ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ

ГОСТ Р 54800 —

2011

(МЭК 61287-1:2005)

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ СИЛОВЫЕ ДЛЯ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ПОДВИЖНОГО СОСТАВА

Характеристики и методы испытаний

IEC 61287-1:2005

Railway applications. Power convertors installed on board rolling stock. Part 1: Characteristics and test methods (MOD)

Издание официальное

Москва

Стандартинформ

2013

Предисловие

Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. № 184-ФЗ «О техническом регулировании»

Сведения о стандарте

1    ПОДГОТОВЛЕН Обществом с ограниченной ответственностью «Центр нормативно-технической документации «Регламент» на основе собственного аутентичного перевода на русский язык международного стандарта, указанного в пункте 4

2    ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 45 «Железнодорожный транспорт»

3    УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 13декабря2011 № 1157-ст

4    Настоящий стандарт является модифицированным по отношению к международному стандарту МЭК 61287-1:2005 «Преобразователи полупроводниковые силовые для железнодорожного подвижного состава. Часть 1. Технические требования и методы испытаний» (IEC 61287-1:2005 «Railway applications. Power convertors installed on board rolling stock. Part 1: Characteristics and test methods») путем внесения технических отклонений, объяснение которых приведено во введении к настоящему стандарту.

В настоящем стандарте исключен текст международного стандарта на французском языке (fr).

В настоящем стандарте реализованы требования технического регламента «О безопасности железнодорожного подвижного состава» применительно к объекту технического регулирования — преобразователям статическим тяговым и нетяговым подвижного состава, а также требования технического регламента «О безопасности высокоскоростного железнодорожного транспорта» применительно к объекту технического регулирования - преобразователям статическим тяговым и нетяговым подвижного состава:

-    4.1.2.1, 4.1.4.4.1—4.1.4.4.3, 4.2.7.1.1—4.2.7.1.5, 4.2.7.2.1^t.2.7.2.5, 4.2.8.1, 4.2.10.2, 4.5.3.16, ДЕ.1—ДЕ.4 содержат минимально необходимые требования безопасности;

-    раздел ДЕ.6 устанавливает правила отбора образцов для целей подтверждения соответствия;

-    4.5,5.1.2, 5.2.2, 5.3.2,6.1.2, 7.4, раздел ДЕ.5 устанавливают методы проверки минимально необходимых требований безопасности для осуществления оценки соответствия

5    ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Правила применения настоящего стандарта установлены в ГОСТР 1.0-2012 (раздел 8). Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе «Национальные стандарты», а официальный текст изменений и поправок—в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования—на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (gost.ru)

©Стандартинформ, 2013

Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

ГОСТ P 54800—2011

4.1.5 Установленный срок службы

Установленный срок службы преобразователя должен быть согласован изготовителем и потребителем. Если изготовитель намерен применять составные части со сроком службы меньше установленного срока службы преобразователя, то их применение и процедуры их регулярной замены должны быть согласованы.

Рекомендации по запасным частям приводит изготовитель.

4.2 Условия эксплуатации

4.2.1    Общие положения

Следует применять категории размещения, приведенные в ГОСТ 9219, если другие категории не установлены потребителем.

4.2.2    Высота

Высота над уровнем моря, на которой оборудование должно функционировать как задано, должна соответствовать приведенной в ГОСТ9219, если не указано иное.

4.2.3    Температура

4.2.3.1    Температура окружающей среды

Значение температуры окружающей среды, при которой оборудование должно функционировать как установлено, приведено в ГОСТ9219.

Температура окружающей среды преобразователя в железнодорожном подвижном составе должна быть согласована потребителем и изготовителем.

4.2.3.2    Температура запуска

Требования данного подпункта применяют к железнодорожному подвижному составу, находящемуся на запасных путях, который не подсоединен к какому-либо источнику электропитания. Начальная максимальная температура окружающей среды, при которой оборудование способно запускаться без проблем, должна быть 70 °С, а минимальная температура — в соответствии с 4.2.3.1.

В таблице 1 приведены различные классы характеристик нагрузок при запуске, при которых оборудование должно функционировать так, как установлено. Не существует предпочтительного класса; класс следует выбирать соответствующим применению преобразователя. Выбор класса температуры запуска должен быть согласован изготовителем и потребителем.

Таблица 1 — Основные классы характеристик нагрузки при запуске

Класс нагрузки Мощность при запуске SU1 Номинальное напряжение холостого хода в заданном диапазоне температур3) SU2 50% номинальной мощности в заданном диапазоне температур3) SU3 100% номинальной мощности мгновенно15) SU4 Прочие установленные условия 3) Тяговая мощность локомотива необязательно может быть достигнута немедленно после подсоединения к источнику питания. Оборудование может достигать рабочей температуры с помощью вспомогательного оборудования. ь) В некоторых случаях вспомогательные преобразователи должны функционировать немедленно после подключения к источнику питания.

4.2.4    Прочие условия окружающей среды

Преобразователь должен быть рассчитан на условия влажности и загрязненности, установленные в ГОСТ 9219.

4.2.5    Требования по стойкости к механическим внешним воздействующим факторам

4.2.5.1 Требования по стойкости к воздействию вибрации и удара

Преобразователи должны быть механически стойкими в соответствии с требованиями ГОСТ 17516.1, предъявляемыми для группы механического исполнения М25.

Примечание — См. ДД.4 (приложение ДД).

4.2.6    Диаграмма нагрузки

Принимая во внимание тот факт, что характеристики диаграммы нагрузки могут влиять на характеристики преобразователя или его составных частей, диаграмма нагрузки должна задаваться всегда. Эта диаграмма должна быть рассчитана по рабочему циклу и согласована изготовителем и потребителем.

В случае электрического торможения нагрузка становится источником питания.

Примечание — Рабочий цикл может быть типовым теоретическим тяговым циклом (ускорение, постоянная скорость, торможение и останов) или циклом, заданным для железнодорожного подвижного состава, в котором установлен преобразователь. Как правило, этот цикл определяется для входного номинального напряжения тяги, а в других случаях, таких как торможение, при заданном напряжении. Данную диаграмму используют для расчета наихудших условий работы составных частей и определения условий испытаний на нагрев (4.5.3.11).

4.2.7    Характеристики сети электропитания

Потребителю следует определять характеристики сети электропитания при работе в режиме движения и при торможении, а также при вероятных условиях отказа.

4.2.7.1    Сети питания переменного тока

4.2.7.1.1    Основные характеристики напряжения контактной сети переменного тока

Основные характеристики контактных сетей переменного тока при эксплуатации приведены в ГОСТ 6962. Оборудование должно функционировать как задано, когда используется в сетях, для которых оно предназначено.

4.2.7.1.2    Изменение уровня напряжения в контактной сети

Изменение уровня напряжения в контактной сети должно быть установлено пользователем; соответствующие характеристики преобразователя должны быть согласованы изготовителем и потребителем.

4.2.7.1.3    Искажение напряжения в контактной сети переменного тока

Линейное напряжение тяговой контактной сети должно быть практически синусоидальной формы.

Оборудование должно функционировать, когда линейное напряжение переменного тока содержит гармонические и интергармонические составляющие на уровнях ниже или равных значениям, согласованным изготовителем и потребителем.

4.2.7.1.4    Напряжение в контактных сетях переменного тока

Преобразователь, включая его защитные устройства, соединенные с трансформатором и входным фильтром (если таковые имеются), должен быть способен выдерживать входные напряжения, приведенные в ГОСТ6962, считающиеся нормальными условиями. Любые существенные отклонения должны быть установлены потребителем.

