TJJW009-2014HXD2B电力机车总体技术规范(报批稿)

1、HXD2B型电力机车总体技术规范TJ/JW0092014目 次前言II1 范围12 规范性引用文件13 用途及应用环境44 基本技术要求55 电气部分技术要求96 机械部分技术要求237 制动及供风系统技术要求298 司机室技术要求389 其他技术要求4010 检验要求4111 RAMS要求42前言本标准性技术文件参照GB/T 1.12009给出的规则起草。本标准性技术文件由中国铁路总公司提出并归口。本标准性技术文件由中国北车集团大同电力机车有限责任公司公司负责起草。本标准性技术文件主要起草人：李立山、王强、原志强、郭祥、陈慧、赵凤兰。HXD2B型电力机车总体技术规范1 范围本文件规定 了新造

2、HXD2B型电力机车（以下简称机车）的用途及应用环境、基本技术要求、电气部分技术要求、机械部分技术要求、制动及供风系统技术要求、司机室技术要求、其他技术要求、检验要求、RAMS要求等要求。本文件适用于轨距1435 mm、单相交流25 kV/50 Hz的新造的HXD2B型电力机车。2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB 146.11983 标准轨距铁路机车车辆限界GB/T 33172006 电力机车通用技术条件GB/T 33232005 金属熔化焊焊接接头

3、射线照相GB/T 34502006 铁道机车和动车组司机室噪声限值及测量方法GB/T 55991985 铁道车辆动力学性能评定和试验鉴定规范GB 5914.12000 机车司机室瞭望条件GB 5914.22000 机车司机室前窗、侧窗和其他窗的配置GB 67712000 电力机车防火和消防措施的规程（eqv UIC 617 OR:1979）GB/T 7306.12000 55密封管螺纹 第1部分：圆柱内螺纹与圆锥外螺纹GB/T 7306.22000 55密封管螺纹 第2部分：圆锥内螺纹与圆锥外螺纹GB/T 77772003 容积式压缩机机械振动测量与评价GB 136691992 铁道机车辐射噪

4、声限值GB/T 149762012 流体输送用不锈钢无缝钢管TB/T 3042011 机车用总风缸 TB/T 4492003 机车车辆用车轮轮缘踏面外形TB/T 14632006 机车轮对组装技术条件TB/T 17371996 内燃、电力机车标记 TB/T 2011 1987 机车司机室照明测量方法TB/T 2325.12013 机车动车组前照灯、辅助照明灯和标志灯技术条件 第1部分：前照灯 TB/T 2325.22013 机车、动车组前照灯、辅助照明灯和标志灯技术条件 第2部分：辅助照明灯和标志灯 TB/T 23601993 铁道机车动力学性能试验鉴定方法及评定标准TB/T 23932001

5、 铁路机车车辆用面漆TB/T 27611996 机车用电连接器基本技术条件TB/T 28791998 铁路机车车辆涂料及涂装TB/T 29421999 铁路用铸钢件采购与验收技术条件TB/T 29502006 机车车辆车钩连接轮廓TB/T 30442002 13号车钩基本尺寸和性能TB/T 30462002 15号车钩基本尺寸和性能 TB/T 30512009 机车、动车用电笛、风笛TB/T 31382006 机车车辆阻燃材料技术条件 TB/T 31832007 机车、动车用吸附式空气干燥器TB/T 32172009 机车用半球型折角塞门TB/T 32542011 机车、动车用撒砂装置TJ/J

6、W 0012011 机车车载安全防护系统(6A系统)总体暂行技术条件TJ/JW 001AG2012 机车车载安全防护系统(6A系统)中央处理平台及六个子系统暂行技术条件ISO 228-1:2000 非螺纹密封连接的管螺纹 G管螺纹（Pipe threads where pressure-Tight joints are not made on the threadsPart 1:Dimensions,tolerances and designationg）ISO 3095 铁路应用声学铁路车辆辐射噪声的测量（Railway applications- acoustics-Measurement

7、 of noise emitted by railbound vehicles）ISO 5817 钢弧焊接头缺陷等级导则（WeldingFusion-welded joints in steel,nickl,titanium and their alloys(beam welding excluded)Quality levels for imperfections）ISO 8573-1:2001 压缩空气 第1部分：杂质和纯度等级 (Compressed air-Part1:Contaminants and purity classes) IEC 60044-1 互感器 第1部分 电流互感器

