13客专融雪设备-080513.doc

客运专线铁路信号产品暂行技术条件电加热道岔融雪系统（本稿完成日期：2008年5月13日）II目 次 前 言II1 范围12 规范性引用文件13 系统构成及要求14 技术要求25 试验方法66 检验规则77 标志、包装、运输、贮存8附录A10集中供电方式融雪设备框图10附录B11分散供电方式融雪设备框图11 前 言本暂行技术条件是根据铁路信号装备技术发展和运营需要，针对客运专线的要求进行适应性设计，进一步提高了系统和产品的可靠性，适用于200 km/h及以上客运专线。本暂行技术条件不仅规定了系统设备的构成，技术要求，试验方法，检验规则，标志、包装、运输和贮存等，还对影响产品质量重要因素的关键件要求、产品的一致性和可追溯性要求及可靠性指标等提出了严格的规定。本暂行技术条件主要起草单位：北京中铁通电务技术开发中心、西安铁路信号工厂、天津铁路信号工厂、吉林省金仑科技有限公司。 本暂行技术条件主要起草人：张玉林、贯会利、李笑冰、戚万恒、王锦忠、玉坚、胡玉明。 本暂行技术条件由铁道部科学技术司负责解释。111 范围本暂行技术条件规定了运行速度200 km/h及以上铁路客运专线电加热道岔融雪系统设备(以下简称融雪设备)的系统构成，技术要求，质量要求，试验方法，检验规则，标志、包装、运输和贮存等。本暂行技术条件适用于融雪设备的设计、制造、检验、试验和验收。2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本暂行技术条件的引用而成为本暂行技术条件的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本暂行技术条件，然而，鼓励根据本暂行技术条件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暂行技术条件。GB/T 191 包装储运图示标志GB/T 2423.1-2001 电工电子产品环境试验 第二部分：试验方法 试验A：低温GB 4208-93 外壳防护等级（IP代码）GB/T 6388 运输包装收发货标志GB/T 10228-1997 干式电力变压器技术参数和要求GB/T 14048.1-2000 低压开关设备和控制设备 总则GB/T 14048.2-2001 低压开关设备和控制设备 低压断路器GB/T 14048.3-2002 低压开关设备和控制设备 开关、隔离器、隔离开关及熔断器组合电器GB/T 14048.4-2003 低压开关设备和控制设备 低压机电式接触器和电动机起动器GB/T 17626.5-1999 电磁兼容 试验和测量技术 浪涌（冲击）抗扰度试验 GB/T 17626.8-1998 电磁兼容 试验和测量技术 工频磁场抗扰度试验 GB/T 2829 周期检验计数抽样程序及表（适用于对过程稳定性的检验）TB/T 1433-1999 铁路信号产品环境条件 地面固定使用TB/T 1447 信号产品的绝缘电阻 TB/T 1448 通信信号产品的绝缘耐压TB/T 2311-2002 铁路电子设备用防雷保安器TB/T 2846-1997 铁路地面信号产品振动试验方法TB/T 1869-1990 铁路信号用变压器通用技术条件3 系统构成及要求 3.1 系统组成3.1.1 电加热道岔融雪系统设备是道岔转辙设备的基本组成部分之一。由控制中心、车站控制终端、控制柜、环境检测装置、电加热元件、隔离变压器、接线盒、连接线缆和信息通道等组成。当发生降雪或温度变化时，系统可自动或人工启动电加热融雪电路。3.1.2 融雪设备构成框图见附录A和附录B。3.2 基本要求 3.2.1 融雪设备属二级负荷，应设置融雪专用动力变压器独立供电。3.2.2 融雪设备应适用于集中供电和分散供电。3.2.3 融雪设备应具有自检、诊断、报警、远程监控和管理等功能，可根据需要进行选择。3.2.4 融雪设备应具有过压、过流保护，漏电保护及电磁脉冲防护措施。3.2.5 为防止对轨道电路的干扰，加热融雪电路应采用变压器进行隔离，并且道岔两侧的加热电路不应共用变压器次级同一个线圈，应不影响轨道电路的正常工作。