GB∕T 28807-2012 轨道交通 机车车辆和列车检测系统的兼容性

ICS45.060GB/T28807—2012/IEC62427:2007机车车辆和列车检测系统的兼容性(IEC62427:2007,IDT)中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局GB/T28807—2012/IEC62427:2007 Ⅲ 1 13术语和定义 1 3 3 4 44.4兼容性案例 6 6 7 7 7 74.10认可证书 8 8 8 8 95.4安全系数 5.5轨道电路的电磁敏感度 5.6车轮检测器的电磁敏感度 5.7列车检测系统的限值 5.8机车车辆及变电所产生的干扰信号 5.9特性报告 6机车车辆特性 6.3配置(设计状态) 6.4试验计划 6.5试验报告 6.6试验结果归档 7.2直流牵引供电 I7.3交流牵引供电 附录A(资料性附录)列车检测系统电磁敏感度确定导则 附录B(资料性附录)机车车辆特性测试导则 附录C(资料性附录)影响机车车辆特性的因素 附录D(资料性附录)直流牵引供电 附录E(资料性附录)交流牵引供电 ⅡGB/T28807—2012/IEC62427:2007本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。本标准采用翻译法等同采用IEC62427:2007《轨道交通机车车辆和列车检测系统的兼容性》。与本标准中规范性引用文件有一致性对应关系的我国文件如下：——GB/T1402—2010轨道交通牵引供电系统电压(IEC60850:2007,MOD);——GB/T27025—2008检测和校准实验室能力的通用要求(ISO/IEC17025:2005,IDT)。——删除IEC62427:2007引言第2段对欧洲铁路机车车辆和列车检测系统电磁兼容性的说明；——图3脚注列表改为表1;——将引用文件中IEC62278调整为IEC62278:2002,因4.9中引用了具体条款。——原文7.2下一级编号只有7.2.1,不符合编号规则，故对7.2的悬置段增加编号“7.2.1概述”,原有7.2.1改为7.2.2,其他子级编号类似变动，对7.3的编辑性修改处理方式同7.2;——附录B只有一级章节编号，故取消编号B.1;——附录C只有一级章节编号，故取消编号C.1;——增加了参考文献。本标准由全国牵引电气设备与系统标准化技术委员会(SAC/TC278)归口。ⅢGB/T28807—2012/IEC62427:2007本标准给出了在特定线路上运行的机车车辆不干扰列车检测系统工作兼容性由物理及电磁两方面确定。电磁兼容性EMC,不仅需要最大允许干扰等级的通用值，而且如图1所示：OOM车轮检测器轨道电路其他供电站QGB/T28807—2012/IEC62427:2007轨道交通机车车辆和列车检测系统的兼容性GB/T21562—2008轨道交通可靠性、可用性、可维修性和安全性规范及示例(IEC62278:2002,IDT)testingandcalibrationlaboratories)IEC60850铁路应用牵引系统的供电电压(Railwayapplications—Supplyvoltagesoftraction3.23.31GB/T28807—2012/IEC62427:20073.53.63.7导致交通运输(以比信号设备正常时)更高限制3.83.93.103.11列车(向周边产生干扰信号的)发射值水平与轨道电路电磁敏感度之间的(限值的)差值，该值涵盖3.12信号系统signalingsystem3.13涵盖所有具有动力或不具有动力的车辆。本标准中，机车车辆等效于(对列车检测系统)产生影响的单元。3.14.13.14.2(牵引)转换站(traction)switchingstation将电能分配至不同的馈电区段或将不同馈电区段关断或相互连接的3.14.32GB/T28807—2012/IEC62427:20073.14.4馈线feeder3.14.5馈给点feedingpoint馈线与接触网的连接点。3.14.6[GB/T2900.36—2003,811-33-01](电磁)敏感度susceptibility在规定的轨道区域或给定点，识别有无列车存在的安全技术。利用轨道区段构成的电路，通常在一端连接电流源，另一端检测该轨道区段空闲或列车占用的4.1概要与认可流程相关的部门如图2所示：3GB/T28807—2012/IEC62427:2007行业(信号)管理部门兼容性案例行业(机车车辆)部门实验室认可部门认可证书4.2职责定铁路基础设施及特定机车车辆主管部门来划分各部门之间的职责。