8、（Instrument transformers-Part 1:Current transformers）IEC 60044-2 仪表用变压器 第2部分电压互感器（Instrument transformerspart 2 : Inductive voltage transformers）IEC 60099-4 避雷器 第4部分:交流系统用无间隙金属氧化物避雷器 (Surge arresters. Part 4:Metal-oxide surge arresters without gaps for a.c. systems )IEC 60296 电工用液体变压器和开关设备用的未使用过的矿物绝

9、缘油 (Fluids for electrotechnical applications - Unused mineral insulating oils for transformers and switchgear) IEC 60300-3-3 可信性管理 第3-3部分:应用指南 寿命周期成本分析（Dependability management- Part 3-3: Application guide-Life cycle costing）IEC 60310 铁路设施 机车车辆车载牵引变压器和电抗器 (Railway applications - Traction transformer

10、s and inductors on board rolling stock)IEC 60349-2 铁路应用 旋转电机 第2部分：电子变流器供电的交流电机(Electric traction-Rotating convertor-fed alternating current motors hicles-Part 2:Electronic convertor-fed alternating current mortors)IEC 60502-2 额定电压1 kV（=1.2kV）至30kV（ =36kV）挤出绝缘电力电缆及附件第2部分：额定电压1kV（ =7.2kV）和30kV（ =36kV）

11、电缆 (Power cables with extruded insulation and theiraccessories for rated voltages from 1kV（=7.2kV） up to 30kV（ =36kV） Part2：Cables with rated voltages from 6kV（ =7.2kV）up to 30kV（ =36kV）)IEC 61287-1 机车车辆电力变流器 第1部：特性和试验方法 (Railway applications-Power convertors installed on board rolling stock-Part 1:

12、 Characteristics and test methods)IEC 61373 铁路应用 机车辆设备 冲击和振动试验 (Railway applicationsRolling stock equipmentShock and vibration tests)IEC 61377-3 轨道交通 机车车辆 第3部分：间接变流器供电的交流电机及其控制系统的综合试验 (Electric traction-Rolling stock- Part 3：Combined testing of inverter-fed alternating current motors and their contr

13、ol)DIN 5510-2 轨道车辆中的防火措施 第2部分：原材料和配件的燃烧特性与燃烧边界效应;分类,要求和检测程序 (Preventive fire protection in raiway vehicles-Part 2:Fire behaviour and fire side effects of materials and parts-Classification, requirements and test methods)EN 286-3 可充装空气或氮气的非燃式简易气罐（Simple unfired pressure vessels designed to contain ai

14、r or nitrogen - Steel pressure vessels designed for air braking equipment and auxiliary pneumatic equipment for railway rolling stock）EN 1712 焊缝无损检测焊缝超声检测验收等级 (Non-destructive examination of welds - Ultrasonic examination of welded joints - Acceptance levels)EN 1714:1997 焊缝的无损检验焊接接头的超声波检验(Non-destru

15、ctive testing of welds -Ultrasonic testing of welded joints)EN 10084 渗碳钢-交货技术条件 （Case Hardening Steels-Technical delivery Conditions ）EN 12663 铁路应用-铁道车辆车体结构要求 (Railway applications - Structural requirements of railway vehicle bodies)EN 13104 铁路应用轮对和转向动车车轴设计方法 (Railway applications - Wheelsets and bo

16、gies - Powered axles - Design method )EN 13260 铁路应用轮对和转向架轮对产品要求 (Railway applications - Wheelsets and bogies - Wheelsets - Product requirements )EN 13261 铁路应用轮对和转向架车轴产品要求 (Railway applications - Wheelsets and bogies - Axles - Product requirement )EN 13262 铁路应用轮对和转向架车轮产品要求 (Railway applications - Whe

17、elsets and bogies Wheels - Product requirement )EN 13749 铁路应用转向架结构要求的规定方法(Railway applications-Methods of specifying structural requirements of bogie frames )EN 14420-7:2004 扳把式快速接头 (Hose fittings with clamp units-part 7: Cam locking couplings )EN 15085(所有部分) 铁路应用 铁路车辆及部件的焊接(Railway applications-Wel

