TB T 1333.1-2002 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.pdf

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1、 中华人民共和国铁道行业标准 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 Railway applications Electric equipment for rolling stock Part 1: General service conditions and general rules 2002-05-17 发布 2002-12-01 实施 中华人民共和国铁道部 发 布 TB/T 1333.1 2002idt IEC 600771:1999 TB TB/T 1333.12002 目 次 前 言 IEC 前言 1 范 围 1 2 引用标准 1 3 定 义 2 3.1

2、 一般术语 2 3.2 电 路 2 3.3 蓄 电 池 2 3.4 试验分类 2 3.5 外裸导电部分 3 3.6 特性量值 3 3.7 绝 缘 3 4 分 类 4 5 应用类别的特性值（参见附录 B） 4 5.1 电压定额 4 5.2 设备的额定电压 5 5.3 设备额定电流 5 5.4 额定工作频率 5 5.5 额定气压 5 6 产品信息 5 6.1 信息的类型 5 6.2 标 志 6 6.3 储存、安装、使用和维护说明 6 7 正常使用条件 6 7.1 总 则 6 7.2 海 拔 7 7.3 温 度 7 7.4 湿 度 7 7.5 生物条件 7 7.6 化学活性物质 7 7.7 机械活性

3、物质 7 7.8 振动和冲击 7 7.9 污 染 7 I TB/T 1333.12002 7.10 过电压 8 8 结构与性能要求 8 8.1 结构要求 8 8.2 性能要求 9 9 试 验 18 9.1 试验分类 18 9.2 结构考核 19 9.3 性能考核 20 附录 A（标准的附录） 电气间隙和爬电距离的测量 27 附录 B（提示的附录） 定义之间的协调 32 附录 C（提示的附录） 电气间隙和爬电距离的确定 34 附录 D（提示的附录） 引用标准可参考的国家标准、铁道行业标准代号及名称 36 II TB/T 1333.12002 前 言 本标准等同采用 IEC 600771: 199

4、9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。 TB/T 1333 系列标准将由以下各部分组成： TB/T 1333.1 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 TB/T 1333.2 铁路应用 机车车辆电气设备 第 2 部分：电工器件 通用规则 TB/T 1333.3 铁路应用 机车车辆电气设备 第 3 部分：电工器件 直流断路器规则 TB/T 1333.4 铁路应用 机车车辆电气设备 第 4 部分：电工器件 交流断路器规则 TB/T 1333.5 铁路应用 机车车辆电气设备 第 5 部分：电工器件 高压熔断器规则 本标准与 TB/T 1333

5、.22002 铁路应用 机车车辆电气设备 第 2 部分：电工器件通用规则一起，从实施之日起，同时代替 TB/T 13331996机车电器基本技术条件。 本标准附录 A 是标准的附录。 本标准附录 B、C、D 是提示的附录。 本标准由株洲电力机车研究所提出。 本标准由株洲电力机车研究所归口并负责起草。 本标准起草人：陈开运、言武、姜志新。 本标准于 1981 年首次发布，1987 年第一次修订，1996 年第二次修订，本次修订为第三次修订。 III TB/T 1333.12002 IEC 前 言 本国际标准规定了电气设备的一般使用条件和通用规则，但关于某一类型牵引设备的具体要求，可能会在其他 I

6、EC 标准中进一步作出规定。特别是以下产品标准作出了具体规定并组成牵引系列标准的一部分： IEC 60077：铁路应用机车车辆电气设备 第 2 部分：电工器件通用规则 第 3 部分：电工器件直流断路器规则 第 4 部分：电工器件交流断路器规则 第 5 部分：电工器件高压熔断器规则 本标准适用于所有与蓄电池或电网相连的主电路或控制设备电路，以及所有包含开关设备或控制设备的电路，但这些电路的内部要求却可由相关产品标准规定。 对于符合相应国际标准（包括工业标准）的电气产品，如果要应用到机车车辆上，则本标准与相应铁道行业产品标准一起，仅对特殊要求作出规定，以确保在机车车辆上正常工作。 IV 中华人民共

7、和国铁道行业标准 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 Rai lway applications Electric equipment for rolling stock Part 1: General service conditions and general rules 1 范 围 本标准规定了机车车辆主电路、辅助电路、控制和指示电路上电气设备的一般使用条件和要求。 注：这些规则中的某些条款，由制造商与用户协商后，可适用于其他机车车辆（如矿山机车、有轨电车等）上的 设备。 本标准目的在于尽可能规范机车车辆电气设备中具有共性的规则和要求，以 达到对设备要求和试