4.2.7.1.5    Полное сопротивление контактной сети переменного тока

Так как полное сопротивление контактной сети переменного тока влияет на технические характеристики оборудования и может изменяться в зависимости от положения железнодорожного подвижного состава, то характеристики, включая максимальное и минимальное значения полного сопротивления, должны быть установлены потребителем.

При необходимости, и там, где возможно, резонансные частоты контактной сети переменного тока должны быть установлены потребителем либо непосредственно, либо с помощью модели сети.

Следует также учитывать влияние другого железнодорожного подвижного состава на полное сопротивление контактной сети и резонансные частоты.

4.2.7.2 Сети питания постоянного тока

4.2.7.2.1    Основные характеристики напряжения контактной сети постоянного тока

Основные характеристики различных контактных сетей постоянного тока приведены в ГОСТ 6962. Оборудование должно функционировать как задано, когда используется в сетях, для которых оно предназначено.

Принимают, что напряжение тяговой контактной сети преобразуется в напряжение постоянного тока из трехфазного синусоидального напряжения посредством шестиимпульсного выпрямления полного периода.

Потребитель может устанавливать любую другую конфигурацию, например, число импульсов, отличное от шести, применение фазоуправляемого выпрямления, наличие рекуперативной тормозной системы железнодорожного подвижного состава или фильтров подавления гармоник на подстанциях.

4.2.7.2.2    Изменение уровня напряжения в контактной сети

Изменение уровня напряжения в контактной сети должно быть установлено потребителем; соответствующие характеристики преобразователя должны быть согласованы изготовителем и потребителем.

8

ГОСТ P 54800—2011

4.2.7.2.3    Напряжение в контактных сетях постоянного тока

Преобразователь, включая его входной фильтр и защитные устройства (если таковые имеются), должен быть способен выдерживать входные напряжения, приведенные в ГОСТ6962. Любые существенные отклонения должны быть установлены потребителем.

4.2.7.2.4    Индуктивность и сопротивление контактных сетей постоянного тока

Так как индуктивность и сопротивление контактных сетей постоянного тока влияют на технические характеристики оборудования и могут изменяться в зависимости от положения железнодорожного подвижного состава, характеристики, включая максимальное и минимальное значения индуктивности и сопротивления, должны быть установлены потребителем.

Следует также учитывать влияние присутствия другого железнодорожного подвижного состава.

4.2.7.2.5    Искажение напряжения контактной сети постоянного тока

Оборудование должно функционировать при напряжении постоянного тока, уровни гармонических и интергармонических искажений которого меньше или равны значениям, согласованным изготовителем и потребителем.

4.2.7.3 Встроенные источники питания железнодорожного подвижного состава

Если преобразователь получает питание от встроенного источника питания железнодорожного подвижного состава, такого как аккумуляторные батареи, тяговые генераторы, другие источники электропитания, то потребитель должен устанавливать номинальные и предельные значения для напряжения и полного сопротивления источника питания, а в случае питания переменным током — частоту и форму волны.

4.2.8 Помехи

Преобразователь может создавать помехи из-за электропроводности или излучений, которые могут влиять на системы электропитания, радио- и телефонной связи, сигнализации или другое оборудование в железнодорожном подвижном составе или в соседнем железнодорожном подвижном составе. Входной ток преобразователя обычно содержит гармонические и интергармонические составляющие. Они имеют место из-за наличия гармоник в тяговом электропитании или генерируются преобразователем. Если преобразователь питает другое оборудование поезда, то следует учитывать помехи от такого оборудования (например, электропитания для отопления пассажирских вагонов).

Преобразователь должен соответствовать требованиям, приведенным в ГОСТ29205.

4.2.8.1    Помехи в питающей контактной сети (излучение)

Ответственность за совместимость между преобразователем, железнодорожным подвижным составом и системой электропитания распределяется между изготовителем преобразователя, разработчиком системы и потребителем. Процесс верификации совместимости должен быть согласован изготовителем преобразователя, разработчиком системы и потребителем.

Допустимое значение гармонических составляющих переменного тока всей контактной сети должно быть определено потребителем.

4.2.8.2    Помехи, влияющие на системы радио- и телефонной связи

Преобразователи могут вызывать нарушения в работе систем радио- и телефонной связи.

В целях защиты радио- и телефонной связи нормы индустриальных радиопомех, создаваемых преобразователем с рабочим напряжением первичных источников электрической энергии до 500 В переменного или 1000 В постоянного напряжения, в полосе частот от 0,15 до 30 МГц должны соответствовать установленным в ГОСТ30429.

Примечание — См. ДД.5 (приложение ДД).

Среднее значение частоты допустимого предельного тока в интерфейсе железнодорожного подвижного состава устанавливается потребителем в зависимости от вида аппаратуры, применяемой в системах радио- и телефонной связи.

Примечание — Данное положение заменяет ссылку на МЭК 62236-3-1:2008.

4.2.8.3    Помехи, влияющие на системы сигнализации

Ответственность за совместимость между преобразователем, железнодорожным подвижным составом и системой сигнализации распределяется между изготовителем преобразователя, разработчиком системы и потребителем. Процесс верификации совместимости должен быть согласован на момент заключения контракта.

Детальные требования, касающиеся помех, влияющих на систему сигнализации, должны быть определены уполномоченным должностным лицом железнодорожной инфраструктуры.

Например:

-    максимальные допускаемые токи на сигнальных частотах при заданной ширине полосы частот и продолжительности в системе электропитания, вызываемые преобразователем. Сигнальные частоты обычно находятся в диапазоне частот ниже 150 кГц, в котором при включении переходных режимов могут находиться гармоники.

Примечание — Изготовителю следует учитывать, что суммарный ток помех от сети и железнодорожного подвижного состава не должен превышать уровень, установленный уполномоченным должностным лицом железнодорожной инфраструктуры;

-    минимальное входное полное сопротивление железнодорожного подвижного состава при сигнальных частотах.

Примечание — Если подвижной состав предназначен для работы на нескольких железнодорожных сетях, то следует принимать во внимание соглашения по требованиям, принятые для каждой сети;

-    максимальные допускаемые путевые магнитные поля.

Примечание— Путевые датчики могут подвергаться воздействиям магнитных полей в диапазоне их рабочих частот.

4.2.9    Ограничения входного тока

Любое ограничение тока при установившемся состоянии и его скачках или при включении должно быть установлено потребителем.

Потребитель также должен устанавливать предельно допустимый кратковременный ток системы электропитания и тип защитной сети.

4.2.10    Влияние на окружающую среду

4.2.10.1 Акустический шум

Преобразователи классифицируют по максимальному уровню звука, создаваемого преобразователем, в соответствии с таблицей 2. Уровень звука определяется параметром /._РА.

в дБА

Таблица 2 — Классы преобразователей по уровню звука

Класс N1 N2 N3 N4 N5 N6 N7 N8 Уровень звука /_РА 80 75 70 65 60 95 90 85

В техническом задании могут быть установлены более низкие значения (см. 4.1.3.2).

Методы испытаний определены в 4.5.3.10.

Класс акустического шума преобразователя с внешней системой охлаждения, которая используется только для его охлаждения, распространяют на внешнюю систему охлаждения. В настоящем стандарте устанавливают требования к акустическим показателям преобразователей без учета акустических показателей силовой установки и вспомогательного оборудования железнодорожного подвижного состава.

Уровень шума, создаваемого преобразователем на железнодорожном подвижном составе, будет зависеть от его установки и принятых мер звукоизоляции.

Класс акустического шума преобразователя устанавливают по согласованию между изготовителем и потребителем. Классы акустического шума 6,7,8 применяют для преобразователей, устанавливаемых на железнодорожном подвижном составе в помещениях, в которых выполнены шумозащитные мероприятия.