3.2.6 系统平均无故障时间（MTBF）5104 小时；设备使用寿命不少于15年。 3.2.7 系统应有可靠的阻燃防火和安全保护设计。3.2.8 系统的软件和硬件应采用模块化结构。3.2.9 所有机械部分和机箱设计应便于测试和更换器材，机械结构应保证散热性能良好，机柜应适于搬运和安装。3.2.10 接插件应接触可靠，并应具有防插错措施。接插件插拔次数应保证在400次以上。3.2.11 室外设备的安装应考虑工务作业。4 技术要求4.1 环境适应性4.1.1 周围空气温度室外：40 70 ；室内：15 45 。4.1.2 周围空气相对湿度室内：不大于90 %（25 ）；室外：不大于95 %（25 ）。4.1.3 大气压力不低于 51.22 kPa（相当于海拔高度5 400 m以下）。4.1.4 振动安装在钢轨、滑床板上的电加热元件应满足TB/T 1433-1999中机械条件MX4的等级要求。安装在岔枕上和轨道旁的接线盒、隔离变压器、控制柜等设备应满足TB/T 1433-1999中机械条件MX3的等级要求。 4.1.5 周围介质中无导电性尘埃 , 无腐蚀金属、破坏绝缘和引起爆炸危险的有害气体。4.1.6 电磁兼容环境 控制柜内的监控系统，应符合GB/T 17626.5、GB/T 17626.8的要求，其抗扰度限值如表1所示。表1 抗扰度限值 检 测 项 目标准要求试 验 水 平性 能 判 据备 注工频磁场抗扰度50Hz100A/m（rms）B接触和空气放电浪涌（冲击）抗扰度2kV (共模)1kV (差模)B1.25/50(8/20)s1.1 供电电源采用三相TN-S（五线）供电系统时，电源电压为AC 380 V，电压波动范围为20 %15 % ；采用接触网单相供电时，电源电压为AC 440 V（220 V2），电压波动范围为24 %10 %。1.1.1 融雪专用动力变压器容量应根据需要融雪的道岔型号、数量设计确定。1.2 控制方式及要求 1.2.1 融雪设备应具有手动和自动控制方式。1.2.2 融雪设备处于自动控制方式时，控制中心应能进行远程控制。1.2.3 融雪设备手动控制优先，处于手动控制方式时，自动控制无效。1.2.4 融雪设备在实现各种工作方式时应根据使用操作级别设有身份认证等安全手段。1.2.5 在车站控制柜、车站控制终端和控制中心应能完成有关参数设定，加热电路特性测试，启动和关闭系统，有选择的启动或关闭某一加热电路。1.2.6 车站融雪设备处于任一工作方式时，在控制柜、车站控制终端和控制中心均应能实时监视到以下信息：a）输入电源电压、电流、频率值； b）输入电源断电、缺相报警；c）加热电路的工作状态，加热电路的工作电压、电流； d）传感器的工作状态及测量数据显示；e）电路故障报警；f）加热电路对地绝缘；g）控制柜柜门状态及开门报警；h）接触器、断路器、漏电保护器的工作状态。 1.2.7 车站控制终端和控制中心对各种信息记录保存时间不少于120 d，并应具有以下管理功能：a）输入电源电压、电流、频率数据记录及输入电源断电、缺相及断相报警信息记录； b）环境温度、钢轨温度、降雪信息记录；c）加热电路工作状态数据记录；d）接触器、断路器、漏电保护器的工作状态记录；e）传感器故障记录；f）手动、自动及远程操作记录；g）加热电路工作时间（加热时间）、次数及耗电量统计；h）控制柜柜门开门报警记录。1.2.8 融雪设备加热电路的启动应采用逐路接通方式。 1.2.9 融雪设备断电在10 min以内时应保持原来的工作状态，加热电路的启动仍为逐路接通方式。1.2.10 控制中心设备故障不应影响车站融雪系统正常工作；车站融雪设备故障不应影响控制中心正常工作，单路故障不应影响其他电路正常工作。1.2.11 传感器故障后，车站或控制中心应能启动或关闭任一输出加热电路。1.2.12 融雪设备断电后各种信息不应丢失。1.2.13 控制命令（信息）与执行结果应校核，不一致时应报警。1.2.14 车站融雪设备在进行控制方式转换时，原加热电路工作状态不应发生变化。1.2.15 系统网络中各站控制终端时钟应以控制中心的时钟为准并自动校核。