JTC系列机车信号车载系统设备技术规范暂行.docx
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JTC系列机车信号车载系统设备技术规范暂行
JT-C系列机车信号
车载系统设备技术规范（暂行）
铁道部科学技术司
二〇〇六年七月
目次
前言
本规范主要根据《主体机车信号系统技术条件（暂行）》（科技运函[2004]114号文件）编制。
本规范发布之前的JT1-CZ2000型机车信号车载系统设备，可参照本规范执行。
本规范附录A和附录B都是规范性的附录。
本规范适用范围：
在电力机车、内燃机车、动车组上安装的JT-C系列机车信号车载系统设备。
本规范主要起草单位：
北京交通大学运输自动化科研所。
本规范由北京交通大学运输自动化科研所负责解释。
JT-C系列机车信号车载系统设备技术规范（暂行）
1.范围
本规范规定了JT-C系列机车信号车载系统设备（以下简称设备）的构成、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、贮存和运输。
本规范适用于设备的设计、改进、制造、检验和维修。
2.规范性引用文件
下列文件中的条款通过本规范的引用而成为本规范的条款。
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规范，然而，鼓励根据本规范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规范。
GB/T191-2000包装储运图示标志
GB/T2829-2002周期检验计数抽样程序及表
GJB2889XC系列高可靠小圆形线簧孔电连接器规范
GB/T4942.2-93低压电器外壳防护等级
GB/T19001-2000质量管理体系要求
TB/T1484.1-2001第1部分：
额定电压3kV及以下电缆
TB/T3021-2001铁道机车车辆电子装置
TB/T3034-2002机车车辆电气设备电磁兼容性试验及其限值
TB/T3058-2002铁路应用机车车辆设备冲击和振动试验
TB/T3060-2002机车信号信息定义及分配
IEC62278铁路应用：
可靠性、可用性、可维护性和安全性（RAMS）规范和说明
IEC61508电气/电子/可编程电子安全相关系统的功能安全
《主体机车信号系统技术条件（暂行）》（科技运函[2004]114号文件）
设备构成
2.1.设备由以下几部分构成：
机车信号主机（含机车信号记录器）、机车信号机、双路接收线圈等。
图3-1为JT-C系列机车信号车载系统设备构成框图。
图3-1JT-C系列机车信号车载系统设备构成框图
2.2.设备名称见表3-1。
表3-1设备名称
序号
型号
名称
备注
1
JT-C
机车信号车载系统设备（系列）
包括主机、信号机、接收线圈等
2
JT1.Z
机车信号主机
与带电源接线盒一体化
3
J.XS-8
双面八显示机车信号机
LED型
4
JT1.JS
机车信号双路接收线圈
2.3.设备代号含义见表3-2
表3-2设备代号的含义
序号
代号
含义
1
J
机车信号、接收线圈
2
T
通用
3
C
车载系统设备
4
Z
主机
4
X
信号机
5
S
双面、双路
2.4.设备外形尺寸应符合表3-3的规定
表3-3设备外形尺寸
序号
名称
外形尺寸mm
长
宽
高
1
机车信号主机
335±1
283±1
221±1
2
双面八显示机车信号机
446±1
100±1
119±1
3.技术要求
3.1.工作环境
3.1.1.正常使用条件
设备在下列环境条件下应能可靠工作：
a）大气压力74.8kPa～106kPa（海拔高度不超过2500m）；
b）机车内部空气温度为-25℃～+45℃，设备应考虑直接邻近电子元件处的空气温度可能在-25℃～+70℃之间变化。
车外温度为-40℃～+70℃。
设备允许在不低于-40℃的环境中存放；
c）最湿月月平均最大相对湿度不大于90℅（该月月平均最低温度为25℃）；
d）设备应能承受使用时的振动和冲击而无损坏或故障；
e）除接收线圈外，设备应安装在能防止风、沙、雨、雪直接侵入的车体内。
3.1.2.特殊使用条件
当使用条件与4.1.1的规定不符时，应由用户与制造商协商决定采取特殊措施。