Изготовитель железнодорожного подвижного состава несет ответственность за уровень шума, создаваемого установленным на нем преобразователем.

4.2.10.2 Допустимые превышения температуры

Допустимые превышения температуры нагрева частей преобразователя должны соответствовать ГОСТ 9219 (таблица 2).

4.3 Характеристики

4.3.1    Характеристики составных частей

4.3.1.1    Требования

Составные части должны соответствовать требованиям, которые определяют их функциональные и физические параметры с точностью, достаточной для последующей переработки и поставки взаимозаменяемых устройств от альтернативного поставщика.

ГОСТ P 54800—2011

4.3.1.2    Система менеджмента качества

Поставщики составных частей должны иметь систему менеджмента качества, удовлетворяющую требованиям ГОСТР ИСО 9000, или эквивалентную систему.

4.3.2    Характеристики полупроводниковых приборов

Полупроводниковые приборы силовых цепей должны соответствовать требованиям ГОСТ20859.1, а их функционирование должно быть обеспечено в условиях, установленных в настоящем стандарте.

4.3.3    Характеристики трансформаторов, реакторов и конденсаторов

Характеристики тяговых трансформаторов и реакторов, используемых в преобразователях, должны удовлетворять требованиям ГОСТР 54801. Характеристики конденсаторов должны удовлетворять требованиям нормативных документов на поставку и ГОСТ28309.

Примечание 1 — При наличии расхождений между условиями эксплуатации, установленными в ГОСТ Р МЭК 60384-14, нормативных документах на поставку и настоящем стандарте, предпочтение отдается настоящему стандарту. Особое внимание следует уделять требованиям по воздействию вибрации и ударов, условиям работы и испытаниям.

Примечание 2 — См. ДД.6 (приложение ДД).

4.3.4    Характеристики преобразователей

4.3.4.1    Геометрические характеристики. Соответствие конструкторской документации

На преобразователь должна быть выпущена конструкторская документация, которая, в частности, устанавливает:

-    составные части;

-    места крепления;

-    требования к обеспечению доступа;

-    места захвата при обращении;

-    электрические соединения и вентиляционные каналы или соединения с системой охлаждения;

-    размеры и допуски;

-    суммарную расчетную массу преобразователя в сборе и охлаждающей среды;

-    расчетное положение центра тяжести.

Требования и конструкция должны быть согласованы изготовителем и потребителем.

4.3.4.2    Характеристики системы охлаждения

Параметры системы охлаждения должны быть определены в технических условиях и могут включать следующее:

-    вид охлаждающей среды;

-    скорости потока при установившемся и переходном состояниях;

-    температуры на входе и на выходе;

-    давление при работе (номинальное и испытательное значения);

-    падение давления;

-    рассеивание мощности;

-    дополнительные данные (например, воздушные зазоры между смежными частями, потери мощности), если поверхность используется в целях охлаждения;

-    герметичность системы охлаждения с замкнутым контуром (при наличии);

-    тип фильтра и требования к его техническому обслуживанию;

-    информацию по техническому обслуживанию охлаждающей среды (например, присадки при охлаждении водой).

4.3.4.3    Степень защиты

Степень защиты необходимо выбирать из степеней защиты, определенных в ГОСТ 14254.

4.3.4.4    Электрические характеристики

4.3.4.4.1 Входные параметры

Преобразователь должен обладать способностью подсоединения к одному или нескольким источникам электропитания, указанным в 4.2.7. Преобразователь может подсоединяться к источнику электропитания непосредственно или через промежуточное звено, например через трансформатор или входной фильтр.

Потребитель должен устанавливать характеристики источников питания с учетом требований 4.2.8.

Преобразователь, включая его защитные устройства, при их наличии, должен выдерживать входные напряжения, приведенные в 4.2.7.1.4 и/или 4.2.7.2.3, без повреждений. Потребитель должен устанавливать, требуется или нет повторная регулировка защитных устройств.

11

4.3.4.4.2 Выходные параметры

Номинальные значения относятся к преобразователю, а значения рабочих точек — к применению.

4.3.4.4.2.1    Номинальные значения

В технических условиях должны быть определены номинальные значения следующих выходных параметров:

-    напряжение (основное среднеквадратическое или среднее значение);

-    ток (основное среднеквадратическое или среднее значение);

-    ток отключения;

-    коэффициент мощности основной частоты напряжения;

-    частоты (основная, несущая и модуляции).

4.3.4.4.2.2    Значения рабочих точек

Выходные параметры должны быть определены изготовителем в технических условиях, применительно к конкретным рабочим точкам в соответствии с 4.2.6. В технические условия следует включать:

-    мощность (активную и реактивную);

-    напряжение (основное среднеквадратическое или среднее значение);

-    форму волны напряжения;

-    ток (основное среднеквадратическое или среднее значение);

-    пиковое значение тока;

-    допустимое время работы в каждой конкретной рабочей точке;

-    частоты (основная, несущая и модуляции).

Это должно быть согласовано изготовителем и потребителем.

4.3.4.4.2.3    Специальные характеристики

Характеристики короткого замыкания и разомкнутой цепи необходимо приводить в соответствии с 4.1.3.2.

Любое специальное требование потребителя должно быть указано в соответствии с 4.1.3.2.

Это должно быть согласовано изготовителем и потребителем.

4.3.4.4.3    Коэффициент полезного действия мощности

Коэффициент полезного действия мощности необходимо определять для номинальных характеристик системы электропитания (см. 4.2.7) в одной из рабочих точек 4.3.4.4.2.2, предпочтительно при номинальных условиях работы.

Коэффициент полезного действия следует определять для обоих направлений потока мощности через преобразователь, если применимо.

Это должно быть согласовано изготовителем и потребителем.

Примечание — Определение коэффициента полезного действия мощности приведено в ГОСТ 26567.

4.3.4.4.4    Электрическая изоляция

Если преобразователь обеспечивает электрическую изоляцию между источником электропитания и нагрузкой, то это должно быть указано в технических условиях на преобразователь.

4.3.4.4.5    Интерфейсы между преобразователем и устройством управления

Если преобразователь (силовая часть) и устройство управления разделены, то должны быть заданы функциональные интерфейсы между ними

4.4 Технические требования

4.4.1    Координация изоляции

4.4.1.1    Размеры воздушных зазоров для изоляции

При выборе изоляционных расстояний по вертикальной и горизонтальной поверхностям, а также зазоров и промежутков следует пользоваться кривыми, приведенными на рисунке 1а.

Примечание — См. ДД.7 (приложение ДД).

Степень загрязнения определена в таблице Е.1 (приложение Е). Для высот выше 2000 м над уровнем моря корректирующие коэффициенты должны соответствовать указанным в таблице ДВ.1 (приложение ДВ).

Для преобразователей, которые хорошо защищены входной цепью, допустимо использовать категорию напряжения OV2.

Изготовитель должен устанавливать номинальное импульсное напряжение.

ГОСТ P 54800—2011

4.4.1.2 Пути утечки для изоляции

Основой для определения путей утечки является номинальное напряжение изоляции, окружающая среда аппарата и изоляционный материал.

Минимальный путь утечки следует выбирать по таблице D.1 (приложение D). Степень загрязнения определена в таблице Е.1 (приложение Е). Самый короткий путь утечки в каждом конкретном случае должен быть не менее соответствующего размера воздушного зазора.

Кривая 1 — Минимальное расстояние по воздуху (воздушный зазор) в пространстве, закрытом от попадания влаги и грязи и полностью изолированном от влияния электрической дуги, т. е. от контакторов, разрывающих главные и вспомогательные цепи.

