GB T 21414-2008 轨道交通.机车车辆.电气隐患防护的规定.pdf

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1、ICS 29.280 S 35 2008-01-22发布. GB/T 21414 2008/IEC 61991 : 2000 Railway applications Rolling stock一Protective provisions against electrical hazards (IEC 61991: 2000 , IDT) 共2009-09-01实发布GB/T 21414 2008/IEC 61991 :2000 目次前言. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2、 . . . . . . . . . . . . 1 范围. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 范性引用文件. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 术语和定义. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.1

3、涉及人员的定义. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.2 其他定义. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 电压等级分类. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.1 则. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4、. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.2 电路间的. . . . . . . . . . . . . . . . . , . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.3 例外情况. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 针对直. . . . . . . .

5、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 的防护措施5.1 绝缘防护. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.2 通过防止接近进行防护. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6、. . . . . . . . 5.3 使用电压I级的防护. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.4 示牌. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 针对间接接触的防. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

7、 . . . . . 6.1 一般原则. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.2 保护接地. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.3 电源的切断. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

8、. . . . . . . . 6.4 机车车辆保护接地. . . . . . . . . . . . . . . . . 6.5 说明和例外. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 功率电路. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7.1 一般原则. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

9、 . . . . . . 7.2 与车体或转向. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 的功率电路7.3 使用车体或转向架的功率电路. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 其他要求. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8. 1 集电器. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

10、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8.2 电容. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8.3 头和插座装置. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8.4 特殊电. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

11、. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 附录A(规范性附录合同双方可协商的条. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 考文献. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . E 1 1 1 1 2 3 3 4 4 4 5 5 6 6 6 6

12、 7 7 7 8 8 8 9 9 9 9 9 9 10 11 12 I GB/T 21414 2008/IEC 61991 :2000 目。本标准等同采用IEC61991:2000(铁路应用机车车辆电气隐患防护的规定)(英文版)。本标准等同翻译IEC61991 :2000。为便于使用，本标准做了下列编辑性修改za) 本国际标准一词改为本标准气b用小数点飞.c) 删除国际标准的前言本标准的附录A是规范性附录。本标准由全国牵引电气设备与系统标准化技术委员会提出。本标准由全国牵引电气设备与系统标准化技术委员会归口。本标准由株洲南车时代电气股份有限公司、中国南车集团株洲电力机车有限公司负责起草。本标准

13、起草人:陈开运、严云升、高春宏、陈安俊、tf.=斗iIl0 E 1 范固GB/T 21414 2008/IEC 61991 :2000 铁路应用机车车辆电气隐患防护的规定本标准适用于机车车辆电气装置和设备的设计和制造，以保护有关人员不受电击。其要求根据不同的操作和步骤而有所不同。本标准适用于铁路运输系统的车辆、由外部供电的公路车辆(电车)、磁悬浮车辆以及车辆上的设备。本标准不适用于z地下矿井内的矿山铁路E铁道起重装置，移动平台和类似的运输系统;索道p临时设施。按标准的要求对车辆进行试验，参见IEC61133. 2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引

14、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标准，然而，鼓励根据本标准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标准。GB 4208 外壳防护等级CIP代码)(GB4208 1993 , eqv IEC 60529:1989) GB 7251(所有部分)低压成套开关设备和控制设备口dtIEC 60439(所有部分)JGBjT 12501(所有部分)电工电子设备防触电保护分类neqIEC 60536(所有部分)JGB 16895(所有部分建筑物电气装置口dtIEC 60364(所有部分)JGB 16895.21 2004 建筑物

15、电气装置第4-41部分z安全防护电击防护(lEC60364-4-41: 2001 ,IDT) GB 18209. 1 机械安全指示、标志和操作第1部分z关于视觉、听觉和触觉信号的要求(GB 18209.1一-2000，idtIEC 61310-1 :1 995) GBjT 21413. 1 2008 铁路应用机车车辆电气设备第1部分z一般使用条件和通用规则(lEC 60077-1: 1999 , IDT) IEC 60479-1:1994电IEC 60850: 2000 铁路应用IEC 62128: 2003 铁路应用3 术语和定义体的效应第1部分z常用部分牵引系统供电电压电气隐患的防护规定地

