TJJW 011-2014 HXD3型电力机车总体技术规范(报批稿)

1、 TJ/JW0112014TJ/JW0112014HXD3型电力机车总体技术规范 目 次前言II1范围12规范性引用文件13用途及应用环境34 基本技术要求45电气部分技术要求86机械部分技术要求247制动及供风系统技术要求338司机室技术要求409其他技术要求4310 检验要求4411 RAMS要求45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连机车车辆有限公司负责起草。本标准性技术文件主要起草人：王立民、黄成荣、杨守君、高洪光、臧玉军、林晖。IHXD3型电力机车总体技术规范范围本文件规定了HX

2、D3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25kV/50Hz的新造HXD3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 7002006 碳素结构钢GB 7552008 旋转电机 定额和性能 GB/T 13482009 球墨

3、铸铁件GB/T 15912008 低合金高强度结构钢GB/T 30771999 合金结构钢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射线照相GB/T 39202008 纺织品 色牢度试验 耐摩擦色牢度 GB 50681999 铁路机车、车辆车轴用钢GB/T 54531997 纺织品 织物透气性的测定 GB/T 55991985 铁道车辆动力学性能评定和试验鉴定规范GB 5914.12000 机车司机室了望条件GB 67712000 电力机车防火和消防措施的规程（eqv UIC 617-1 OR:1979）GB/T 77772003 容积式压缩

4、机机械振动测量与评价GB/T 81102008 气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝GB/T 113451989 钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级GB/T 113522009 一般工程用铸造碳钢件GB 150832006 汽车座椅 座椅固定装置及头枕强度要求和试验方法GB/T 215632008 轨道交通 机车车辆设备 冲击和振动试验 (IEC 61373:1999, IDT) GB/T 253332010 内燃、电力机车标记JB/T 89522005 交流系统用复合外套无间隙金属氧化物避雷器JB/T 101121999 变压器油泵QC/T 561993 汽车座椅衬垫材料性能试验方法QC/

5、T 8052008 乘用车座椅用滑轨技术条件TB/T 4492003 机车车辆车轮轮缘踏面外形TB/T 10271991 机车车轴技术条件TB/T 13912007 机车司机控制器TB/T 1463 机车轮对组装技术条件TB/T 15801995 新造机车车辆焊接技术条件TB/T 15951996 内燃、电力机车车钩(下作用) TB/T 19792003 铁道车辆用耐大气腐蚀钢订货技术条件TB/T 19821987 电力机车车体焊接技术条件TB/T 19831987 电力机车转向架焊接技术条件TB/T 2325.12006 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/

6、T 2325.22006 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 23742008 铁道车辆用耐大气腐蚀钢及不锈钢焊接材料TB/T 24461993 机车车辆耐候钢焊接技术条件 TB/T 27611996 机车用电连接器基本技术条件TB/T 27851997 机车车辆低合金高强度结构钢焊接技术条件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 29611999 机车司机室座椅TB/T 30442002 13号车钩基

7、本尺寸和性能TB/T 30462002 15号车钩基本尺寸和性能TB/T 3051.12013 机车、动车用电笛、风笛 第1部分:电笛TB/T 3051.22013 机车、动车用电笛、风笛 第2部分:风笛TB/T 30612008 铁路机车车辆用阀控式密封铅酸蓄电池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 32652011 机车用刮雨器TJ/JW 001-2011 机车车载安全防护系统(6A系统)总体暂行技术条件TJ/JW 001-AG-2012 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TJ

8、ZL-01-04 中国铁路机车用粗制整体辗钢车轮订货技术条件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 3095:2005 铁路设施 声学 有轨车辆发出的噪音的测量（Railway applications- acoustics-Measurement of noise emitted by railbound vehicles） ISO 8

9、573-1:2010 压缩空气 第1部分 杂质和质量等级(Compressed airPart1:contaminants and purity classes)IEC 60044-1:2003 互感器 第一部分 电流互感器（Instrument transformersPart 1:Current transformers）IEC 60044-2:2003 互感器 第二部分 电磁式互感器（Instrument transformersPart 2：Inductive voltage transformers）IEC 60296:2012 电工用液体 变压器和开关设备用的未使用过的矿物绝缘油(

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：应用指南 生命周期成本 (Dependability management Part 3-3: Application guide Life cycle costing )IEC 60349-2:2002 铁路机车车辆和公路车辆用旋转电机 第2部分：电子变流器供电的交流电动机(Electric tractionRotatingPart 2：Electronic converter-