为了验证这些措施的效果，可以按双方商定的方法在实验室或机车上进行试验。
3.2.设备由机车蓄电池供电，标称电压110V，电源波动范围77V～138V。
当机车蓄电池供电额定电压为非110V时,用户应在订货时向制造商提出要求，机车信号主机应明确表明适用的供电电压。
3.3.外观要求
3.3.1.机箱的所有金属表面应有防护层。
a）电镀零件的外观光滑均匀，没有斑点、凸起和起泡现象，边缘和棱角不得有烧痕；
b）涂层外观应光滑，色彩均匀一致，不得有皱纹、流痕和起泡现象。
3.3.2.设备的螺钉连接和铆、焊处不得松动或脱落。
3.3.3.印制电路板焊点应有光泽、圆滑，无假焊、虚焊、短路、堆焊等现象。
3.4.适用的轨道电路制式
3.4.1.设备应能通用的轨道电路制式有：
a）ZPW-2000系列（包括UM71系列，下同）；
b）移频（18信息、8信息、4信息）；
c）交流计数和微电子交流计数（25Hz、50Hz）。
3.4.2.根据用户需求，可适用UM2000等其他轨道电路制式。
3.5.机车信号输入及输出信息应符合表4-1的规定，其中SD1、SD2、SD3为3位速度等级编码输出。
表4-1输入信息和输出信息
输入信息
输出信号
TB/T3060-2002移频
"1.9"移频
交流计数
ZPW2000
广深UM71
信号显示
SD1
SD2
SD3
Hz
Hz
Hz/代码
Hz
22.4
BS白闪
1
1
0
无码
无码
无码
无码
无码
B白
0
0
1
21.3/L5
L绿
1
1
0
23.5/L4
L绿
1
1
0
9.5
9.5
10.3/L3
11.4
L绿
1
1
0
8.5
8.5
12.5/L2
12.5
L绿
1
0
1
13.6
L绿
0
1
0
11
11
绿码
11.4/L
16.9
L绿
0
0
1
9
LU绿黄
1
1
0
14.7
LU绿黄
1
0
1
12.5
LU绿黄
0
1
0
13.5
13.5
13.6/LU
10.3
LU绿黄
0
0
1
12.5
黄码
15.8/LU2
U黄
1
0
1
15
15
16.9/U
U黄
0
1
0
18.5
15.8
U黄
0
0
1
17.5
17.5
20.2/U2S
U2S黄2闪
1
0
1
16.5
16.5
14.7/U2
18
U2黄2
0
0
1
双黄码
19.1
UU双黄
1
0
1
22.5
UU双黄
0
1
0
21.5
21.5
19.1/UUS
UUS双黄闪
1
0
1
20.2
UUS双黄闪
0
0
0
20
20
18/UU
UU双黄
0
0
1
24.5
24.6/HB
HUS红黄闪
1
0
1
23.5
HU红黄
1
1
0
24.6
HU红黄
1
0
1
24.5
HU红黄
0
1
0
26
26
红黄码
26.8/HU
26.8
HU红黄
0
0
1
23.5
29/H
29
H红
1
0
0
无码
无码
无码
无码
无码
H红
0
0
1
3.6.设备应提供过绝缘节信息JY，当接收信号载频为750Hz，850Hz，2300Hz，2600Hz或交流计数长周期（1.9s）时，JY为高电平，其余为低电平。
3.7.设备应提供接收的制式信息ZS，当ZS为高电平脉动时表示ZPW-2000系列或UM2000制式，低电平时表示其他制式。
3.8.机车信号灵敏度
3.8.1.设备按表4-2所示的机车信号灵敏度（钢轨短路电流值），应能正确地接收ZPW-2000系列信息，其输出应符合4.5的规定。
表4-2ZPW-2000系列钢轨最小短路电流及机车信号灵敏度
载频Hz
1700
2000
2300
2600
钢轨最小短路电流mA
500
500
500
450
机车信号灵敏度（钢轨短路电流值）mA
310±31
275±28
255±26
235±24
3.8.2.按表4-3所示的机车信号灵敏度（钢轨短路电流值），应能正确地接收移频信息，其输出应符合4.5的规定。
表4-3移频钢轨最小短路电流及机车信号灵敏度值
载频（Hz）
550
650
750
850
电化
区段
钢轨最小短路电流mA
150
120
92
66
机车信号灵敏度（钢轨短路电流值）mA
113±11
90±9
69±7
50±5
非电化
区段
钢轨最小短路电流mA
50
40
33
27
机车信号灵敏度（钢轨短路电流值）mA
40±4
32±4
26±3
22±3