16、面装置用电气设备IEC 62128:2003确立的以及下列术语和定义适用于本标准。3. 1 涉及人员的定义3. 1. 1 熟练人员skiIled person 根据其职业培训知识和经历以及有关的知识，对承担的工作能进行判断，并能认识其潜在的危险的人。GB/T 21414 2008/IEC 61991 :2000 3. 1.2 初级人员instructed person 已向其交待所承担的工作及因行为不慎而可能造成的危险的人，必要时，应接受一定程度的培训。3. 1. 3 普通人员ordinary person 既不属于熟练人员也不属于初级人员的人。3.2 其他定义3.2. 1 封闭的电气操作区域

17、c10sed electrical operating area 任何专用于电气设备操作的房间或场所，根据其电压和场所进行了适当的防护。注1:只有熟练人员才允许进入该区.注22封闭的电气操作区域适用于地板下方或柜顶上方。通常来说，封闭的电气操作区域是可假设所有的设备都在里面，因而任何电压能够保持安全的地方(包括车体里面或外面)。不允许普通人员接近这些区域。3.2.2 接触阿contact line 通过受流设备向机车车辆提供电能的供电系统。3.2.3 接contact wire 接触网上与集电器接触的导电体。3.2.4 直接接触direct contact 人或牲畜与带电体的接触。3.2.5

18、地earth导电的3.2.6 ，其任意点的电位通常都取作零。电气操作区域electrical operating area 任何主要用于电气设备操作的房间或场所，并通常只允许熟练人员或初级人员进入。3.2.7 电击electric shock 电流流过人或动物身体所致的种危险的生理效应。3.2.8 外任3.2.9 电部分exposed conductive part 以接近、触及，且只在故障情况下才带电的失效failnre 能执行所具有的功能。3.2. 10 hazard 能导致在的状态。3. 2. 11 接接触indirect contact 或其他形式的导电材料。人或牲畜接触因处于故障状态

19、而带电的外露导电部分。2 GB/T 21414 2008/IEC 61991 : 2000 3.2. 12 联锁装置inter locking device 使一个开关装置的动作依赖于一个或多个其他设备的位置或动作的装置。3.2. 13 带电体live part 在正常使用状态将使其带电的导体或导电体，包括中性导体。3.2. 14 标称电ffinominal voltage 装置或装置的部件所标定的电压。注12元纹波的直流电压用其正负极间的电压值表示，交流电则用相间的方均根值表示。注22实际电压与标称电压可能有一定的偏差，但在允许偏差范围内。关于牵引系统供电电压的详细信息见IEC3.2. 15

20、 遮拦物obstacle 用于防止无意的直接接触，但不能防止有意的直接接触的物体。3.2. 16 功率电路power crcuit 牵引输出的机器或设备(如变流器和牵引电机)的电流的电路。3.2. 17 保护连接prot四tivebonding 用于保护目的的等电位连接。3.2. 18 保护导体protective conductive 和下列物件之一实行电连接时，用于某些保护措施以防止电击的导体。外露导电部分;主要的接地端子;接地电极z电源接地点或人为设置的中性点。4 电压等级分类4. 1 一般原本标准基于设备或电路所能承受的电源电压。电压是根据其标称值进行等级分类的，如表1到表3所示。不同

21、的安装规范分别适用于其中的各个电压等级。机车车辆上各种电源具有不同的类别，如z蓄电池z变压器z分压器z转电机;静止变流器z电容器z专用电胁。3 GB/T 21414 2008/IEC 61991 :2000 表1电压等级标称电压/V等级AC DC I U25 U60 E 251000 U1500 但有些国家如法国，采用表2的电压等级。表2电压等级标称电压/v等级AC DC I U25 U三60E 25500 U750 还有些国家如意大利，采用表3的电压等级。3 电压等标称电压/V等级AC DC I U25 U三60E 25400 U600 4.2 电路间的连接由变流装置连接的工作于不同标称电压

22、的电路，电路间没有导电通路，或者是仅由一个连接点与变流电路之外的车体直接相连的电路，这些工作于不同标称电压的电路应根据其每个电路的标称电压单独分类。如果本条所指的导电通路包含有电容性或电感性的电路连接，其阻抗低得足以在正常或故障条件下在电路上感应出有害电压，所有这样连接的电路应该按照高压电路标称电压进行分类。注=该条件可能适用于某些电路，例如，通过带搞合阻抗的斩波器相连的电路。当该电路与具有较高电压的电源进行电连接，而不是仅仅通过电路结点连至车体时，例如，通过自藕变压器或分压器，那么，除4.3的情况以外，组内的所有电路应按电源标称电压处理。4.3 例外情况如果电压的级间转换装置包括能使原边或次

