TJJW 011-2014 HXD3型電力機(jī)車總體技術(shù)規(guī)范(報(bào)批稿)

1、 TJ/JW0112014TJ/JW0112014HXD3型電力機(jī)車總體技術(shù)規(guī)范 目 次前言II1范圍12規(guī)范性引用文件13用途及應(yīng)用環(huán)境34 基本技術(shù)要求45電氣部分技術(shù)要求86機(jī)械部分技術(shù)要求247制動(dòng)及供風(fēng)系統(tǒng)技術(shù)要求338司機(jī)室技術(shù)要求409其他技術(shù)要求4310 檢驗(yàn)要求4411 RAMS要求45前言本標(biāo)準(zhǔn)性技術(shù)文件參照GB/T 1.12009給出的規(guī)則起草。本標(biāo)準(zhǔn)性技術(shù)文件由中國(guó)鐵路總公司提出并歸口。本標(biāo)準(zhǔn)性技術(shù)文件由中國(guó)北車集團(tuán)大連機(jī)車車輛有限公司負(fù)責(zé)起草。本標(biāo)準(zhǔn)性技術(shù)文件主要起草人：王立民、黃成榮、楊守君、高洪光、臧玉軍、林暉。IHXD3型電力機(jī)車總體技術(shù)規(guī)范范圍本文件規(guī)定了HX

2、D3型電力機(jī)車（以下簡(jiǎn)稱機(jī)車）的用途及應(yīng)用環(huán)境、基本技術(shù)要求、電氣部分技術(shù)要求、機(jī)械部分技術(shù)要求、制動(dòng)及供風(fēng)系統(tǒng)技術(shù)要求、司機(jī)室技術(shù)要求、其他技術(shù)要求、檢驗(yàn)要求、RAMS要求等要求。本文件適用于軌距1435 mm，單相交流25kV/50Hz的新造HXD3型電力機(jī)車。2規(guī)范性引用文件下列文件對(duì)于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB 146.11983 標(biāo)準(zhǔn)軌距鐵路機(jī)車車輛限界GB/T 7002006 碳素結(jié)構(gòu)鋼GB 7552008 旋轉(zhuǎn)電機(jī) 定額和性能 GB/T 13482009 球墨

3、鑄鐵件GB/T 15912008 低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼GB/T 30771999 合金結(jié)構(gòu)鋼GB/T 33172006 電力機(jī)車通用技術(shù)條件GB/T 33232005 金屬熔化焊焊接接頭射線照相GB/T 39202008 紡織品 色牢度試驗(yàn) 耐摩擦色牢度 GB 50681999 鐵路機(jī)車、車輛車軸用鋼GB/T 54531997 紡織品 織物透氣性的測(cè)定 GB/T 55991985 鐵道車輛動(dòng)力學(xué)性能評(píng)定和試驗(yàn)鑒定規(guī)范GB 5914.12000 機(jī)車司機(jī)室了望條件GB 67712000 電力機(jī)車防火和消防措施的規(guī)程（eqv UIC 617-1 OR:1979）GB/T 77772003 容積式壓縮

4、機(jī)機(jī)械振動(dòng)測(cè)量與評(píng)價(jià)GB/T 81102008 氣體保護(hù)電弧焊用碳鋼、低合金鋼焊絲GB/T 113451989 鋼焊縫手工超聲波探傷方法和探傷結(jié)果分級(jí)GB/T 113522009 一般工程用鑄造碳鋼件GB 150832006 汽車座椅 座椅固定裝置及頭枕強(qiáng)度要求和試驗(yàn)方法GB/T 215632008 軌道交通 機(jī)車車輛設(shè)備 沖擊和振動(dòng)試驗(yàn) (IEC 61373:1999, IDT) GB/T 253332010 內(nèi)燃、電力機(jī)車標(biāo)記JB/T 89522005 交流系統(tǒng)用復(fù)合外套無(wú)間隙金屬氧化物避雷器JB/T 101121999 變壓器油泵QC/T 561993 汽車座椅襯墊材料性能試驗(yàn)方法QC/

5、T 8052008 乘用車座椅用滑軌技術(shù)條件TB/T 4492003 機(jī)車車輛車輪輪緣踏面外形TB/T 10271991 機(jī)車車軸技術(shù)條件TB/T 13912007 機(jī)車司機(jī)控制器TB/T 1463 機(jī)車輪對(duì)組裝技術(shù)條件TB/T 15801995 新造機(jī)車車輛焊接技術(shù)條件TB/T 15951996 內(nèi)燃、電力機(jī)車車鉤(下作用) TB/T 19792003 鐵道車輛用耐大氣腐蝕鋼訂貨技術(shù)條件TB/T 19821987 電力機(jī)車車體焊接技術(shù)條件TB/T 19831987 電力機(jī)車轉(zhuǎn)向架焊接技術(shù)條件TB/T 2325.12006 機(jī)車、動(dòng)車組前照燈、輔助照明燈和標(biāo)志燈技術(shù)條件 第1部分：前照燈TB/

6、T 2325.22006 機(jī)車、動(dòng)車組前照燈、輔助照明燈和標(biāo)志燈技術(shù)條件 第2部分：輔助照明燈和標(biāo)志燈TB/T 23601993 鐵道機(jī)車動(dòng)力學(xué)性能試驗(yàn)鑒定方法及評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)TB/T 23742008 鐵道車輛用耐大氣腐蝕鋼及不銹鋼焊接材料TB/T 24461993 機(jī)車車輛耐候鋼焊接技術(shù)條件 TB/T 27611996 機(jī)車用電連接器基本技術(shù)條件TB/T 27851997 機(jī)車車輛低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼焊接技術(shù)條件TB/T 29421999 鐵路用鑄鋼件采購(gòu)與驗(yàn)收技術(shù)條件TB/T 29502006 機(jī)車車輛車鉤連接輪廓TB/T 29611999 機(jī)車司機(jī)室座椅TB/T 30442002 13號(hào)車鉤基