8、验的一致性，从而避免按不同的标准进行试验。 本标准涉及了所有与正常使用条件下预期环境条件、结构、性能及相应的一般性试验相关的要求，以及受到广泛关注和应用的特殊领域如温升、介电特性等。 2 引用标准 下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。 TB/T 30342002 机车车辆电气设备电磁兼容性试验及其限值 TB/T 30582002 铁路应用机车车辆设备冲击和振动试验 IEC 60050(151):1978 国际电工词汇电磁器件 IEC 60050(441):1984

9、国际电工词汇开关设备、控制设备和熔断器 IEC 60050(811):1991 国际电工词汇电力牵引 IEC 60056:1987 高压交流断路器 IEC 6006821:1990 环境试验第 2 部分: 试验试验 A:低温 IEC 6006822:1974 环境试验第 2 部分: 试验试验 B:干热 IEC 6006823:1969 环境试验第 2 部分: 试验试验 Ca:湿热，稳态 IEC 60068252:1996 环境试验第 2 部分: 试验试验 Kb:盐雾，循环（氯化钠溶液） IEC 600711:1993 绝缘配合第 1 部分: 定义、原则和规则 IEC 60085:1984 电气

10、绝缘耐热性评定及分级 IEC 60112:1979 固体绝缘材料在潮湿条件下相比漏电起痕指数和耐漏电起痕指数的测定方法 IEC 60364441:1992 建筑物电气设施第 4 部分: 安全防护第 41 章: 电击防护 IEC 60529:1989 外壳防护等级（IP 代码） IEC 60536:1976 电气和电子设备按电击防护分类 中华人民共和国铁道部 2002-05-17 批准 2002-12-01 实施 TB/T 1333.12002 代替 TB/T 13331996 idt IEC 600771:1999 1 TB/T 1333.12002 IEC 60587:1984 评定在严酷环

11、境条件下使用的电气绝缘材料耐漏电起痕性和耐电蚀损性的试验方法 IEC 606641:1992 低压系统内设备的绝缘配合第 1 部分：原理、要求和试验 IEC 6072135:1997 环境条件分类第 3 部分：环境参数及其严酷程度的分类第 5 节：地面车辆设备 IEC 60850:1988 牵引系统供电电压 IEC 61133:1992 电力牵引机车车辆电力和热电机车车辆制成后投入使用前的试验方法 3 定 义 本标准采用如下定义： 3.1 一般术语 general 3.1.1 机车车辆 rolling stock 对带或不带电动机的各种机车和车辆的总称。 3.1.2 车辆 vehicle 机车

12、车辆中的某一种，如机车、客车或货车。 3.2 电 路 circuits 3.2.1 （牵引）主 电 路 power circuit 传递牵引输出功率的电机、电器（如变流器和牵引电动机）的载流电路。 3.2.2 （设备）主电路 main circuit 系统中承载电流以完成系统功能的所有导电部分。 3.2.3 辅助电路 auxiliary circuit 压缩机、风机等辅机的载流电路。 3.2.4 控制电路 control circuit 用于使主电路或辅助电路设备动作的电路。 3.2.5 指示电路 indicating circuit 指示或记录是否存在某种运行状态的信号（如电气设备故障信号）

13、的电路。 3.3 蓄 电 池 battery 将吸收的电能储存为化学能并可复原释放的电化学装置。 3.4 试验分类 test categories 3.4.1 型式试验 type test 对设计制造的一台或多台装置进行的试验，以证明该设计满足有关技术条件的要求。 3.4.2 例行试验 routine test 每个装置制造期间或制成后都要进行的试验，以确定它符合有关标准的要求。 2 TB/T 1333.12002 3.4.3 抽样试验 sampling test 从批量生产的装置中随机提取若干个进行的试验。 3.4.4 研究性试验 investigation test 专门为获得额外信息所进

14、行的选择性试验。 3.5 外裸导电部分 exposed conductive part 电气设备能被触及的导电部分，它在正常时不带电，但在故障情况下，可能带电。 3.6 特性量值 characteristic quantities 3.6.1 极限值 limiting value 在技术条件中，一个量值的最大或最小允许值。 3.6.2 标称值 nominal value 用于标志或鉴别器件、装置或设备特性的适当的近似数值。 注：本标准中的术语“标称”通常只用于标识接触网和蓄电池电压电路。 3.6.3 额定值 rated value 器件、装置或设备在规定工作条件下的量值，通常由制造商给出。 3