18、ding of railway vehicles and components )EN 50121-1 铁路应用 电磁兼容性 第1部分: 概述 （Railway applications electromagnetic compatibility Part 1: General）EN 50121-2 铁路应用 电磁兼容性 第2部分: 整个铁路系统对外界的噪声发射 （Railway applications electromagnetic compatibility Part 2: Emissions of the whole railway system to the outside worl

19、d）EN 50121-3-1 铁路应用 电磁兼容性 第3-1部分: 车辆列车和整车（Railway applications electromagnetic compatibility part 3-1: Rolling stock train and complete vehicle）EN 50121-3-2 铁路应用 电磁兼容性 第3-2部分: 轨道车辆设备（Railway applications electromagnetic compatibility part 3-2: Rolling stock apparatus）EN 50126:1999 铁路应用 可靠型、可用性、可维修性和

20、安全性(RAMS)的演示和规范(Railway applications-The specification and demonstration of Reliability, Availability, Maintainability and Safety (RAMS)EN 50264-1 铁路应用 具备特殊防火性能的铁路车辆电力电缆和控制电缆 第1部分: 一般要求(Railway applications - Railway rolling stock power and control cables having special fire performance Part 1- Gene

21、ral requirements)EN 50306 铁路设施 有专门防火性能的铁路机车车辆电缆 薄壁 (Railway applications - Railway rolling stock cables having special fire performance - Thin wall)EN 50382-2 铁路设施 有专门防火性能的铁路车辆电缆 第2部分: 单芯电缆（Railway applications Railway rolling stock high temperature power cables having special fire performance Part

22、2: Single core silicone rubber ）ERRI-B12/RP60 验证试验和最大许用应力的规定（Regulations for proof tests and maximum permissible stresses）UIC 510-5 整体车轮技术检验（Technical approval of solid wheels）UIC 566:1990 客车车体及其部件的载荷 (Loadings of coach bodies and their components)UIC 615-4 动力单元转向架和走行装置转向架构架的结构强度试验（Motive power unit

23、s : Bogies and running gear - Bogie frame structure strength tests ）UIC 617-6 机车动车司机室布置规则（Regulations covering the layout of drivers compartments in powered stock）UIC 651: 2002 机车、动车、动车组和驾驶拖车的司机室设计（Layout of drivers cabs in locomotives,railcars,multiple unit trains and driving trailers）UIC 811-1 牵引车

24、及拖车车轴供货技术规范 (Technical specification for the supply of axles for tractive and trailing stock)UIC 812-3 机车车辆用非合金钢（整体）辗钢车轮采购技术规范 (Technical specification for the supply of solid wheels in rolled non-alloy steel for tractive and trailing stock)UIC 813 机车、动车和车辆轮对供货技术条件-公差和装配 (Technical specification for

25、 the supply of wheelsets for tractive and trailing stock - Tolerances and assembly)UIC 822 机车车辆用热卷或冷卷螺旋压缩弹簧供货技术条件(Technical specification for the supply of helical compression springs hot or cold coiled for tractive and trailing stock )3 用途及应用环境3.1 用途铁路干线牵引货运列车。3.2 环境温度环境温度（遮荫处）为-40 +40 。 机车基础结构按照-4

26、0 运用环境设计，并预留加强防寒设备安装接口和布线空间。机车能在-40 环境下存放，加强防寒后能够在-40 环境下正常运用，但是在运用前需要预热。机车蓄电池充电器、微机控制系统、主辅变流器及其控制单元、升弓系统部件、空气制动系统等在满足-25 +40 环境下正常运用的前提下，可通过应用加强防寒和预热(可以采用蓄电池供电和接触网供电两种方式)的可选配置方案使机车达到-40 -25 环境下正常运用的要求。3.3 海拔海拔不超过2500 m。在海拔高于1400 m、环境温度接近+40 且连续在最大功率状态下运行时允许出现功率限制。3.4 湿度月平均最大相对湿度95 %（该月月平均最低温度不低于+25

27、 ）。3.5 其他能适应风、沙、雨、雪、盐雾、粉尘、偶有雾霾的侵袭。4 基本技术要求4.1 电流制式单相25 kV，50 Hz，网压波动范围17.5 kV31 kV。4.2 机车功率发挥基本要求机车功率发挥不得低于图1所示曲线。在22.5 kV到29 kV网压下，机车轮周功率为9600 kW；在19 kV网压下，机车轮周功率为7800 kW；在17.5 kV网压下，机车轮周功率为6720 kW。网压从29 kV到31 kV，轮周功率从9600 kW线性下降到0，在网压超过31 kV或网压低于17.5 kV时，机车轮周功率降为0。在网压波动范围内，辅助功率一直有效。图1 机车功率发挥曲线4.3