3.8.3.按以下机车信号灵敏度（钢轨短路电流值），应能正确地接收交流计数（含微电子交流计数）信息，其输出应符合4.5的规定。
a）对非电化区段50Hz交流计数的机车信号灵敏度的钢轨短路电流值为0.75A±0.15A；
b）对电化区段25Hz交流计数的机车信号灵敏度的钢轨短路电流值为1.05A±0.1A。
3.9.应变时间
3.9.1.设备接收ZPW-2000系列信息时，应变时间应不大于表4-4所规定的时间。
表4-4ZPW-2000系列应变时间表
低频信息
Hz
10.3
11.4
12.5
13.6
14.7
15.8
16.9
18
19.1
应变时间
s
2.0
2.0
1.9
1.7
1.6
1.5
1.4
1.3
1.2
低频信息
Hz
20.2
21.3
22.4
23.5
24.6
26.8
29
有信息到无信息
应变时间
s
1.2
1.2
1.0
1.0
1.0
0.9
0.8
4
3.9.2.设备接收移频信息时，其应变时间为：
转换为L、LU时的应变时间应不大于2s，其他不大于1.5s；从有信息到无信息的应变时间应不大于4s。
3.9.3.设备接收交流计数信息时，应变时间应不大于7s，从L、U、UU信息到无信息的应变时间不大于9s，从HU信息到无信息的应变时间不大于7s。
3.9.4.接收信息从其他制式转为移频或ZPW-2000系列时，信号显示的应变时间不大于2s；接收信息从其他制式转为交流计数时，信号显示的应变时间符合4.9.3。
3.10.设备的整机返还系数应不小于75%。
3.11.当设备供电电压138V，信号输出动作两架机车信号机时，接收某种制式信息，主机应可靠工作。
3.12.在地面未全面具备由25.7Hz信息控制机车信号载频自动锁定或切换的情况下，设备由25.7Hz信息实现的载频自动锁定或切换，按自动锁定或切换和既有手动切换并存的过渡模式工作。
3.12.1.设备在开机后按照载频选择（上下行）开关设定状态工作。
3.12.2.地面提供载频切换信息码时（信息码的时间应不小于2s），设备应自动实现载频锁定或切换，其功能应符合表4-5规定。
表4-5载频切换信息码使用规定
标号
载频及低频
功能
D1
1700-1,25.7Hz
设备锁定接收1700Hz
D2
2000-1,25.7Hz
设备锁定接收2000Hz
D3
2300-1,25.7Hz
设备锁定接收2300Hz
D4
2600-1,25.7Hz
设备锁定接收2600Hz
S1
1700-2,25.7Hz
设备切换到接收1700/2300Hz
S2
2000-2,25.7Hz
设备切换到接收2000/2600Hz
S3
2300-2,25.7Hz
设备切换到接收1700/2300Hz
S4
2600-2,25.7Hz
设备切换到接收2000/2600Hz
3.12.3.收到UU/UUS码，可以接收载频切换信息码，并进行相应载频锁定；如果没有接收到载频切换信息码，按照载频选择（上下行）开关进行信息接收。
3.12.4.在接收ZPW-2000系列信息时，如果设备处于载频锁定或自动切换状态，机车信号掉码大于10s后，恢复按照载频选择（上下行）开关进行信息接收。
3.12.5.载频切换开关应设载频切换结果指示灯，指示切换后的载频组（1700Hz和2300Hz为1组载频，2000Hz和2600Hz为2组载频），用稳定灯光指示人工操作后的载频切换结果，用闪烁灯光指示自动载频切换后的结果。
3.13.设备应预留《主体机车信号系统技术条件（暂行）》中6.8～6.9规定的主体机车信号载频自动切换功能。
在地面系统条件具备时，通过更改主机设置或更换程序可方便地来实现。
3.14.主机直流输出信息的指标
a）直流电压：
35V～60V为高电平（“1”），低于10V为低电平（“0”）；
b）输出信息驱动能力：
12mA～20mA，内阻不大于200Ω，杂音电压小于5％。
3.15.记录器
3.15.1.记录器应记录以下信息：
a）从接收线圈收到的机车信号信息的信号波形；
b）机车载频切换装置状态、机车运行方向信息；
c）机车信号输出信息；
d）主机工作状态；
e）设备输入电源电压状态、机箱内工作温度；
f）来自TAX箱通信接口的时刻、线路公里标、车站编号、信号机编号等定位信息；
g）机车信号主机的故障信息；
h）UM71译码模式选择开关状态。
