GB∕T 21561.2-2018 軌道交通 機車車輛受電弓特性和試驗 第2部分：地鐵和輕軌車輛受電弓

ICS29.280GB/T21561.2—2018代替GB/T21561.2—2008軌道交通機車車輛受電弓特性和試驗第2部分：地鐵和輕軌車輛受電弓(IEC60494-2:2013,Railwayapplications—Rollingstock—Pantographs—Characteristicsandtests—Part2:Pantographsformetrosandlightrailvehicles,MOD)國家市場監(jiān)督管理總局中國國家標準化管理委員會GB/T21561.2—2018 1 13術(shù)語和定義 24符號和縮略語 5 56使用環(huán)境 7 88檢查計劃 9可靠性和故障種類 附錄A(資料性附錄)本部分與IEC60494-2:2013相比的結(jié)構(gòu)變化情況 附錄B(規(guī)范性附錄)檢驗項目 附錄C(資料性附錄)訂貨合同規(guī)定的項目 IⅢGB/T21561.2—2018本部分為GB/T21561的第2部分。本部分代替GB/T21561.2—2008《軌道交通機車車輛受電弓特性和試驗第2部分：地鐵和輕——修改了規(guī)范性引用文件(見第2章，2008年版的第2章);——增加了符號和縮略語(見第4章);——修改了接觸力要求(見5.4,2008年版的4.4);——修改了弓頭技術(shù)要求(見5.6,2008年版的4.6);——增加了使用環(huán)境(見第6章);——修改了檢驗分類(見7.1,2008年版的6.1);2008年版的6.3);——修改了升降弓氣密性能氣候試驗，試驗溫度由“+4——修改了受流試驗(見7.10.2,2008年版的6GB/T21561.2—2018 的第8章);——刪除了電磁兼容(EMC)內(nèi)容(見2008年版的第10章)。本部分使用重新起草法修改采用IEC60494-2:2013《軌道交通機車車輛受電弓特性和試本部分與IEC60494-2:2013相比，在結(jié)構(gòu)上有較多調(diào)整，附錄A列出了本部分與IEC60494-2:2013章條編號變化對照一覽表。本部分與IEC60494-2:2013相比存在技術(shù)性差異，這些差異涉及的條款已通過在其外側(cè)頁邊空白GB/T32592,刪除了EN50317●用修改采用國際標準的TB/T7.10.2);●用修改采用國際標準的GB/T●用等同采用國際標準的GB/T●用修改采用國際標準的GB/T●用修改采用國際標準的GB/T●用等同采用國際標準的GB/T●用修改采用國際標準的GB/T●用修改采用國際標準的GB/T●用修改采用國際標準的GB/T3271—2011代替IEC1402代替IEC60850(見5.3);4208—2017代替IEC60529:1989(見5.7.2);21563代替IEC61373(見7.4.3.1); “+40℃”改為“十70℃”,適合我國國情(見7.3.3); VGB/T21561.2—2018——修改了升降弓氣密性能氣候試驗，試驗溫度由“+40℃”改為“+70℃”,以符合我國國情(見9章);結(jié)構(gòu)設(shè)計壽命”,內(nèi)容更加明確(見第10章);——修改了標準名稱；——刪除了注(見7.4.1);請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構(gòu)不承擔(dān)識別這些專利的責(zé)任。本部分由國家鐵路局提出。本部分由全國牽引電氣設(shè)備與系統(tǒng)標準化技術(shù)委員會(SAC/TC278)歸口。車青島四方機車車輛股份有限公司。本部分所代替標準的歷次版本發(fā)布情況為：——GB/T21561.2—2008。GB/T21561.2—2018牽引供電是通過安裝在牽引單元或地鐵和輕軌車輛上的一個或多個受電弓從一個或多個接觸線集取電流而實現(xiàn)的。受電弓滑板沿著接觸線滑動而傳送電能。受電弓和接觸網(wǎng)系統(tǒng)形成兩個相對移動的振動子系統(tǒng)。它們之間受電弓單向滑動并保證持續(xù)接觸。受電弓和接觸網(wǎng)的設(shè)計使兩個子系統(tǒng)在使用中磨耗達到最小。