根据所给兼容性案例规定的职责，包括担任领导作用的部门，根据国家惯例委派。应提交兼容性案例文件到认可部门，并复核任何机车车辆管理部门应说明机车车辆产生和传播的干扰特性。4.2.3认可部门性案例由有资质的专家结合国家的实际情况进行评估。4.3认可流程认可流程概要见图3。4GB/T28807—2012/IEC62427:2007辅助资料和/或测量否试验计划被认可部门否批准?是试验及试验报告7)是是否否提交给认可部门8)是否是全部认可9)改进机车车辆?改进列车检测系统?改进机车车辆?改进列车检测系统?供电系统?选择最优方案否是是需要更多资料?否是限制性认可9)无认可9)否限制性认可9)无认可9)暂时认可9)5GB/T28807—2012/IEC62427:2007表1图3脚注序号参考责任分配职责及启用兼容性案例4.44.64.1列车检测系统特性4.7轨道基础设施管理部门机车车辆描述4.7机车车辆管理部门4)供电系统描述4.7轨道基础设施管理部门理论分析4.94.1试验计划4.8、7.2.26.4、7.3.24.1试验及试验报告4.84.1提交认可部门4.1认可/无证书4.10认可部门—-牵引供电系统特性；—相关兼容性案例；—-兼容性评估。指导试验机构应证明其在牵引环境的测量行为得到国家认可。宜按ISO/IEC17025的规定实现6GB/T28807—2012/IEC62427:2007——列车检测系统见第5章；——机车车辆见第6章；——供电系统见第7章。4.8试验限值7GB/T28807—2012/IEC62427:2007结果等)。故障模式的分析方法应得到4.2所列部门的同意。对复杂系统，可参考GB/T21562—2008的4.6和6.3。巨额费用以便确定干扰特性。对有关方面如果证明风险为可接受，则暂时认可优先于完全认可。允许评估确认与现有限值不一致或比现有限值差(即更高的电磁敏感性),则机车车辆不能满足现有线路认可要求；有关轨道基础设施管理部门和机车车辆管理部门应共同推进对基础设施和机车车辆的改进并为保证列车检测系统正常工作，应检查确认其物理特性及电磁特性和机车车辆及牵引供电系统的5.2物理兼容性—最小的列车长度；—轨道电路的响应时间； 8GB/T28807—2012/IEC62427:2007——列车速度；——车轮材质；——轨道制动或安装于靠近钢轨头部的金属组件等可能对车轮产生负面作用的设备。5.2.2.1车轮尺寸及材质计轴器及轨道接触器用于可靠检测干线车辆的车轮的存在。其他类型车辆车轮检测可要求使用专门设置的车轮检测器。5.2.2.2干扰设备安装位置贴近轨道的设备，可能因机械上的不恰当或电磁特性而干扰车辆检测的可靠性(参见附录A)。该方面的兼容性应由试验评估。5.3电磁兼容性本条款描述了列车检测系统限值的测量，并定义了通常采用的方法。由于每个装置必然存在差异，因此不能精确描述全过程。兼容性案例覆盖所有可信的配置及参数，配置及模型示例参见附录A,测量要求如下。5.3.1列车检测系统设备的灵敏度有关轨道电路部分见5.3.3.1,有关车轮检测器部分见5.3.4.1。5.3.2干扰信号的传输函数传输函数表述了列车检测系统与机车车辆间干扰信号的关系(有关轨道电路见5.3.3.2;有关车轮检测器见5.3.4.2)。F表示传输函数。Irps表示列车检测系统设备的干扰信号。Irs表示机车车辆产生的干扰信号。则干扰信号如下：Irps=F×Irs (1)从而Igs=Irps/F (2)列车检测系统设备最大允许干扰信号ITDsm由列车检测系统设备的电磁敏感度确定；机车车辆产 (3)多干扰源产生的综合干扰信号，应重视每个干扰源允许的干扰信号(见5.8)。5.3.3轨道电路5.3.3.1单套设备的灵敏度和电磁敏感度轨道电路设备的灵敏度是其自身的特性。通常接收机的电磁敏感度的重要性远高于发送器的电磁敏感度。故接收机的电磁敏感度是允许干扰等级的决定因素；但也应检查发送器的电磁敏感度。如果轨道电路的电磁敏感度可调，则应对所有有关的设定，特别是对最不利情况的设定进行测量。9GB/T28807—2012/IEC62427:20075.3.3.2.1确定轨道电路及可能影响轨道电路的牵引供电系统的电气等场所试验比较的方法验证模拟结果。5.3.3.2.3在轨道电路设备端测量由机车车辆产生的电流所引起的干扰电压或电流。则传输函数为注1:传输函数值与列车与轨道电路的相对位置有关。应确定最不利条件下的数值。