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

ICS29．280

S35

a园

中华人民共和国国家标准

GB／T

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

Railwayapplications--

Powerconvertorsinstalledonboardstock——

rolling

Partandtestmethods

1：Characteristics

(IEC61287—1：2005，MOD)

2010-09-02发布20I

宰瞀鹳紫瓣訾麟瞥星发布中国国家标准化管理委员会仪19

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-········3025122．1—2010………10…·…“12………13…·…“20………20………23……···25………25………25………26………28………28………28………29………29………29………29………30……···30………30………31………32………34………35………·2………·6···…···26···……26

25122．1—2010

GB／T

附录E(规范性附录)污染等级的定义………’……36

附录F(规范性附录)设备介电强度试验基于额定冲击电压UNt(kVcr)的短时工频试验电压

r．m．s．)………’37

U。(kV

附录G(规范性附录)接触网供电的电路的额定冲击电压UNi38

附录H(资料性附录)磁场和感应电压要求的指南…………·39

Ⅱ

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21413．125122．1—2010

GB／T

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

1范围

GB／T

25122的本部分规定了机车车辆用电力电子变流器的术语和定义、使用条件、一般特性和试

验方法。

本部分适用于为机车车辆(电力机车、内燃机车、动车、客车及拖车等)牵引电路与辅助电路供电的

电力电子变流器。

本部分也适用于其他牵引机车车辆(例如有轨电车、地铁、城市轨道交通车辆)的电力电子变流器。

本部分适用于完整的变流器机组及其配置，包括：

——半导体器件组件；

——集成冷却系统；

——中间直流环节的部件，包括与直流环节相连的滤波器；

——半导体驱动单元(SDU)及有关传感器；

——保护电路。

本部分不适用于为半导体驱动单元(SDU)提供电气控制电源和变流器工作有关的其他设备(如传

感器)供电的变流器。

板组装应符合GB／T25119的规定。

本部分不适用于电动汽车或GB／T25119中阐明的低压或小功率变流器。

下列类型的供电电源应予考虑：

——交流接触网；

——直流接触网；

——车载电源(例如发电机、蓄电池以及其他电源)。

注：在本部分中，术语“用户”和“制造商”是指合同中的双方。

2规范性引用文件

下列文件中的条款通过GB／T

25122的本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文

件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本部分，然而，鼓励根据本部分达成

协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本

部分。

GB／T60076—10：2001，MOD)

1094．10一2003电力变压器第10部分：声级测定(IEC

2900．33—2004

GB／T电工术语电力电子技术(IEC

electrotechnical551：Powerelectronics，IECelec—

vocabulary--Part

trotechnical551-20：Powerelectronics--Harmonic

vocabulary--Partanalysis，IDT)

2900．36—2003

GB／T电工术语电力牵引(IEC60050—811：1991，MOD)

GB／TIEC60146—1—1：1991)

3859．1半导体变流器基本要求的规定(GB／T3859．1—1993，eqv

4207

GB／T固体绝缘材料在潮湿条件下相比电痕化指数和耐电痕化指数的测定方法

】

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usedGBonrail225121735425122．1—201021413．1—200824338．3--IECIECIECIECIECIECIEC1685916935．I--

25122．1—2010

GB／T

3．1设备有关的定义

3．1．1

[电力][电子]变流器convertor(electronic)(power)