28、轨距轨距为 1435 mm4.4 轴式轴式为 C0-C04.5 机车整备重量机车整备重量为150 t，允差为-3%1%。4.6 轴重4.6.1 机车轴重为25 t。4.6.2 同一机车，每根轴的实际轴重与该机车实际平均轴重之差，不大于该机车实际平均轴重的2%。4.6.3 每个车轮轮重与该轴平均轮重之差不超过该轴平均轮重的4%。4.6.4 整车左右两侧轮重差之代数和不超过机车总重的1%。4.7 机车限界4.7.1 机车受电弓完全降弓时，在平直轨道上，机车外形尺寸应符合GB146.1-1983的电力机车限界要求，并符合客运车高站台限界要求。4.7.2 车钩中心线距轨面高度为(新轮)为880 mm

29、10 mm。4.7.3 受电弓滑板距轨面工作高度满足5200 mm6500 mm。4.7.4 受电弓降下时机车最高部位距轨面高度（新轮）为4693 mm。4.7.5 齿轮箱底面距轨面高度（新轮）不小于120 mm。4.7.6 机车排障器距轨面高度(在踏面允许磨耗范围内可调) 为110 mm。4.7.7 转向架扫石器距轨面高度(在踏面允许磨耗范围内可调) 为30 mm。4.8 机车主要尺寸4.8.1 机车前后车钩中心距为22960 mm。4.8.2 机车车体宽度为2856 mm。4.8.3 机车最大宽度(车体外附属设备处于工作状态)为3294 mm。4.8.4 机车车顶距轨面高度为3874 mm

30、。4.8.5 机车转向架中心距为12320 mm。4.8.6 机车转向架固定轴距2250 mm + 2000 mm。4.8.7 车体机械间底架上平面距轨面高度为1630 mm。4.9 主要技术参数4.9.1 机车轮周牵引功率（持续制）不小于9600 kW。4.9.2 机车再生制动轮周功率（持续制）不小于9600 kW。4.9.3 机车速度：a) 机车最高运营速度为120 km/h；b) 恒功时最低速度： 牵引为不大于76 km/h； 制动为不大于86 km/h。c) 机车持续速度为76 km/h；d) 机车最高试验速度为132 km/h。4.9.4 牵引特性：a) 启动牵引力：25t轴重时不小

31、于584 kN； b) 最大再生制动力：25 t轴重时不小于400 kN；c) 最大再生制动力从50 km/h线性下降至0；d) 牵引特性曲线和再生制动特性曲线见图2和图3。图2 牵引特性曲线图3 再生制动特性曲线4.9.5 机车功率因数，当接触网电压不高于28.7 kV，机车功率大于15 %额定功率时，机车功率因 数（）不小于0.98。4.9.6 等效干扰电流和谐波含量，机车在持续工况下，距离牵引变电所10 km处测量，接触网每公里0.83 ，6522。主变压器原边电流谐波含量（在机车额定功率和额定网压下）不大于1%。4.9.7 在额定网压下，机车以额定功率牵引时，机车总效率不小于0.85。

32、4.10 机车动力学性能4.10.1 机车动力学性能试验最高试验速度(1322) km/h。4.10.2 线路最小曲线半径为 m，试验线路和试验测量条件的其它要求按TB/T 2360-1993执行。4.10.3 机车能以5 km/h 速度安全通过半径125 m 的曲线，并能在半径250 m 的曲线上进行正常摘挂作业。4.10.4 机车在整个试验速度范围内是稳定的。当构架横向加速度采用0.5 Hz10 Hz带通滤波后，其峰值有连续6次及以上达到或超过10 m/s2时，判定机车横向失稳。4.10.5 机车安全性指标包括脱轨系数、轮重减载率等，其中脱轨系数、轮轴横向力等按TB/T 2360评定，轮重