1.2.16 系统信息变化的响应时间应不大于6 s。1.3 信息通道车站融雪设备至控制中心的信息通道可采用铁路运输综合数字通道、独立的数字通道或与其他信号专用通道合用。1.4 控制中心1.4.1 设备主要包括：a）服务器； b）网络设备、电源设备、电磁干扰防护设备；c）工作站。1.4.2 控制中心设备用电为一级负荷。1.5 控制柜1.5.1 输入电源a）三相控制柜输入为一路三相AC 380 V；b）单相控制柜输入为一路单相AC 440 V（220 V2）；c）一个控制柜输入额定电流：三相控制柜不小于AC 240 A；单相控制柜不小于AC 240 A。1.5.2 控制柜容量及加热电路应满足以下要求：a）输出电路：1）输出电路数：三相控制柜不少于8路；单相控制柜不少于12路； 2）每路输出方式：三相四线AC 380 V/220 V或单相AC 440 V （220 V2）。b）每路输出额定容量：1)三相：额定电压 AC 380 V或AC 220 V ；额定电流 AC 30 A。2)单相：额定电压 AC 440 V（220 V2） ；额定电流 AC 20 A。1.5.3 三相电源使用应尽量均衡。1.5.4 交流接触器、断路器及漏电保护器电气特性：a）交流接触器额定工作电压AC 220 V，触头额定通过电流不小于40 A，动作时间不大于100 ms；b）断路器、漏电保护器宜采用C型保护特性。1.5.5 控制柜的计算机、接口设备、环境检测装置等工作电源容量不大于1kVA。1.5.6 控制柜安装于机械室内时，机柜的要求应符合客运专线铁路信号产品暂行技术条件“铁路室内通用机柜”的有关规定；控制柜安装于室外道岔旁时其外形及尺寸为长1250 mm宽500 mm高1360 mm。1.5.7 当一个控制柜容量不能满足现场使用时，可增设辅助控制柜。1.5.8 控制柜采集处理信息及要求：a）环境检测装置输入数字（模拟）信号；b）电压、电流、频率等模拟量测量误差不大于1.5 % ；c）各种模拟量、开关量检测周期小于500 ms。1.5.9 控制柜计算机应配有以下接口：a）与控制中心和辅助控制柜的数据通信接口； b）与信号微机监测系统的接口。1.5.10 电磁干扰浪涌防护应满足以下要求： a）控制柜电源引入应设有电磁干扰浪涌防护装置；b）控制柜和各信息通道的连接处应装设防护元件；c）电磁干扰浪涌防护元件故障应有显示，防护元件故障不得影响设备正常工作；d）防护地线接地电阻应不大于4或接入综合接地地线。1.6 环境检测装置1.6.1 钢轨(滑床板)温度传感器和雪传感器应满足以下要求：a）温度测量范围： 50 80 ；b）系统温度测量精度： 10 10 范围内不大于0.5 ；其他温度范围不大于1.0 ；c）信息输出：发送电平分档可调；d）信号传输速率：不低于2 400 bit/s；e）信息传输距离：不小于1 200 m。1.6.2 传感器外壳应有良好的防护外界撞击能力。1.6.3 电路板、接线头处应进行密封处理，不渗水，防护等级不低于IP66。1.7 电加热元件1.7.1 电加热元件和钢轨、滑床板等接触面应为面接触。为适应不同安装位置要求，电加热元件应有直型、L型等规格。1.7.2 电加热元件外层导热材料为镍铬合金钢，电加热元件中心电热材料为镍铬合金或铜镍合金，电热材料和外层导热材料间为高压氧化镁绝缘层。1.7.3 电加热元件特性指标：a）额定工作电压：AC 55 V、AC 110 V、AC 220 V；b）额定加热功率：200 W/m600 W/m ；c）电热转换效率不小于96 % ；d）电加热元件中心电热材料与金属外壳间施加2 400 V/50 Hz正弦交流电压1 min，应无击穿现象；e）在正常的试验环境下用500 V兆欧表测试，电加热元件中心电热材料与金属外壳间绝缘电阻应不小于25 M。1.7.4 电加热元件引线端应满足下列要求：a）电加热元件的引线头和电加热元件间应进行隔热处理，引线端应密封，在长期振动下不渗水，防护等级不低于IP66；b）电加热元件应耐冲击、耐腐蚀。