Кривая 2 — Минимальное расстояние по вертикальной поверхности изоляции для деталей, закрытых от попадания влаги и грязи и изолированных от действия электрической дуги.

Кривая 3 — Минимальное расстояние по горизонтальной поверхности изоляции для деталей в условиях, описанных для кривой 2.

Кривая 4 — Минимальные расстояния по вертикальной поверхности изоляции для деталей, закрытых от попадания влаги и пыли, полностью изолированных от действия дуги и предназначенных для обслуживания силовых цепей, защищенных предохранителями, автоматами.

Кривая 5 —а) Минимальные расстояния по вертикальной поверхности изоляции для деталей, закрытых от попадания влаги, и шин, находящихся вблизи места образования электрической дуги и предназначенных для обслуживания силовых цепей, защищенных предохранителями, автоматами.

б) Минимальное расстояние по горизонтальной поверхности изоляции для деталей в условиях, указанных выше для кривой 4.

Кривая 6 —а) Минимальные расстояния по вертикальной поверхности изоляции для деталей, закрытых от попадания влаги и пыли, находящихся вблизи места образования дуги и предназначенных для защиты всей тяговой установки путем разрыва цепи главного тока при перегрузке и коротком замыкании, падении напряжения и т. д.

б) Минимальное расстояние по горизонтальной поверхности изоляции деталей в условиях, указанных для кривой 5.

Кривая 7 — Минимальные расстояния по горизонтальной поверхности изоляции деталей в условиях, указанных для кривой 6.

Рисунок 1а — Зависимость расстояния по поверхности изоляции и величины воздушного зазора от рабочего напряжения

4.4.2 Требования к электромагнитной совместимости преобразователей

4.4.2.1 Общие положения

Преобразователи должны быть устойчивыми к воздействию радиочастотных электромагнитных полей и электростатических разрядов в соответствии с таблицей ДГ.1 (приложение ДГ).

13

Потребитель должен указывать устройства, от которых можно ожидать сильных электромагнитных возмущений и/или низкой чувствительности.

4.4.2.2 Электромагнитные поля

4.4.2.2.1    Помехи для путевого оборудования

Магнитные поля железнодорожного подвижного состава, возникающие при работе преобразователя, которые могут влиять на путевое оборудование, должны быть ограничены до значений, указанных в таблице ДГ.2 (приложение ДГ), или в соответствии с индивидуальным планом по электромагнитной совместимости проекта.

Примечание — Индивидуальный план по электромагнитной совместимости должен быть согласован с уполномоченным должностным лицом железнодорожной инфраструктуры.

Это разрешенное поле является приемлемым для путевых линий связи и датчиков.

4.4.2.2.2    Воздействие на присутствующих людей

Магнитные поля и индуктированные напряжения, допускаемые в кабинах машинистов и пассажирских купе (вообще в любой окружающей среде, в которой могут находиться пассажиры), должны быть установлены потребителем.

Разработчик системы и изготовитель должны согласовывать требования на уровне преобразователя.

4.4.3 Влияние отказов

Необходимо учитывать влияние отказов преобразователя на составные части, например на электродвигатель, трансформатор, фильтр и т. д. подсоединенные к нему, а также влияние отказов электродвигателя, трансформатора, фильтра и т. д. на преобразователь. Влияние этих отказов должно быть установлено и согласовано изготовителем и потребителем.

Если не установлено иное, то анализ влияния видов отказов не требуется.

4.5 Испытания

4.5.1    Общие положения

Целью испытаний является проверка соответствия преобразователей соответствующим техническим условиям.

Рекомендуется, чтобы число дорогостоящих испытаний ограничивалось минимально необходимым количеством. Настоящий стандарт предусматривает проведение большинства испытаний на производственных участках изготовителя.

Если на производственном участке изготовителя испытать оборудование определенными и согласованными методами невозможно, то испытания можно проводить в специальной лаборатории или на железнодорожном подвижном составе. Испытания касаются в основном силовой части преобразователя, включая полупроводниковый драйвер.

Процедура и параметры испытания должны быть установлены и согласованы изготовителем и потребителем.

Для испытаний преобразователя допустимо применять электронное устройство управления (устройство управления железнодорожного подвижного состава), отличное от серийного оборудования.

4.5.1.1    Категории испытаний

Устанавливают три категории испытаний:

-    периодические испытания;

-    приемо-сдаточные испытания;

-    исследовательские испытания.

Примечание — Комплексные испытания в настоящем стандарте не рассматриваются.

4.5.1.1.1    Периодические испытания

Перед проведением периодических испытаний преобразователь должен пройти приемо-сдаточные испытания (см. таблицу 3).

Периодические испытания проводят для верификации того, что преобразователь удовлетворяет требованиям, установленным и согласованным изготовителем и потребителем.

Периодические испытания следует выполнять на одном образце данной конструкции из одной партии изготовления. Для данных испытаний все части преобразователя должны быть идентичными серийно производимому оборудованию, ограничение 4.5.1, касающееся применения электронного устройства управления, не применяется.

ГОСТ P 54800—2011

Если для проведения испытаний требуется применение некоторых составных частей или электронного устройства управления, отличных от серийной продукции, то их применение производится по соглашению между изготовителем и потребителем.

В случае производства большого количества идентичных преобразователей по предварительному соглашению между изготовителем и потребителем некоторые из этих испытаний могут быть повторены на преобразователях или на одной из их составных частей, отобранных из текущего производства или поставок, для подтверждения того, что качество продукции по-прежнему удовлетворяет установленным требованиям.

Периодические испытания, которые являются предметом соглашения между изготовителем и потребителем, проводят, только если они установлены в техническом задании.

Периодичность испытания преобразователей выбирают из ряда 1, 2,3, 5 лет и устанавливают в технических условиях на преобразователи конкретных серий и типов.

4.5.1.1.2    Приемо-сдаточные испытания

Приемо-сдаточные испытания проводят для верификации того, что преобразователь собран правильно и что все его составные части функционируют надлежащим образом и безопасно. Производитель должен проводить приемо-сдаточные испытания каждого изделия данного типа. Изготовитель и потребитель могут принять альтернативную процедуру испытаний (например, соответствующую ГОСТ Р ИСО 9001), допускающую проведение сокращенных приемо-сдаточных испытаний всех преобразователей, или потребовать проведения полных испытаний части преобразователей, отобранных произвольно из произведенных по заказу.

Сокращенные приемо-сдаточные испытания, которые являются предметом соглашения между изготовителем и потребителем, проводят, только если они установлены в техническом задании.

4.5.1.1.3    Исследовательские испытания

Исследовательские испытания, целью которых является получение дополнительных данных об использовании преобразователя, должны быть предметом предварительного соглашения между изготовителем и потребителем. Выполнение этих испытаний требуется, только если они специально указаны в заказе.

Результаты исследовательских испытаний не могут быть использованы в качестве оснований для отказа от приемки оборудования или требования о предъявлении санкций.

Примечание — Исследовательские испытания в настоящем стандарте не приведены.

4.5.2 Испытания преобразователей

Периодические и приемо-сдаточные испытания, предназначенные для верификации общих характеристик преобразователей, необходимо проводить в соответствии с пунктами, приведенными в таблице 3 и детально изложенными в 4.5.3.1—4.5.3.23.

Приемо-сдаточные испытания необходимо проводить на производственных участках изготовителя. Места проведения испытаний, как правило, должны соответствовать местам, указанным в таблице 3.

Все испытания преобразователей допустимо проводить при температуре окружающей среды производственного участка изготовителя или железнодорожного подвижного состава. Температуру окружающей среды в течение каждого испытания необходимо регистрировать.