33、减载率按GB 5599-1985评定。4.10.6 机车舒适度指标包括车体垂向和横向振动加速度、垂向和横向平稳性指标，舒适度指标按TB/T 2360-1993中的合格指标评定。4.10.7 机车起动时牵引工况下的最大轴重转移不大于10%，机车具有轴重转移的电气补偿功能（电机转矩不超过电机启动转矩限值）。4.10.8 机车以线路的不同限制速度通过不同半径的曲线区段时，车体未被均衡的离心加速度应符合TB/T 2360-1993的要求。4.10.9 机车挠性系数按UIC 515-1评定。4.11 机车重联控制功能机车能够由列车控制总线来实现3台机车的电气重联控制。机车制动机应具备重联功能，并可与各型

34、制动系统兼容。4.12 机车自动过分相控制机车具有自动通过分相区的功能。自动过分相装置具有动作时间点记录功能。在自动过分相装置故障时，可采用手动或半自动方式通过分相区。4.13 防火及安全4.13.1 机车各操作部件和功能性部件（包括但不限于总风塞门、停放制动、紧急按钮、无火回送等）应有明确的标识和操作指示；高压电气设备应具有人身安全防护措施以及警示标识和操作示。4.13.2 主要车下设备及走行部悬挂部件的安装必须采用防脱落设计，必要时应设置防脱设备。4.13.3 机车安装机车车载安全防护系统（6A系统），包含中央处理平台（含音、视频终端）和空气制动安全监测、防火监控、高压绝缘检测、走行部故障

35、监测、自动视频监控及记录等子系统。总体技术条件符合TJ/JW 001的要求。平台及子系统符合TJ/JW 001AD、F、G的要求：4.13.4 机车具有良好的防火性能，符合GB 67712000的要求，以便最大限度的防止火灾发生。机车所选用的材料、部件的防火要求符合DIN 5510-2:2003(2级)的要求。4.13.5 机车上采用非延燃性材料和防火材料，不允许使用燃烧后产生足以影响人体健康和对环境有害气体的材料，满足UIC564及DIN5510标准相关要求。4.13.6 机车所使用的电线和电缆应是无卤低烟阻燃或无卤低烟耐火电缆，符合EN 50306、 EN 50264-1、EN 50382

36、-2的要求。4.13.7 机车配有灭火器，灭火器的类型、数量满足相关要求。4.14 外部噪声机车应采取措施来降低机车对其附近的噪音辐射等级至最低，辐射噪声满足GB 13669-1992的要求。a） 当机车升弓状态下静止时，自动控制通风机等设备的运行模式以达到尽量降低噪声的目的。此时的辐射噪声不得超过72dB(A)。b） 当牵引风机频率不低于50%额定频率且主空气压缩机关闭时，辐射噪声不得超过75 dB(A)。4.15 风笛4.15.1 机车每端应安装电笛和高低音风笛，并可单独控制。4.15.2 机车风笛符合TB/T 3051.2-2006的规定。4.16 其他机车具有地面电源移车功能。5 电气

37、部分技术要求5.1 主电路综述机车主电路主要由受电弓、主断路器、主变压器、牵引变流器和牵引电机等组成。牵引电机分别由各自的逆变器独立控制，以实现最佳粘着利用控制。主电路原理框图见图4。图4 主电路原理框图5.2 机车电气线路5.2.1 机车主电路采用由IGBT模块组成的四象限变流器和逆变器对牵引、再生制动实行连续控制。5.2.2 机车辅助电源为三相交流400 V/50 Hz，采用IGBT元件组成的辅助变流机组。5.2.3 机车控制电源为直流110 V。5.2.4 机车主电路、辅助电路、控制电路在各种工况下均有完善而可靠的短路、过载、接地、过电压、欠压、过热、空转、滑行及通风、油流系统的故障保护

38、装置，并在司机室微机显示屏上显示故障内容及有关故障处理提示。5.2.5 机车上保护装置和变流机组的变流元件应能承受从故障发生时起到其保护装置起作用时止这段时间内短路电流的冲击。5.2.6 机车具有智能化诊断功能，能对主电路、辅助电路、控制系统以及空气制动系统的故障进行诊断和安全导向。在重联状态下，故障信息应传送到主司机室。5.2.7 机车能够保证只有当主断路器断开，受电弓降弓以及接地开关处于接地位置才能接近高压区域，只有在接触网无电的情况下才能登上车顶。5.2.8 机车设有联锁控制系统，其作用为：当高压设备的屏柜门或者车顶门打开时，能防止升起受电弓和闭合主断路器。5.3 电磁兼容5.3.1 机