3.15.2.累计连续记录时间不低于70h，原始波形累计记录时间不低于8h。
3.15.3.记录器地面处理分析系统应具有数据分析和统计功能。
3.15.4.记录数据应读取方便，采用移动存储器时应有防止丢失的措施。
3.15.5.应具有通信接口扩展功能，此接口可用于机车信号无线远程监测数据传送。
3.16.双面八显示机车信号机（以下简称机车信号机）
3.16.1.机车信号机的颜色自上而下分别为：
绿、半绿半黄、黄、黄2（黄色印“2”字）、半黄半红、双半黄、红、白八种。
3.16.2.机车信号机应采用LED显示方式。
3.16.3.机车信号机下部可设有载频切换开关和模式开关及状态显示。
3.17.机车信号双路接收线圈（以下简称接收线圈）
3.17.1.在表4-6所示的钢轨短路电流和频率下，串联后每路接收线圈应达到规定的电压。
当一路接收线圈开路时，另一路的接收电压变化不大于15%。
表4-6接收线圈的频率响应
频率
（Hz）
25
550
650
750
850
1700
2000
2300
2600
钢轨短路电流mA
1050
113
90
69
50
310
275
255
235
接收电压mV
9.3
±
7.5%
15.9±7.5%
14.6±7.5%
12.4±7.5%
10.0±7.5%
100±7.5%
100±7.5%
100±7.5%
100±7.5%
3.17.2.单个接收线圈的每路电感应不小于60mH；直流电阻应不大于8Ω；品质因数应不小于5.5。
3.18.可靠性相关要求
3.18.1.设备在制造、元器件采购、元器件老化筛选和成品的高温老化等每个环节都应采取有效措施，以保证设备的可靠性。
3.18.2.设备使用的接线端子应采用可靠、防振性能好的接线端子，如WAGO接线端子。
3.18.3.设备安装使用的电连接器应符合GJB2889《XC系列高可靠小圆形线簧孔电连接器规范》要求。
3.18.4.设备安装使用的电缆应符合TB/T1484.1-2001《第1部分：
额定电压3kV及以下电缆》相关要求。
3.18.5.设备线缆连接应采用压接工艺，参照IEC60352-2的规定。
设备及连接电缆应安装牢固，应有防振、防松动、防磨的措施。
3.18.6.机箱应可靠接地，连接电缆应采用屏蔽电缆，屏蔽层应单点接地。
3.18.7.记录器开关量采集接口输入阻抗应不小于30kΩ，接收线圈信号采集输入阻抗应不小于200kΩ。
3.19.设备研发、制造环节质量管理应符合GB/T19001-2000规定。
3.20.主机的平均无故障时间（MTBF）应不低于106h，车载系统设备使用寿命8年。
3.21.设备采用双套主机热备，工作机故障时自动切换到备用机，切换时间应不大于0.5s。
工作机和备用机都应有工作正常或故障表示。
3.22.主机应具有内部自检及接收线圈断线检查功能，自检正常给出工作正常表示。
当主机双套故障或双路接收线圈双路故障时，控制机车信号机灭灯，表示车载
系统设备失效。
3.23.主机应具有良好的可测试性，可通过便携式测试仪对车载系统设备进行系统测试，应可通过自动测试台检测主机各项功能及指标。
3.24.设备应满足“故障-安全”原则，主机采用“2×二取二”结构。
车载系统设备的安全度等级（SIL）要求参照IEC61508标准规定的4级。
3.25.在轨道回流为1000A、不平衡系数10%的电气化区段，设备应能正确译码。
对于特殊区段，抗电气化干扰的能力应根据实际要求确定。
3.26.绝缘电阻
设备绝缘电阻应符合以下限值：
a）在标准大气条件下测试的绝缘电阻应不低于25MΩ；
b）经过交变湿热试验后，潮湿绝缘电阻应不低于0.75MΩ。
3.27.绝缘耐压
试验采用50Hz/1000V有效值的交流电压，漏电流不大于5mA，历时1min。
通过逐渐升压，将试验电压加到引线端子与机壳之间，应无击穿或闪络现象。
本试验只允许一次，重复试验时的电压为原试验电压值的80%。
3.28.低温
车内设备在－25℃、车外设备在－40℃的条件下，机车信号主机工作性能应符合4.5～4.12、4.15的规定，接收线圈性能应符合4.17.2的规定。
3.29.低温存放
设备在－40℃的条件下存放后，机车信号主机工作性能应符合4.5～4.12、4.15的规定，接收线圈性能应符合4.17.2的规定。
3.30.高温