11、fed alternating current mortors)IEC 60349-3:2010 铁路和道路用旋转电机 第3 部分：用组件损耗总和确定变流器供电的交流电动机的总损耗（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 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）电缆 (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 坑口品位分析和矿车中放射性矿物分类用设备(Equipment for minehead assay and sorting radioactive ores in containers)IEC 61287-1:2005 铁路应用 安装在铁路机车上的电力变流器 第1部分：特性和试验方法(Railway applicationsPower convertors installed on board rolling stockPart 1：Characteristics and test methods) IEC 61375-1:2007 电气铁道设备 列车总线 第1部分：列车通信网络（

14、Electric railway equipment-Train bus-Part 1:Train communication network）DIN 5510-2:2003 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 vehiclesPart 2：Fire behaviour and fire side effects of materials and partsClassification, requirements and test methods)EN 12663:

15、2000 铁路应用 铁路车身的结构要求(Railway applications Structural requirements of railway vehicle bodies)EN 14420-7:2007 带夹头的软管配件 第7部分：凸轮锁紧接头（Hose fittings with clamp unitsPart 7:Cam locking couplings ）EN 50121-1:2008 铁路设施 电磁兼容 第1部分：总则(Railway applications Electromagnetic compatibilityPart 1: General) EN 501

16、21-2:2008 铁路设施 电磁兼容 第2部分：整个铁路系统对外界的辐射（Railway applicationsElectromagnetic compatibility - Part 2: Emissions of the whole railway system to the outside world ）EN 50121-3-1:2008 铁路设施 电磁兼容 第3-1部分：车辆-列车和配套车辆(Railway applicationsElectromagnetic compatibilityPart 3-1：Rolling stock Train and complete

17、vehicle ）EN 50121-3-2:2008 铁路设施 电磁兼容 第3-2部分：机车车辆机车车辆电器设备（Railway applicationsElectromagnetic compatibilityPart 3-2： Rolling stock Apparatus）EN 50126:1999 铁路应用 可靠性，可用性，可维护性和安全性（RAMS）的规范和示例Railway applicationsThe specification and demonstration of Reliability, Availability, Maintainability and Sa

18、fety (RAMS)EN 50155:2007 铁路设施 铁道车辆用电子设备（Railway applicationsElectronic equipment used on rolling stock）EN 55015:2006 电子照明和类似设备的无线电干扰特性测量方法和限值(Limits and methods of measurement of radio disturbance characteristics of electrical lighting and similar equipment)ERRI-B12/RP17 货运列车 带有钢制底盘和车厢结构（适用于安装自动拉力-压

19、力耦合器）以及带有钢制转向架框架的转向架的货运列车的试验程序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 铁路车辆 正面挡风玻璃（Railway rolling s

20、tock Frontal windscreens)UIC 566:1990 客车车体及其构件的载荷（Loadings of coach bodies and their components)UIC 615-1:2003 牵引单元 转向架和传动装置 零部件适用于一般条件（Tractive unitsBogies and running gearGeneral conditions applicable to component parts）UIC 615-4:2003 转向架构架结构强度试验规程（Motive power unitsBogies and running gearBogie fr

21、ame structure strength tests ）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）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-40 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

22、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为95%（该月月平均最低温度不低于25）。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 电流制接触网为25 kV/50 Hz，网压允许波动范围17.2 kV31.3 k

23、V。 4.2 机车功率发挥基本要求机车功率发挥不低于图1所示曲线。在22.5 kV29 kV网压下，轮周功率为7200 kW；在22.5 kV17.5 kV网压下，轮周功率线性下降为5600 kW；在网压低于17.5 kV直到17.2 kV时，轮周功率线性降为0；网压高于29 kV直到31.3 kV时，轮周功率线性地降为0。机车功率发挥曲线见图1。在网压允许波动范围内，辅助功率一直有效。图1 机车功率发挥曲线4.3 轨距轨距为1435 mm。4.4 轴式轴式为Co - Co。4.5 机车整备重量无配重为138 t，允差-1%3%；加配重为150 t，允差-3%1%。4.6 轴重4.6.1机车轴

24、荷重无配重时为23 t；加配重时为25 t。机车可以从23 t轴重转换成25 t，也可以从25 t轴重转换成23 t，机车交车时轴重为25 t（包括轴重转换所有需要的配件）。轴重转换过程中，除拆装配重块以外，仅需增减悬挂系统的垫片厚度。 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尺寸限界 4.7.1机车在受电弓完全降弓状态时（后视镜在工作状态下），在平直道上，其外形尺寸符合GB