Периодические и приемо-сдаточные испытания, предназначенные для верификации характеристик преобразователя частного типа, следует проводить в соответствии с требованиями данного раздела и (если применимо) разделов 5—8 настоящего стандарта. В частности, испытания при заданной нагрузке приведены в разделе 5 или 7.

В случае преобразователя с несколькими выходами необходимо проводить электрические приемосдаточные и периодические испытания отдельно для каждого выхода.

Примечание — На комплексные испытания с тяговой системой или вспомогательной системой электропитания в целом настоящий стандарт не распространяется.

4.5.2.1 Испытания составных частей и узлов преобразователей

Составные части преобразователей и узлы, перечисленные ниже, перед установкой в преобразователь необходимо подвергать испытаниям в соответствии со следующими стандартами:

-    силовые полупроводниковые приборы: по ГОСТ20859.1;

-    электронные и слаботочные элементы управления: по нормативным документам на поставку;

-    полупроводниковые драйверы: по настоящему стандарту и нормативным документам на поставку;

-    тяговые трансформаторы и реакторы: по ГОСТР 54801;

15

-    силовые конденсаторы электронной аппаратуры: по нормативным документам на поставку, ГОСТ28309;

-    модули полупроводниковых приборов (при их наличии): по техническим условиям, представляемым изготовителем модуля полупроводникового прибора;

-    силовые резисторы: по нормативным документам на поставку

Примечание — См. ДД.6 (приложение ДД).

4.5.2.2 Перечень испытаний преобразователей

Перечень основных испытаний, выполняемых на собранном преобразователе, и их классификация приведены в таблице 3.

Таблица 3 — Перечень испытаний

Вид испытания Место проведения Периодические испытания Приемо сдаточные испытания Пункт Внешний осмотр ПУИ - + 4.5.3.1 Верификация размеров и допусков ПУИ + - 4.5.3.2 Взвешивание ПУИ + Ь) 4.5.3.3 Проверка маркировки ПУИ - + 4.5.3.4 Проверка характеристик системы охлаждения ПУИ/ТС + - 4.5.3.5 Проверка коэффициента полезного действия воздушных фильтров ПУИ/ТС +а) - 4.5.3.5.4 Испытание на герметичность ПУИ/ТС - + 4.5.3.5.5 Испытания механической и электрической защиты и измерительного оборудования ПУИ + + 4.5.3.6 Испытание при нагрузке малой мощности ПУИ - + 4.5.3.7 Проверка степени защиты ПУИ +а> - 4.5.3.8 Коммутационное испытание ПУИ/ТС + - 4.5.3.9 Проверка шумовых характеристик ПУИ + - 4.5.3.10 Испытание на нагрев ПУИ + - 4.5.3.11 Определение коэффициента полезного действия ПУИ + - 4.5.3.12 Испытание на устойчивость к уровню и энергии напряжений источников питания ПУИ/ТС + - 4.5.3.13 Испытание на устойчивость к провалам напряжения ПУИ/ТС +а) - 4.5.3.14 Измерение электрического сопротивления изоляции ПУИ - +а) 4.5.3.15 Испытание изоляции на прочность ПУИ - + 4.5.3.16 Измерение характеристик частичных разрядов ПУИ +а) - 4.5.3.17 Контроль требований безопасности ПУИ + - 4.5.3.18 Испытания на воздействие внешних механических факторов ПУИ + - 4.5.3.19 Испытание на электромагнитную совместимость ПУИ/ТС + — 4.5.3.20

ГОСТ P 54800—2011

Содержание

1    Область применения....................................... 1

2    Нормативные ссылки....................................... 1

3    Термины и определения...................................... 3

4    Общие требования........................................ 4

4.1    Общие положения....................................... 4

4.2    Условия эксплуатации..................................... 7

4.3    Характеристики........................................ 10

4.4    Технические требования.................................... 12

4.5    Испытания.......................................... 14

5    Тяговые непосредственные полупроводниковые преобразователи................. 23

5.1    Линейно-коммутируемые преобразователи для электродвигателей постоянного тока...... 23

5.2    Прерыватели для электродвигателей постоянного тока..................... 26

5.3    Многофазные преобразователи для электродвигателей переменного тока (инверторы).....    29

6    Тяговые двухзвенные полупроводниковые преобразователи.................... 30

6.1    Линейный преобразователь.................................. 30

6.2    Преобразователь электродвигателя.............................. 31

7    Вспомогательные преобразователи................................ 31

7.1    Характеристики........................................ 31

7.2    Защита от короткого замыкания................................ 32

7.3    Выбор номинального напряжения изоляции.......................... 32

7.4    Испытания........................................... 33

8    Полупроводниковый драйвер................................... 34

8.1    Эквивалентные выражения................................... 34

8.2    Печатные платы........................................ 35

8.3    Функция полупроводникового драйвера............................ 35

8.4    Специальные требования к полупроводниковым драйверам.................. 35

8.5    Условия эксплуатации..................................... 35

8.6    Требования к изоляции полупроводникового драйвера..................... 35

8.7    Требования к электромагнитной совместимости........................ 35

8.8    Испытания полупроводникового драйвера........................... 35

Приложение В (рекомендуемое) Требования и положения, подлежащие согласованию изготовителем и потребителем................................. 36

Приложение D (справочное) Минимальные пути утечки для нижних значений номинального напряжения изоляции 1/_Нм материалов, отличных от материалов для печатного монтажа .    39

Приложение Е (справочное) Определение степеней загрязнения.................. 40

Приложение F (обязательное) Испытание оборудования на прочность изоляции. Напряжение 17_исп испытаний на кратковременной частоте питания (переменного тока) на основе номинального импульсного напряжения 1/_Ни....................... 41

Приложение G (обязательное) Номинальные импульсные напряжения U_Hw для цепей, получающих

электропитание от контактной сети.......................... 42

Приложение ДА (справочное) Сведения о соответствии ссылочных национальных и межгосударственных стандартов международным и европейскому региональному стандартам, использованным в качестве ссылочных в примененном международном стандарте .    43

Приложение ДБ (обязательное) Маркировка основных выводов................... 45

Приложение ДВ (обязательное) Корректирующие коэффициенты по высоте............. 46

Приложение ДГ (обязательное) Помехоустойчивость. Порт оболочки. Порты сигналов, связи, измерения и контроля процессов............................ 47

Приложение ДД (справочное) Положения МЭК 61287-1:2005, которые применены в настоящем стандарте с модификацией их содержания....................... 49

Приложение ДЕ (обязательное) Дополнительные требования, учитывающие потребности экономики

Российской Федерации.............................. 56

Библиография............................................ 58

Окончание таблицы 3

Вид испытания Место проведения Периодические испытания Приемо сдаточные испытания Пункт Испытание на устойчивость к ступенчатому изменению напряжения электропитания ПУИ/ТС + - 4.5.3.21 Испытание на устойчивость к кратковременным прерываниям электропитания ПУИ/ТС + - 4.5.3.22 Проверка распределения тока ПУИ/ТС +а> - 4.5.3.23 a)    Выполнение испытания осуществляется по соглашению между изготовителем и потребителем. b)    Отдельные размеры и допуски допускается проверять при приемо-сдаточных испытаниях в соответствии с требованиями технических условий. ПУИ — испытание проводят на производственном участке изготовителя. ПУИ/ТС — испытание допустимо проводить на производственном участке изготовителя или на железнодорожном подвижном составе. Примечания 1    Испытания, перечисленные в настоящей таблице и выполняемые на железнодорожном подвижном составе, считают испытаниями преобразователя, но также могут составлять часть комплексного испытания. 2    Знак «+» означает, что испытание необходимо, знак «-» — испытание не требуется.