7、本尺寸和性能TB/T 30462002 15號(hào)車鉤基本尺寸和性能TB/T 3051.12013 機(jī)車、動(dòng)車用電笛、風(fēng)笛 第1部分:電笛TB/T 3051.22013 機(jī)車、動(dòng)車用電笛、風(fēng)笛 第2部分:風(fēng)笛TB/T 30612008 鐵路機(jī)車車輛用閥控式密封鉛酸蓄電池TB/T 31382006 機(jī)車車輛阻燃材料技術(shù)條件TB/T 31832007 機(jī)車、動(dòng)車用吸附式空氣干燥器TB/T 32652011 機(jī)車用刮雨器TJ/JW 001-2011 機(jī)車車載安全防護(hù)系統(tǒng)(6A系統(tǒng))總體暫行技術(shù)條件TJ/JW 001-AG-2012 機(jī)車車載安全防護(hù)系統(tǒng)(6A系統(tǒng))中央處理平臺(tái)及六個(gè)子系統(tǒng)暫行技術(shù)條件TJ

8、ZL-01-04 中國(guó)鐵路機(jī)車用粗制整體輾鋼車輪訂貨技術(shù)條件ISO 228-1:2000 非螺紋密封連接的管螺紋 G管螺紋（Pipe threads where pressure-tight joints are not made on the threadsPart 1:Dimensions,tolerances and designationg）ISO 3095:2005 鐵路設(shè)施 聲學(xué) 有軌車輛發(fā)出的噪音的測(cè)量（Railway applications- acoustics-Measurement of noise emitted by railbound vehicles） ISO 8

9、573-1:2010 壓縮空氣 第1部分 雜質(zhì)和質(zhì)量等級(jí)(Compressed airPart1:contaminants and purity classes)IEC 60044-1:2003 互感器 第一部分 電流互感器（Instrument transformersPart 1:Current transformers）IEC 60044-2:2003 互感器 第二部分 電磁式互感器（Instrument transformersPart 2：Inductive voltage transformers）IEC 60296:2012 電工用液體 變壓器和開關(guān)設(shè)備用的未使用過的礦物絕緣油(

10、Specification for unused mineral insulating oils for transformers and switchgear)IEC 60300-3-3 可靠性管理 第3-3部分：應(yīng)用指南 生命周期成本 (Dependability management Part 3-3: Application guide Life cycle costing )IEC 60349-2:2002 鐵路機(jī)車車輛和公路車輛用旋轉(zhuǎn)電機(jī) 第2部分：電子變流器供電的交流電動(dòng)機(jī)(Electric tractionRotatingPart 2：Electronic converter-

11、fed alternating current mortors)IEC 60349-3:2010 鐵路和道路用旋轉(zhuǎn)電機(jī) 第3 部分：用組件損耗總和確定變流器供電的交流電動(dòng)機(jī)的總損耗（Electric tractionRotating electrical machines for rail and road vehiclesPart 3：Determination of the total losses of converter-fed alternating current motors by summation of the component losses Traction é

12、lectrique）IEC 60502-2 額定電壓1 kV（=1.2kV）至30kV（ =36kV）擠出絕緣電力電纜及附件第2部分：額定電壓1kV（=7.2kV）和30kV（=36kV）電纜 (Power cables with extruded insulation and their accessories for rated voltages from 1kv (=1,2 kV) up to 30 kv (= 36 kV) Part 2: cables for rated voltages from 6 kV (= 7,2 kV) up to 30 kV (= 36 kV) )IEC

13、60600 坑口品位分析和礦車中放射性礦物分類用設(shè)備(Equipment for minehead assay and sorting radioactive ores in containers)IEC 61287-1:2005 鐵路應(yīng)用 安裝在鐵路機(jī)車上的電力變流器 第1部分：特性和試驗(yàn)方法(Railway applicationsPower convertors installed on board rolling stockPart 1：Characteristics and test methods) IEC 61375-1:2007 電氣鐵道設(shè)備 列車總線 第1部分：列車通信網(wǎng)絡(luò)（

14、Electric railway equipment-Train bus-Part 1:Train communication network）DIN 5510-2:2003 軌道車輛中的防火措施 第2部分：原材料和配件的燃燒特性與燃燒邊界效應(yīng)：分類、要求和檢測(cè)程序(Preventive fire protection in raiway vehiclesPart 2：Fire behaviour and fire side effects of materials and partsClassification, requirements and test methods)EN 12663:

15、2000 鐵路應(yīng)用 鐵路車身的結(jié)構(gòu)要求(Railway applications Structural requirements of railway vehicle bodies)EN 14420-7:2007 帶夾頭的軟管配件 第7部分：凸輪鎖緊接頭（Hose fittings with clamp unitsPart 7:Cam locking couplings ）EN 50121-1:2008 鐵路設(shè)施 電磁兼容 第1部分：總則(Railway applications Electromagnetic compatibilityPart 1: General) EN 501

16、21-2:2008 鐵路設(shè)施 電磁兼容 第2部分：整個(gè)鐵路系統(tǒng)對(duì)外界的輻射（Railway applicationsElectromagnetic compatibility - Part 2: Emissions of the whole railway system to the outside world ）EN 50121-3-1:2008 鐵路設(shè)施 電磁兼容 第3-1部分：車輛-列車和配套車輛(Railway applicationsElectromagnetic compatibilityPart 3-1：Rolling stock Train and complete

17、vehicle ）EN 50121-3-2:2008 鐵路設(shè)施 電磁兼容 第3-2部分：機(jī)車車輛機(jī)車車輛電器設(shè)備（Railway applicationsElectromagnetic compatibilityPart 3-2： Rolling stock Apparatus）EN 50126:1999 鐵路應(yīng)用 可靠性，可用性，可維護(hù)性和安全性（RAMS）的規(guī)范和示例Railway applicationsThe specification and demonstration of Reliability, Availability, Maintainability and Sa

18、fety (RAMS)EN 50155:2007 鐵路設(shè)施 鐵道車輛用電子設(shè)備（Railway applicationsElectronic equipment used on rolling stock）EN 55015:2006 電子照明和類似設(shè)備的無(wú)線電干擾特性測(cè)量方法和限值(Limits and methods of measurement of radio disturbance characteristics of electrical lighting and similar equipment)ERRI-B12/RP17 貨運(yùn)列車 帶有鋼制底盤和車廂結(jié)構(gòu)（適用于安裝自動(dòng)拉力-壓

