Преобразователи статические нетяговые для подвижного состава (стр. 1 )

МЕЖГОСУДАСРТВЕННЫЙ СОВЕТ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ

(мгс)

INTERSTATE COUNCIL FOR STANDARDIZATION. METROLOGI AND CERTIFICATION

(ISC)

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

ГОСТ — 2014

преобразователи статические нетяговые для подвижного состава

Требования безопасности и методы контроля

Настоящий проект стандарта не подлежит применению до его принятия

Москва

Стандартинформ

2014

Предисловие

Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0—92 «Межгосударственная система стандартизации. Основные положения» и ГОСТ 1.2‑2009 «Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Порядок разработки, принятия, применения, обновления и отмены».

Сведения о стандарте

1 РАЗРАБОТАН Обществом с ограниченной ответственностью «Центр Технической Компетенции» ().

2 ВНЕСЕН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии.

3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол №….от……….2014 г., по переписке)

За принятие проголосовали:

Краткое наименование страны по МК (ИСО 31—97	Код страны по МК (ИСО 31—97	Сокращенное наименование национального органа по стандартизации
Азербайджан	AZ	Азстандарт
Армения	AM	Армстандарт
Беларусь	BY	Госстандарт Республики Беларусь
Казахстан	KZ	Госстандарт Республики Казахстан
Кыргыстан	KG	Кыргызстандарт
Молдова	MD	Молдова-Стандарт
Российская Федерация	RU	Росстандарт
Таджикистан	TJ	Таджикстандарт
Туркменистан	TM	Главгосслужба «Туркменстандартлары»
Узбекистан	UZ	Узстандарт
Украина	UA	Госпотребстандарт Украины

4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 15 ……г. № …..межгосударственный стандарт ГОСТ …… введен в действие в Российской Федерации для применения в качестве национального стандарта с 20…… г.

Для Российской Федерации в настоящем стандарте полностью реализованы требования технического регламента «О безопасности железнодорожного подвижного состава» применительно к объектам технического регулирования —преобразователям статическим нетяговым;

- раздел 4 содержит минимальные требования безопасности;

- раздел 5 устанавливает методы контроля минимально необходимых требований безопасности для осуществления оценки соответствия

Информация о введении в действие (прекращении действия) настоящего стандарта публикуется в указателе «Национальные стандарты».

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в указателе «Национальные стандарты», а текст изменений — в информационных указателях «Национальные стандарты». В случае пересмотра или отмены настоящего стандарта соответствующая информация будет опубликована в информационном указателе «Национальные стандарты».

© Стандартинформ, 2014

Содержание

1	Область применения	1
2	Нормативные ссылки	1
3	Термины и определения	2
4	Требования безопасности, предъявляемые к преобразователям статическим нетяговым для подвижного состава	3
	4.1	Электрическая безопасность	3
	4.2	Функциональная безопасность	5
	4.3	Пожарная безопасность	9
5	Методы контроля	10
	5.1	Общие положения	10
	5.2	Контроль электрического сопротивления изоляции	11
	5.3	Контроль электрической прочности изоляции преобразователя при нормальных климатических условиях	11
	5.4	Контроль электрического сопротивления заземления	12
	5.5	Контроль наличия и работоспособности устройств, обеспечивающих электробезопасность обслуживающего персонала	13
	5.6	Контроль отклонения выходных параметров при номинальных и граничных условиях электроснабжения силовых цепей	13
	5.7	Испытания преобразователей (выходных каналов преобразователей) переменного тока, предназначенных для питания двигателей с регулированием скорости вращения	16
	5.8	Испытания преобразователей для питания возбуждения тяговых двигателей	16
	5.9	При испытаниях прочих преобразователей (выходных каналов преобразователей), перечисленных в таблице 3	17
	5.10	Контроль энергетической эффективности преобразователя	17
	5.11	Контроль работоспособности при граничных условиях электроснабжения цепей управления	18
	5.12	Контроль устойчивости работы преобразователя при скачкообразном изменении питающего входного напряжения	18
	5.13	Контроль АПВ преобразователя при снятии и восстановлении входного напряжения	20
	5.14	Контроль работы переключателя бесперебойного питания выходной цепи	20
	5.15	Контроль превышения температуры элементов преобразователя над температурой окружающего воздуха	20
	5.16	Контроль устойчивости к аварийным режимам	21