4.5.3 Описание испытаний

4.5.3.1    Внешний осмотр

Цель внешнего осмотра — проверить, что преобразователь не имеет физических дефектов и что обработка поверхностей выполнена правильно.

Внешний осмотр включает в себя проверку наличия всех внутренних и внешних электрических и механических элементов и их соединений.

Внешний осмотр также включает в себя проведение проверки правильности сборки электрических и механических соединителей и соответствия соединений элементов заданным маршрутам.

Если внешний осмотр недостаточен для верификации соответствия заданным требованиям безопасности преобразователя, то необходимо проводить соответствующие дополнительные испытания.

Критерий приемки: преобразователь не должен иметь физических дефектов, все электрические и механические элементы должны соответствовать заданным требованиям и быть правильно собраны, а требования к безопасности — удовлетворять требованиям, согласованным между изготовителем и потребителем.

4.5.3.2    Верификация размеров и допусков

Размеры и допуски на них должны быть проверены.

Критерий приемки: все размеры, выбранные для проверки, должны находиться в пределах установленных допусков.

4.5.3.3    Взвешивание

Если в технических условиях задана масса, то преобразователь должен быть взвешен.

Критерий приемки: масса должна соответствовать расчетному значению в пределах установленных допусков.

4.5.3.4    Проверка маркировки

Критерий приемки: маркировка должна соответствовать требованиям 4.1.2.

4.5.3.5    Проверка характеристик системы охлаждения

4.5.3.5.1 Общие положения

Данную проверку допускается проводить на готовом преобразователе или на частично законченном преобразователе, который является образцом — представителем готового преобразователя.

Возможны два случая: преобразователь с встроенной системой охлаждения и преобразователь с отдельной системой охлаждения.

17

Введение

В настоящем стандарте раздел «Нормативные ссылки» изложен в соответствии с ГОСТ Р 1.5-2004 и выделен курсивом. В тексте стандарта соответствующие ссылки выделены курсивом. Сведения о соответствии ссылочных международных и европейского регионального стандартов национальным стандартам Российской Федерации и межгосударственным стандартам, использованным в настоящем стандарте в качестве ссылочных, приведены в приложении ДА.

Стандарты, дополнительно включенные в настоящий стандарт, выделены в разделе «Нормативные ссылки» полужирным курсивом.

В настоящем стандарте изменено содержание раздела 3, 4.1.3.1, 4.1.4.1, 4.1.4.2, 4.1.4.3, 4.1.4.4, 4.2.5.1,4.2.10.1,4.3.3,4.4.1.1,4.5.2.1,4.5.3.10.1,4.5.3.12,8.2,8.8, которые выделены вертикальной линией, расположенной на полях этого текста слева (четная страница) или справа (нечетная страница). Оригинальный текст этих пунктов примененного международного стандарта и объяснение причин внесения отклонений приведены в дополнительном приложении ДД.

В отличие от применяемого международного стандарта в настоящий стандарт не включены:

-    ссылки на МЭК 60050-551:1998 «Международный электротехнический словарь. Глава 551. Силовая электроника», МЭК 61133:2006 «Железные дороги. Подвижной состав. Испытания подвижного состава после сборки перед вводом в эксплуатацию», МЭК 61377-1:2006 «Подвижной состав железных дорог. Часть 1. Комбинированные испытания двигателей переменного тока с инверторным питанием и их система управления», МЭК 61377-2:2006 «Подвижной состав железных дорог. Часть 2. Тяговые двигатели постоянного тока с прерывистым питанием», МЭК 61377-3:2006 «Подвижной состав железных дорог. Часть 3. Комбинированные испытания двигателей переменного тока с питанием от двухзвенного преобразователя и система их регулирования», которые нецелесообразно применять в национальном стандарте из-за отсутствия принятых гармонизированных национальных стандартов;

-    приложение А «Конфигурация принципиальной электрической схемы» в связи с отсутствием ссылки на него в примененном международном стандарте,

-    приложение Н, содержащее национальные стандарты других государств;

-    приложение С в связи с использованием значений воздушных зазоров, отличных от приведенных в примененном международном стандарте.

Настоящий стандарт дополнен отдельными фразами, которые в тексте национального стандарта выделены полужирным курсивом.

Дополнительные требования для учета потребностей национальной экономики Российской Федерации приведены в дополнительном приложении ДЕ.

IV

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ СИЛОВЫЕ ДЛЯ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ПОДВИЖНОГО СОСТАВА

Характеристики и методы испытаний

Power convertors for railway rolling stock.

Characteristics and test methods

Дата введения — 2013 — 01 — 01

1    Область применения

Настоящий стандарт распространяется на силовые полупроводниковые преобразователи железнодорожного подвижного состава, предназначенные для питания:

-    тяговых цепей;

-    вспомогательных цепей.

Настоящий стандарт распространяется на законченные узлы преобразователей вместе с их монтажными устройствами, включая:

-    модули полупроводниковых приборов;

-    встроенные системы охлаждения;

-    элементы промежуточных соединений для передачи постоянного тока, включая все необходимые фильтры, связанные с сетью передачи постоянного тока;

-    полупроводниковые драйверы и соответствующие датчики;

-    встроенные цепи защиты.

Настоящий стандарт не распространяется на преобразователи, которые обеспечивают питанием электронные полупроводниковые драйверы, и на другие источники питания, связанные с работой преобразователей, например для датчиков.

Настоящий стандарт устанавливает условия эксплуатации, основные характеристики и методы испытаний силовых полупроводниковых преобразователей железнодорожного подвижного состава.

Требования и положения, подлежащие согласованию изготовителем и потребителем, приведены в приложении В.

2    Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ Р 15.201-2000 Система разработки и постановки продукции на производство. Продукция производственно-технического назначения. Порядок разработки и постановки продукции на производство

ГОСТ Р ИСО 9000-2008 Системы менеджмента качества. Основные положения и словарь

ГОСТ Р ИСО 9001-2008 Системы менеджмента качества. Требования

ГОСТР 51317.4.2-2010 (МЭК61000-4-2:2008) Совместимость технических средств электромагнитная. Устойчивость к электростатическим разрядам. Требования и методы испытаний

ГОСТ Р 51317.4.3-2006 (МЭК 61000-4-3:2006) Совместимость технических средств электромагнитная. Устойчивость к радиочастотному электромагнитному полю. Требования и методы испытаний

Издание официальное

ГОСТ Р 51317.4.4-2007 (МЭК 61000-4-4:2004) Совместимость технических средств электромагнитная. Устойчивость к наносекундным импульсным помехам. Требования и методы испытаний

ГОСТР 51317.4.6-99 (МЭК 61000-4-4:96) Совместимость технических средств электромагнитная. Устойчивость к кондуктивным помехам, наведенным радиочастотными электромагнитными полями. Требования и методы испытаний

ГОСТ Р 51320-99 Совместимость технических средств электромагнитная. Радиопомехи индустриальные. Методы испытаний технических средств — источников индустриальных радиопомех

ГОСТ Р 51401-99 (ИСО 3744—94) Шум машин. Определение уровней звуковой мощности источников шума по звуковому давлению. Технический метод в существенно свободном поле над звукоотражающей плоскостью

ГОСТ Р МЭК 60384-14-2004 Конденсаторы постоянной емкости для электронной аппаратуры. Часть 14. Гоупповые технические условия на конденсаторы постоянной емкости для подавления электромагнитных помех и соединения с питающими магистралями

ГОСТ Р 54801-2011 (МЭК 60310:2004) Трансформаторы тяговые и реакторы железнодорожного подвижного состава. Основные параметры и методы испытаний