23、边电路分断的过电压检测设备，或能防止次边电路中的过电压的其他检测设备，这时应根据检测设备的最高工作电压对次边电路进行分类。注z应考虑检测设备的完整性.没有连至车体的电路，例如浮充电电源，应考虑这些电路处于正常和故障情况下的各种可能，对它们适当分类，以确保满足本标准的要求。5针接触的防护措能引起电击的带电体需进行防护以接接触，所有设备操作时都应带有直接接触防护。应至4 GB/T 21414 2008/IEC 61991 : 2000 少通过5.1.-5.3的途径之一，提供直接接触防护，并将5.4的要求作为必要的补充。5. 1 绝缘防护除GB/T21413. 1 2008的要求外，用于覆盖带电体的

24、绝用条件。应考虑进一步的措施，以尽量减少破坏程度。应符合设备的标称工作电压和使5.2 通过防止接近进行防护防止接近带电体既可通过将带电体置于封闭的电气操作区域内，亦可通过将其置于接触不到的地方来实现。本条的其他部分阐述所需的手段。5.2. 1电ffI级E级5. 2. 1. 1 通过使用封闭的电气操作区域进行防护机车车辆内的带电体，当符合带有I级皿级的电压时，应置于封闭的电气操作区域内。下述人员可以接近含有带电体的封闭电气操作区域=I级皿级z初级人员和熟练人员可以接近。E级=只有采取了所有合理可行的预防直接接触的措施，熟练人员和初级人员才可以接近。既可通过机械联锁，亦可通过物理的隔离防止接近，这

25、可借助标牌以及采用封闭安装场所和设备的方式来实现。防止接近的措施应符合下列要求z机车车辆内普通人员可以接近的区域，防护屏和防护罩需符合GB4208中IP4X的防护等级，或当它们与车体实行电连接后，应符合GB4208中IP2XD的防护等级。本条要求不适用于接插件、元灯泡的灯座、无插销的螺口型熔断器插阻。采用网栅或网格屏幕的地方，应保留适当距离以防弯曲变形而引起直接接触。5.2. 1. 2 用于电气操作区域的防护当5.2. 1. 1的条件不能满足时，应将带电体限制在电气操作区域内，并符合以下要求zI级和E级带电体满足第8章的要求，则不需直接接触防护。在某些普通人员够不到的电气操作区域(如构架下的箱

26、体、车顶、电机内部等，司机室除外)，只要能够意识到有危险，则可用遮拦物对皿级带电体的直接接触进行有限度的防护。例如，对于皿级熔断器和设备隔离件，其夹紧装置具有绝缘材料保护，只要安装在电气操作区域内，不防护是可以接受的。5.2. 1. 3 保留间距的防护对于车外的带电体如集电器、车顶导体、电阻等)，如果从车内、车顶或车旁的平台上可触及，而未采用本标准中其它防护措施时，就应留有间距，以防止直接接触。注z可触及是指不用特殊形状的物体而从平台上可以触及带电休。如果满足IEC62128: 2003的要求，在平台和带电体之间留有间距即可进行防护。如果道路上及人行横道上可触及的带电体因车的行进而产生间距，可

27、以认为已有防护。如果只有熟练人员和初级人员能接近，并且由于系统运行时不能提供间距防护(如采用第三轨和/或第四轨供电)，则应采用适当步骤进行防护。5. 2. 1. 4 电源母线产生危害的防护由外部电源如另一台车、预热设备、车库电源等供电的电压皿级带电体，应采用联锁装置或适当步骤以防接近。供电母线的连接器应按5.4装上警示牌。5.2.2 电压N级5.2.2. 1 采用封闭电气操作区域的防护任何人，包括熟练人员，都不应接近凹级带电体。只有在断电后，采用以下方法确保安全的情况下，熟练人员和初级人员才能接近凹级带电体z适当步骤F5 G/T 21414 2008/IEC 61991 :2000 联锁装置z

