EN5012132铁路设施电磁兼容性第32部分机车仪器.docx
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EN5012132铁路设施电磁兼容性第32部分机车仪器
英国标准
铁路应用—电磁兼容性
第3-2部分：
机车机车—设备
欧洲标准EN50121-3-2:
2000具有英国标准的地位
未经BSI的许可，不是复制，版权法允许的除外。
国家标准前言
本英国标准是EN50121-3-2:
2000的正式英文版。
它取代DDENV50121-3-2:
1996，该版本已取消。
英国受技术委员会的委托参与编写GEL/9铁路电技术应用，它负责：
—帮助调查以理解正文；
—将解释或变更建议方面的调查呈送负责的欧洲委员会，并使英国同行保持消息灵通；
—监控相关的国际和欧洲发展并在英国传播。
应秘书的要求，可获得一份本委员会的组织名单。
相互参照
本文件中提及的执行国际或欧洲出版物的英国标准可在BSI标准产品目录中名为“国际标准函件索引”一节找到，也可用BSI标准电子产品目录“Find”（查找）设备找到。
一个英国标准不会包括一个合同所有必需的条款。
英国标准的用户应对其正确应用负责。
符合英国标准并不使它本身免除法定义务。
本英国标准是在委员会电技术部门的指导下编制的，在标准委员会的授权下出版并于2000年12月15日生效。
BSI12-2000
ISBN058036755X
本文件中的BSI版权通知示明什么时候最终颁发本文件。
自出版以来签发的修正意见。
修正号
日期
意见
欧洲标准EN50121-3-2
2000年9月
ICS29.020;29.280;45.060.01
英文版
铁路应用—电磁兼容性
第3-2部分：
机车车辆—设备
本欧洲标准由CENELEC于2000年4月1日批准。
CENELEC成员必定符合CEN/CENELEC内部条例，该条例规定了本欧洲标准所给国家标准地位的条件，而不需要作任何变更。
向中央秘书处或向任何CENELEC成员申请，就可获得有关这种国家标准的最新清单和文献目录参考件。
本欧洲标准有三种正式版本（英文、法文、德文）。
任何其它语言的版本应在CENELEC成员负责下翻译成自己的语言并通知中央秘书处具有正式版本的相同地位。
CENELEC成员是国家电技术委员会的成员，它们有奥地利、比利时、捷克共和国、丹麦、芬兰、法国、德国、希腊、冰岛、爱尔兰、意大利、卢森堡、荷兰、挪威、葡萄牙、西班牙、瑞典、瑞士和英国。
CENELEC欧洲电技术标准化委员会
中央秘书处：
ruedestassart35,B,-1050布鲁塞尔
2000CENELEC—CENELEC成员在世界范围内保留以任何形式和以任何方法开发的所有权利。
前言
本欧洲标准由技术委员会CENELECTC9X的SC9XB根据TC9X采取的决定编写，是关于机车车辆控制盘的机电材料和铁路电气和电子应用。
草案的正文提交正式投票并作为EN50121-3-2文件由CENELEC于2000年4月1日批准。
确定以下日期：
—由一个相同国家标准的出版物以国家级或通过背书执行EN的最后日期
（dop）2001年4月1日
—与EN有冲突的国家标准必须取消的最后日期（dow）2003年4月1日
本欧洲标准必须与EN50121-1:
2000一起阅读。
本标准构成欧洲标准系列EN50121的第3~2部分，它是在铁路应用—电磁兼容性的总题目下出版的。
该系列包括：
·第1部分：
概述；
·第2部分：
整个铁路系统向外部世界的辐射；
·第3-1部分：
机车车辆—火车和整个车辆；
·第3-2部分：
机车车辆—设备；
·第4部分：
发送信号和通信设备的辐射和抗扰性；
·第5部分：
固定电源装置和设备的辐射及抗扰性；
附件“规范”是标准的正文部分
附件“提供的资料”仅供参考。
在本标准中，附件A和B是提供的资料。
1．范围
2．提供资料参考
3．定义
4．性能标准
5．试验期间的条件
6．适用性
7．辐射试验和限制
8．抗扰性试验和限制
附件A（提供的资料）设备和端口实例
附件B（提供的资料）9kHz~30kHz范围内的功能变流器产生的导电干扰
1．范围
本欧洲标准适用于预定用于铁路机车车辆上的电气和电子设备的EMC辐射和抗扰性。
考虑的频率范围从直流（d.c）至400GHz。