ГОСТ Р 54434-2011 (ЕН 61373:1999) Оборудование железнодорожного подвижного состава. Испытания на удар и вибрацию

ГОСТ Р 54799-2011 (МЭК 61991:2000) Железнодорожный подвижной состав. Требования к защите от поражения электрическим током

ГОСТ 2.601-2006 Единая система конструкторской документации. Эксплуатационные документы

ГОСТ 2.602-95 Единая система конструкторской документации. Ремонтные документы ГОСТ 2.610-2006 Единая система конструкторской документации. Правила выполнения эксплуатационных документов

ГОСТ 12.1.004-91 Система стандартов безопасности труда. Пожарная безопасность. Общие требования

ГОСТ 12.2.007.0-75 Система стандартов безопасности труда. Изделия электротехнические. Общие требования безопасности

ГОСТ 12.2.007.11-75 Система стандартов безопасности труда. Преобразователи электроэнергии полупроводниковые. Требования безопасности

ГОСТ 20.39.312-85 Комплексная система общих технических требований. Изделия электротехнические. Требования по надежности

ГОСТ Р 27.403-2009 Надежность в технике. Планы испытаний для контроля вероятности безотказной работы

ГОСТ 2582-81 (МЭК 529—89) Машины электрические вращающиеся тяговые. Общие технические условия

ГОСТ 6962-75 Транспорт электрифицированный с питанием от контактной сети. Ряд напряжений

ГОСТ 9219—88Аппараты электрические тяговые. Общие технические требования ГОСТ 14254-96 (МЭК 529—89) Степени защиты, обеспечиваемые оболочками (код IP)

ГОСТ 16962.1-89 (МЭК 68-2-1—74) Изделия электротехнические. Методы испытаний на устойчивость к климатическим внешним воздействующим факторам

ГОСТ 17516.1-90 Изделия электротехнические. Общие требования в части стойкости к механическим внешним воздействующим факторам

ГОСТ 18321-73 Статистический контроль качества. Методы случайного отбора выборок штучной продукции

ГОСТ20859.1—89 Приборы полупроводниковые силовые. Общие технические требования ГОСТ21023—75 Трансформаторы силовые. Методы измерений характеристик частичных разрядов при испытаниях напряжением промышленной частоты

ГОСТ26567—85 Преобразователи электроэнергии полупроводниковые. Методы испытаний ГОСТ 27473-87 (МЭК 112—79) Материалы электроизоляционные твердые. Метод определения сравнительного и контрольного индексов трекингостойкости во влажной среде

ГОСТ 27474-87 (МЭК 587—84) Материалы электроизоляционные. Методы испытания на сопротивление образованию токопроводящих мостиков и эрозии в жестких условиях окружающей среды

ГОСТ Р 54800-2011

ГОСТ 28309-89 (МЭК 384-1—82, МЭК 384-4—85) Конденсаторы постоянной мощности оксидноэлектролитические алюминиевые. Методы испытаний на взрывоустойчивость

ГОСТ 29205—91 Совместимость технических средств электромагнитная. Радиопомехи индустриальные от электротранспорта. Нормы и методы испытаний.

ГОСТ 30429—96 Совместимость технических средств электромагнитная. Радиопомехи индустриальные от оборудования и аппаратуры, устанавливаемых совместно со служебными радиоприемными устройствами гражданского назначения. Нормы и методы испытаний

Примечание — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодно издаваемому информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим ежемесячно издаваемым информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1    силовой полупроводниковый преобразователь: Устройство, основанное на применении силовых полупроводниковых приборов, предназначенное для преобразования электрической энергии различного напряжения, тока, фазности и частоты в электрическую энергию другого напряжения, тока, фазно-сти и частоты.

Примечания

1    Преобразователь определяется электрическими характеристиками на входе и на выходе. Преобразователь может содержать дискретный прерыватель, инвертор и т. д. или их сочетание, в том числе без объединения в одном корпусе.

2    Преобразователь является частью оборудования тяговой установки (или вспомогательного оборудования). Преобразователь может включать в себя, например, автоматический выключатель сети, фильтр, трансформатор, систему охлаждения и т. д.

3.2    тяговый преобразователь: Полупроводниковый преобразователь, обеспечивающий электроэнергией тяговые электродвигатели.

3.3    вспомогательный преобразователь: Полупроводниковый преобразователь, обеспечивающий электроэнергией выполнение вспомогательных работ, таких как освещение, зарядка аккумуляторных батарей, кондиционирование воздуха, охлаждение (основная работа), цепи управления и т. д.

3.4    непосредственный полупроводниковый преобразователь переменного/постоянноготока: Полупроводниковый преобразователь, который преобразует поступающую электроэнергию в выходную без промежуточного звена постоянного/переменного тока.

3.5    двухзвенный полупроводниковый преобразователь переменного/постоянного тока: Полупроводниковый преобразователь, который преобразует поступающую электроэнергию в выходную с помощью промежуточного звена постоянного/переменного тока.

3.6    прерыватель постоянного тока: Полупроводниковый преобразователь с принудительной коммутацией, разделяющий две цепи постоянного тока.

3.7    прерыватель переменного тока: Полупроводниковый преобразователь с естественной или принудительной коммутацией, разделяющий две цепи переменного тока одной и той же частоты.

3.8    система преобразователей: Система, состоящая из нескольких преобразователей, соединенных вместе для выполнения работы, каждый из которых имеет различные входные и/или выходные характеристики, а также различные функциональные соединения, определенные техническими условиями на систему в дополнение к техническим условиям на преобразователи конкретных видов и серий, входящих в систему.

3.9    полупроводниковый прибор: Прибор, действие которого основано на использовании свойств полупроводника.

3.10    вход и выход: Входом является сторона, которая принимает электроэнергию, выходом является сторона, которая поставляет активную электроэнергию.

Примечание — Если отдельные электрические цепи (например, входа, выхода, управления) заданы как изолированные, то такие цепи являются электрически разделенными.

3

3.11    порт: Особый интерфейс определенной аппаратуры с внешней электромагнитной средой.

3.12    порт корпуса: Физическая граница аппаратуры, через которую могут излучаться создаваемые аппаратурой или проникать внешние электромагнитные поля.

3.13    рабочий цикл железнодорожного подвижного состава/диаграмма нагрузки: Скорость и масса поезда и путь за время.

Примечания

1    Диаграмма нагрузки преобразователя рассчитывается при проектировании из рабочего цикла железнодорожного подвижного состава.

2    Диаграмма нагрузки (ток/мощность в зависимости от времени) представляет собой повторяющийся цикл тока нагрузки/мощности в заданных условиях, например, запуска и торможения; напряжение также учитывается.

3.14    максимальный мгновенный входной ток: Максимальный установленный входной ток, который преобразователь может коммутировать при установленном напряжении.

3.15    максимальный мгновенный выходной ток: Максимальный установленный выходной ток, который преобразователь может коммутировать при установленном напряжении.

3.16    гармонические составляющие: Составляющие большего порядка, чем первого ряда Фурье, периодически изменяющегося параметра.

3.17

интергармоническая составляющая: Составляющая на частоте интергармоники.

Значение интергармонической составляющей обычно выражается среднеквадратическим значением. Для краткости вместо термина «интергармоническая составляющая» допускается применение термина «интергармоника».

[ГОСТР 51317.4.30-2008 (МЭК61000-4-30:2008), статья 3.13]

Примечание — Данный термин использован в настоящем стандарте, но не установлен в МЭК 61287-1:2005.