V1GB/T21561.2—2018軌道交通機車車輛受電弓特性和試驗第2部分：地鐵和輕軌車輛受電弓GB/T21561的本部分規(guī)定了地鐵和輕軌車輛受電弓從接觸網(wǎng)系統(tǒng)集取電流的通用特性，也規(guī)定GB/T1402軌道交通牽引供電系統(tǒng)電壓(GB/T1402—2010,IEC60850:2007,MOD)GB/T4208—2017外殼防護等級(IP代碼)(IEC60529:2013,IDT)GB/T19001質(zhì)量管理體系要求(GB/T19001—2016,ISO9001:2015,IDT)GB/T21413.1軌道交通機車車輛電氣設(shè)備第1部分：一般使用條件和通用規(guī)則(GB/T21413.1—2018,IEC60077-1:2017,MOD)GB/T21413.2鐵路應(yīng)用機車車輛電氣設(shè)備第2部分：電工器件通用規(guī)則(GB/T21413.2—2008,IEC60077-2:1999,IDT)GB/T21562軌道交通可靠性、可用性、可維修性和安全性規(guī)范及示例(GB/T21562—2008,IEC62278:2002,IDT)GB/T21562.2軌道交通可靠性、可用性、可維護性和安全性規(guī)范及示例第2部分：安全性的應(yīng)用指南RAM的應(yīng)用指南(GB/T21562.3—2015,IEC/TR62278-3:2010,MOD)GB/T21563軌道交通機車車輛設(shè)備沖擊和振動試驗(GB/T21563—2018,IEC61373:2010,MOD)GB/T32347.1軌道交通設(shè)備環(huán)境條件第1部分：機車車輛設(shè)備(GB/T32347.1—2015,IEC62498-1:2010,MOD)GB/T32592軌道交通受流系統(tǒng)受電弓與接觸網(wǎng)動態(tài)相互作用測量的要求和驗證受電弓滑板第2部分：碳基復(fù)合材料滑板受電弓滑板第3部分：碳滑板TB/T3271—2011軌道交通受流系統(tǒng)受電弓與接觸網(wǎng)相互作用準則(IEC62486:2010,MOD)2GB/T21561.2—20183.1.13.1.23.1.33.2.13.2.23.2.33.2.43.2.53.2.63.2.73.2.83GB/T21561.2—20183.2.9弓頭轉(zhuǎn)軸collectorheadpivot3.2.10滑板長度lengthofcontactstrip沿車輛橫向所測得用于相互作用的磨損材料總長度。3.2.113.2.123.2.133.2.14受電弓在落弓位置時，從絕緣子頂上的受電弓安裝平面到滑板的最高表面或更高的受電弓的其他部件的垂直距離。3.2.153.2.163.2.17升到機械停止的最大高度。3.2.18升弓范圍extensionrangeE最高工作高度與落弓高度之差(絕緣子頂上的受電弓安裝平面到滑板頂面之間的垂直距離)。3.2.194GB/T21561.2—2018⑥⑩8⑤說明：①——框架；③——弓頭；④——滑板；⑦——弓頭最大寬度；⑧——弓頭高度；⑩——滑板長度；?——最低工作高度；?——最高工作高度；——落弓高度。注：本圖僅是受電弓的一個例子，并不排除其他類型受電弓(例如菱形)。3.3.1受電弓設(shè)計的工作電壓。3.3.2地鐵和輕軌車輛靜止時的額定電流ratedcurrent,metrosandlightrailvehiclesatstandstill3.3.3地鐵和輕軌車輛靜止時的最大電流maximumcurrent,metrosandlightrailvehiclesatstand3.3.45GB/T21561.2—20183.3.5靜態(tài)接觸力staticcontactforce地鐵和輕軌車輛處于靜止狀態(tài)時，在受電弓升弓裝置作用下，弓頭向上施加在接觸網(wǎng)系統(tǒng)的平均垂直力。3.3.6標稱靜態(tài)接觸力nominalstaticcontactforce靜態(tài)接觸力的規(guī)定值。3.3.7平均靜態(tài)接觸力meanstaticcontactforce靜態(tài)接觸力實際數(shù)值的平均值。4符號和縮略語下列符號和縮略語適用于本文件。