目前，对于高于1GHz的频率，尚未确定试验。
试验的用途应取决于特定的设备，其配置、端口、技术及其工作条件。
本标准考虑了铁路机车车辆的内部环境、铁路的外部环境和来自设备，如：
手持式无线电发射机对设备的干扰。
如果一个端口预定用于发射和接收无线电通信，那么在通信频率方面，本标准中的辐射和抗扰性限制则不适用。
本标准不适用于设备起动或停机时的瞬间辐射。
本标准的目的是确定电磁辐射的限制和测试方法以及与传导和辐射干扰有关的抗扰性试验要求。
这些限制和试验有基本的电磁兼容性要求。
现已选定辐射要求，以确保在铁路机车车辆上正常运行的设备所产生的干扰不得超过一个等级，这可以防止其它设备按预定的操作。
同样，现已选定抗扰性要求，以确保机车车辆设备的抗扰性在一个合适的等级。
然而，这些等级不包括极端情况，在任何位置，存在极低的可能性就可能发生极端情况。
应规定与本标准有偏差的特定要求。
所考虑的每一个端口都规定了试验要求。
这些具体规定是EN50121-1一般规定的附加规定。
2．提供的标准参考文件
本欧洲标准包括有日期或无日期的参考文件和其它出版物的规定。
正文中合适的地方引用了这些标准的参考文件，下面列出了这些出版物。
对于有日期的参考文件，任何这些出版物的随后修正或修改，只有在它包含修正或修改时才适用于本欧洲标准。
对于无日期的参考文件，所提及的最新版出版物适用。
EN50121-1
铁路应用—电磁兼容性—第1部分：
概述
EN50121-3-1
第3-1部分：
机车车辆—火车和整个车辆
EN50155
铁路应用—机车车辆上使用的电子设备
EN55011
工业、科学和医疗（ISM）射频设备的无线电干扰特性的限制和测量方法（CISPR11，已修改）。
EN55022
信息技术设备—无线电干扰特性—限制和测量方法（CISRR22，已修改）
EN61000-4-2
电磁兼容性（EMC）—第4-2部分：
试验和测量技术—静电放电抗扰试验（IEC61000-4-2）。
EN61000-4-3
试验和测量技术—辐射、无线电频率，电磁场抗扰试验（IEC61000-4-3，修改版）
EN61000-4-4
第4-4部分：
试验和测量技术—电气快速瞬态/猝发抗扰试验（IEC61000-4-4）。
EN61000-4-6
第4-6部分：
试验和测量技术—射频场引起的传导干扰抗扰性（IEC61000-4-6）。
CISPR16-1
无线电干扰和抗扰性测量设备和方法技术规范—第1部分：
无线电干扰和抗扰性测量设备。
3．定义
对于本欧洲标准的第3-2部分，以下定义适用。
3.1机车车辆设备
作为一个单独的商业单元投放市场的在机车车辆装置中执行本质功能的成品。
3.2端口
规定的设备与外部环境的特定接口，如：
交流电源端口、直流电源端口、I/O（输入/输出）端口。
3.3壳体端口
设备的物理边界，通过它，电磁场可以辐射或冲击。
图1示出了机车车辆设备的主要类别。
壳体端口
牵引交流或直流电源端口
机车车辆设备
接地端口
辅助交流或直流电源端口
信号和通信端口
电池基准端口
工艺测量和控制端口
图1端口主要类别
附件A列出了机车车辆设备与其端口的实例。
4．性能标准
本标准范围内的设备多种多样，使之很难确定精确的标准，以评估抗扰性试验的结果。
由于本标准中确定的试验应用的结果，设备不得变成危险或不安全物。
在EMC（电磁兼容性）试验期间或由于EMC试验的结果，功能说明和性能标准定义应由制造商根据EN50121-1中规定的A，B，C标准提供并在试验报告中注明。
注意：
最低的性能标准须经制造商和用户之间商定。
5.试验期间的条件
不一定总是有可能测试设备的每一个功能。
制造商应考虑的典型的运行方式进行试验，以在符合正常应用的试验频带中产生合适的最大辐射或对噪声产生最大的敏感度。
制造商应规定试验计划中试验期间的条件。
如果设备是系统的一部分，或可连接到辅助设备上，那么根据EN55022设备应在连接到运用端口所需的最低配置辅助设备上时进行测试。
配置和操作方式应在试验计划中规定，并且试验期间的实际条件应在试验报告中确切地说明。
如果设备有许多类似的端口或端口有许多类似的接头，那么应选择足够的数量，以模拟实际运行条件，并确保包括所有不同类型的终接（如20%端口或至少4个端口）。