25、 146.11983的电力机车限界要求，并符合客运车站高站台限界的要求。 4.7.2车钩中心线距轨面高度为(新轮)880 mm ±10 mm。4.7.3在牵引时，受电弓滑板距轨面工作高度满足5200 mm6500 mm。4.7.4受电弓降下时受电弓滑板距轨面高度(新轮)不大于4770 mm。4.7.5齿轮箱底面最低点距轨面高度不小于(新轮)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20846 mm。4.8.2机车车体

26、宽度为3100 mm。4.8.3机车最大宽度（车体外附属设备处于工作状态）为3445 mm。注：最大宽度3445 mm 在距轨面2651 mm3016 mm 高度范围内。4.8.4机车车顶距轨面高度为4100 mm。4.8.5车体机械间底架上平面距轨面高度为1600 mm。4.8.6机车转向架中心距为10520 mm。4.8.7机车转向架固定轴距为2250 mm2000 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7200 kW。4.9.2机车轮周再生制动功率（持续制）不小于7200 kW。4.9.3机车速度：a) 机车最高运营速度为120 km/h；b) 最高试验速度

27、（新轮）为132 km/h；c) 持续速度： 23 t轴重时为70 km/h； 25 t轴重时为65 km/h。4.9.4牵引特性： a) 机车起动牵引力（05 km/h速度范围内半磨耗的轮周平均牵引力，干燥无油轨面）： 23 t轴重时不小于520 kN； 25 t轴重时不小于570 kN。b) 机车持续制牵引力： 23 t轴重时不小于370 kN； 25 t轴重时不小于400 kN。c) 恒功率速度范围：1) 牵引： 23 t轴重时70 km/h120 km/h； 25 t轴重时65 km/h120 km/h。2) 再生制动： 23t轴重时70 km/h120 km/h； 25t轴重时65

28、km/h120 km/h。3） 最大再生制动力(车钩处)： 23 t轴重时不小于370 kN； 25 t轴重时不小于400 kN； 最大再生制动力开始线性下降的速度不大于15 km/h，再生制动力线性 下降至0的速度不高于5 km/h。d) 机车牵引特性曲线见图2、图3；牵引力（kN）e) 机车再生制动特性曲线见图4、图5。速度（km/h）图2 23 t轴重牵引特性控制曲线牵引力（kN）速度（km/h）图3 25 t轴重牵引特性控制曲线 电制动力（kN)速度（km/h)电制动力（kN)图4 23t轴重制动特性控制曲线速度（km/h)图5 25t轴重制动特性控制曲线4.9.5条件是接触网电压在2

29、2.5 kV27.5 kV（正弦网压）范围内，且机车牵引功率在额定牵引功率的20%100%范围内，功率因数( )不小于0.98。4.9.6 条件是机车在满功率牵引工况，距牵引变电所10 km处测量，接触网每公里0.63 ，64°时，等效干扰电流（Jp）不大于2.5 A。4.9.7机车电传动形式：采用“交-直-交”电传动形式。电源侧采用四象限变流器，电机侧采用变压变频式逆变器，牵引电机采用三相异步电机。每个电机由各自的逆变器控制（轴控）。4.9.8 条件是机车在额定网压下，在牵引工况下发挥持续额定功率，机车总效率不低于0.85。4.10机车动力学性能4.10.1机车动力学性能试验最高试

30、验速度为132 km/h±2 km/h。4.10.2线路试验最小曲线半径为300 m，试验线路和试验测量条件的其它要求按TB/T 23601993执行。4.10.3机车能以5 km/h速度安全通过半为125 m的曲线，并能在半径为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 23601993评定，轮重减载率按GB/T 55991985评

31、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 23601993评定。4.10.7机车起动时的最大轴重转移不大于10%。4.10.8机车具有轴重转移的持续电气补偿功能（电机转矩不超过电机启动转矩限值）。4.11机车重联控制功能 4.11.1机车能够由列车控制总线来实现3台机车的重联控制。在本务机车上能够显示重联机车的状态及故障信息。4.11.2机车预留有安装无线远程动力分布式控制系统的功能接口、安装位置和布线空间。4.11.3机车制动机应具备重联功能，并可与各型制动系统兼容。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