15、.6.4 工作电压 working voltage 在额定供电电压（不计暂态过程）下开路或正常工作条件时，任一绝缘上可能出现的局部最大交流电压方均根值或最大直流电压。 注：设备内部某一部分的工作电压可能不同于供电电压，如： 只考虑设备（在变压器、变流器后）的一部分时； 该电路导体不直接与机车车辆结构相连时； 其电压是供电电压的一部分时（串联器件）； 考虑双重绝缘的第二级绝缘时。 3.6.5 等效持续工作状态 equivalent continuous duty 机车车辆电气设备运行特性通常用随时间变化的电流、电压、压缩空气压力等数值来表征。可以对设备各部分所应满足的条件，分别作出完整的说明。但

16、通常是确定一个持续定额，它无论在电、机械或热应力等方面与实际的运行工况等效。这就是相关试验中所用的等效持续工作状态。 3.6.6 等效持续额定电流 equivalent continuous rated current 等效持续额定电流是等效持续工作状态对应的电流值。 3.6.7 等效持续额定电压 equivalent continuous rated voltage 等效持续额定电压是等效持续工作状态对应的电压值。 3.7 绝 缘 insulations 3.7.1 功能绝缘 functional insulation 3 TB/T 1333.12002 导电体之间、设备正常工作所必需的绝缘

17、。 3.7.2 基本绝缘 basic insulation 带电体的绝缘，用于对电击进行起码的防护，以保证人身安全。 注：基本绝缘不必包括只用于功能性目的的绝缘。 3.7.3 附加绝缘 supplementary insulation 基本绝缘之外使用的独立绝缘，在基本绝缘故障情况下提供电击防护。 3.7.4 加强绝缘 reinforced insulation 带电体上使用的单独绝缘结构，提供电击防护等级等效于 IEC 60536:1976 中 2.4 规定条件下的双重绝缘。 注：单独绝缘结构不一定要求绝缘为同样均匀的一个整体，它可以包括几层绝缘，但各层不能象基本绝缘或附加 绝缘那样单独进行

18、试验。 3.7.5 双重绝缘 double insulation 第一级介于带电导体和中间机架之间、第二级介于中间机架和车体之间的两级绝缘。 4 分 类 本章用于列出设备上由制造商给出的特性值，这些值不必试验考核。 产品标准中不一定要有本章，但应留有空间，以便必要时用于列出分类方法。 5 应用类别的特性值（参见附录 B） 设备的应用类别用于说明预期的用途，应在相关产品标准中作出规定，其特性取决于以下的一个或多个参数：电流、电压、频率、气压。 注：以上内容并不详尽，还可能有其他参数。 5.1 电压定额 5.1.1 一般规则 额定电压通常与设备的输入和输出值有关。其数值一般由制造商给定。 5.1.

19、2 额定工作电压（U e） 设备的额定工作电压是与额定工作电流、额定工作频率一起确定设备用途的电压，也是与相关试验和应用类别有关的电压。 5.1.3 额定绝缘电压（U i） 额定绝缘电压是与介电试验电压和爬电距离有关的电压值。 工作电压或额定工作电压的最大值不得超过额定绝缘电压值。 额定绝缘电压至少应等于加在电极之间或爬电距离上的、时间较长（如接触网上大于 5min）的最大电压方均根值。非重复瞬态电压忽略不计。 当电压为非正弦或连续波形时，单凭方均根值或平均值不足以说明其各次分量的额定绝缘电压。 在无法估计： 周期性脉冲的占空比； 每个周期内的脉冲数； 冲击电压上升率（d/dt）。 4 TB/

20、T 1333.12002 对介电强度的影响时，应认为该电压等于实际的方均根值，但不得小于峰值的 70%。 5.1.4 额定工频耐受电压（U 50） 额定工频耐受电压是在规定试验条件下不发生绝缘击穿的工频正弦电压的方均根值。 5.1.5 额定冲击耐受电压（U imp ） 额定冲击耐受电压与电气间隙值（U1.2/50 s）有关，是在规定试验条件下设备所能承受的规定击穿波形和极性的冲击电压最大峰值。 设备的额定冲击耐受电压应该等于或大于与设备所在电路暂态过电压相应的规定值。 5.2 设备的额定电压 5.2.1 由接触网供电 由接触网供电的设备，其额定工作电压 Ue 是 IEC 60850 规定网压的