39、车电磁兼容满足EN 50121-1、EN 50121-2、EN 50121-3-1的要求。5.3.2 机车车载电子设备和电气设备符合EN 50121-3-2的要求，避免相互干扰。5.3.3 车载信号设备符合EN 50121-3-2的要求, 这些设备不受由机车、供电、钢轨回流、动力电缆和牵引电器设备产生的任何电磁场的影响。5.3.4 机车上所有部件均不受相互干扰而影响功能的发挥。5.4 高压电器每台机车有受电弓、高压隔离开关、带接地装置的真空主断路器、避雷器、高压电压互感器、高压电流互感器、接地电流互感器。高压电器应具有承受谐波和操作过电压的能力或具有相应保护措施。5.4.1 受电弓每台机车装有

40、两架相同的受电弓。具有弓网故障自动降弓保护装置及分断主断路器的保护功能。主要技术参数： 额定电压为25 kV； 正常工作电压范围为17.5 kV31 kV； 额定电流为1000 A； 最大速度为200 km/h； 静态接触压力为70 N10 N； 最大升弓高度为569 mm2481mm； 弓头长度为1950 mm； 滑板长度为1250 mm； 滑板材料为碳； 工作空气压力为400 kPa1000 kPa； 升弓时间（升高到2 m）不大于10 s； 正常降弓时间（从2 m高度落下）不大于4 s； 紧急降弓时间（降下200 mm的时间）不大于1 s； 受电弓支持绝缘子绝缘爬电距离为不小于1000

41、mm； 受电弓升降弓时对接触网和车顶不会造成有害冲击。 机车采用单弓受电运行，当运行的受电弓故障时，可通过受电弓隔离开关切除，用另一架受电弓维持运行。5.4.2 高压电压互感器适用IEC 60044-2。主要技术参数： 形式为干式； 额定电压为25 kV； 正常工作电压范围为17.5 kV31 kV； 精度等级为0.5； 容量为不小于20 VA。5.4.3 高压电流互感器适用IEC 60044-1。主要技术参数： 额定电压为25 kV； 正常工作电压范围为17.5 kV31kV； 精度等级为不低于1.0； 容量为不小于10 VA。5.4.4 接地电流互感器适用IEC 60044-1。主要技术参

42、数： 额定电压为25 kV； 正常工作电压范围为17.5 kV31 kV； 精度等级为0.5。5.4.5 车顶避雷器适用IEC 60099-4。主要技术参数： 额定运行电压为42 kV； 最大残余电压为105 kV； 放电电流为10 kA； 伞裙材料为硅橡胶。5.4.6 主断路器机车主断路器采用真空主断路器，主断路器的分断容量和动作时间能在所有条件下提供对相关设备的保护，带有动作次数计数器, 同时机车控制系统有分断次数记录。主要技术参数： 额定电压为25 kV； 正常工作电压范围为17.5 kV3 1kV； 额定电流为不小于1000 A； 额定分断容量为不小于400 MVA； 最大分断电流为2

43、0 kA； 固有分闸时间为30 ms60 ms； 工作压力为450 kPa1000 kPa； 额定短路接通能力为40 kA； 额定短路开断能力为不小于16 kA； 机械寿命为次； 电气寿命为20000次（1000A）/30次（分断短路电流）。5.4.7 高压隔离开关 主要技术参数： 额定电压为25 kV； 正常工作电压范围为17.5 kV31 kV； 额定电流为700 A； 峰值耐受电流为8 kA； 机械寿命为20000次； 操作方式为手动。5.4.8 接地开关主要技术参数： 驱动形式为手动； 短时耐受电流为16 kA（1s）； 控制联锁为机械连锁+电连锁。5.4.9 车顶绝缘子（含受电弓支持

44、绝缘子）伞裙采用硅橡胶材质，高度不低于400 mm，爬电距离不小于1000 mm。5.4.10 车顶高压电器车顶高压电器的绝缘水平不低于车顶绝缘子的水平（主断路器除外）5.4.11 高压电缆总成适用IEC 60502-2。主要技术参数： 额定电压为25 kV； 正常工作电压范围为17.5 kV31 kV； 额定电流为不小于600 A； 额定短路电流为不小于11.6 kA/1 s（导体）；3 kA/1 s （屏蔽层）； 高压套管爬电距离为不小于1100 mm。5.4.12 高压系统安全联锁功能机车高压安全联锁系统由受电弓气路联锁装置/安全钥匙开关、高压接地开关及安全联锁钥匙箱及相关门锁及钥匙组成