28、保护性接地z安全或监控装置。防止接近的措施应符合以下要求=车上普通人员可接近区域的盖罩应符合GB4208中IP4X的防护等级。频繁插入的防护设备可以采用螺钉或螺栓紧固的盖板，盖板用工具才能打开。这种情况下不需特殊的锁定装置。对需要频繁插人的设备，应采用联锁装置以确保带电体在断电且已保护接地后才能接近。定和联锁装置应能在无载情况下由控制设备进行试验。如果凹级带电体断电后仍保持皿级电压，应按5.2.1的要求防止直接接触皿级带电体。5. 2.2.2 保留间距的防护对车外和架空线上的带电体(如集电器、车顶导体、电阻等)，凡是可能从车内、车顶或车旁的平台可触及的，如果未采用本标准中的其他防护措施，就都应

29、保留间距以防直接接触。注z可触及是指不用特殊形状的物体而从平台上可以触及带电体。如果按IEC62128: 2003的要求保留间距，就可认为已进行了防护。5.2.2.3 电源母线危害的防护由外部电源如另一台车、预热装置、车库电源等等供电的带电体，应采用联锁装置或适当的步来防止接近。对于诸如电力机车供电跨接线需要颜繁插入的设备，在切断电源后，通过保护连接使带电体变得安全，再用联锁装置或适当的步骤来确保设备的带电体可以接近。电源母线的连接器应按5.4要求挂上警示牌。5.3 使用电.ffiI级的防护当不能满足5.1和5.2防护条款的要求时，可以使用下述的5.3. 1和5.3. 2要求的电压I级的防护。

30、5.3. 1 通过去全电源不接地电路电压在电压I级且不藕合到车体时，电路满足GB16895. 21 2004的411.1. 2、411.1. 3和41 1. 1. 4及本标准第8章的要求，则不需要更多的防护措施。5.3.2 通过安全电源接地电路工作在电压I级且藕合到车体时，电路满足GB16895. 21 2004的411.1. 2, 41 1. 1. 3和41 1. 1. 5的要求，标称电压不超过交流6V或直流15V时，不需要更多的防护措施。如果标称电压超过交流6V或直流15V时，只有当普通人员接近时需要满足GB16895.21 2004的411.1要求的防护。5.4 GB 18209.1的要

31、求，特别是关于电气隐患的警示牌(如警告z电击危险。如果电气隐患已经确认存在，在所有的联锁装置或设计构件接近设备起作用后，须装上警示牌用以标识电气隐患的存在和提供防止人员伤害所应的补充信息。警示牌要装在合适的位置，确保它清晰可见，并且在设备的寿命期内一直存在。当在车顶有可能接近接触网的带电体时，应该给出警示牌。在任何包含有电压E级或电压N级的封闭电气操作区域内须放置曹示牌。在使用联锁装置的地方允许不放置警示牌。6 针对闰接接触的防护措了通过地面装置使机车车辆及其构件接地的方法。6. 1 一般原则对于外露导电部分，在故障条件下不会因感应或与附近的带电而引起电击。6 GB/T 21414 2008/

32、IEC 61991 : 2000 应保证所有的外露导电部分置于相同的电位。这可通过单独的或与自动跳闸并用的保护连接或其它合适的手段得以实现。如果电流会损坏轴承，则不应使用轴承来连接外露导电部分。有关的说明和例外情况己列于6.5中。6.2 保护接地6.2. 1 等电位连接外露导电部分(6.5包含的除外)应连至车体或相关构件上，既可直接也可通过保护接地导体实现。应采取各种预防措施以防接地点阻值因腐蚀或疲劳等原因而增加。无论是裸露的或是绝缘的等电位防护接点，导体都应能根据其形状、位置、标志或颜色进行区分。如果采用颜色进行标识，其颜色应为黄一绿双色标识。6.2.2 保护接点保护接点应有一定的大小以具有

33、足够的强度和载流能力，从而确保在故障情况下，外露导电部分部件不会引发电击;同时不会因电流集中流过该点而产生高温发热现象。应切实注意所有影响接点定额值的流经轨面的电山。6.2.3 滑动接触滑动接触(如轴刷)应符合6.2中的其他要求。任何这种接6.3 电源的切断6.3. 1 应用应有引发电击的危险。在6.2.2不能实现的情况下，除保护接点外，还应自动切断电源，或自动限制故障电流，如通过接入电阻。当发生故障时，其接触电压值和持续时间危及人身安全时，就应自动切断电源其细则见IEC60479-1)。6.3.2 切断特性保护装置应自动切断电路电源或切断被该装置实施了间接保护的那台设备的电源，使得在带电体和