基于功率半导体来改变通过它的电能的一个或多个参数(包括电压、电流、频率和／或相数)的电子

设备。

注1：变流器由输入和输出电特性来详细说明。变流器可以是一台分立的整流器、斩波器或逆变器，也可以由它们

组合而成，且可以不在一个柜体内。

注2：变流器是牵引(或辅助)设备的一个组成部分，它可包括主断路器、滤波器、变压器、冷却系统。

3．1．2

convertor

牵引变流器traction

为牵引电动机供电的变流器。

3．1．3

convertor

辅助变流器auxiliary

向辅助设备(如辅助电路、电池充电、空调、冷却、控制电路等)供电的变流器。

3．1．4

直接交流／直流变流器directa．e．／d．e．convertor

将输入电能变换为输出电能，不带中间电路的变流器。

3．1．5

间接交流／直流变流器indirecta．c．／d．C．convertor

将输入电能变换为输出电能，带中间电路的变流器。

3．1．6

变流器系统convertor

system

变流器系统由具有不同的输入、输出特性，实现各自的功能集成于一体运行的若干台变流器组成。

组成系统的变流器除具有各自的技术条件外，还应规定系统技术条件。

3．1．7

stiffintermediatelink

电流型中间环节current

至少包括两个变流器，中间通过电抗器串联的电路。

3．1．8

intermediatelink

stiff

电压型中间环节voltage

至少包括两个变流器，中间通过电容器并联的电路。

3．1．9

intermediatelink

变压器型中间环节transformer

两个变流器，中间通过变压器连接的电路。

3．1．10

变流器绕组convertorwindings

与变流器端子相连的变压器绕组。

3．1．11

辅助绕组auxiliarywindings

与辅助电源或辅助设备端子相连的变压器绕组。

3．1．12

device

半导体器件semiconductor

基本特性由半导体内载流子的流动所决定的器件。

3

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withwith4andconvertorconvertorconvertorconvertorcurrent3．1．133．1．143．1．153．1．163．1．173．1．183．1．193．1．203．1．213．1．223．1．233．1．243．1．25d．c．1inkenclosured．c．1ink3．1．2625122．1—2010stiffstiffintermediateintermediate

GB／T

3．1．27

有变压器型中间交流环节的网侧变流器linea．c．1ink

把输入的直流电压转换成交流电压的变流器。

3．1．28

harmonicfilter

二次谐波滤波器second

吸收来自单相交流电源的功率(脉动频率是电网频率的两倍)与输出给负载的功率(实际上在电网

电流的几个周期内是常数)的差值的滤波器。

3．2电气参数定义

3．2．1

fullwavecontrol(burstcontr01)

全波控制(触发脉冲控制)firing

是一种同步多周期控制，触发时刻在电压的过零点处，电流的导通时间为半周期的整数倍。

3．2．2

of

vehicle／load

机车车辆工作周期／负载分布曲线dutycycleprofile

列车速度、运量在一段时间内的轨迹。

注1：变流器的负载分布曲线根据机车车辆工作周期计算。

注2：负载分布曲线(电流／功率随时间的变化情况)是在规定条件下负载电流／功率的周期重复t例如启动和制动，

同时也应考虑电压。

3．2．3

instantaneouscurrent

最大瞬态输入电流maximuminput

对于规定的电压，变流器换相时最大规定输入电流。

3．2．4

current

instantaneous

最大瞬态输出电流maximumoutput

对于规定的电压，变流器换相时最大规定输出电流。

3．2．5

ornominative)

瞬态(形容词或名词)transient(adjective

两个连续的稳态之间，在很短(与稳态时间相比)的时间内的一种现象或数量的变化。

3．2．6

谐波分量harmoniccomponents

周期函数阶次大于1的傅里叶级数项。

3．2．7

factorford．c．current

直流电流的纹波／纹波因数ripple／ripple

直流电流的纹波为周期函数减去直流分量所得之函数。

纹波因数一[(I一一J。。)／(I。。+J一)]×100％

I一和I。。是根据周期函数所计算出来的最大和最小值。

3．2．8

thelineside

ratedon

网侧总额定表观功率totalapparentpower

额定方均根电网电压与额定方均根总的电网电流之乘积，额定方均根总的电网电流由变流器的额

定平均直流电流和通过辅助绕组负载的电流计算而得到。

3．2．9

value

标称值nominal

用于标志或鉴别部件、装置或设备特性的适当的近似值。

3．2．10

value

额定值rated

部件、装置或设备在规定工作环境下的量值，通常由制造商给出。

5

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valuevalue63．2．113．2．1225122．1—2010