19、力耦合器）以及帶有鋼制轉(zhuǎn)向架框架的轉(zhuǎn)向架的貨運(yùn)列車的試驗(yàn)程序Versuchsprogramm für Güterwagen mit Unterge-stell und Wagenstrukturen aus Stahl(die für den Einbau der Automatischen Zug-Druck-Kupplung geeignet sind）und deren Drehgestelle mit stählernem DrehgestellrahmenNF F15-818:1996 鐵路車輛 正面擋風(fēng)玻璃（Railway rolling s

20、tock Frontal windscreens)UIC 566:1990 客車車體及其構(gòu)件的載荷（Loadings of coach bodies and their components)UIC 615-1:2003 牽引單元 轉(zhuǎn)向架和傳動(dòng)裝置 零部件適用于一般條件（Tractive unitsBogies and running gearGeneral conditions applicable to component parts）UIC 615-4:2003 轉(zhuǎn)向架構(gòu)架結(jié)構(gòu)強(qiáng)度試驗(yàn)規(guī)程（Motive power unitsBogies and running gearBogie fr

21、ame structure strength tests ）UIC 651:2002 機(jī)車、動(dòng)車、動(dòng)車組和駕駛拖車的司機(jī)室設(shè)計(jì)（Layout of drivers cabs in locomotives,railcars,multiple unit trains and driving trailers）3用途及應(yīng)用環(huán)境3.1 用途鐵路干線牽引貨運(yùn)列車。3.2 環(huán)境溫度環(huán)境溫度（遮蔭處）為-40 +40 。 機(jī)車基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)按照-40 運(yùn)用環(huán)境設(shè)計(jì)，并預(yù)留加強(qiáng)防寒設(shè)備安裝接口和布線空間。機(jī)車能在-40 環(huán)境下存放，加強(qiáng)防寒后能夠在-40 環(huán)境下正常運(yùn)用，但是在運(yùn)用前需要預(yù)熱。機(jī)車蓄電池充電器、微機(jī)

22、控制系統(tǒng)、主輔變流器及其控制單元、升弓系統(tǒng)部件、空氣制動(dòng)系統(tǒng)等在滿足-25 +40 環(huán)境下正常運(yùn)用的前提下，可通過應(yīng)用加強(qiáng)防寒和預(yù)熱(可以采用蓄電池供電和接觸網(wǎng)供電兩種方式)的可選配置方案使機(jī)車達(dá)到-40 -25 環(huán)境下正常運(yùn)用的要求。3.3 海拔海拔不超過2500 m。在海拔高于1400 m、環(huán)境溫度接近+40且連續(xù)在最大功率狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)允許出現(xiàn)功率限制。3.4 濕度月平均最大相對(duì)濕度為95%（該月月平均最低溫度不低于25）。3.5 其他能適應(yīng)風(fēng)、沙、雨、雪、鹽霧、粉塵、偶有霧霾的侵襲。 4 基本技術(shù)要求4.1 電流制接觸網(wǎng)為25 kV/50 Hz，網(wǎng)壓允許波動(dòng)范圍17.2 kV31.3 k

23、V。 4.2 機(jī)車功率發(fā)揮基本要求機(jī)車功率發(fā)揮不低于圖1所示曲線。在22.5 kV29 kV網(wǎng)壓下，輪周功率為7200 kW；在22.5 kV17.5 kV網(wǎng)壓下，輪周功率線性下降為5600 kW；在網(wǎng)壓低于17.5 kV直到17.2 kV時(shí)，輪周功率線性降為0；網(wǎng)壓高于29 kV直到31.3 kV時(shí)，輪周功率線性地降為0。機(jī)車功率發(fā)揮曲線見圖1。在網(wǎng)壓允許波動(dòng)范圍內(nèi)，輔助功率一直有效。圖1 機(jī)車功率發(fā)揮曲線4.3 軌距軌距為1435 mm。4.4 軸式軸式為Co - Co。4.5 機(jī)車整備重量無(wú)配重為138 t，允差-1%3%；加配重為150 t，允差-3%1%。4.6 軸重4.6.1機(jī)車軸

24、荷重?zé)o配重時(shí)為23 t；加配重時(shí)為25 t。機(jī)車可以從23 t軸重轉(zhuǎn)換成25 t，也可以從25 t軸重轉(zhuǎn)換成23 t，機(jī)車交車時(shí)軸重為25 t（包括軸重轉(zhuǎn)換所有需要的配件）。軸重轉(zhuǎn)換過程中，除拆裝配重塊以外，僅需增減懸掛系統(tǒng)的墊片厚度。 4.6.2同一機(jī)車，每根軸的實(shí)際軸重與該機(jī)車實(shí)際平均軸重之差，不大于該機(jī)車實(shí)際平均軸重的±2%。4.6.3每個(gè)車輪輪重與該軸平均輪重之差不超過該軸平均輪重的±4%。4.6.4整車左右兩側(cè)輪重差之代數(shù)和不超過機(jī)車總重的±1%。 4.7尺寸限界 4.7.1機(jī)車在受電弓完全降弓狀態(tài)時(shí)（后視鏡在工作狀態(tài)下），在平直道上，其外形尺寸符合GB

25、 146.11983的電力機(jī)車限界要求，并符合客運(yùn)車站高站臺(tái)限界的要求。 4.7.2車鉤中心線距軌面高度為(新輪)880 mm ±10 mm。4.7.3在牽引時(shí)，受電弓滑板距軌面工作高度滿足5200 mm6500 mm。4.7.4受電弓降下時(shí)受電弓滑板距軌面高度(新輪)不大于4770 mm。4.7.5齒輪箱底面最低點(diǎn)距軌面高度不小于(新輪)120 mm。4.7.6機(jī)車排障器距軌面高度(在踏面允許磨耗范圍內(nèi)可調(diào))為110 mm。4.7.7轉(zhuǎn)向架掃石器距軌面高度(在踏面允許磨耗范圍內(nèi)可調(diào))為30 mm。4.8機(jī)車主要尺寸 4.8.1機(jī)車前后車鉤中心距為20846 mm。4.8.2機(jī)車車體