34、电路或设备的外露导电部分，或保护导体间发生故障时，接触超出电压等级E级的导电部件的时间很短，不足以危及人身安全。细则见GB16895.21 2004中413.1. 6.4 机车车辆保护接地下面内容适用于采用独立的或与钢轨结合的保护导体系统的所有车辆，其他系统参阅6.5. 5. 6.4. 1 车体应按6.4.2r -6.4. 4接地。6.4.2 车体与地面装置的保护性导体之间至少要有两条保护性接地通道，以确保一条通道发生失效不致造成电击隐患。两条通道都应能目视检查。6.4.3 车体与地面装置的保护导体(如钢轨之间的阻抗应按IEC60479-1的要求尽量降低，以防出现危险电压。车体与地面装置的保护

35、性导体之间的最大阻抗应以表4作。如果这些参数仍产生危险电压则应取更小的值。应考虑钢轨的电位(参考IEC62128 :2003)，它也可能使车体与钢轨间的电压增大。表4车体与保护性导体间的最大阻抗机车车辆种类最大阻抗/n机车、动车、客车0.05 货车0.15 这些值应在50A恒定电流下测量，且施加的电压不应超过50V.测量应保持轮轨接触面清洁。6.4.4 对于接触网触及车体的情况(如接触线断线)，在系统设计时应保证尽快将车体或车内电压降到6.3要求的水平。7 GB/T 21414 2008/IEC 61991 :2000 由于地面装置能够消除此类故障，参考IEC62128: 2003以确定车内可

36、能出现的电压。机车车辆的保护接地应考虑上述情况并确保不致损坏。6.5 说明和例外6.5. 1 需要防护措施的部件散热器、金属柜、架空接地板和其他类似的部件等电气设备周围，应对外露导电部分进行防护。6.5.2 不需防护的部件对与所有会引起电击的电源已隔离的外露导电部分不必防护，如已另由连接或绝缘如夹接头、涂罩等进行保护的内部装饰小件。下列各条(6.5.2.1r J6. 5. 2. 3)中按相关标标识的设备，亦无需采取防护。6. 5. 2. 1 电压E级如果电路符合5.3.1和5.3.2的要求，对位于电压E级中的设备外露导电部分，可以省去间接接触防护。6.5.2.2双具有双重绝缘或增强绝缘的电气设

37、备应满足GB/T12501中的E级设备的要求。6.5.2.3 总绝缘(仅对电压E级具有总体绝缘的电气设备组件应符合GB7251的要求。6.5.3多当采用多重绝缘时，位于基本绝缘和增强绝缘间的外露导电部分应认为是带电体，并适用于第5章的有关条款，如在车顶或构架下安装的空气绝缘牵引电阻器。6.5.4 浮充电电没有连至车体的电压E级或凹级的电路浮充电电源)，符合GB16895时除外(见本标准第8章), 应不能用于提供单独的间接接触防护。其他情况下，6.2或6.3防护要求应适用。同时还应考虑7.1 的要求。6.5.5 不带保护导体的绝缘轮对或悬挂6. 5. 5. 1 在不带保护导体的绝缘轮对或悬挂系统

38、的情况下，6.4不适用。车体，包括其外露导电部分应认为是带电体都应与供电系统绝郁。对无轨电车或其他静止时未连至地面装置保护导体的机车车辆，所有的电气设备应双重绝缘。应能通过某一个程序或使用监测装置检测到任何一级绝缘的失效。6.5.5.2 这些机车车辆只能用于符合IEC62128: 2003要求的那些供电系统中。7 功率电路7. 1 一殷电路设计应确保所有的电流都流回电源而不产生机车车辆损害或电击危险。当车体或转向架与钢轨间采用滑动或柔性连接时，每台车至少需有两个这样的连接通路，且其中一路的故障应不会引发损害或有电击的危险。如果轮对被用作回路的一部分，至少要用不同轴的两个车轮。通路应具有一定的横截面，以承受所有流过的电流，应考虑流经钢轨的电流和故障电流。承不应用作电流回路的一部分。如果回路中任何一部分与机车车辆防护接地点相连，第6章中的要求适用。为防止外部电源直接供电的电路产生的损害或引发电击危险，电流回路中的故障应能通过适当的手段，如过程或监测装置检测到。无论处于正常或故障状态下，列车或机车车辆上的电源电路都不能使两极间或相对于