М Е Ж Г О С У Д А Р С Т В Е Н Н Ы Й С Т А Н Д А Р Т

преобразователи статические нетяговые для подвижного состава

Требования безопасности и методы контроля

Safety requirements and test methods

Дата введения — 2014—ХХ—ХХ

1 Область применения

1.1 Настоящий стандарт устанавливает требования безопасности и методы контроля преобразователей статических нетяговых для подвижного состава.

1.2 Стандарт распространяется на преобразователи статические нетяговые локомотивов и моторвагонного подвижного состава электрической и автономной тяги, а так же локомотивной тяги.

1.3 Испытания преобразователей статических нетяговых для подвижного состава на соответствие требованиям безопасности должны проводиться в аккредитованных испытательных центрах на аттестованном испытательном оборудовании.

2 Нормативные ссылки

ГОСТ 12.3.002 − 75 Система стандартов безопасности труда. Процессы производственные. Общие требования безопасности

ГОСТ 2933-83 Аппараты электрические напряжением до 1000 В. Методы испытаний

ГОСТ Изделия электротехнические. Зажимы заземляющие и знаки заземления. Конструкция и размеры

ГОСТ Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия

ГОСТ Преобразователи энергии полупроводниковые. Методы электрических испытаний

П р и м е ч а н и е: При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов на территории государства по соответствующему указателю стандартов, составленному по состоянии на 1 января текущего года, и по соответствующим информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться замененным (измененным) стандартом, а при замене на другой стандарт − стандартом, действующим вместо настоящего стандарта. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 выходной канал: Узел преобразователя, обеспечивающий питание одного конкретного электропотребителя (двигателя компрессора, вентилятора и др.) или группы электропотребителей (цепей управления, освещения, бытовых потребителей и др.) напряжением, необходимым для их нормальной работы.

3.2 недопустимая перегрузка преобразователя: Аварийный режим, при котором выходной ток преобразователя или его выходного канала, превышает заданный уровень срабатывания защиты.

3.3 отказ преобразователя: Это повреждение его элементов, кроме невосстанавливаемых устройств защиты, при котором хотя бы один выходной канал преобразователя при нормальных условиях работы не обеспечивает заданных выходных параметров.

3.4 переходной режим работы: Режим работы преобразователя, вызванный воздействием возмущающих факторов (изменений напряжения на входе, нагрузки на выходе и т. п.) и продолжающийся от момента начала указанного воздействия до достижения постоянства входных и выходных параметров (установившегося режима работы).

3.5 преобразователи нетяговые: Устройства для преобразования электроэнергии, выполненные с использованием полупроводниковых элементов и предназначенные для питания всех систем, кроме тягового привода, обеспечивающих нормальную работу единицы подвижного состава, безопасные условия труда локомотивных (поездных) бригад, и проезда пассажиров.

3.6 режим заряда аккумуляторной батареи: Режим накопления энергии в аккумуляторной батарее, характеризующийся током заряда, достаточным для её полного заряда (до конечного напряжения заряда).

3.7 режим подзаряда аккумуляторной батареи: Режим поддержания аккумуляторной батареи в заряженном состоянии путём подачи на неё стабилизированного напряжения не более конечного напряжения заряда, характеризующийся током подзаряда, не превышающим 10% от тока заряда.

3.8 стабилизация тока: Автоматическое поддержание заданной величины среднего значения (действующего значения первой гармоники) тока за счёт регулирования напряжения (и/или частоты для выходных каналов переменного тока). Стабилизация тока применяется: в режимах разгона и торможения у тяговых преобразователей, пуске и вспомогательных электрических машин у нетяговых преобразователей и при заряде аккумуляторных батарей у зарядных устройств.