26、寬度為3100 mm。4.8.3機(jī)車最大寬度（車體外附屬設(shè)備處于工作狀態(tài)）為3445 mm。注：最大寬度3445 mm 在距軌面2651 mm3016 mm 高度范圍內(nèi)。4.8.4機(jī)車車頂距軌面高度為4100 mm。4.8.5車體機(jī)械間底架上平面距軌面高度為1600 mm。4.8.6機(jī)車轉(zhuǎn)向架中心距為10520 mm。4.8.7機(jī)車轉(zhuǎn)向架固定軸距為2250 mm2000 mm。4.9主要技術(shù)參數(shù) 4.9.1機(jī)車輪周牽引功率（持續(xù)制）不小于7200 kW。4.9.2機(jī)車輪周再生制動(dòng)功率（持續(xù)制）不小于7200 kW。4.9.3機(jī)車速度：a) 機(jī)車最高運(yùn)營(yíng)速度為120 km/h；b) 最高試驗(yàn)速度

27、（新輪）為132 km/h；c) 持續(xù)速度： 23 t軸重時(shí)為70 km/h； 25 t軸重時(shí)為65 km/h。4.9.4牽引特性： a) 機(jī)車起動(dòng)牽引力（05 km/h速度范圍內(nèi)半磨耗的輪周平均牽引力，干燥無(wú)油軌面）： 23 t軸重時(shí)不小于520 kN； 25 t軸重時(shí)不小于570 kN。b) 機(jī)車持續(xù)制牽引力： 23 t軸重時(shí)不小于370 kN； 25 t軸重時(shí)不小于400 kN。c) 恒功率速度范圍：1) 牽引： 23 t軸重時(shí)70 km/h120 km/h； 25 t軸重時(shí)65 km/h120 km/h。2) 再生制動(dòng)： 23t軸重時(shí)70 km/h120 km/h； 25t軸重時(shí)65

28、km/h120 km/h。3） 最大再生制動(dòng)力(車鉤處)： 23 t軸重時(shí)不小于370 kN； 25 t軸重時(shí)不小于400 kN； 最大再生制動(dòng)力開始線性下降的速度不大于15 km/h，再生制動(dòng)力線性 下降至0的速度不高于5 km/h。d) 機(jī)車牽引特性曲線見圖2、圖3；牽引力（kN）e) 機(jī)車再生制動(dòng)特性曲線見圖4、圖5。速度（km/h）圖2 23 t軸重牽引特性控制曲線牽引力（kN）速度（km/h）圖3 25 t軸重牽引特性控制曲線 電制動(dòng)力（kN)速度（km/h)電制動(dòng)力（kN)圖4 23t軸重制動(dòng)特性控制曲線速度（km/h)圖5 25t軸重制動(dòng)特性控制曲線4.9.5條件是接觸網(wǎng)電壓在2

29、2.5 kV27.5 kV（正弦網(wǎng)壓）范圍內(nèi)，且機(jī)車牽引功率在額定牽引功率的20%100%范圍內(nèi)，功率因數(shù)( )不小于0.98。4.9.6 條件是機(jī)車在滿功率牽引工況，距牽引變電所10 km處測(cè)量，接觸網(wǎng)每公里0.63 ，64°時(shí)，等效干擾電流（Jp）不大于2.5 A。4.9.7機(jī)車電傳動(dòng)形式：采用“交-直-交”電傳動(dòng)形式。電源側(cè)采用四象限變流器，電機(jī)側(cè)采用變壓變頻式逆變器，牽引電機(jī)采用三相異步電機(jī)。每個(gè)電機(jī)由各自的逆變器控制（軸控）。4.9.8 條件是機(jī)車在額定網(wǎng)壓下，在牽引工況下發(fā)揮持續(xù)額定功率，機(jī)車總效率不低于0.85。4.10機(jī)車動(dòng)力學(xué)性能4.10.1機(jī)車動(dòng)力學(xué)性能試驗(yàn)最高試

30、驗(yàn)速度為132 km/h±2 km/h。4.10.2線路試驗(yàn)最小曲線半徑為300 m，試驗(yàn)線路和試驗(yàn)測(cè)量條件的其它要求按TB/T 23601993執(zhí)行。4.10.3機(jī)車能以5 km/h速度安全通過半為125 m的曲線，并能在半徑為250 m的曲線上進(jìn)行正常摘掛作業(yè)。4.10.4機(jī)車在整個(gè)試驗(yàn)速度范圍內(nèi)是穩(wěn)定的。當(dāng)構(gòu)架橫向加速度采用0.5 Hz10 Hz帶通濾波后，其峰值有連續(xù)6次及以上達(dá)到或超過10 m/s2時(shí)，判定機(jī)車橫向失穩(wěn)。 4.10.5機(jī)車安全性指標(biāo)包括脫軌系數(shù)、輪重減載率等，其中脫軌系數(shù)、輪軸橫向力等按TB/T 23601993評(píng)定，輪重減載率按GB/T 55991985評(píng)

31、定。4.10.6機(jī)車舒適度指標(biāo)包括車體垂向和橫向振動(dòng)加速度、垂向和橫向平穩(wěn)性指標(biāo)，舒適度指標(biāo)按TB/T 23601993評(píng)定。4.10.7機(jī)車起動(dòng)時(shí)的最大軸重轉(zhuǎn)移不大于10%。4.10.8機(jī)車具有軸重轉(zhuǎn)移的持續(xù)電氣補(bǔ)償功能（電機(jī)轉(zhuǎn)矩不超過電機(jī)啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩限值）。4.11機(jī)車重聯(lián)控制功能 4.11.1機(jī)車能夠由列車控制總線來(lái)實(shí)現(xiàn)3臺(tái)機(jī)車的重聯(lián)控制。在本務(wù)機(jī)車上能夠顯示重聯(lián)機(jī)車的狀態(tài)及故障信息。4.11.2機(jī)車預(yù)留有安裝無(wú)線遠(yuǎn)程動(dòng)力分布式控制系統(tǒng)的功能接口、安裝位置和布線空間。4.11.3機(jī)車制動(dòng)機(jī)應(yīng)具備重聯(lián)功能，并可與各型制動(dòng)系統(tǒng)兼容。4.12機(jī)車自動(dòng)過分相控制 機(jī)車具有自動(dòng)通過分相區(qū)的功能。自動(dòng)過