21、最大持续电压。 5.2.2 由变压器供电 由变压器绕组供电的设备，其额定工作电压 Ue 等于变压器由接触网额定工作电压供电时其二次侧绕组端子上的电压方均根值。如果上述变压器与设备之间还有其他中间变压器，则额定工作电压 Ue 还应乘以中间变压器的变化。 5.2.3 由独立发电机或变流器供电 由独立的直流发电机、交流发电机或变流器供电的设备，其额定工作电压 Ue 为供电电压的最高限值。 5.2.4 由浮充电蓄电池供电 由浮充电蓄电池供电的设备，其标称电压 Un 应优先选用下列数值： 24V、48V 、72V 、96V 、110V 。 注 1：上述标称电压值，仅作为设备设计时的标准值给出，不能当作空

22、载时的蓄电池电压，空载时蓄电池电压取决于蓄电池功能、数量和运行条件。 注 2：例如：标称电压为 26.5V 的蓄电池可用向标称电压值为 24V 的设备供电，在这种情况下，其要求应由制造商与用户确定。 由浮充电蓄电池供电的设备，其额定工作电压 Ue=1.15Un。 注：该值是充电设备正常工作时的最高限值。 5.2.5 由蓄电池供电 只由蓄电池供电的设备，其额定工作电压 Ue=1.1Un。这是蓄电池满充电后输出端上的电压，并且以相应于蓄电池定额和工作条件的电流向设备供电。 5.3 设备额定电流 5.3.1 额定工作电流（I e） 设备的额定工作电流 Ie 由制造商提供，并应考虑额定工作电压和额定工

23、作频率。 5.3.2 额定短时耐受电流（I cw） 设备的额定短时耐受电流由制造商提供，是设备在相关产品标准规定的试验条件下所能承受而不致损坏的短时耐受电流。 5.4 额定工作频率 设备的额定工作频率由制造商提供，并应考虑额定工作电压。 5.5 额定气压 供给气动或电空设备的额定气压是控制设备的最大限值，是相关试验中所用的值。 6 产品信息 6.1 信息的类型 如果相关产品标准需要，则制造商应给出设备的下列参数： 5 TB/T 1333.12002 a) 标识 制造商名称或商标； 型号或系列号； 更改情况； 制造商声明该产品符合产品标准时，相应的标准代号。 b) 特性 以下所列并不详尽，应根据

24、需要采用。 额定工作电压； 额定绝缘电压； 额定冲击耐受电压； 额定工作电压下的额定工作电流； 额定工作频率； 最大功耗； 按相关产品标准中机械寿命和电寿命的工作次数； 按相关产品标准中过载、故障状态下的额定性能； 密闭设备的 IP 代码（按 IEC 60529）； 设备可承受的污染等级（按 7.9）； 控制电路的额定电压、额定频率和额定电流； （气动控制设备）的额定气压和气压变化限值； 总体尺寸； 外壳的最小尺寸及通风数据（额定特性与之有关）； 设备与其外壳之间的最小距离； 设备与（无外壳设备上连接至车体构架的）金属部件之间的最小距离； 重量。 有时，还可能补充设备校准时的环境温度值。 6.

25、2 标志 6.1 中的所有相关信息，如果标在设备上，都应在相关产品标准中规定。 以下标志对于设备是必不可少的： 制造商名称或商标； 型号； 生产系列号、日期或代码。 这些信息（如有）最好标在铭牌上，以便能从制造商得到完整的数据。 标志应不易磨损，字迹清楚、易读。 6.3 储存、安装、使用和维护说明 制造商应在其文件或产品样本中给出运行中或故障后产品的储存、安装、使用和维护说明。 必要时，在产品储存、运输、安装和使用说明中，应说明正确安装、调试和使用的重大措施。 这些文件应说明推荐的维修范围和频度。 注：本标准涉及的设备并不一定都是按需要维护而设计的。 7 正常使用条件 7.1 总 则 本章规定

26、了 IEC 6072135 列出的环境条件，除非另作规定，应以这些条件作为正常使用条件。如果需要，其他环境条件也应从 IEC 6072135 中选取。 以下所列内容并不详尽，在 IEC 607213 6 TB/T 1333.12002 5 中给出了进一步的参数。 正常使用条件中包含了环境、使用和安装条件。 7.2 海 拔 设备正常工作的海拔一般不超过 1400m。 注：安装在更高的海拔时，应考虑介电强度降低和空气冷却效果。这样的设备应根据制造商与用户之间的协议 进行设计和使用。 7.3 温 度 室外环境温度取自 IEC 6072135 中的 5K2 级，在2540之间。 环境温度超过此范围时，