ADD:自動降弓裝置(AutomaticDroppingDevice)E:升弓范圍fo:橫向固有頻率F?:受電弓上升接觸力F?:受電弓下降接觸力MDBF:平均無故障距離(MeanDistanceBetweenFailures)P:弓頭轉(zhuǎn)軸加速度受電弓在落弓位置和工作位置時應(yīng)符合訂貨合同規(guī)定的限界，或者按照TB/T3271—2011的要求。5.2受電弓升降軌跡根據(jù)訂貨合同中規(guī)定的滑板長度、最低工作高度、最高工作高度、工作范圍的相關(guān)值測量升降軌跡。當訂貨合同中缺少說明時，受電弓升弓或降弓，弓頭軌跡在工作范圍的上端相對垂線的側(cè)向偏差應(yīng)符合表1的要求。升弓范圍Em相對垂線的最大偏差6GB/T21561.2—2018牽引系統(tǒng)供電電壓應(yīng)符合GB/T1402的規(guī)定。訂貨合同應(yīng)規(guī)定受電弓工作時與落弓位要求的電壓值和持續(xù)時間。訂貨合同中應(yīng)給出地鐵和輕軌車輛靜止時的額定電流、地鐵和輕軌車輛靜止時的最大電流、地鐵和輕軌車輛運行時的額定電流的規(guī)定值。5.4接觸力要求靜態(tài)接觸允差：除供需雙方另有協(xié)議外，升弓或降弓所測得的靜態(tài)接觸力應(yīng)在圖2所示的范圍之內(nèi)。如訂貨合同中沒有規(guī)定，接觸力應(yīng)按照TB/T3271—2011的要求。5.5橫向剛度在最高工作高度時，當橫向力施加于支承弓頭的框架部件時，其側(cè)向位移不應(yīng)超過7.6中所規(guī)定的5.6弓頭如在訂貨合同中沒有特殊規(guī)定，可按照TB/T3271—2011中附錄A規(guī)定的長度。應(yīng)根據(jù)懸掛類型、滑板數(shù)目和接觸網(wǎng)的特性決定。如訂貨合同中沒有特殊規(guī)定，可按照TB/T3271—2011中附錄A規(guī)定的弓頭外形輪廓尺寸和最大允許傾斜?；逄匦院图夹g(shù)要求應(yīng)符合TB/T1842.1、TB/T1842.2、TB/T1842.3的規(guī)定?；宓哪p條宜使用碳基材料。5.7升降系統(tǒng)在正常工作條件下，升降系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)確保牽引單元從靜止到最大速度，受電弓的任何離線不應(yīng)造成接觸線或滑板的永久損壞。升降系統(tǒng)的設(shè)計準許提供一個在能量不足時進行操作的附加手動裝置。環(huán)境條件應(yīng)符合GB/T32347.1的要求，電動機應(yīng)滿足GB/T21413.1和GB/T21413.2的要求。如訂貨合同沒有特殊規(guī)定，電動機和電氣部件應(yīng)按照GB/T4208—2017中IP55的要求進行防護。根據(jù)用戶需求受電弓安裝自動降弓裝置。7GB/T21561.2—2018——ADD反應(yīng)時間；——ADD失效導(dǎo)向安全狀態(tài)；——ADD工作后受電弓完好。ADD系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)保證在日常使用中滑板可能出現(xiàn)的較小損傷不引起ADD系統(tǒng)動作。ADD不應(yīng)引起受電弓的額外損害。受電弓的供應(yīng)商應(yīng)給出有和無絕緣子情況下受電弓的重量或在每個固定點的最大力，還應(yīng)提供每訂貨合同中應(yīng)規(guī)定防腐蝕類型和關(guān)于使用要求的規(guī)范。受電弓上應(yīng)至少有下列標識：——供應(yīng)商的商標；——受電弓的序列號；——受電弓的類型；受電弓在下列環(huán)境條件下應(yīng)能正常工作：a)海拔不超過2500m;b)環(huán)境溫度為—25℃~+40℃;c)月平均最大相對濕度為95%;受電弓設(shè)備環(huán)境條件由GB/T32347.1規(guī)定。環(huán)境的類別由用戶規(guī)定。特殊用途和特殊使用條件受電弓可根據(jù)供需雙方簽訂的技術(shù)條件或協(xié)議執(zhí)行。8GB/T21561.2—20187檢驗——型式檢驗； 附錄B列出應(yīng)進行的檢驗項目。