GB/T 24338.4所规定的限值要求。

GB/T 34575—2017

6.10 噪声

辅助变流器的噪声应满足整车规定的要求,按照GB/T 25122.1—2010
中4.2.10.1由供需双方协商

确定。

6.11 防护等级

辅助变流器非通风空间的防护等级应不低于GB/T 4208—2017 中 IP54
的要求,通风空间的防护

等级不应低于IP20 的要求。

6.12 盐雾性能

若辅助变流器在长期持续盐雾环境下使用,性能应满足 GB/T 2423.17
的要求,严酷等级由供需双

方协商确定。

6.13 高原应用性能

对于高原应用的辅助变流器,其设计性能修正应满足 GB/T 20626.1—2006
的要求。

6.14 RAMS 要求

6.14.1 产品制造商应按照GB/T 21562 进行 RAMS/LCC
分析,并提供分析报告。

6.14.2
应通过建立可靠性模型,定义产品的可靠性指标,失效率(λ)不应大于电力机车可靠性指标分

配值。

6.14.3
应制定满足电力机车可维护性要求的产品维修性指标,规定产品的平均修复时间
MTTR (按小 时或天)。

6.14.4 产品制造商应按照GB/T 21562
进行安全性分析,定义产品的危险可能性、危险后果严重性及
风险等级,并提供产品初步危险源分析(PHA)
报告、安全相关的功能和失效清单、故障树分析(FTA)。

7 检验方法

7.1 外观检查

按照GB/T 25122.1—2010 中4.5.3.1对产品进行外观检查:

a) 检查表面油漆是否均匀、平整,电镀件应平整有光泽;

b) 检查产品电气和机械接口是否符合图纸要求;

c)
检查紧固件有无短缺、松动、生锈,接线端子及线号标识是否完整、清晰、准确;

d) 检查元器件及部件安装、插件组装是否符合图纸要求。

7.2 尺寸和公差检查

按照GB/T 25122.1—2010 中4.5.3.2对产品的外形及安装尺寸与公差进行检查。

尺寸与公差用标准量具检验。

7.3 称重

按照GB/T

7.4 标志检查

按照GB/T

25122.1—2010 中4.5.3.3进行。

25122.1—2010
中4.1.2的规定对辅助变流器进行标志检查。检查铭牌和标牌是否齐

GB/T 34575—2017

全、清晰、醒目,安装或贴装位置是否符合要求。

7.5 冷却系统性能试验

按照GB/T 25122.1—2010中4.5.3.5进行。

7.6 泄漏试验

当辅助变流器使用闭合回路液体冷却方法时,按照GB/T 25122.1—2010
中4.5.3.5.5进行。

7.7 绝缘电阻试验

按照GB/T 25122.1—2010
中4.5.3.15的规定检查辅助变流器主电路及控制电路的绝缘电阻。

7.8 介电试验

按7.7绝缘电阻测量完成后,按照GB/T 25122.1—2010
中4.5.3.16进行试验并记录,主电路与控 制电路对地的耐受电压值按照 GB/T
21413.1—2008 中表8的规定选取。对于高原应用的辅助变流