3.18    пульсация: Процесс периодического или случайного изменения постоянного напряжения (тока) относительно его среднего уровня в установившемся режиме работы источника, преобразователя электрической энергии или системы электроснабжения.

3.19    коэффициент пульсации: Отношение разности наибольшего и наименьшего значений пульсирующего тока к их сумме.

Коэффициент пульсации (%) = ((/_max - /_т|п)/(/_тах + /_min)) - WO, где /_тах и /_min — максимальное и минимальное значения.

3.20    номинальный параметр: Значение параметра, устанавливаемое для заданных условий эксплуатации составной части, устройства или оборудования.

3.21    номинальное значение: Числовое значение параметра, установленное обычно изготовителем для согласованных условий эксплуатации.

3.22    значение рабочей точки: Значение параметра, устанавливаемое, как правило, потребителем для заданных условий эксплуатации составной части, устройства или оборудования.

Примечание — См. ГОСТ 9219.

3.23    специальное значение: Значение параметра, устанавливаемое, как правило, потребителем для ожидаемых условий отказа в электрическом питании или нагрузке преобразователя.

Примечание — См. ДД.1 (приложение ДД).

4 Общие требования

4.1    Общие положения

4.1.1    Проектирование

Проектирование следует осуществлять в соответствии с ГОСТР ИСО 9001 и ГОСТР 15.201.

Процесс проектирования должен быть прозрачным и понятным.

Если потребитель требует подробного описания этого процесса для оценки заявки на конкурс, то он должен определить это в документах конкурса.

4

ГОСТ P 54800—2011

4.1.2 Маркировка

4.1.2.1    Заводская табличка

Преобразователь должен быть снабжен заводской табличкой, которая должна быть читаемой на протяжении срока службы преобразователя и содержать следующую информацию:

-    товарный знак изготовителя;

-    знак обращения на рынке;

-    обозначение по основному конструкторскому документу, обозначение типа преобразователя;

-    серийный номер;

-    год изготовления;

-    масса.

4.1.2.2    Основные выводы

Маркировка основных выводов должна соответствовать установленной в приложении ДБ.

4.1.3    Техническая документация

4.1.3.1    Документация, поставляемая изготовителем

Документация по применению и техническому обслуживанию преобразователя должна поставляться изготовителем и включать в себя следующие документы, оформленные в соответствии с требованиями ГОСТ2.601, ГОСТ 2.602 и ГОСТ2.610:

-    ведомость эксплуатационных документов;

-    руководство по эксплуатации;

-    формуляр;

-    инструкция по монтажу, пуску, регулированию и обкатке;

-    учебно-технические плакаты;

-    ведомости документов для ремонта.

При необходимости или по согласованию с потребителем допускается включать в состав поставляемой документации другие эксплуатационные и ремонтные документы (специальные эксплуатационные инструкции, ведомость комплекта запасных частей, инструмента и принадлежностей, руководство по ремонту и т. д.).

Примечание — См. ДД.2 (приложение ДД).

4.1.3.2    Документация, поставляемая потребителем

Потребитель должен, при необходимости, поставлять техническое задание, которое в основном предназначено для приведения деталей соглашений, перечисленных в приложении В. Оно необходимо для введения пунктов требований в техническое задание, которые отличаются от требований настоящего стандарта. Техническое задание может также содержать:

-    общее техническое описание применения;

-    специальные условия эксплуатации;

-    характеристики системы электропитания;

-    диаграмму нагрузки и рабочие циклы;

-    требования к электромагнитной совместимости;

-    требования к охлаждению;

-    условия окружающей среды;

-    меры безопасности, включая требования к поведению при пожаре;

-    особенности электрической и механической конструкции;

-    детальные описания имеющихся средств технического обслуживания и ремонта.

Примечание — Требования должны быть четкими и однозначными. Формулировки, которые количественно не измеряются, подобные формулировке: «Оборудование не должно создавать помехи средствам сигнализации и телефонной связи», применять недопустимо.

4.1.4    Безотказность, сохраняемость, ремонтопригодность и безопасность

4.1.4.1 Безотказность

Показатели безотказности должны соответствовать ГОСТ20.39.312. Номенклатура и значение показателей безотказности должны быть установлены в технических условиях на преобразователи конкретных серий и типов. Показатели безотказности проверяют в соответствии с ГОСТ27.403. Метод проверки показателей надежности должен быть согласован изготовителем и потребителем.

Примечание — См. ДД.З (приложение ДД).

5

4.1.4.2    Сохраняемость

Показатели сохраняемости должны соответствовать ГОСТ 20.39.312. Номенклатура и значение показателей сохраняемости должны быть установлены в технических условиях на преобразователи конкретных серий и типов. Показатели сохраняемости проверяют в соответствии с ГОСТ27.403. Метод проверки показателей надежности должен быть согласован изготовителем и потребителем.

Примечание — См. ДД.З (приложение ДД).

4.1.4.3    Ремонтопригодность

Конструкция восстанавливаемых преобразователей должна быть ремонтопригодной и обеспечивать:

-доступность осмотра и подтяжки мест крепления контактных соединений и составных частей (элементов) или исключение самоотвинчивания;

-    возможность снятия составных частей и элементов, вышедших из строя и подлежащих замене, без демонтажа других составных частей или с частичным демонтажом с помощью стандартного слесарного инструмента или инструмента, входящего в состав комплекта запасных частей, инструмента и принадлежностей;

-доступность элементов, подлежащих регулированию и настройке;

-доступность контрольно-измерительных приборов для их замены и поверки;

-    возможность съема функциональных блоков преобразователей для ремонта и контроля их параметров;

-    возможность применения грузоподъемных механизмов.

Требования к ремонтопригодности проверяют внешним осмотром. При этом проверяют доступность осмотра и подтяжки мест крепления контактных соединений и составных частей, доступность элементов регулирования и настройки, возможность снятия элементов, подлежащих замене при эксплуатации.

Требования к ремонтопригодности определяются потребителем. Изготовитель преобразователя должен определить, какие методы технического обслуживания необходимы или запрещаются. Метод технического обслуживания должен быть согласован потребителем и изготовителем.

Примечание — См. ДД.З (приложение ДД).

4.1.4.4    Безопасность

4.1.4.4.1    Преобразователи должны соответствовать ГОСТ 12.2.007.0 и ГОСТ 12.2.007.11, а также правилам [1], [2] и [3].

4.1.4.4.2    Температура нагрева поверхности внешней оболочки преобразователей в самой нагретой точке не должна превышать 70 °С.

При установке преобразователей в рабочей зоне температура нагрева поверхности внешней оболочки преобразователя не должна превышать 45 °С.

По согласованию с потребителем допускается в технических условиях на преобразователи конкретных серий и типов устанавливать другую температуру нагрева поверхности внешней оболочки преобразователей.

4.1.4.4.3    Пожарная безопасность преобразователей — по ГОСТ 12.1.004.

Пожарную безопасность преобразователей необходимо обеспечивать:

-    использованием негорючих и трудногорючих материалов;

-    выбором соответствующих расстояний между токоведущими частями;

-    средствами защиты:

-    от недопустимых перегрузок;

-    от токов внутреннего и внешнего короткого замыкания;

-    от перенапряжений;

-    от исчезновения или недопустимого снижения питающего напряжения и напряжения вспомогательных цепей преобразователя;

-    от повреждения системы принудительного охлаждения при ее наличии.

Перечень защит может быть дополнен или сокращен по согласованию с потребителем.

Преобразователи должны быть динамически и термически устойчивыми при всех аварийных режимах в течение времени срабатывания защитных устройств.

Примечание — См. ДД.З (приложение ДД).

Требования к безопасности должен определять потребитель.

6