设备在70℃的条件下，机车信号主机工作性能应符合4.5～4.12、4.15的规定，接收线圈性能应符合4.17.2的规定。
3.31.交变湿热
设备经交变湿热试验后，应符合以下规定：
a）湿热绝缘电阻应符合4.26b）的规定；
b）绝缘耐压应符合4.27的规定；
c）电镀件镀层腐蚀区域的面积之和占该零件主要表面积5%～25%的零件数，不应超过该设备零件总数的20%，但允许个别零件的镀层腐蚀区域面积大于25%和个别零件的主要金属出现个别锈点；
d）允许涂漆件有轻微失光，轻微变色，少量针孔等缺陷。
样品主要表面任一平方分米正方形面积内直径为0.5mm～1.0mm的气泡不应多于2个，不允许出现直径大于1.0mm的气泡；
e）允许热固性塑料件表面有部分白色粉状析出物，轻微填料膨胀。
允许有少量直径为0.3mm～0.5mm的气泡及个别直径0.5mm～1.0mm的气泡；
f）机车信号主机工作性能应符合4.5～4.12、4.15的规定，接收线圈性能应符合4.17.2的规定。
3.32.振动和冲击
设备按TB/T3021－200112.2.11的规定进行振动和冲击试验后，机车信号主机工作性能应符合4.5～4.12、4.15的规定，接收线圈性能应符合4.17.2的规定。
3.33.防水
接收线圈按GB/T4942.2-93的IP03防护等级进行防水试验。
试验后，其性能应符合4.17.2的规定。
3.34.盐雾
接收线圈的金属零部件经盐雾试验后，镀锌件的外露主要表面应无白色或黑色腐蚀物；镀镍或高锡青铜件的外露主要表面应无灰色或浅绿色腐蚀物。
3.35.浪涌
设备（不含接收线圈）电源端口、输入输出端口应进行浪涌试验，对于平衡方式串行通信端口不进行差模试验。
设备应满足TB/T3034-2002中规定的性能评定A级。
3.36.快速脉冲群
设备（不含接收线圈）电源端口、输入输出端口应进行快速脉冲群试验。
设备应满足TB/T3034-2002中规定的性能评定A级。
3.37.静电放电
设备（不含接收线圈）机箱端口应进行静电放电试验。
设备应满足TB/T3034-2002中规定的性能评定A级。
3.38.射频场感应的传导抗扰度
设备（不含接收线圈）电源端口、输入输出端口应进行射频场感应的传导抗扰度试验。
设备应满足TB/T3034-2002中规定的性能评定A级。
3.39.射频场辐射的抗扰度
设备（不含接收线圈）机箱端口应进行射频场辐射的抗扰度试验。
设备应满足TB/T3034-2002中规定的性能评定A级。
3.40.传导发射
设备（不含接收线圈）机箱端口应进行传导发射试验。
设备应满足TB/T3034-2002中表4规定的限值要求。
3.41.辐射发射
设备（不含接收线圈）机箱端口应进行辐射发射试验。
设备应满足TB/T3034-2002中表6规定的限值要求。
3.42.高温老化
机车信号主机进行高温老化试验后，其工作性能应符合4.5～4.12、4.15的规定。
3.43.运行考核
新产品在通过各项目型式试验之后，还应进行运行考核试验。
其工作性能应符合4.5～4.12的规定，记录器功能应符合4.15的规定，接收线圈应符合4.17的规定。
考核里程应不少于100×103km。
3.44.设备外形尺寸、安装尺寸及方式应符合附录A的规定。
3.45.设备的电气连接应符合附录B的规定。
试验方法
3.46.试验设备见表5-1。
表5-1试验设备
序号
仪器设备名称
规格（量程,准确度,分度值）
1
机车信号主机测试台
信号输出：
失真度<2%；频率精度50PPM+0.004Hz。
测试精度：
直流电压0.5%；直流电流1%；交流电压0.5%；交流电流0.8%。
时间测试精度：
<10mS。
2
数字毫秒仪
0.0001s～99999.9s;
10Hz～1MHz;
输入信号最大幅值:
450V
3
数字万用表
DCV:
300mV～1000V
10μV±0.025％+2
ACV:
300mV～750V
10μV±0.5％+10
4
信号发生器
频率:
25Hz～2700Hz
载频频率误差:
0.01Hz～0.2Hz
低频频率误差:
≤0.005Hz
5
兆欧表
500V±8%
精确度:
小于表面刻度全弧长的2%
6
耐压测试仪
AC/DC两用0～10kV±5%±2个字
漏电流测
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