32、分相裝置具有動(dòng)作時(shí)間點(diǎn)記錄功能。在自動(dòng)過分相裝置故障時(shí)，可采用手動(dòng)或半自動(dòng)方式通過分相區(qū)。4.13防火及安全 4.13.1機(jī)車的設(shè)計(jì)具有良好的防火性能，能最大限度地防止火災(zāi)發(fā)生。機(jī)車的設(shè)計(jì)、制造及所選用的材料、部件的防火要求符合GB 67712000或等效國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的相應(yīng)等級(jí)(DIN 5510-2:2003)。4.13.2機(jī)車上采用非延燃性材料和防火材料，不允許使用燃燒后產(chǎn)生足以影響人體健康和對(duì)環(huán)境有害的毒氣的材料。4.13.3機(jī)車安裝機(jī)車車載安全防護(hù)系統(tǒng)（6A系統(tǒng)），包含中央處理平臺(tái)（含音、視頻終端）和空氣制動(dòng)安全監(jiān)測(cè)、防火監(jiān)控、高壓絕緣檢測(cè)、列車供電監(jiān)測(cè)、走行部故障監(jiān)測(cè)、自動(dòng)視頻監(jiān)控及記錄六

33、個(gè)子系統(tǒng)?？傮w技術(shù)條件符合TJ/JW 001的要求。平臺(tái)及子系統(tǒng)符合TJ/JW 001-AD、F、G的要求。4.13.4 機(jī)車所使用的電線和電纜應(yīng)無(wú)鹵低煙阻燃電纜。4.13.5高壓電氣設(shè)備具有人身安全防護(hù)措施和警示標(biāo)識(shí)。4.13.6機(jī)車配有滅火器，滅火器的品種數(shù)量應(yīng)滿足相關(guān)要求。4.14外部噪聲4.14.1機(jī)車采取措施來(lái)降低機(jī)車對(duì)其附近的噪音等級(jí)至最低。4.14.2  當(dāng)牽引風(fēng)機(jī)頻率不低于50%額定頻率且主空氣壓縮機(jī)關(guān)閉時(shí)，輻射噪聲不得超過75 dB(A)。 4.14.3無(wú)論靜止還是運(yùn)行，外部噪音都沒有任何聽得見的異常的刺耳聲。4.14.4當(dāng)通過小半徑曲線時(shí)，采取適當(dāng)措施盡可能減小噪

34、音輻射。4.14.5當(dāng)機(jī)車靜止時(shí)，盡可能的自動(dòng)降低噪音設(shè)備的影響。4.15 風(fēng)笛和電笛4.15.1 機(jī)車每端安裝電笛和高低音風(fēng)笛，并可單獨(dú)控制。4.15.2 機(jī)車電笛和風(fēng)笛均分別符合TB/T 3051.12009 、TB/T 3051.22009標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。4.16 其他機(jī)車具有地面電源移車功能。5電氣部分技術(shù)要求5.1主電路概述 機(jī)車主電路主要由受電弓、主斷路器、受電弓隔離開關(guān)、避雷器、主變壓器、牽引變流器和牽引電機(jī)等組成，具體見圖6。機(jī)車的6臺(tái)牽引電機(jī)分別由各自的逆變器獨(dú)立控制，以實(shí)現(xiàn)最佳粘著利用控制，并在電機(jī)或牽引設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，影響范圍盡可能小，損失的牽引功率最少。5.2機(jī)車電氣線路 5

35、.2.1機(jī)車主電路采用由IGBT模塊組成的四象限變流器和逆變器對(duì)牽引、再生制動(dòng)實(shí)行連續(xù)控制。5.2.2車輔助電源采用由IGBT元件組成的輔助變流器為3AC 380 V/50 Hz。圖6 主電路原理框圖5.2.3機(jī)車控制電源為DC 110 V。5.2.4機(jī)車主電路、輔助電路、控制電路在各種工況下均有完善而可靠的短路、接地、過載、過流、過電壓、欠壓、過熱、空轉(zhuǎn)、滑行以及通風(fēng)、油流系統(tǒng)的故障保護(hù)裝置，并在司機(jī)室微機(jī)顯示屏上顯示故障內(nèi)容及有關(guān)故障處理提示。5.2.5機(jī)車上保護(hù)裝置和變流機(jī)組在正常運(yùn)行情況下能承受從故障發(fā)生時(shí)起到其保護(hù)裝置起作用時(shí)止，這段時(shí)間內(nèi)短路電流的沖擊。5.2.6當(dāng)機(jī)車局部發(fā)生故障

36、時(shí)，可自動(dòng)或由司機(jī)方便地在操縱位手動(dòng)切除有關(guān)電路，維持運(yùn)行。5.2.7機(jī)車具有智能化診斷功能，能對(duì)主電路、輔助電路、控制系統(tǒng)以及空氣制動(dòng)系統(tǒng)的故障進(jìn)行診斷和安全導(dǎo)向。在重聯(lián)狀態(tài)下，重聯(lián)機(jī)車的狀態(tài)及故障信息能在本務(wù)機(jī)車顯示。5.2.8機(jī)車只有當(dāng)主斷路器斷開，受電弓已降弓以及接地開關(guān)處于接地位置才能接近車內(nèi)高壓區(qū)域。并在相關(guān)柜體表面有明顯警示標(biāo)識(shí)。5.2.9機(jī)車設(shè)有聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng)，其作用為：當(dāng)變流器柜門或者車頂門打開時(shí)，能防止升起受電弓或閉合主斷路器。5.2.10僅在受電弓降下、車頂接地開關(guān)接地的情況下才能打開車頂門。5.2.11機(jī)車預(yù)留了車頂高壓絕緣檢測(cè)裝置的安裝位置、接口和布線空間。5.3電磁兼