3.9 стабилизация напряжения: Автоматическое поддержание заданной величины среднего значения (действующего значения первой гармоники) напряжения независимо от тока нагрузки (в выходных каналах переменного тока стабилизация напряжения применяется как правило совместно со стабилизацией частоты).

3.10 стабилизация частоты: Автоматическое поддержание неизменной величины частоты первой гармоники напряжения переменного тока.

3.11 уставка тока (напряжения): Уровень стабилизации тока (напряжения), задаваемый в зависимости от требуемого режима работы нетягового оборудования или для предотвращения перегрузки преобразователя.

3.12 установившийся режим работы: Режим работы преобразователя при отсутствии возмущающих факторов (изменений напряжения на входе, нагрузки на выходе и т. п.) и характеризующийся постоянством входных и выходных параметров»

3.13 устройство зарядное: Устройство, обеспечивающее режимы заряда и подзаряда аккумуляторной батареи, выполненное как отдельный преобразователь, либо входящее в состав нетягового преобразователя как его выходной канал.

4 Требования безопасности, предъявляемые к преобразователям статическим нетяговым для подвижного состава

4.1 Электрическая безопасность

4.1.1 Электрическое сопротивление изоляции цепей преобразователя, измеренное при нормальных климатических условиях в начале испытаний,

Таблица 1 Электрическое сопротивление изоляции цепей преобразователя

Рабочее напряжение цепей преобразователя	Сопротивление изоляции, Мом, не менее
до 1000 В	10
свыше 1000 В	150

4.1.2 Электрическая прочность изоляции контролируется путём приложения испытательного напряжения переменного тока синусоидальной формы частотой 50 Гц в течение 1 мин. между токоведущими частями преобразователя и его корпусом.

Изоляция силовых цепей и цепей управления вновь изготовленного преобразователя испытывается7 в нормальных климатических условиях

Таблица 2 Испытательное напряжение при проверке электрической прочности изоляции

Номинальное напряжение изоляции, В	Испытательное напряжение 1) (действующее значение), В, не менее 2)
для цепей постоянного тока	для цепей переменного тока
До 30	До 30	750
Свыше 30 до 300	Свыше 30 до 100	1500
Свыше 300 до 660	Свыше 100 до 660	2,0U + 1500
Свыше 660 до 3000	Свыше 660 до 3000	2,5U + 2000
П р и м е ч а н и я 1 Допустимые отклонения напряжения от номинальных значений ±5%, 2 Для цепей преобразователей, в которые включены комплектующие изделия с меньшими испытательными напряженииями, следует принимать испытательные напряжения для этих комплектующих изделий; для цепей преобразователей, часто подвергающихся воздействию перенапряжений (например, для входных цепей до дросселя фильтра включительно), испытательное напряжение должно быть увеличено на 40%.

4.1.3 Электрическое сопротивление заземления металлических частей, доступных прикосновению, должно быть не более 0,01 Ом относительно корпуса преобразователя.

4.1.4 Наличие и работоспособность устройств, обеспечивающих электробезопасность обслуживающего персонала.

4.1.4.1 Преобразователь должен иметь два устройства защитного заземления по ГОСТ21130 для подключения заземляющего проводника скреплением его под болт, обозначенные соответствующей маркировкой.

4.1.4.2 При отключении преобразователя должен быть предусмотрен автоматический разряд конденсаторов. При этом время автоматического разряда до остаточного напряжения 36 В, с использованием предназначенных для этого штатных устройств не должно превышать время, достаточное для доступа к токоведущим частям, подключённым к конденсаторам. При отсутствии в технической документации специальных указаний принимается допустимое время разряда:

- для преобразователей, устанавливаемых внутри кузова, не более 30 с;

- для преобразователей, устанавливаемых вне кузова, не более 120 с.

При этом время доступа к токоведущим частям должно превышать время разряда конденсаторов.