注2:如列车有两个或更多车载源或电动车组或为辅助电源采用轨道作为回流路径(见UIC550),则会存在多个电A,“最不利条件”的传输函数是在故障条件下，在轨道电路设备端观察到的最大干扰电压与干扰电流5.3.4车轮检测器采用计轴器的车轮检测器电路通常受到钢轨中的电流的干扰。计轴器可能受经车轮检测器耦合的电磁干扰影响，计轴器的灵敏度主要由车轮检测器电磁干扰的敏感度决定。设备配置可能导致计轴器受到设于联锁机房内的信号处理电子单元与轨旁设备间传输路径上干扰的影响。钢轨中的回流(直流或交流)可干扰永磁或具有电感性质的车轮检测器：——影响钢轨的导磁率从而影响传感器。 ——车载发送天线(特别是安装于轨道附近时);——接触网转换操作及接触线断裂或腐蚀导致钢轨中的瞬态电流可能影响车轮检测器或发送GB/T28807—2012/IEC62427:2007车轮检测器除用于计轴器外，也可用于开关功能，如平交道口防护系统的通断。不同应用环境，瞬态干扰对计轴器的影响不同，应分别研究。但车轮检测器自身的特性不变。5.3.4.1单设备的灵敏度车轮检测器设备的灵敏度(车轮检测器包括信号电子处理装置)应由以下条件决定。5.3.4.1.1在有车轮经过条件下却导致车轮检测器没有检测到“车轮存在”时的电磁场参数(包括灵敏度区域、幅值、频率及持续时间)及轨道电流。5.3.4.1.2在没有车轮经过时却导致车轮检测器显示“车轮存在”时的电磁场参数(包括灵敏度区域、幅值、频率及持续时间)及轨道电流。5.3.4.2所安装的车轮检测器的电磁敏感度由轨道电流或其他干扰源产生的瞬态和连续干扰信号的允许值与车轮检测器的电子处理装置超过转换点内部信号值有关。车轮检测器的传输函数受干扰电流和干扰电磁场影响的程度，取决于车轮检测器和信号处理装置的物理原理及几何分布。决定传输函数的因素很多(干扰电流的频率及幅值；干扰电磁场的频率、幅值及方向)。传输函数的固有复杂性及非线性，致使本标准对其具有不适用性。鉴于设计车轮检测器完善的电气等效电路存在的固有困难，应采用现场试验或等效的实验室试验，即将干扰电流注入轨道及施加外部电磁场，以测量车轮检测器的电磁敏感度。5.4安全系数鉴于测量及模拟准确度的不确定性，以上规定的列车检测系统的电磁敏感度应增加安全系数。进行不确定性评估及允许选择更高的安全系数(参见A.10)。检测过程中，需分析直流变电所电压纹波对安全系数的干扰。5.5轨道电路的电磁敏感度5.5.1非安全侧失效时的允许干扰信号在轨道电路的非安全侧失效，牵引回流系统无故障，确定干扰信号的允许值。并不要求牵引回流系统故障时轨道电路可靠工作。Fnomm表示非安全侧失效情况下的传输函数； (4)5.5.2安全侧失效时允许的干扰信号应确定安全侧失效时的最大传输函数Fmx,即确定牵引回路系统在最不利故障发生时的干扰信号。5.6车轮检测器的电磁敏感度由于车轮经过车轮检测器为离散检测方式，产生的瞬态及连续干扰均视为等效。GB/T28807—2012/IEC62427:2007b)在装有车轮检测器的轨道注入已定义的干扰电流或对具有代表性的机车车辆(牵引电流及谐波)施加规定的干扰电磁场，并测量可导致车轮检测器实现可靠转换作用的内部信号(电流、计轴器应能在预期的干扰下维持可靠计数，可不区分由于干扰导致的计数失效是非安全侧失效或列车检测系统的限值是上述规定的干扰信号的最大允许值，该值随安全系数的增加而减小(参见A.10)。——其他轨道电路发送器的非期望耦合产生的干扰电流。主要源定义于5.3.4。多干扰源的影响应根据特定情况分析。注：报告在满足GB/T24338系列的环境要求基础上还应涵盖兼容性试验。5.9.1概述被测试系统的概括性说明。GB/T28807—2012/IEC62427:20075.9.3配置说明文件中应包括列车检测系统设计状况，包括影响列车检测系统特性因素的软、硬件状况的 ——模型验证(使用时); 5.9.8试验结果归档 GB/T28807—2012/IEC62427:2007在新线路进行不必要的重复性试验。机车车辆与信号兼容性的有关因素应由制造商或运行部门定义成文，文件应包括所有有关机车车影响机车车辆与信号兼容性的因素参见附录C。6.3配置(设计状态)测量应在具有代表性的样品或已获认可的机车车辆样品上进行。设备应有完整的研发和改进工作6.4试验计划6.4.1试验场所具备代表性的试验场所进行评估。为避免对测试结果产生意见分歧，应注意被测机车车辆实际产生的干扰和牵引供电特性导致的对所测干扰大小的作用。 ——动态范围；——在频率或准则规定的其他限值间调制测 以上用过的具体方法参见附录B。