37、容 5.3.1 機(jī)車電磁兼容滿足EN 50121-1:2008、EN 50121-2:2008、EN 50121-3-1:2008的要求。5.3.2 機(jī)車車載電子設(shè)備和電氣設(shè)備符合EN 50121-3-2:2008的要求，避免相互干擾。5.3.3 車載信號(hào)設(shè)備符合EN 50121-3-2:2008的要求, 這些設(shè)備不受由機(jī)車、供電、鋼軌回流、動(dòng)力電纜和牽引電器設(shè)備產(chǎn)生的任何電磁場(chǎng)的影響。5.3.4 機(jī)車上所有部件均不會(huì)由于相互干擾而影響功能的發(fā)揮。5.4高壓電器機(jī)車有受電弓、高壓電壓互感器、受電弓隔離開關(guān)、帶接地裝置的真空主斷路器、避雷器、高壓電流互感器和接地電流互感器等高壓電器。高壓電器具有

38、承受諧波和操作過電壓的能力或具有相應(yīng)保護(hù)措施。5.4.1受電弓每臺(tái)機(jī)車裝有兩架相同的受電弓。具備弓網(wǎng)故障自動(dòng)降弓保護(hù)裝置及分?jǐn)嘀鲾嗦菲鞯谋Ｗo(hù)功能，參數(shù)為： 額定電流為1000 A； 最大速度為200 km/h； 靜態(tài)接觸壓力為70 N±10 N； 最大升弓高度為3081 mm； 工作高度（取受電弓底架為基準(zhǔn)）為969 mm2881 mm； 弓頭長(zhǎng)度為1950 mm； 滑板長(zhǎng)度為1250 mm； 滑板材料為碳； 工作空氣壓力為400 kPa1000 kPa； 升弓時(shí)間小于5.4 s； 正常降弓時(shí)間小于4 s； 緊急降弓時(shí)間（降下200 mm的時(shí)間）小于2 s； 受電弓支持絕緣子和導(dǎo)電桿

39、支持絕緣子的絕緣爬電距離不小于1000 mm； 受電弓升降弓時(shí)對(duì)接觸網(wǎng)和車頂不會(huì)造成有害沖擊； 機(jī)車采用單弓受電運(yùn)行，當(dāng)運(yùn)行的受電弓故障時(shí)，可通過受電弓隔離開關(guān)切除，用另一架受電弓維持運(yùn)行。5.4.2高壓電壓互感器高壓電壓互感器滿足IEC 60044-2:2003標(biāo)準(zhǔn)，參數(shù)為： 輸入電壓為25 kV/50 Hz； 輸出電壓為100 V； 精度等級(jí)為1.0； 容量不低于20 VA。5.4.3高壓電流互感器高壓電流互感器滿足IEC 60044-1:2003標(biāo)準(zhǔn)，參數(shù)為： 電流變比為400:5； 精度等級(jí)為1.0； 絕緣電壓(二次側(cè)對(duì)地)為3 kV； 容量不低于25 VA。5.4.4接地電流互感器接

40、地電流互感器滿足IEC 60044-1:2003標(biāo)準(zhǔn)，參數(shù)為： 電流變比為400:5； 精度等級(jí)為1.0； 絕緣電壓為3 kV； 容量不低于15 VA。5.4.5車頂避雷器 車頂避雷器滿足JB/T 89522005標(biāo)準(zhǔn)，參數(shù)為： 額定運(yùn)行電壓為42 kV； 最大殘余電壓為105 kV； 放電電流為10 kA； 傘裙材料為硅橡膠。5.4.6主斷路器機(jī)車主斷路器采用真空主斷路器，主斷路器的分?jǐn)嗳萘亢蛣?dòng)作時(shí)間能在所有條件下提供相關(guān)設(shè)備的保護(hù)，帶有動(dòng)作次數(shù)計(jì)數(shù)器, 同時(shí)機(jī)車控制系統(tǒng)有分?jǐn)啻螖?shù)記錄，參數(shù)為： 額定電壓為25kV； 額定電流為1000 A； 最大工作電壓為31 kV； 額定分?jǐn)嗳萘坎坏陀?

41、00 MVA； 最大分?jǐn)嚯娏鳛?0 kA； 固有分閘時(shí)間為20 ms60 ms； 工作壓力為450 kPa1000 kPa； 額定短路接通能力為40 kA； 額定短路開斷能力不低于16 kA； 機(jī)械壽命為25萬(wàn)次； 電氣壽命為2萬(wàn)次（1000 A）/30次（分?jǐn)喽搪冯娏鳎?.4.7受電弓隔離開關(guān)受電弓隔離開關(guān)參數(shù)為： 額定電壓為25 kV； 額定電流為400 A； 峰值耐受電流為8 kA； 機(jī)械壽命為3000次； 操作方式為電空控制； 重量為50 kg。5.4.8接地開關(guān)接地開關(guān)參數(shù)為： 標(biāo)稱電壓為25 kV； 額定電壓為29 kV； 額定電流為400 A； 驅(qū)動(dòng)形式為手動(dòng)。5.4.9車頂絕

42、緣子(含受電弓支持絕緣子) 傘裙采用硅橡膠材質(zhì)，適應(yīng)中國(guó)使用環(huán)境，高度不低于400 mm，爬電距離不小于1000 mm。5.4.10車頂高壓電器車頂高壓電器的絕緣水平不低于車頂絕緣子的水平。5.4.11高壓電纜總成高壓電纜適用標(biāo)準(zhǔn)為IEC 60502-2，參數(shù)為： 額定工作電壓為27.5 kV； 最大工作電壓不低于31 kV； 持續(xù)額定電流為400 A； 沖擊電壓（型式試驗(yàn)）為170 kV； 額定短路電流為13.6 kA，1 s（導(dǎo)體），5 kA，1 s（屏蔽層）； 高壓套管爬電距離不小于1100 mm； 使用壽命為30年或750萬(wàn)公里。5.4.12聯(lián)鎖功能機(jī)車設(shè)置一個(gè)帶聯(lián)鎖鑰匙箱的接地開關(guān)，