设备应在规定的操作范围内并以其额定的电源电压进行试验，除非在基本标准中另有说明。
6．适用性
本标准中的测量应在设备的相关端口进行。
可从电气特性的考虑来确定，一台专用设备的连接和使用，有些试验就不适用（例如：
感应电动机、变压器、……的辐射抗扰性）。
在这种情况下，不做试验的决定必须记录在试验计划或试验报告中。
如果不是另有规定，则电磁兼容性试验应是型号试验。
7．辐射试验和限制
本标准涉及的设备辐射试验和限制是在一个端口一个端口的基础上给出的。
一辆车辆范围内各个设备的辐射限制对作为自备装置提供，供货分别投入使用或投放市场或车辆重新设计的各项来说是强制性的。
由系统积分电路决定，这些辐射限制可适用于不是作为单独项提供的设备项目。
对于各种类型的干扰，测量应在规定好的可重复的条件下进行。
基本标准中有试验说明、试验方法和试验放置，基本标准参见表1~6。
基本标准的内容这里不再重复，然而，本标准给出了试验实际应用所需的修改或附加资料。
注意：
“基本标准”的参考文件只限于给出试验说明、试验方法和试验设置的那些标准的部分。
表1辐射—牵引交流电源端口
端口
基本标准
频率范围
限制
备注
高压连接，滤波器前的输入侧（图A.1,A.2和A.3中的端口3）
发送信号和通信频率
参见EN50121-3-1
9kHz至30MHz
无限制，见注1
见注2
注1：
传导射频限制不适用。
设备与其它周围的设备安装在一起时应满足火车的EN50121-3-1放射性辐射限制。
注2：
需要但不可能应用传导射频限制。
没有实际的试验方法，并且传导辐射和放射性辐射之间的关系不可能确定。
表2辐射—牵引直流电源端口
端口
基本标准
频率范围
限制
备注
高压连接，滤波器前的输入侧（图A.4中的端口3）
发送信号和通信频率
参见EN50121-3-1
9kHz至30MHz
参见注
参见注
注1：
目前，对9kHz~30MHz牵引电源上的传导辐射没有商定的方法或限制。
对连接到牵引电源上的设备放出的传导辐射进行限制将防止电源系统过大的放射性辐射。
附件B中有测量传导辐射的方法。
本技术中的经验和传导与放射性辐射之间的关系是未来改进本标准所必需的。
注2：
传导射频限制不适用。
设备与其它周围的设备安装在一起时应满足火车的EN50121-3-1放射性辐射限制。
表3辐射—辅助交流或直流电源端口
端口
基本标准
频率范围
限制
备注
正弦波交流或直流辅助电源（图A.1,A.2和A.4中的端口9）
EN55011
9kHz~150kHz
无限制
见注1
150kHz~500kHz
99dBV准峰值
见注2，3，4
500kHz~30MHz
99dBV准峰值
见注2，3，4
注1：
目前，对9kHz~150kHz的传导辐射没有限制。
限制来自设备的传导辐射将防止过大的放射性辐射。
本技术中的经验和传导与放射性辐射之间的关系是未来改进本标准所必需的。
注2：
无论何处，只要适用，应使用EN55011规定的方法。
目前，测量传导辐射的现有方法（EN55011）在连接网络的电压和电流额定值方面有限制。
此外，测量电压的方法对测试高功率系统有安全的结论。
对连接到外部电缆系统的设备放出的传导辐射进行限制将防止过大的放射性辐射。
注3：
这一要求指的是工业限值，但考虑到确定工业限值用于保护无线电和电视机，且作为目的这里却不同，已减弱20dB的用于铁路用途的适用限制对潜在问题更具代表性。
注4：
这一要求不适用于连接到其它专用的兼容性端口上的电源端口。
表4辐射—电池基准端口
端口
基本标准
频率范围
限制
备注
电池电源（图A.1~A.5中的端口10）
EN55011
9kHz~150kHz
无限制
见注1
150kHz~500kHz
99dBV准峰值
见注2
500kHz~30MHz
93dBV准峰值
见注2
注1：
目前，对9kHz~150kHz的传导辐射没有限制。
限制来自设备的传导辐射将防止过大的放射性辐射。
本技术中的经验和传导与放射性辐射之间的关系是未来改进本标准所必需的。
注2：
这一要求指的是工业限值，但考虑到确定工业限值用于保护无线电和电视机，且作为目的这里却不同，已减弱20dB的用于铁路用途的适用限制对潜在问题更具代表性。
表5辐射—工艺测量和控制端口
端口
基本标准
频率范围
限制
备注
正弦波交流或直流电子电源（图A.5中的端口16）