45、。它们具有以下功能：a) 受电弓气路联锁装置/安全钥匙开关通过对受电弓升弓气路的开通/关闭对受电弓的升弓 和降弓动作进行限制；b) 接地开关能对网侧电路进行接地； c) 只有受电弓已经降下、受电弓供风中断，并且受电弓供风管路中的风压已经排出时，接地开关方可从“开”位转到“合”位；d) 当接地开关处于“合”位时，受电弓供风管路被中断，受电弓不能升起，主断路器不能闭合；e) 机车车顶门和安装有高压设备的屏柜入口门有可靠的安全装置，并与联锁钥匙箱和接地开关有联锁；f) 只有当接地开关处于“合”位时，才可能打开机车车顶门和安装有高压设备的屏柜入口门进行操作；g) 当机车车顶门和安装有高压设备的屏柜入口

46、门打开时，接地开关必须保持在“合”位，受电弓不能升起、主断路器不能闭合；h) 只有当机车车顶门、安装有高压设备的屏柜入口门都关闭后，才能断开接地开关，升起受电弓。在上述规定基础上，机车设计可实现系统、完善、可靠的高压安全保护。5.5 主变压器主变压器采用类似的柱形绕组、油冷系统、强迫风冷系统等。主变压器和谐振电抗器一同安装在钢制主变压器油箱内，冷却方式为油循环、强迫风冷方式。主变压器具有温度、油流、压力等保护，安装有温度传感器、油流继电器、压力释放阀等设备。机车主变压器和谐振电抗器满足IEC 60310的要求。5.5.1 主变压器和谐振电抗器主要技术参数：a) 原边绕组： 额定容量为12600

47、 kVA； 额定电压为25 kV 50 Hz； 额定电流为504 A。b) 牵引绕组： 牵引绕组数量为6； 额定容量为2100 kVA； 额定电压为2100 V； 额定电流为1000 A； 短路电压为50.1%。c) 谐振电抗器： 电感值为0.633 mH； 额定电流为450 A； 频率为100 Hz。d) 绝缘等级为A级；e) 冷却油类型为矿物油；f) 冷却油流量为372 m3/h；g) 变压器最大外形尺寸：4482 mm2748 mm838 mm；h) 安装方式为车体下部悬挂；i) 主变压器油应符合IEC 60296，并满足使用环境要求；j) 变压器总重量11270（11%） kg。5.5

48、.2 主变压器保护功能5.5.2.1 油温保护 主变压器具有油温检测功能，通过2个独立的PT100传感器进行油温检测，分别检测2路主变压器油路循环支路的进/出口油温。主变压器温度保护和牵引变流器的控制一起实现，当油温高于110 时，牵引变流器功率降低到额定功率70%，一直到油温低于105 时，牵引变流器恢复到额定功率。当油温超过115 时，热开关动作，就会隔离变压器，直接分断主断路器。5.5.2.2 油流保护主变压器具有油流检测功能，采用3个油流继电器检测主变压器油循环状况，当1个油流继电器没有检测到油循环，主变压器功率降低20%；当2个油流继电器没有检测到油循环，主变压器功率降低50%；如果

49、3个油流继电器都没有检测到油循环，主变压器将被隔离。5.5.2.3 压力保护主变压器具有过压保护功能，主变压器安装有压力释放阀。当变压器内部压力达到80kPa15kPa时，压力释放阀动作，释放压力，机车分主断，并在显示屏上显示故障信息。5.6 牵引变流器5.6.1 综述牵引变流器输入端与牵引变压器的牵引绕组相连，通过线路接触器进行分合。牵引变流器主要由四象限变流器、中间直流回路和PWM逆变器组成。牵引变流器具有明显的高压警示标识、高压指示灯，注明只有专业人员可以打开的标识。四象限变流器控制其输出稳定的中间直流电压，网侧的功率因数接近于1.0。牵引变流器的中间直流回路主要由中间回路支撑电容、瞬时