43、具有以下功能： 接地開關(guān)能對(duì)網(wǎng)側(cè)電路進(jìn)行接地； 當(dāng)接地開關(guān)從“開”位轉(zhuǎn)到“合”位之前，能保證受電弓已經(jīng)降下，受電弓供風(fēng)中斷，并且受電弓供風(fēng)管路中的風(fēng)壓已經(jīng)排出； 當(dāng)接地開關(guān)處于“合”位時(shí)，受電弓供風(fēng)管路被中斷，受電弓不能升起，主斷路器不能閉合； 機(jī)車車頂門、高壓電器柜入口門、牽引變流器柜門及受電弓隔離開關(guān)有可靠的安全裝置，并與聯(lián)鎖鑰匙箱和接地開關(guān)有聯(lián)鎖； 只有當(dāng)接地開關(guān)處于“合”位時(shí)，才可能打開車頂門、高壓電器柜入口門、牽引變流器柜門和操作受電弓隔離開關(guān)； 當(dāng)車頂門、牽引變流器柜門和高壓電器柜入口門打開時(shí)，接地開關(guān)在“合”位，受電弓不能升起，主斷路器不能閉合； 只有當(dāng)所有的車頂門、牽引變流器柜

44、門和高壓電器柜入口門都關(guān)閉了，才能斷開接地開關(guān)，升起受電弓。5.5主變壓器5.5.1主變壓器采用符合IEC 60296:2012標(biāo)準(zhǔn)及適合使用環(huán)境的礦物油，安裝方式為固定在車體底架下方。主要技術(shù)參數(shù)為：a) 原邊繞組參數(shù)： 額定容量為9006 kVA： 額定電壓為25 kV； 額定電流為360 A。b) 牽引繞組參數(shù)： 額定容量為8400 kVA； 額定電壓為1450 V； 額定電流為6×966 A； 短路電壓為46.7%； 短路損耗為225.2 kW(總損耗)。c) 輔助繞組參數(shù)： 額定容量為606 kVA； 額定電壓為399 V； 額定電流為2×759 A； 短路阻抗為

45、18%。d) 其他參數(shù)： 絕緣等級(jí)為A級(jí)； 冷卻油類型為礦物油； 冷卻油流量為2×48 m3/h； 冷卻油出口溫度為85 ； 冷卻油入口溫度不高于79； 額定效率不低于97%。 重量為13800 kg，其中油重量為3510 kg； 主要尺寸為3060 mm×2760 mm×1475 mm (L×W×H)。5.5.2主變壓器保護(hù) 5.5.2.1 油溫保護(hù)主變壓器具有油溫檢測(cè)功能，設(shè)有1個(gè)溫度繼電器，檢測(cè)油路的油溫，當(dāng)主變壓器的油溫超過100時(shí)，溫度繼電器動(dòng)作，機(jī)車分主斷。5.5.2.2油流保護(hù)主變壓器具有兩路油循環(huán)冷卻支路，各設(shè)有一個(gè)油流繼電器對(duì)

46、油流情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)。如果一個(gè)油流繼電器檢測(cè)到無(wú)油循環(huán)，則該冷卻支路對(duì)應(yīng)的3組牽引變流器禁止功率輸出，機(jī)車的牽引功率下降50%。如果兩個(gè)油流繼電器都檢測(cè)到無(wú)油循環(huán)，機(jī)車禁止功率輸出。5.5.2.3 壓力保護(hù)主變壓器具有壓力保護(hù)功能，主變壓器安裝有壓力釋放閥。當(dāng)變壓器內(nèi)部壓力達(dá)到95 kPa±15 kPa時(shí)，壓力釋放閥動(dòng)作，釋放壓力，機(jī)車分主斷，并在顯示屏上顯示故障信息。5.6牽引變流器5.6.1綜述 牽引變流器輸入端與牽引變壓器的牽引繞組相連，通過線路接觸器進(jìn)行分合。牽引變流器主要由四象限變流器、中間直流回路和PWM逆變器組成。牽引變流器具有明顯的高壓警示標(biāo)識(shí)、高壓指示燈，注明只有專業(yè)人

47、員可以打開的標(biāo)識(shí)。象限變流器由四象限前級(jí)電路和四象限脈沖整流電路兩部分組成。四象限前級(jí)電路由充電電阻、充電接觸器、工作接觸器構(gòu)成，利用脈沖調(diào)制電流控制技術(shù)，控制整流器的輸出電壓穩(wěn)定在直流2800 V，通過調(diào)整脈沖調(diào)制角，使交流側(cè)電流、電壓為同相位，從而使網(wǎng)側(cè)的功率因數(shù)接近于1.0。牽引變流器的中間直流回路主要由中間回路支撐電容、瞬時(shí)過電壓限制電路和主接地保護(hù)電路組成。瞬時(shí)過電壓限制電路由IGBT 和限流電阻組成。主接地保護(hù)電路由跨接在中間回路的兩個(gè)串聯(lián)電容和一個(gè)接地信號(hào)傳感器組成。每臺(tái)機(jī)組分別含三套接地保護(hù)電路，可以分別對(duì)三個(gè)交直交電路進(jìn)行檢測(cè)和保護(hù)，接地檢測(cè)信號(hào)送至車載微機(jī)。中間直流回路的主

48、要作用是： 在四象限變流器和電機(jī)逆變器之間實(shí)現(xiàn)瞬時(shí)功率平衡； 儲(chǔ)能電容向牽引電動(dòng)機(jī)提供基波無(wú)功功率和高次諧波的通路。牽引變流器的電機(jī)逆變器是由IGBT 元件組成的PWM 變流器。機(jī)車在牽引工況下，6 個(gè)電機(jī)逆變器通過直-交變換，分別采用變壓變頻(VVVF)方式向6 臺(tái)牽引電動(dòng)機(jī)供電，實(shí)現(xiàn)了機(jī)車的軸控控制；機(jī)車在在制動(dòng)工況下，6 個(gè)電機(jī)逆變器通過交-直變換，向中間直流回路提供電能，將牽引電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的電能回饋給電網(wǎng)。四象限變流器控制其輸出穩(wěn)定的中間直流電壓，并使交流側(cè)電流、電壓為同相位，從而使網(wǎng)側(cè)的功率因數(shù)接近于1.0。牽引變流器的中間直流回路主要由中間回路支撐電容、瞬時(shí)過電壓限制電路、主接地保護(hù)