型式檢驗應(yīng)在指定設(shè)計的單個產(chǎn)品上進行?！庐a(chǎn)品試制完成時；——出廠檢驗結(jié)果與上次型式檢驗結(jié)果發(fā)生不允許的偏差時；——連續(xù)生產(chǎn)的定型產(chǎn)品每5年時；——轉(zhuǎn)廠生產(chǎn)或停產(chǎn)2年及以上重新生產(chǎn)時。本部分區(qū)分了受電弓的基本型式和相同受電弓的派生型式。派生型式可以看作是對基本設(shè)計的修改，若通過計算或者至少2年的現(xiàn)場運行經(jīng)驗，證實受電出廠檢驗用于驗證產(chǎn)品的特性是否與型式檢驗中的測量結(jié)果相一致。供應(yīng)商應(yīng)對每一產(chǎn)品進行出研究試驗是為了獲得補充信息在某個單項上進行的特定補充試驗，僅當訂貨合同明確指定時才進行該試驗。7.3.4研究試驗的結(jié)果不作為產(chǎn)品驗收的依據(jù)?，F(xiàn)場試驗是只有在運行環(huán)境下才能進行的特定和補充的試驗。該試驗應(yīng)考慮地鐵和輕軌車輛的類7.2一般試驗受電弓的組裝應(yīng)完整。檢驗驗收判據(jù)：受電弓包含的所有電氣的和機械的部件應(yīng)沒有任何物理缺陷并已進行了表面處理(見5.10),緊固件應(yīng)做防松標記。9GB/T21561.2—2018受電弓的組裝應(yīng)完整。檢驗驗收判據(jù)：受電弓的重量應(yīng)滿足5.9的規(guī)定重量。按照圖樣規(guī)定的受電弓尺寸(包括允差),應(yīng)采用適當?shù)臏y量裝置來檢驗。 ——弓頭外形；——滑板長度；——安裝孔之間的距離。7.2.5ADD的功能檢測(型式檢驗)檢驗應(yīng)在受電弓的以下兩個升弓高度上進行：——落弓位置以上工作范圍的20%處。當受電弓升到考核高度時，ADD因模擬故障而起動。模擬故障使用與實際運行相同的物理信號。應(yīng)測量從信號產(chǎn)生至降到考核高度下20cm處的反應(yīng)時間。降之間直接測量靜態(tài)接觸力。測量裝置包括載荷測量、信號處理和數(shù)據(jù)記錄受電弓標稱靜態(tài)接觸力的值應(yīng)符合TB/T3271—2011規(guī)定的要求。檢驗驗收判據(jù)：所測接觸力應(yīng)符合圖2的要求(在灰色區(qū)域范圍內(nèi))。GB/T21561.2—2018工作范圍/%工作范圍/%00圖2靜態(tài)接觸力允差(灰色區(qū)域)受電弓應(yīng)連接到整個升降系統(tǒng)中，試驗應(yīng)在常溫和額定氣壓或額定電壓(如果是電氣操作系統(tǒng))下檢驗驗收判據(jù)如下：b)受電弓開始上升時刻算起，從落弓高度升至最高工作高度的上升時間不超過10s;d)降弓動作應(yīng)無引起損壞的沖擊；在7.3.2中描述的試驗應(yīng)在訂貨合同規(guī)定的極限溫度和濕度下進行。如無規(guī)定，試驗應(yīng)在溫度—25℃和十70℃環(huán)境濕度條件下進行。裝有最大設(shè)計重量弓頭的受電弓，應(yīng)進行10000次從落弓位置到最高工作高度的升降循環(huán)操作。對最初的500次和最后的500次操作，升降系統(tǒng)的能源供應(yīng)(空氣或電)為GB/T21413.1和GB/T21413.2規(guī)定的最小GB/T21561.2—2018b)受電弓沒有異常磨損且應(yīng)滿足7.3.1和7.3.2的要求；c)升降系統(tǒng)沒有變形或斷裂。行75000次升降循環(huán)操作(如裝有阻尼器，則應(yīng)將其分開)。b)沒有異常磨損且受電弓應(yīng)滿足7.3.1和7.3.2的要求；c)升降系統(tǒng)沒有變形或斷裂。若用戶指定做弓頭懸掛試驗，弓頭懸掛在設(shè)計的工作范圍內(nèi)承受1.2×10?次連續(xù)工作循環(huán)，試驗檢驗驗收判據(jù)：a)沒有異常的磨損且受電弓應(yīng)滿足7.3.1和7.3.2的要求；b)沒有變形或斷裂。受電弓和任何附加部件(電的和/或氣動的)應(yīng)能承受GB/T21563規(guī)定的沖擊和振動要求。受電弓高度升到最高工作高度的75%,受電弓試驗量級的安裝類別應(yīng)按用戶和供應(yīng)商協(xié)議的要求進行試驗。