1.7.5 电加热元件连接线及连接线套管应满足下列要求：a）连接线应采用防腐密封绝缘护套导电线缆，导电性能指标应不低于截面积为4 mm2的铜导线；b）连接线套管应采用绝缘材料并具有一定强度；c）连接线套管和电加热元件、接线盒的连接处应密封良好，不渗水，防护等级不低于IP06。 1.7.6 电加热元件寿命应不少于10年。1.8 隔离变压器 1.8.1 隔离变压器容量：2.5 kVA15 kVA 。 1.8.2 隔离变压器（三相或单相）电压： a）一次侧线圈电压：AC 380 V/220 V，AC 440 V；b）二次侧线圈电压：AC 220 V 。 1.8.3 效率：不低于90 % 。1.8.4 瞬态特性：在额定电压和额定负载下，接通加热电路瞬间的冲击电流应不大于额定电流的10倍。1.8.5 平均无故障时间应不小于1.5105 h 。1.9 接线盒1.9.1 接线盒应采用金属结构，盒体应密封。1.9.2 接线盒内采用铜材料端子连接方式。1.9.3 接线盒和连接线套管处应密封良好，防护等级不低于IP66。1.10 供电电缆和信息传输电缆1.10.1 环境检测装置和控制柜间信息传输应采用专用数据线对（扭绞或星绞通信线对）。1.10.2 控制柜至电缆盒、隔离变压器间的供电电缆应采用电力电缆。 1.10.3 电缆敷设应符合相关规范要求。1.11 室外设备安装及配置1.11.1 不同类型道岔电加热元件功率配置可参考表2确定。表2 不同类型道岔电加热元件功率配置序 号道 岔 类 型说 明加热功率（KW）150kg/m钢轨9号1个牵引点6.0260kg/m钢轨9号1个牵引点6.0250kg/m钢轨12号2个牵引点10.6360kg/m钢轨12号2个牵引点10.6460kg/m钢轨12号带可动心轨尖轨2个牵引点、心轨1个牵引点16.0560kg/m钢轨18号带可动心轨尖轨3个牵引点、心轨2个牵引点19.5660kg/m钢轨30号带可动心轨尖轨5个牵引点、心轨3个牵引点25.5760kg/m钢轨38号带可动心轨尖轨6个牵引点、心轨3个牵引点36.0850kg/m、60kg/m钢轨9号复式交分包括尖轨和心轨28.5950kg/m、60kg/m钢轨12号复式交分包括尖轨和心轨29.51.1.1 电加热元件安装位置：a）尖轨（心轨）、基本轨（翼轨）的轨腰或底部；b）滑床板；c）牵引点；d）其它可利用位置。1.1.2 两根电加热元件间应有不小于20 mm的间隙。1.2 关键件要求关键件主要包括：微电子器材、交流接触器、断路器、隔离开关、隔离变压器、电磁干扰浪涌防护单元等。1.1.1 微电子器材应采用工业级及以上等级。交流接触器、断路器、隔离开关应符合GB/T 14048.1-2000、GB/T 14048.2-2001、 GB/T 14048.3-2002及GB/T 14048.4-2003的规定，并应满足以下要求：a) 交流接触器检验内容包括：合格证，吸起、落下值，额定电流时的主触点接触电阻； b) 断路器检验内容包括：合格证， 过流、短路保护； c) 隔离开关检验内容包括：合格证，开关接通额定电流后的接触电阻。1.1.2 隔离变压器应符合GB/T 10228-1997、TB/T 1869-1990的规定；隔离变压器检验内容包括：合格证，输出电压，变压器效率，绝缘电阻，绝缘耐压。1.1.3 电磁干扰浪涌防护单元应符合TB/T 2311-2002的规定；电磁干扰浪涌防护单元检验内容包括：合格证，标称导通电压和漏泄电流，劣化指示颜色，有劣化报警端子的应测试其接点通断。 1.2 产品的一致性和可追溯性 4.14.1 批量生产的认证产品与型式检验合格的样品特性应保持一致。4.14.2 产品生产时进行统一编号，该编号具有唯一性，并应有相应的存档记录。2 试验方法2.1 监测控制性能和功能验证2.1.1 试验条件和方法：a）受试系统处于正常工作状态；b）根据制造厂商提供的操作规程，观察受试系统在正常工作状态时的实时测试数据、工作状态、变化曲线及各种记录表；c）手动操作受试系统进行故障模拟试验，检查融雪设备故障信息处理、报警、历史数据保存；d）采用仪表计量检定相关规程验证数据监测精度。1.1.1 试验结果判定：试验结果应符合本暂行技术条件4.3的规定；数据监测精度不低于本暂行技术条件4.6.8、4.7.1的规定。