32、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机车的设计具有良好的防火性能，能最大限度地防止火灾发生。机车的设计、制造及所选用的材料、部件的防火要求符合GB 67712000或等效国际标准的相应等级(DIN 5510-2:2003)。4.13.2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的毒气的材料。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、列车供电监测、走行部故障监测、自动视频监控及记录六

33、个子系统。总体技术条件符合TJ/JW 001的要求。平台及子系统符合TJ/JW 001-AD、F、G的要求。4.13.4 机车所使用的电线和电缆应无卤低烟阻燃电缆。4.13.5高压电气设备具有人身安全防护措施和警示标识。4.13.6机车配有灭火器，灭火器的品种数量应满足相关要求。4.14外部噪声4.14.1机车采取措施来降低机车对其附近的噪音等级至最低。4.14.2  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)。 4.14.3无论静止还是运行，外部噪音都没有任何听得见的异常的刺耳声。4.14.4当通过小半径曲线时，采取适当措施尽可能减小噪

34、音辐射。4.14.5当机车静止时，尽可能的自动降低噪音设备的影响。4.15 风笛和电笛4.15.1 机车每端安装电笛和高低音风笛，并可单独控制。4.15.2 机车电笛和风笛均分别符合TB/T 3051.12009 、TB/T 3051.22009标准规定。4.16 其他机车具有地面电源移车功能。5电气部分技术要求5.1主电路概述 机车主电路主要由受电弓、主断路器、受电弓隔离开关、避雷器、主变压器、牵引变流器和牵引电机等组成，具体见图6。机车的6台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，并在电机或牵引设备发生故障时，影响范围尽可能小，损失的牵引功率最少。5.2机车电气线路 5

35、.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车辅助电源采用由IGBT元件组成的辅助变流器为3AC 380 V/50 Hz。图6 主电路原理框图5.2.3机车控制电源为DC 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、接地、过载、过流、过电压、欠压、过热、空转、滑行以及通风、油流系统的故障保护装置，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在正常运行情况下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当机车局部发生故障

36、时，可自动或由司机方便地在操纵位手动切除有关电路，维持运行。5.2.7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，重联机车的状态及故障信息能在本务机车显示。5.2.8机车只有当主断路器断开，受电弓已降弓以及接地开关处于接地位置才能接近车内高压区域。并在相关柜体表面有明显警示标识。5.2.9机车设有联锁保护系统，其作用为：当变流器柜门或者车顶门打开时，能防止升起受电弓或闭合主断路器。5.2.10仅在受电弓降下、车顶接地开关接地的情况下才能打开车顶门。5.2.11机车预留了车顶高压绝缘检测装置的安装位置、接口和布线空间。5.3电磁兼

37、容 5.3.1 机车电磁兼容满足EN 50121-1:2008、EN 50121-2:2008、EN 50121-3-1:2008的要求。5.3.2 机车车载电子设备和电气设备符合EN 50121-3-2:2008的要求，避免相互干扰。5.3.3 车载信号设备符合EN 50121-3-2:2008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会由于相互干扰而影响功能的发挥。5.4高压电器机车有受电弓、高压电压互感器、受电弓隔离开关、带接地装置的真空主断路器、避雷器、高压电流互感器和接地电流互感器等高压电器。高压电器具有

38、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两架相同的受电弓。具备弓网故障自动降弓保护装置及分断主断路器的保护功能，参数为： 额定电流为1000 A； 最大速度为200 km/h； 静态接触压力为70 N±10 N； 最大升弓高度为3081 mm； 工作高度（取受电弓底架为基准）为969 mm2881 mm； 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； 升弓时间小于5.4 s； 正常降弓时间小于4 s； 紧急降弓时间（降下200 mm的时间）小于2 s； 受电弓支持绝缘子和导电杆

39、支持绝缘子的绝缘爬电距离不小于1000 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高压电压互感器高压电压互感器满足IEC 60044-2:2003标准，参数为： 输入电压为25 kV/50 Hz； 输出电压为100 V； 精度等级为1.0； 容量不低于20 VA。5.4.3高压电流互感器高压电流互感器满足IEC 60044-1:2003标准，参数为： 电流变比为400:5； 精度等级为1.0； 绝缘电压(二次侧对地)为3 kV； 容量不低于25 VA。5.4.4接地电流互感器接