b)受電弓仍滿足7.3.1和7.3.2的要求；c)受電弓沒有變形或斷裂破壞。7.4.3.2受電弓固有橫向頻率的測量(f?)受電弓升至最高工作位置的75%處，在弓頭轉(zhuǎn)軸處施加300N的橫向力，使之偏離原來所處的位裝有最大設(shè)計重量弓頭的受電弓，帶絕緣子安裝在產(chǎn)生正弦振動的振動臺上，橫向調(diào)節(jié)振幅和頻率。試驗時，振動臺的振動頻率比受電弓橫向擺動的固有頻率低10%。受電弓高度升到最高工作高度的75%,調(diào)整振動臺的振幅，使弓頭轉(zhuǎn)軸處產(chǎn)生7m/s2的加速度(P)或與用戶的要求一致。振動進行10?次循環(huán)。GB/T21561.2—2018b)受電弓仍滿足7.3.1和7.3.2的要求；c)受電弓沒有變形或斷裂破壞。受電弓以標稱接觸力升高到最高工作高度的75%,并在弓頭轉(zhuǎn)軸與底架之間用繩子系住?？v向施本試驗應(yīng)沿前后兩縱向各做3次。十繩繩力=標稱靜態(tài)接觸力離合器受電弓應(yīng)升至最高工作位置，在支承弓頭的框架表2橫向剛度升弓高度Em偏離中心線的最大位移a)每側(cè)位移均不應(yīng)超過表2的值；GB/T21561.2—2018下面試驗適用于氣動類型的升降系統(tǒng)。氣路系統(tǒng)充以訂貨合同規(guī)定的氣壓。試驗應(yīng)在訂貨合同所規(guī)定的最高溫度和最低溫度下進行。若無特殊規(guī)定，低溫試驗應(yīng)在-25℃進弓頭自由度應(yīng)由供應(yīng)商與用戶協(xié)商決定。在工作范圍內(nèi)測量行程和轉(zhuǎn)角。受電弓連接到電路中，此電路供給受電弓等于地鐵和輕軌車輛靜止時的額定電流30min,然后立即按訂貨合同規(guī)定的時間供給等于車輛靜止時的最大電流。試驗時接觸線與滑板的要求如下：——如使用新接觸線，其磨擦表面應(yīng)經(jīng)過磨合后再使用，或使用磨擦表面的磨損已達到1/2壽命的——滑板與接觸線之間的力為標稱靜態(tài)接觸力。檢驗驗收判據(jù)：a)受電弓的任何部位(包括滑板在內(nèi))都不應(yīng)有變形和過熱痕跡；c)滑板和接觸線的溫度不應(yīng)超過訂貨合同規(guī)定的溫度。受電弓結(jié)構(gòu)能夠傳送地鐵和輕軌車輛運行時的額定電流而不受損害。無滑板的受電弓應(yīng)連接到電路中，此電路先供給受電弓的電流為地鐵和輕軌車輛運行時50%的額定電流1h,接著立即供給等于地鐵和輕軌車輛運行時額定電流5min。應(yīng)將連接滑板和弓頭/框架的所有導(dǎo)流線相連。應(yīng)記錄溫升嚴重區(qū)域隨時間變化的溫度和電流。GB/T21561.2—2018檢驗驗收判據(jù)：a)受電弓的任何部位上無變形或者過熱痕跡；c)受電弓上各溫升嚴重區(qū)域指定測點處的溫度不應(yīng)超過訂貨合同規(guī)定值。統(tǒng)之間的動態(tài)相互作用性能。測量系統(tǒng)可按照GB/T32592執(zhí)行。檢驗驗收判據(jù)：受電弓與接觸網(wǎng)動態(tài)相互作用性能應(yīng)符合TB/T3271—2011限定值或者滿足定貨8檢查計劃檢查計劃應(yīng)按照GB/T19001的要求。9可靠性和故障種類可靠性應(yīng)符合GB/T21562、GB/T21562.2、GB/T21562.3的要求或者由供需雙方協(xié)商確定。受電弓典型的故障種類如下：應(yīng)由用戶按照GB/T21562、GB/T21562.2、GB/T21562.3的要求來監(jiān)控。GB/T21561.2—2018升降系統(tǒng)的設(shè)計壽命應(yīng)是1.5×10?km或30年，以先達到者為準。結(jié)構(gòu)或升降系統(tǒng)包括有較低設(shè)計壽命的易損件。如果訂貨合同中沒有規(guī)定，這些易損件的設(shè)計壽命最小應(yīng)是0.25×10?km或5年，以先達到者為準。設(shè)計壽命和可維修性能應(yīng)通過計算或至少5年的現(xiàn)場運行經(jīng)驗證實。訂貨合同規(guī)定的項目參見附錄C。GB/T21561.2—2018