GB／T

——负载分布曲线和工作周期；

——EMc要求；

——冷却要求；

——环境条件；

——包括防火性能要求在内的安全措施；

——电气和机械的性能；

——可用于维护和修理的工具的说明。

注：要求应清晰明确，像“设备不应干扰信号和通信设备”没有量化的陈述语句是不允许存在的。

4．1．4可靠性、可用性、可维修性和安全性

4．1．4．1可靠性

用户可以要求制造商预计产品的可靠度或满足用户的可靠性目标。计算方法应在制造商和用户之

间于招标时商定。

21562。

可靠性规范、计算方法和验证应符合GB／T

4．1．4．2可用性

用户可以要求制造商预计产品的可用度或满足用户的可用性目标。计算方法应在制造商和用户之

间于招标时商定。

21562。

可用性规范、计算方法和验证应符合GB／T

4．1．4．3可维修性

用户在招标时应规定维修要求。此外，设备制造商应规定哪些维修程序是必要的，哪些是禁止的。

维修程序应由制造商与用户商定。

可维修性规范和验证应符合GB／T21562。

4．1．4．4安全性

用户在招标时应规定安全性要求并与制造商商定。

21562。

安全性规范和验证应符合GB／T

4．1．5使用寿命

招标时，制造商与用户应商定变流器的使用寿命。当采用寿命比变流器使用寿命短的部件时，这些

部件的用法和定期更换程序应由制造商与用户进行商定。

制造商应给出备用部件的建议。

4．2使用条件

4．2．1概述

21413．1。

除非用户另有规定，否则使用条件应符合GB／T

4．2．2海拔

除非另有规定，否则设备能按规定运行的海拔应符合GB／T21413．1。

4．2．3温度

4．2．3．1环境温度

设备能按规定运行的环境温度等级应符合GB／T21413．1。机车车辆与变流器的环境温度应由制

造商与用户商定。

4．2．3．2启动温度

本条适用于不连接到任何电源的停放在库内的机车车辆。设备能启动而没有任何损伤的预期最高

环境温度应是70℃，最低温度符合4．2．3．1。

表1给出了设备应按规定运行的启动负载特性的不同等级，这些等级中没有优先级；应根据变流器

7

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SUlSU2SU48SU325122．1—2010IEC

25122．1—2010

GB／T

4．2．7．2．4交流系统过电压

60850规定的输入过电压

与变压器和输入滤波器(如有)相连的变流器及其保护装置应能承受IEC

和瞬态能量。这些被认为是正常条件，用户应规定任何实际上的偏差。

4．2．7．2．5交流系统阻抗

因为交流供电系统的阻抗会影响设备的运行特性，并且可能随机车车辆的位置而变化，所以包括阻

抗的最大和最小值在内的特性应由用户规定。

如果可行，交流系统的谐振频率应根据系统建模的方式或直接由用户规定。

还应考虑其他机车车辆的存在对供电系统阻抗和谐振频率的影响。

4．2．7．3直流供电系统

4．2．7．3．1直流网压的主特性

60850的规定。设备应能在系统中按要求运行。

不同直流供电系统的主特性见IEC

假定牵引系统网侧电压为三相正弦电压经过6脉波全波整流电路输出的直流电压。

用户应对其他电路做出规定，例如：脉波数不等于6，采用相控整流，系统存在再生制动的机车车辆

或在变电站中有谐波滤波器。

4．2．7．3．2直流网压跳变

用户应规定网压跳变，变流器的相应性能应由制造商与用户商定。

4．2．7．3．3直流系统过电压

60850规定的输入过电压和瞬态能量。

变流器(包括输入滤波器和保护装置，如有)应能承受在IEC

用户应规定任何实际上的偏差。

4．2．7．3．4直流系统的电感和阻抗

因为直流阻抗影响设备的运行特性，并且可能随机车车辆的位置而变化，所以包括阻抗的最大和最

小值在内的特性应由用户规定。

还应考虑其他机车车辆存在的影响。

4．2．7．3．5直流网压畸变

当稳态直流网压畸变小于或等于制造商与用户的商定值时，设备应能运行。

4．2．7．4车载供电系统

当变流器由车载电源(例如蓄电池、发电机或其他电源)供电时，用户应规定电源阻抗和电压的额定

值及限值，如果是交流供电电源，还应规定频率和波形。

4．2．8干扰

4．2．8．1概述

变流器会产生传导与辐射干扰，会影响供电、通信、信号系统、机车车辆中的其他设备或相邻的运输

系统。通常变流器输入电流包含谐波和间谐波分量，它们由于牵引供电系统中存在的谐波或由变流器

产生。当变流器向列车上的其他设备供电时，应考虑对列车上其他设备(例如客车供暖电源)的干扰。

24338．3和GB／T24338．4规定的要求。

设备应符合GB／T

4．2．8．2供电系统的干扰(辐射)

变流器、机车车辆和供电系统间的兼容性责任由变流器制造商、系统工程师和用户共同承担。验证

兼容性的流程应在签订合同时商定。

整个系统允许的交流谐波含量应由用户规定。

4．2．8．3对无线电、电信系统的干扰

变流器可能会对无线电和电信系统产生干扰。要采取有关的防护措施防止对无线电网络和电信线

24338．4，还应考虑GB／T24338．3。

路的干扰，要求见GB／T

4．2．8．4对信号系统的干扰

变流器、机车车辆和供电系统间的兼容性责任由变流器制造商、系统工程师和用户共同承担。验证

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