40、地电流互感器满足IEC 60044-1:2003标准，参数为： 电流变比为400:5； 精度等级为1.0； 绝缘电压为3 kV； 容量不低于15 VA。5.4.5车顶避雷器 车顶避雷器满足JB/T 89522005标准，参数为： 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，参数为： 额定电压为25kV； 额定电流为1000 A； 最大工作电压为31 kV； 额定分断容量不低于4

41、00 MVA； 最大分断电流为20 kA； 固有分闸时间为20 ms60 ms； 工作压力为450 kPa1000 kPa； 额定短路接通能力为40 kA； 额定短路开断能力不低于16 kA； 机械寿命为25万次； 电气寿命为2万次（1000 A）/30次（分断短路电流）。5.4.7受电弓隔离开关受电弓隔离开关参数为： 额定电压为25 kV； 额定电流为400 A； 峰值耐受电流为8 kA； 机械寿命为3000次； 操作方式为电空控制； 重量为50 kg。5.4.8接地开关接地开关参数为： 标称电压为25 kV； 额定电压为29 kV； 额定电流为400 A； 驱动形式为手动。5.4.9车顶绝

42、缘子(含受电弓支持绝缘子) 伞裙采用硅橡胶材质，适应中国使用环境，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。5.4.11高压电缆总成高压电缆适用标准为IEC 60502-2，参数为： 额定工作电压为27.5 kV； 最大工作电压不低于31 kV； 持续额定电流为400 A； 冲击电压（型式试验）为170 kV； 额定短路电流为13.6 kA，1 s（导体），5 kA，1 s（屏蔽层）； 高压套管爬电距离不小于1100 mm； 使用寿命为30年或750万公里。5.4.12联锁功能机车设置一个带联锁钥匙箱的接地开关，

43、具有以下功能： 接地开关能对网侧电路进行接地； 当接地开关从“开”位转到“合”位之前，能保证受电弓已经降下，受电弓供风中断，并且受电弓供风管路中的风压已经排出； 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； 机车车顶门、高压电器柜入口门、牵引变流器柜门及受电弓隔离开关有可靠的安全装置，并与联锁钥匙箱和接地开关有联锁； 只有当接地开关处于“合”位时，才可能打开车顶门、高压电器柜入口门、牵引变流器柜门和操作受电弓隔离开关； 当车顶门、牵引变流器柜门和高压电器柜入口门打开时，接地开关在“合”位，受电弓不能升起，主断路器不能闭合； 只有当所有的车顶门、牵引变流器柜

44、门和高压电器柜入口门都关闭了，才能断开接地开关，升起受电弓。5.5主变压器5.5.1主变压器采用符合IEC 60296:2012标准及适合使用环境的矿物油，安装方式为固定在车体底架下方。主要技术参数为：a) 原边绕组参数： 额定容量为9006 kVA： 额定电压为25 kV； 额定电流为360 A。b) 牵引绕组参数： 额定容量为8400 kVA； 额定电压为1450 V； 额定电流为6×966 A； 短路电压为46.7%； 短路损耗为225.2 kW(总损耗)。c) 辅助绕组参数： 额定容量为606 kVA； 额定电压为399 V； 额定电流为2×759 A； 短路阻抗为

45、18%。d) 其他参数： 绝缘等级为A级； 冷却油类型为矿物油； 冷却油流量为2×48 m3/h； 冷却油出口温度为85 ； 冷却油入口温度不高于79； 额定效率不低于97%。 重量为13800 kg，其中油重量为3510 kg； 主要尺寸为3060 mm×2760 mm×1475 mm (L×W×H)。5.5.2主变压器保护 5.5.2.1 油温保护主变压器具有油温检测功能，设有1个温度继电器，检测油路的油温，当主变压器的油温超过100时，温度继电器动作，机车分主断。5.5.2.2油流保护主变压器具有两路油循环冷却支路，各设有一个油流继电器对

46、油流情况进行监测。如果一个油流继电器检测到无油循环，则该冷却支路对应的3组牵引变流器禁止功率输出，机车的牵引功率下降50%。如果两个油流继电器都检测到无油循环，机车禁止功率输出。5.5.2.3 压力保护主变压器具有压力保护功能，主变压器安装有压力释放阀。当变压器内部压力达到95 kPa±15 kPa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