27、应由制造商与用户双方商定。 由于密闭、毗邻热源和日光效应，设备周围的温度高于环境空气温度时，其定额必须充分考虑升高的温度。 通常，将基准温度 Tr=25作为影响绝缘材料寿命的长期温度，其影响等效于寿命期间环境空气温度的影响。 注：除非已有规定，储存温度一般不是正常使用条件。 7.4 湿 度 下列条件取自 IEC 6072135 中的 5K2 级。 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 30g/m3。 7.5 生物条件 生物侵蚀的危害参见 IEC 6072135 中的 5B2 级。 7.6 化学活性物质 化学活性物质的规定参见

28、 IEC 6072135 中的 5C2 级。 7.7 机械活性物质 机械活性物质的规定参见 IEC 6072135 中的 5S2 级。 7.8 振动和冲击 设备在使用过程中，将承受各种不同频率和加速度的振动和冲击，其要求见 TB/T 30582002。 7.9 污 染 设备安装在不同的地方，所受污染等级也不同。 在设计电气产品及器件时，特别是对于电气间隙和爬电距离，如果因设备位置和朝向而积累的尘、污、水等等可能会减小电气间隙和爬电距离时，必须考虑污染的影响。 电气间隙和爬电距离较小时，可能会完全被固体颗粒、尘埃和水搭接起来，因此，必须规定最小间隙和爬电距离。采用外壳封闭、封装、密封等方式时，可

29、减少污染对电气间隙和爬电距离的影响。 污染对介电性能的影响分为以下四个等级。 a) 污染等级 PD1 无污染，或只有干性、不导电的污染。此类污染无不利影响。 注：对于机车车辆，如果没有适当封装（如 IEC 60529 中 IP65），最好不要此污染等级。 b) 污染等级 PD2 通常只有干性、不导电的污染。偶而当设备闲置时因污染堆集也可能会临时性导电。 c) 污染等级 PD3 导电性污染，或干性、不导电的污染但可能因寿命期间污染堆集而导电。 d) 污染等级 PD4 污染导致连续性导电。 如车外、车顶、车体底架等。 7 TB/T 1333.12002 7.10 过 电 压 电气产品可能承受来自外

30、部供电网及自身的过电压，如开关瞬间、雷电等。过电压等级随设备的不同部位而不同。 在电气产品的电气间隙尺寸设计时需要考虑过电压。 过电压分为以下四种类别。 1 类过电压（OV1 ） 电路中具有内部和外部过电压保护且只能出现有限的过电压，因为： 不直接与接触网相连； 内部操作； 处于一个设备或装置内。 2 类过电压（OV2 ） 电路不直接与接触网相连且有过电压保护 3 类过电压（OV3 ） 电路直接与接触网相连，有过电压保护且不承受大气过电压。 4 类过电压（OV4 ） 电路直接与接触网连接，连接点附近无过电压保护装置且可能承受雷电或开关过电压。 过电压分类解释如下。 机车车辆一般都有过电压保护，

31、其保护等级与特性有关。因此，只有从保护位置往上至受电器，且可由开关设备或断路器断开的电路才属于 OV4。 除过电压保护装置外无任何其他保护元件的主电路，属于 OV3。 另有滤波器或内在元器件（如半导体元件）保 护的主电路，都属于 OV2，但已知浪涌等级的除外。如果电路具有电隔离、或有几个连续的滤波器、或元器件工作时将电路与高压电路隔离，则属于 OV1。 8 结构与性能要求 8.1 结构要求 8.1.1 电气安全 应确保可触及导电体的等电位连接。应采取必要的措施，以保证旅客或司乘人员接触： 带电体或设备带电部分； 因故障带电的金属件时； 不致电击或烧伤。 外裸导电体必须直接或通过保护接地导体连接至车体或构成车体的一部分。 应采取措施防止接地电阻随时间（特别是因腐蚀或老化）而增大。 当标称电压大于直流 60V、交流 25V 或设备使用国的标准限值时，应按 IEC 60364441 采取充分的措施，以防止直接或间接接触其带电部分。 如果可能接近因存在剩余电荷电容器而造成危险时，在接近与电容器相连电路之前，应有放电装置将电容器放电。 选择（熔断器或断路器等）保护和接地电阻时，应保证两个可能同时被接触的金属件之间，故障情况下电压不超过直流 120V 或交流 50V。 8.1.2 回流电路和保护接地 8.