1.2 远程通信功能的验证1.2.1 试验用设备要求：计算机系统（包括支持软件）、调制解调器或其他网络接口、打印机。1.2.2 试验部位：受试设备的计算机接口或通信接口。1.2.3 试验条件和方法：a）受试设备处于正常工作状态；b）检查受试设备通信接口，按有关规定将计算机的控制接口与受试设备连接起来，观察通信是否畅通；c）在计算机软件的支持下，对受试设备进行远程通信功能的验证，试验方法按本暂行技术条件5.1.1的b)、c）进行；d）校对远程通信监测控制数据与受试设备监测控制数据的一致性。1.1.1 试验结果的判定：试验结果应符合本暂行技术条件4.3.6、4.3.7的规定。1.2 雷电冲击试验1.2.1 试验用仪器仪表：4/300 s雷电冲击试验设备。1.2.2 试验部位：受试融雪设备的控制柜电源输入端子和向加热电路供电的输出端子。1.2.3 试验条件和方法：a）受试融雪设备处于正常工作状态；b）按GB/T 17626.51999中规定的试验方法进行；c）线-地间用4 kV；线-线间用2 kV，4/300 s波形试验，正、负极性冲击各5次，间隔时间1 min。1.1.1 试验结果判定：雷电冲击试验过程中，受试设备处于正常工作状态。1.2 电磁兼容试验工频磁场抗扰度试验按GB/T 17626.8的要求进行，试验过程中受试设备处于正常工作状态。1.3 振动试验1.3.1 电加热元件和钢轨温度传感器按TB/T 2846-1997中规定的第四种方式，无共振场合加速度全振幅1370 m/s2（140 g）。试验结果其特性应符合本暂行技术条件4.7.1和4.8.3的要求。1.3.2 控制柜、隔离变压器、环境检测装置、接线盒按TB/T2846-1997中规定的第二种方式，无共振场合加速度全振幅13.7 m/s2（1.4 g）。试验过程中受试设备处于正常工作状态。1.4 低温试验1.4.1 控制柜处于正常工作状态，按照GB/T 2423.1-2001中试验Ad的规定进行，严酷等级为403，持续时间16 h。 1.4.2 试验过程中和试验结束，控制柜正常工作，各部分技术指标符合本暂行技术条件规定。2 检验规则2.1 检验分类 检验分为型式试验、出厂试验和验收试验。2.2 型式试验 2.2.1 凡属下列情况之一者，应进行型式试验：a）新产品试制时。b) 老产品转厂生产时。c）设计、结构、材料、工艺、重要元器件等有变化影响产品性能时。2.2.2 型式试验项目按表3的规定进行。2.2.3 型式试验应按GB/T 2829 的有关规定进行，并应符合以下规定：a）判别水平 DL = ；b)不合格质量水平RQL = 80 ；c）一次抽样方案；d）样本大小n = 1 ；判定数组：合格判定数 Ac = 0 ；不合格判定数 Re = 1 。2.2.4 用作型式试验的产品必须是结构、制造、材料等符合设计要求的正式试制样品。若不合格样品数大于或等于不合格判定数，则型式试验不合格，制造厂应采取措施，解决存在问题，直到型式试验合格为止。2.2.5 经过型式试验的设备，不得作为合格品出厂。2.3 出厂试验 2.3.1 融雪设备应经制造厂检验部门检验合格，并附有产品合格证方能出厂。2.3.2 控制柜必须经过在常温条件下，24h满负荷工作后，再进行出厂试验。2.3.3 融雪设备出厂前必须逐台进行检验和试验，不合格的产品必须返修，直到完全合格；出厂检验项目按表3的规定进行。2.4 验收试验 2.4.1 验收试验的试验项目可从型式试验项目中选取，允许合理地精简试验项目。2.4.2 验收试验项目按表3的规定进行。2.4.3 用作验收试验的产品必须从到达用户的成批产品中任意抽取，所有规定的试验项目都能通过，才能认为该产品的验收试验合格。若试验中出现不合格项，允许对该项目按原抽样数量加倍进行复试，复试中加倍数量全部合格仍可认为验收试验合格，如仍不合格，则认为验收试验不合格。表3 型式、出厂、验收检验项目序号试验项目条款号型式试验验收试验出厂试验1外观及结构2交流接触器4.6.4，4.13.13断路器4.6.4，4.13.14隔离开关4.13.15隔离变压器4.1.44.9.14.9.44.9.1