50、过电压限制电路、主接地保护电路等组成，中间电压DC 3775 V。瞬时过电压限制电路用于直流回路的过电压抑制及停机后的快速放电；主接地保护电路用于变流器主电路接地检测。牵引变流器的电机逆变器是由IGBT 元件组成的PWM 变流器。机车在牵引工况下，逆变器通过直-交变换，采用变压变频(VVVF)方式，向牵引电动机供电，实现了机车的轴控控制；机车在制动工况下，逆变器通过交-直变换，向中间直流回路提供电能，将牵引电动机产生的电能回馈给电网。任何一个四象限变流器和逆变器失效，只损失相应的动力。牵引变流柜每台机车设置3个。5.6.2 牵引变流器主要技术参数 主要技术参数如下： 额定输入电压为AC 210

51、0 V； 额定输入电流为987 A； 额定输入频率为50 Hz； 中间电压为DC 3775 V； 额定输出电压为3AC 2945 V； 额定输出电流为390 Arms； 最大输出电流为455 A； 效率为98%； 控制电压为DC 110 V； 质量为2800 Kg； 牵引变流器采用强迫水循环冷却方式。冷却液的处理满足环保要求。5.6.3 牵引变流器结构特点牵引变流器内部采用模块化结构，便于实现部件的通用化，减少维修时间，提高可维护性。5.6.4 牵引变流器保护功能牵引变流器至少应具有如下保护功能：a) 水冷却系统的保护；b) 过流和过载保护；c) 接地保护；d) 瞬时过电压保护；e) IGBT

52、元件短路保护；f) 中间直流回路电压过压及欠压保护；g) 输入电压过压及欠压保护；h) 控制电源保护；i) 检修时的安全连锁保护；j) 其它保护（如原边过流及短路保护、电机缺相保护、接触器等内部部件故障保护等）。5.6.5 牵引变流器功率模块牵引变流器采用模块化设计，变流器模块包括四象限变流器模块和逆变器模块。每种模块由IGBT元件、触发单元和散热装置等组成。变流器模块安装有快速接头，可以快捷插拔，不需排放冷却回路中的冷却液。变流器模块与外围控制电路通过连接器相连，主电路接线端子、控制连接器、快速接头便于接近，打开变流器柜门即可方便地对变流器模块进行拆装、维护。变流器模块更换不需要特殊的工具、

53、工装。牵引变流器功率模块在机车上的更换时间不大于30 min（不包括中间直流回路放电时间）。a) 四象限变流器模块主要技术参数： 额定输入电压为DC 3775 V； 额定输入电流为600 A； 最大电流为2000 A； 重量为50 kg3 kg； IGBT元件参数为6.5 kV/600 A； IGBT元件开关频率为300 Hz。b) 中间电压保护模块主要技术参数： 额定电压为DC 3775 V； 额定电流为600 A； 最大电流为2000 A； 重量为50 kg3 kg； IGBT元件参数为6.5 kV/600 A； IGBT元件开关频率为150 Hz550 Hz，随机车速度和牵引力而变化。5

54、.6.6 牵引变流器试验牵引变流器试验应按照IEC 61287-1执行。牵引变流器首次装车前，应随牵引电机进行地面联调试验，试验按照IEC 61377-3执行。5.7 牵引电机5.7.1 综述牵引电机为三相鼠笼式异步电机。该电机根据电压型PWM逆变器直接供电的特点进行特殊设计， 以保证在PWM逆变器的整个输出电压、频率范围内电机的脉动转矩、损耗和噪声均满足相关标准要求。牵引电机能承受由于机车运行时所产生的振动和冲击以及由于电气突然短路时产生的短路转矩。牵引电机能够在规定的条件下（满载、最小满载电网电压、轮径变化范围内、最高环境温度）正常运行。在电机机座上设置防落安全托。牵引电机采用强迫通风冷却，允许温升符合IEC 60349-2的相关规定。所有牵引电机，在其外形尺寸、安装尺寸和电气性能等方面具有互换性。所有电机的特性允差符合IEC 60349-2的相关要求。所有维修期间需更换的零部件，包括转子、端盖、轴承等具有互换性。牵引电机滚动轴承采用润滑脂。轴承密封采用非接触的迷宫式结构。牵引电机采用有效措施防止轴承电蚀。牵引电机的设计