EN55011
9kHz~150kHz
无限制
见注1
150kHz~500kHz
99dBV准峰值
见注2
500kHz~30MHz
93dBV准峰值
见注2
注1：
目前，对9kHz~150kHz的传导辐射没有限制。
限制来自设备的传导辐射将防止过大的放射性辐射。
本技术中的经验和传导与放射性辐射之间的关系是未来改进本标准所必需的。
注2：
这一要求指的是工业限值，但考虑到确定工业限值用于保护无线电和电视机，且作为目的这里却不同，已减弱20dB的用于铁路用途的适用限制对潜在问题更具代表性。
表6辐射—壳体端口
端口
基本标准
频率范围
限制
备注
壳体
EN55011
30MHz~230MHz
在10米距离处测得的40dBV/m准峰值
见注
230MHz~1GHz
在10米距离处测得的47dBV/m准峰值
见注
注1：
可使用3米的测量距离，其限值增加10dB。
注2：
不单独测试超过50kVA的牵引变流器和辅助变流器，但应根据EN50121-3-1将车辆作为一个整体测试。
8．抗扰性试验和限制
本标准涉及的设备的抗扰性试验和限制在一个端口一个端口的基础上给出。
为了确保整个车辆的抗扰性，限制应适用于所有相关的设备。
试验应以规定好的可重复方式进行。
试验应作为单独试验按顺序进行。
试验顺序任选。
试验说明、试验生成程序、试验方法和试验设置基本标准中给出，基本标准参见表7至表9。
这些“基本标准”的内容这里不再重复。
但本标准中给出了试验实际应用所需的修改或附加资料。
表7抗扰性—电池基准端口（能源输出处除外），
辅助交流电源输入端口（额定电压400Vms）
环境现象
基本标准
严重程度
性能标准
备注
7.1
快速瞬变
猝发
EN61000-4-4
2kV5/50nsTr/Th
5kHz相应频率
A
见注1
7.2
电涌
EN50155
1.8kV波形5/50s
电源阻抗100
B
7.3
传导射频
EN61000-4-6
3Vrms（载波电压）
150kHz~80MHz,1kHz,80%AM
电源阻抗150
A
见注2
7.4
电压源的变化和中断
EN50155
参见EN50155
A
注1：
正负极性直接耦合
注2：
在应用中，如果电缆在车厢之间交叉（例如火车通信），则应使用10Vrms的严重等级。
表8抗扰性—信号和通信、工艺测量和控制端口
环境现象
基本标准
严重程度
性能标准
备注
8.1
快速瞬变
猝发
EN61000-4-4
2kV5/50nsTr/Th
5kHz相应频率
A
见注1
8.2
传导射频
EN61000-4-6
3Vrms（载波电压）
150kHz~80MHz,1kHz,80%AM
电源阻抗150
A
见注2
注1：
正负极性电容偶联
注2：
在应用中，如果电缆在车厢之间交叉（例如火车通信），则应使用10Vrms的严重等级。
表9抗扰性—壳体端口
环境现象
基本标准
严重程度
性能标准
备注
9.1
射频
EN61000-4-3
10V/m（rms）载波电压）
80MHz~1GHz
1kHz,80%AM
A
见注1和3
9.2
静电放电
EN61000-4-2
6kV触点放电
8kV放气
B
见注2
注1：
对于安装在客室、驾驶室或机车车辆外部（车顶、底架）上的设备，应使用20V/m的严重级，以便用于更流行使用的移动式送话器。
注2：
只适用于旅客和运行人员（不足维护）所能接近的设备。
注3：
对于大型设备（例如：
牵引驱动装置，辅助变流器），对整个装置的辐射电磁磁场进行抗扰性试验不是很实际。
在这种情况中，制造商应对敏感的子系统（如控制电子装置）进行测试。
试验报告应证明是否选择子系统和任何假定方式（例如：
由于壳体屏蔽而降低磁场）。
附件A（提供的资料）
设备和端口实例
本附件的目的是提供不同类型机车车辆设备及其端口的实例。
表A.1给出了作为单独商业单元投放市场的设备例子。
然而，这些设备也可形成大型设备中的子系统（如：
辅助变流器中的控制电子装置）。
在这一情况中，标准的要求只适用于投放市场的设备。
在标准中规定一个端口作为设备与外部环境的接口。
表中的矩阵示明特定的设备是否与辐射和抗扰性有关或与两个都无关。
提供本指南对本标准的用户有好处，但不是决定性的。
在确定试验是否适用时，本标准的用户可做出必要的技术判断。