В высоковольтном преобразователе должны быть предусмотрены заземляющие устройства (встроенные или поставляемые в комплекте ЗИП), которые обслуживающий персонал должен включить вручную перед началом работ.

4.1.4.3 На крышках преобразователя, закрывающих элементы конструкции, находящиеся под опасным напряжением (свыше 42 В переменного тока и 110 В постоянного тока), должны быть нанесены предупреждающие знаки высокого напряжения по ГОСТ Р 12.4.026, а также предупреждающие таблички с указанием времени разряда конденсаторов, если оно превышает значения, указанные в п. 4.1.4.2.

4.1.4.4 Крышки преобразователя, закрывающие элементы конструкции, находящиеся под опасным напряжением, должны быть оборудованы блокировочными устройствами, воздействующими на снятие напряжения при их открывании.

4.2 Функциональная безопасность

4.2.1 Отклонение выходных параметров при номинальных и граничных условиях электроснабжения силовых цепей

В установившихся режимах работы преобразователя отклонения выходных параметров (тока, напряжения, формы напряжения, пульсации напряжения или тока, частоты, отношения напряжения к частоте основной гармоники) не должны превышать значений, указанных в таблице 3, при номинальных и граничных условиях электроснабжения силовых цепей:

- для преобразователей ЭПС постоянного тока, получающих питание от тяговой сети, при номинальном напряжении 3,0 кВ и граничных значениях 2,2 и 4,0кВ;

- для преобразователей пассажирских вагонов локомотивной тяги, получающих питание от высоковольтной поездной магистрали, и двухсистемного ЭПС - при номинальном напряжении 3,0 кВ и граничных значениях напряжения 2,2 и 4,0 кВ постоянного тока, номинальном напряжении 3,0 кВ и граничных значениях 2,2 и 3,6 кВ переменного тока частотой 50 Гц;

- для преобразователей ЭПС переменного тока - при напряжении переменного тока, номинальном Uн, определяемом параметрами обмотки трансформатора, от которого осуществляется питание с отклонениями, и граничных значениях Uн – 27 % и Uн + 16 %;

- для низковольтных преобразователей всех видов подвижного состава при напряжении, определяемом параметрами штатного источника питания (генератора, трансформатора, преобразователя, аккумуляторной батареи и др.).

Таблица 3 Показатели выходных каналов нетяговых преобразователей, определяемые при испытаниях в установившихся режимах

Тип или назначение выходного канала преобразователя	Режим,	Общее количество измерений, не менее	Диапазон измерений	Допустимые отклонения выходных параметров преобразователей, не более
напряжения, %	стабилизированного тока, %	частоты, %	отношение напряжения к частоте, %	пульсация напряжения, %	коэффициент гармоник напряжения, %	скорость нарастания фронта импульса напряжения, В/мкс	амплитуда импульса напряжения, В
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
Выходные каналы постоянного тока
Питание бортовой сети и/или освещения лампами накаливания без заряда аккумуляторной батареи	Стабилизация напряжения	10	на UНОМ 1) при 0…Imax 2) с равными промежутками	± 5	–	–	–	5	–	–	–
Зарядное устройство, в т. ч. питающее бортовую сеть параллельно с зарядом аккумуляторной батареи	Заряд	5	0,7UАБ 3)…Uз 4) с равными промежутками	–	± 5	–	–	–	–	–	–
Подзаряд	4	0,02Iз 5)…0,5Iз с равными промежутками	±2	–	–	–	–	–	–	–
Питание двигателей, кроме двигателей вентиляторов	Стабилизация напряжения	3	на UНОМ при 0,4 IНОМ 6), 0,7 IНОМ, IНОМ	+10 -5	–	–	–	–	–	–	–
Питание двигателей вентиляторов	Стабилизация напряжения	1	на UНОМ при IНОМ	+10 -5	–	–	–	–	–	–	–
Возбудитель тяговых двигателей	Стабилизация тока	3	0,2 IНОМ, 0,5 IНОМ, IНОМ	–	± 1	–	–	–	–	–	–

Продолжение таблицы 3