47、员可以打开的标识。象限变流器由四象限前级电路和四象限脉冲整流电路两部分组成。四象限前级电路由充电电阻、充电接触器、工作接触器构成，利用脉冲调制电流控制技术，控制整流器的输出电压稳定在直流2800 V，通过调整脉冲调制角，使交流侧电流、电压为同相位，从而使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、瞬时过电压限制电路和主接地保护电路组成。瞬时过电压限制电路由IGBT 和限流电阻组成。主接地保护电路由跨接在中间回路的两个串联电容和一个接地信号传感器组成。每台机组分别含三套接地保护电路，可以分别对三个交直交电路进行检测和保护，接地检测信号送至车载微机。中间直流回路的主

48、要作用是： 在四象限变流器和电机逆变器之间实现瞬时功率平衡； 储能电容向牵引电动机提供基波无功功率和高次谐波的通路。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，6 个电机逆变器通过直-交变换，分别采用变压变频(VVVF)方式向6 台牵引电动机供电，实现了机车的轴控控制；机车在在制动工况下，6 个电机逆变器通过交-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。四象限变流器控制其输出稳定的中间直流电压，并使交流侧电流、电压为同相位，从而使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、瞬时过电压限制电路、主接地保护

49、电路等组成。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供电线路。5.6.2效率牵引变流器效率不小于97.5%。5.6.3控制电压控制电压为DC 110 V。5.6.4牵引变流器结构特点牵引变流器由所列的主要部件组成：四象限整流器模块、中间支撑电容、逆变器模块、过压保护装置、检

50、测装置、控制装置、开关电器、冷却系统。5.6.5牵引变流器冷却方式牵引变流器采用强迫水循环冷却方式，冷却水加有添加剂，冷却系统性能如下： 牵引变流器冷却方式为强迫水循环冷却（有添加剂）； 水和添加剂的体积比例为45:55； 添加剂成份为乙二醇； 适应环境温度的措施为低温时用加热器对控制装置进行预热； 模块入口水温为60； 模块出口水温为66； 每个模块额定水流量为9.5 L/min； 冷却液满足在-40低温环境下使用要求。冷却液可以采用在专用焚烧炉中焚烧的方法进行处理，焚烧后产生水和二氧化碳，无污染，满足环保要求。5.6.6牵引变流器保护牵引变流器设有如下保护功能： 水冷却系统的保护； 过流和

51、过载保护； 接地保护； 瞬时过电压保护； IGBT元件短路保护； 中间直流回路电压过压及欠压保护； 输入电压过压及欠压保护； 控制电源保护； 检修时的安全连锁保护。5.6.7牵引变流器技术牵引变流器每台机车使用数量为2台，技术参数： 额定输入电压为1450 V/50 Hz； 额定输入电流为965 A； 中间电压为2800 V； 额定输出电压为2150 V； 额定输出电流为390 A； 最大输出电流为520 A；（按三相叙述） 效率不低于97.5%； 控制电压为DC 110 V； 外形尺寸为4000 mm×1050 mm×2050 mm(L×W×H)； 质

52、量为约3900 kg（含冷却液）。5.6.8牵引变流器功率模块牵引变流器采用模块化设计，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、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）。牵引变流器功率模块技术参数如下： 四象限变流器模块： 额定电压为1450 V； 额定电流为965

53、A； 最大电流为1960 A； 重量为30 kg； 外形尺寸为563 mm×320 mm×270 mm (L×W×H)； IGBT元件参数为4.5 kV/900 A； IGBT元件开关频率为450 Hz； 模块在车上正常的更换时间不大于30 min。a) 逆变器模块： 额定电压为2800 V； 额定电流为390 A； 最大电流为520 A； 重量为19 kg； 外形尺寸为563 mm×320 mm×160 mm (L×W×H)； IGBT元件参数为4.5 kV/900 A； IGBT元件开关频率为450 Hz； 模

54、块在车上正常的更换时间不大于30 min。b) 中间电压过压抑制模块技术参数： 额定电压为2800 V； 斩波电阻（阻值/功率）为7.8 /6 kW； IGBT元件参数为4.5 kV/900 A。c) 支撑电容器技术参数： 电容值为6.4 mF； 额定电压为3300 V； 最高可重复电压（可持续时间）为DC 5000 V（0.1s）； 额定电流为273 A； 最大可重复电流（可持续时间）为301 A； 重量为60 kg； 单个外形尺寸为230 mm×330 mm×670 mm (L×W×H)。5.6.9牵引变流器试验牵引变流器试验按IEC 61287-1:2005规定进行。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。牵引电机根据电压型PWM逆变器供电的特点进行特殊设计，能保证在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