器,其耐受电压按照GB/T 20626.1—2006 表3进行修正。

介电试验前后均应测量绝缘电阻,且试验前后所测得的电阻值应符合要求。

当有必要重复做耐压试验时,第二次试验时应将试验电压降至上次要求值的85%。

7.9 保护和测量装置试验

按照GB/T 25122.1—2010
中4.5.3.6进行,可用模拟的方法测试辅助变流器的保护功能。

7.10 轻载试验

按照GB/T 25122.1—2010 中4.5.3.7进行。

7.11 防护等级试验

按 GB/T 4208—2017 进行。

7.12 换流试验

按照GB/T
25122.1—2010中4.5.3.9进行,对于由主变压器辅助绕组供电的辅助变流器,其换流试

验应在最低输入电压下进行。

7.13 噪声测量

按照GB/T 25122.1—2010 中4.5.3.10进行,应在额定输出功率条件下测量。

7.14 温升试验

按照GB/T 25122.1—2010 中7.4.7进行。

7.15 功率损耗测定

按照GB/T 25122.1—2010 中4.5.3.12进行。

7.16 负载突变试验

按照GB/T 25122.1—2010 中4.5.3.14进行。

GB/T 34575—2017

7.17 安全性要求检查

按照GB/T 25122.1—2010 中4.5.3.18进行。

7.18 冲击和振动试验

按GB/T 21563进行,箱体试验类别为1类 A 级。

7.19 电磁兼容试验

按照GB/T 24338.4 进行。

7.20 网压跳变试验

按照GB/T 25122.1—2010
中4.5.3.21进行,对于从牵引变流器中间环节取电的辅助变流器,此项

试验不做要求。

7.21 供电短时中断试验

按照GB/T 25122.1—2010 中4.5.3.22进行,供电短时中断时间为10 ms~10
s。对于从牵引变流

器中间环节取电的辅助变流器,此项试验不做要求。

7.22 输出均流试验

按照GB/T 25122.1—2010 中4.5.3.23进行。

7.23 输出特性试验

按照GB/T 25122.1—2010 中7.4.1进行。

7.24 启动和重新启动试验

按照GB/T 25122.1—2010 中7.4.2进行。

7.25 短路试验

按照GB/T 25122.1—2010 中7.4.3进行。

7.26 验证电压和频率范围

按照 GB/T 25122.1—2010 中7.4.4进行。

7.27 额定负载试验

按照GB/T 25122.1—2010 中7.4.5进行。

7.28 过载能力试验

按照 GB/T 25122.1—2010 中7.4.6进行。

7.29 负载中断试验

按照GB/T 25122.1—2010中7.4.8进行。

7.30 高温试验

按照 GB/T
2423.2进行。辅助变流器置于模拟环境试验箱内,将箱内温度升至70℃,存储时间不

GB/T 34575—2017

少于6
h;然后将温度调至55℃,温度稳定后对辅助变流器通电,辅助变流器带额定负载工作至温升稳

定,辅助变流器应无故障且性能测试结果不超过允差范围。

7.31 低温试验

按照GB/T
2423.1进行。辅助变流器置于模拟环境试验箱内,将箱内温度降至-40℃,存储时间
不少于16
h;然后将温度调至-25℃(对于有高寒应用要求的辅助变流器,温度应调至一40℃),温度

稳定后对辅助变流器通电,辅助变流器应无故障且性能测试结果不超过允差范围。

7.32 交变湿热试验

按 GB/T 2423.4 进行试验,其严酷程度为:

——高温:55℃;

——循环次数:2。

恢复后立即重复7.1、7.7和7.8,辅助变流器应无故障和损坏。

7.33 盐雾试验

按 GB/T 2423.17进行。

8 检验规则

8.1 检验分类

辅助变流器的检验分为出厂检验和型式检验。

8.2 出厂检验

8.2.1 对每台出厂的产品,制造商都应进行出厂检验。

8.2.2 在出厂检验过程中,若任意一项不合格,均判该产品不合格。

8.3 型式检验

8.3.1 检验样品在出厂检验的合格品中抽取,数量为1台。

8.3.2
型式检验全部项目应在同一次抽样的样品上进行,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。

8.3.3 凡具有下列情况之一者,应进行型式检验:

a) 新产品试制完成时;

b)
产品的结构、工艺或材料的变更影响到辅助变流器的某些特性或参数变化时,应部分或全部
检验;

c) 出厂检验结果与上次型式检验结果发生不允许的偏差时;

d) 连续生产的定型产品每满4年时;

e) 转厂生产或停产2年及以上重新生产时。

8.4 检验项目

辅助变流器检验项目见表2(但不限于表2内容)。

GB/T 34575—2017

2 检验项目

序号

检验项目

检验分类

技术要求对应的条款

检验方法对应的条款

出厂检验

型式检验

1

外观检查

6.1.1

7.1

2

尺寸和公差检查

6.1.1

7.2

3

称重

6.1.1

7.3

4

标志

9.1

7.4

5

冷却系统性能试验

6.7

7.5

6

泄漏试验

6.4

7.6

7

绝缘电阻试验

6.2.1

7.7

8

介电试验

6.2.3、6.13

7.8

9

保护和测量装置试验

6.5

7.9

10

轻载试验

6.1.8

7.10

11

防护等级试验

6.11

7.11

12

换流试验

6.1.8

7.12

13

噪声测量

6.10

7.13

14

温升试验

6.7

7.14

15

功率损耗测定

6.6

7.15

16

负载突变试验

6.1.5

7.16

17

安全性要求检查

6.1.3

7.17

18

冲击和振动试验

4.5

7.18

19

电磁兼容试验

6.9

7.19

20

网压跳变试验

5.1

7.20

21

供电短时中断试验

6.1.6

7.21

22

输出均流试验

6.1.9

7.22

23

输出特性试验

5.2

7.23

24

启动和重新启动试验

6.1.6

7.24

25

短路试验

6.1.7

7.25

26

验证电压和频率范围

5.2

7.26

27

额定负载试验

6.1.8

7.27

28

过载能力试验

6.1.8

7.28

29

负载中断试验

√b

6.1.5

7.29

30

高温试验

4.2

7.30

31

低温试验

4.2

7.31

GB/T 34575—2017

2 (续)

序号

检验项目

检验分类

技术要求对应的条款

检验方法对应的条款

出厂检验

型式检验

32

交变湿热试验

6.8

7.32

33

盐雾试验

√h

6.12

7.33

注1:" √ "为应做的项目,"一"为不需要做的项目。

注2:进行以上试验时,环境温度为+25℃±10℃。

水冷变流器应做的试验项目。

b由供需双方协商确定。

9 标志、包装、运输和储存

9.1 标志

每台辅助变流器均应在易见部位牢固安装有耐久、不易腐蚀、标注清晰的铭牌和其他标志,在产品

寿命周期内应能清楚辨识。铭牌应至少标明以下内容:

— 产品型号及名称;

——主要技术参数;

— 重量;

—— 出厂序号;

—— 出厂年月;

——制造商名。

每台产品均应按照GB 2894 配备安全警告标牌。

9.2 包装

9.2.1 产品包装应牢固,保证在正常运输中不致损坏。

9.2.2 包装箱内应附有以下文件:

a) 装箱单(注明产品装箱日期);

b) 产品检验合格证和出厂检验报告;

c) 产品使用维护说明书。

9.2.3 包装箱外应注明:

a) 制造商名称;

b) 产品名称、型号、数量及制造日期;

c) 注明"小心轻放""请勿倒置"和"勿受潮湿"等标志;

d) 收货单位、名称和地址。

9.3 运输和储存

9.3.1 运输和储存过程中,不应碰撞、倾斜和雨淋。

9.3.2
产品储存时,应正置,在通风良好,有防潮、防腐和防尘措施的室内储存。

9.3.3 产品包装经拆装后仍需继续储存时应重新包装。

延伸阅读

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