试验应覆盖机车车辆正常工作可能出现的各种工况，通过大量的试验确定机车车辆的实际特性。 GB/T28807—2012/IEC62427:2——持续加速至最大速度(由速度控制功能或司机操控); —-已知有规律的瞬态现象(如电路断路器的开与关，特别是机车车辆设备的启动与停车)。6.5.1概述6.5.2试验机构6.5.3配置6.5.4参考文件6.5.5实施试验计划6.5.6试验结果6.6试验结果归档括数据记录的归档信息及明确申请授权获取有关数GB/T28807—2012/IEC62427:20077牵引供电系统的特性——电压差值； ——瞬态现象；——最大标称值(MVA); ——接触网或导电轨阻抗；——正常及降级工作模式。供电特性见IEC60850。7.2直流牵引供电直流牵引供电的整流器极可能产生影响轨道电路工作的干扰电流。机车车辆与直流牵引供电间干扰电流的相互影响参见附录D。7.2.2试验程序7.2.2.1仅装有整流器的变电所电压纹波的产生主要由于整流桥输出电压和高压电源相电压不平衡所造成。为此首先应断开牵引7.2.2.2装有可调变流器的变电所7.3交流牵引供电交流牵引供电通过变压器或旋转变换器直接从供电网取电，其供电输送一般不会产生很大的干扰电流。当电源功率变流器采用变换器或感性功率调整器时，可能产生影响轨道电路的干扰电流。GB/T28807—2012/IEC62427:20077.3.2试验程序GB/T28807—2012/IEC62427:2007(资料性附录)列车检测系统电磁敏感度确定导则列车检测系统配置示例参见图A.1～图A.11,示例均采用简化方式。如：图中未标出牵引回流轨道的连接构件。示例仅为典型示例，但不是唯一的配置。VVy接收机图A.1无损伤轨道的干扰机理列车占用轨道电路时，在轨道电路内沿牵引回流轨分布的电压降可在轨道电路接收机上反映。A.3信号轨断裂的干扰机理断轨断轨机车车辆V尽管断轨时的道碴电阻与轨道电路接收机的输入阻抗串联，但接收机上的电压，主要由机车车辆和供电站间的电压降确定。断轨导致轨道电路占用的情况很少发生。A.4回流轨断裂的干扰机理牵引回流轨未断裂时，其等效电路如图A.3所示：GB/T28807—2012/IEC62427:2007v=Vab+Vc+Vca+Vde+Ver牵引电流I断轨ABEF图A.3无自检断轨的干扰机理由于牵引电流返回变电所须通过较长的回流路径(部分电流经大地流动),接收机上的干扰电压也会增加。回流路径的长度取决于回流线交叉连接的间距和轨道电路的长度。A.5双轨条轨道电路双轨条轨道电路典型配置如图A.4所示。vtV=0vk图A.4双轨条轨道电路牵引电流断轨图A.5断轨时的双轨条轨道电路GB/T28807—2012/IEC62427:2007A.6机车车辆轴间电压VVaV如列车轴间产生电压，该电压的比值α可能在轨道电路接收机上有所反应。如列车长度与轨道电车轮/轨道X车轮/轨道轨道继电器R0XR0如X≈r,则VR=(I×r)/3。—-如X→0,则rmax=1.7mΩ;或——如X≈r,则rmx=5mΩ。可知rma.值很小。GB/T28807—2012/IEC62427:2007A.8辐射干扰机车车辆产生的磁场环路机车车辆产生的磁场环路图A.10辐射干扰示例车轮检测器用于检测车轮或轮缘的存在。侵入车轮范围的其他金属部件，通过其横截面可能影响单位为毫米注欧洲产品日本产品图A.11车轮检测器的敏感区GB/T28807—2012/IEC62427:2007A.10安全系数列车检测系统的非安全性失效的后果与联锁系统表示列车占用的方式(轨道被占用或空闲)有关，——预测精度(如计算机模型);第4章)。除兼容性案例表明要求更高的安全系数外，安全系数应采用国家承认的数值。A.11多干犹源在可预见的工作条件下，应确定同时影响给定列车检测系统干扰源的最大数量。(干扰的)求和规OREB108/1建立了源于牵引设备和辅助变流器等的干扰电流的分配原则。干扰电流的分布与列车在轨道电路的位置有关。通用规则可被本标准所规定的传输函数替代。GB/T28807—2012/IEC62427:2007干扰电流测量系统原理框图示例参见图干扰电流测量系统原理框图示例参见图B.1。缓冲器A=f(F)论或实践证明在电流路径的其他位置测量的结果和在受流设备处测量值相近，则也可在其他 测量用传感器应与电源类型相匹配(单相交流或直流),并在所期望测量的频率范围内具备足够的 GB/T28807—2012/IEC62427:2007 GB/T28807—2012/IEC62427:2007(资料性附录)——机车车辆产生的电流纹波；-—-变电所滤波器阻抗(如果