49、電路等組成。瞬時(shí)過電壓限制電路用于直流回路的過電壓抑制及停機(jī)后的快速放電；主接地保護(hù)電路用于變流器主電路接地檢測(cè)。牽引變流器的電機(jī)逆變器是由IGBT 元件組成的PWM 變流器。機(jī)車在牽引工況下，逆變器通過直-交變換，采用變壓變頻(VVVF)方式，向牽引電動(dòng)機(jī)供電，實(shí)現(xiàn)了機(jī)車的軸控控制；機(jī)車在制動(dòng)工況下，逆變器通過交-直變換，向中間直流回路提供電能，將牽引電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的電能回饋給供電線路。5.6.2效率牽引變流器效率不小于97.5%。5.6.3控制電壓控制電壓為DC 110 V。5.6.4牽引變流器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)牽引變流器由所列的主要部件組成：四象限整流器模塊、中間支撐電容、逆變器模塊、過壓保護(hù)裝置、檢

50、測(cè)裝置、控制裝置、開關(guān)電器、冷卻系統(tǒng)。5.6.5牽引變流器冷卻方式牽引變流器采用強(qiáng)迫水循環(huán)冷卻方式，冷卻水加有添加劑，冷卻系統(tǒng)性能如下： 牽引變流器冷卻方式為強(qiáng)迫水循環(huán)冷卻（有添加劑）； 水和添加劑的體積比例為45:55； 添加劑成份為乙二醇； 適應(yīng)環(huán)境溫度的措施為低溫時(shí)用加熱器對(duì)控制裝置進(jìn)行預(yù)熱； 模塊入口水溫為60； 模塊出口水溫為66； 每個(gè)模塊額定水流量為9.5 L/min； 冷卻液滿足在-40低溫環(huán)境下使用要求。冷卻液可以采用在專用焚燒爐中焚燒的方法進(jìn)行處理，焚燒后產(chǎn)生水和二氧化碳，無(wú)污染，滿足環(huán)保要求。5.6.6牽引變流器保護(hù)牽引變流器設(shè)有如下保護(hù)功能： 水冷卻系統(tǒng)的保護(hù)； 過流和

51、過載保護(hù)； 接地保護(hù)； 瞬時(shí)過電壓保護(hù)； IGBT元件短路保護(hù)； 中間直流回路電壓過壓及欠壓保護(hù)； 輸入電壓過壓及欠壓保護(hù)； 控制電源保護(hù)； 檢修時(shí)的安全連鎖保護(hù)。5.6.7牽引變流器技術(shù)牽引變流器每臺(tái)機(jī)車使用數(shù)量為2臺(tái)，技術(shù)參數(shù)： 額定輸入電壓為1450 V/50 Hz； 額定輸入電流為965 A； 中間電壓為2800 V； 額定輸出電壓為2150 V； 額定輸出電流為390 A； 最大輸出電流為520 A；（按三相敘述） 效率不低于97.5%； 控制電壓為DC 110 V； 外形尺寸為4000 mm×1050 mm×2050 mm(L×W×H)； 質(zhì)

52、量為約3900 kg（含冷卻液）。5.6.8牽引變流器功率模塊牽引變流器采用模塊化設(shè)計(jì)，包括四象限變流器模塊和逆變器模塊。每種模塊由IGBT元件、觸發(fā)單元和散熱裝置等組成。變流器模塊安裝有快速接頭，可以快捷插拔，不需排放冷卻回路中的冷卻液。變流器模塊與外圍控制電路通過連接器相連，主電路接線端子、控制連接器、快速接頭便于接近，打開變流器柜門即可方便地對(duì)變流器模塊進(jìn)行拆裝、維護(hù)。變流器模塊更換不需要特殊的工具、工裝。牽引變流器功率模塊在機(jī)車上的更換時(shí)間不大于30 min（不包括中間直流回路放電時(shí)間）。牽引變流器功率模塊技術(shù)參數(shù)如下： 四象限變流器模塊： 額定電壓為1450 V； 額定電流為965

53、A； 最大電流為1960 A； 重量為30 kg； 外形尺寸為563 mm×320 mm×270 mm (L×W×H)； IGBT元件參數(shù)為4.5 kV/900 A； IGBT元件開關(guān)頻率為450 Hz； 模塊在車上正常的更換時(shí)間不大于30 min。a) 逆變器模塊： 額定電壓為2800 V； 額定電流為390 A； 最大電流為520 A； 重量為19 kg； 外形尺寸為563 mm×320 mm×160 mm (L×W×H)； IGBT元件參數(shù)為4.5 kV/900 A； IGBT元件開關(guān)頻率為450 Hz； 模

54、塊在車上正常的更換時(shí)間不大于30 min。b) 中間電壓過壓抑制模塊技術(shù)參數(shù)： 額定電壓為2800 V； 斬波電阻（阻值/功率）為7.8 /6 kW； IGBT元件參數(shù)為4.5 kV/900 A。c) 支撐電容器技術(shù)參數(shù)： 電容值為6.4 mF； 額定電壓為3300 V； 最高可重復(fù)電壓（可持續(xù)時(shí)間）為DC 5000 V（0.1s）； 額定電流為273 A； 最大可重復(fù)電流（可持續(xù)時(shí)間）為301 A； 重量為60 kg； 單個(gè)外形尺寸為230 mm×330 mm×670 mm (L×W×H)。5.6.9牽引變流器試驗(yàn)牽引變流器試驗(yàn)按IEC 61287-1:2005規(guī)定進(jìn)行。牽引變流器首次裝車前，應(yīng)隨牽引電機(jī)進(jìn)行地面聯(lián)調(diào)試驗(yàn)，試驗(yàn)按照IEC 61377-3執(zhí)行。5.7牽引電機(jī)5.7.1綜述牽引電機(jī)為三相鼠籠式異步電機(jī)。牽引電機(jī)根據(jù)電壓型PWM逆變器供電的特點(diǎn)進(jìn)行特殊設(shè)計(jì)，能保證在PWM逆變器的整個(gè)輸出電壓、頻率范圍內(nèi)電機(jī)的脈動(dòng)轉(zhuǎn)矩、損耗和噪聲均滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。牽引電機(jī)能承受由于機(jī)車運(yùn)行時(shí)所產(chǎn)生