以下几页的图阐明了最基本的端口。
这些图示出不同布置的例子。
图A.1适用于交流馈电牵引机车，在线路侧有交流牵引驱动装置和噪声滤波器。
图A.2示出了另一个交流/交流系统，在变流器侧有功率系数校正滤波器，并带直流或3相辅助电源及火车电源。
图A.3示出一个更常规的系统，带交流输入和直流牵引电动机，由相控制变流器馈电。
图A.4是一个直流馈电系统，带交流牵引驱动装置。
图A.5示出变流器和控制电子装置的一些附加端口。
当然，可能还有许多其它不同系统的布置。
表A.1设备的典型例子
设备
试验要求
牵引变流器
辐射和抗扰性
主断路器
无试验要求
牵引变压器
无试验要求
牵引电动机
无试验要求
辅助电动机
无试验要求
直流辅助电源（电池）
辐射和抗扰性
电子控制电源
辐射和抗扰性
信号发送和通信设备
辐射和抗扰性
电子人—机接口
辐射和抗扰性
环境调节设备
辐射和抗扰性
旅客信息设备
辐射和抗扰性
门控制装置
辐射和抗扰性
火车运行辅助设备
辐射和抗扰性
旅客服务辅助设备
辐射和抗扰性
火车管理系统
辐射和抗扰性
电子装置电源
辐射和抗扰性
刹车控制系统
辐射和抗扰性
在表1~9中，规定了试验，以用于具体的端口（设备的接口），表A.2列出了用于这些端口的一些更典型的说明和有这种端口的设备类型。
所附的图中给出了这些端口的例子，端口13和和14除外。
表A.2典型端口说明
图上的端口号
典型端口名称
典型设备
牵引交流电源端口
1
导电弓线路终端
主断路器
3
高压接头（在滤波器前）
滤波器
4
连接滤波器—变压器，高压侧
滤波器
5
火车电源线路单相
辅助变流器
6
连接变压器—变流器
推进式变流器
7
牵引电动机电缆
牵引电动机
8
辅助变压器馈电绕组
直流辅助电源
牵引直流电源端口
2
直流导线输入
主断路器
3
高压接头（在滤波器前）
滤波器
6
连接滤波器—变流器
推进式变流器
7
牵引电动机电缆
牵引电动机
辅助交流端口
9
辅助交流电源
环境调节设备
辅助直流端口
9
辅助直流电源
电池基准端口
10
电池电源
电子装置电源
11
火车控制母线（常规电池电压）
火车管理系统
19
继电器逻辑输入/输出
电子控制系统
信号和通信端口
12
车辆范围内的数据库
电子控制系统
13
火车范围内的数据库
火车管理系统
14
旅客接待网络
旅客接待设备
15
火灾控制线路
电子控制系统
17，18
传感器信号（数字或模拟）
电子控制系统
20
通信接口（维护）
电子控制系统
工艺测量和控制端口
16
内部电子电源
电子控制系统
18
传感器信号（模拟）
电子控制系统
壳体端口
21
设备壳体
所有设备
接地端口
22
接地连接
所有设备
牵引
变压器变流器电动机
滤波器
辅助变流器电池充电器
火车电源
图A.1交流馈电牵引机车，在线路侧有交流牵引驱动装置和噪声滤波器
辅助
变流器牵引
电动机
辅助火车电源
辅助变流器
变压器
电池充电器
图A.2交流/交流系统，在变流器侧有功率系数校正滤波器，
并带直流或3相辅助电源和火车电源
牵引
变流器直流电动机
开关装置
变压器
辅助电源
电池充电器火车电源
图A.3：
常规系统，带交流输入和直流牵引电动机，由相控制变流器馈电
火车电源
变流器牵引
滤波器电动机
辅助变流器电池充电器
图A.4直流馈电系统，带交流牵引驱动装置
火车轨道通信
无线线圈
牵引电动机
牵引变流器
电源输入
电流传感器
选通装置
旋转速度
传感器
选通装
置电源
灯导
向装置接地
控制电子装置
控制盘
服务端口
图A.5变流器和控制电子装置的附加端口
附件B（提供的资料）
9kHz~30kHz范围内的功率变流器产生的导电干扰
B.1范围
本程序涉及通过或不通过主线路滤波器连接到主牵引直流端口（吊线或导线导轨）上的切换方式功率变流设备。
B.2测量方法
应使用CISSPR16的建议进行测量。
应设定以下调节：
—200Hz6dB带宽，在9kHz~150kHz范围内；
—9kHz6dB带宽，在150kHz~30MHz范围内；
—对于每个频率范围，利用合适的加权检测准峰值。
对主电流造成的可能的饱和应多加注意，因主电流可能影响探头传送特性。
从探头至测量设备，应确保正确的阻抗匹配。
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