DB11-T 1737-2020 城市軌道交通牽引電能車載計(jì)量器具功能要求

ICS03.220.20

R80

備案號(hào)：72745-2020DB11

北京市地方標(biāo)準(zhǔn)

DB11/T1737—2020

城市軌道交通牽引電能車載計(jì)量器具功能

要求

Functionrequirementsoftractionpoweron-boardmeasuringinstrument

forurbanrailtransit

2020-06-30發(fā)布2021-01-01實(shí)施

北京市市場(chǎng)監(jiān)督管理局發(fā)布

DB11/T1737—2020

城市軌道交通牽引電能車載計(jì)量器具功能要求

1范圍

本文件規(guī)定了城市軌道交通牽引電能車載計(jì)量器具（簡(jiǎn)稱器具）的技術(shù)要求、性能要求、試驗(yàn)項(xiàng)目

及方法。

本文件適用于城市軌道交通牽引電能車載計(jì)量器具的設(shè)計(jì)、制造和使用。

2規(guī)范性引用文件

下列文件對(duì)于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅所注日期的版本適用于本文

件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。

GB/T2423.1電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn)第2部分：試驗(yàn)方法試驗(yàn)A：低溫

GB/T2423.2電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn)第2部分：試驗(yàn)方法試驗(yàn)B：高溫

GB/T2423.4電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn)第2部分：試驗(yàn)方法試驗(yàn)Db：交變濕熱（12h+12h循環(huán)）

GB/T4208外殼防護(hù)等級(jí)（IP代碼）

GB/T15284多費(fèi)率電能表特殊要求

GB/T17215.211—2006交流電測(cè)量設(shè)備通用要求、試驗(yàn)和試驗(yàn)條件第11部分：測(cè)量設(shè)備

GB/T17215.421—2008交流測(cè)量費(fèi)率和負(fù)荷控制第21部分：時(shí)間開(kāi)關(guān)的特殊要求

GB/T21563軌道交通機(jī)車車輛設(shè)備沖擊和振動(dòng)試驗(yàn)

GB/T24338.4軌道交通電磁兼容第3-2部分：機(jī)車車輛設(shè)備

GB/T25119—2010軌道交通機(jī)車車輛電子裝置

DL/T1484—2015直流電能表技術(shù)規(guī)范

JT/T808道路運(yùn)輸車輛衛(wèi)星定位系統(tǒng)北斗兼容車載終端通訊協(xié)議技術(shù)規(guī)范

3術(shù)語(yǔ)和定義

下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。

3.1

城市軌道交通牽引電能車載計(jì)量器具tractionpowermeasuringon-boardinstrumentforurban

railtransit

安裝在直流牽引供電系統(tǒng)的城市軌道交通列車上，用于測(cè)量列車牽引電能，可按兩個(gè)功率方向測(cè)量

電能的裝置，由電壓傳感器、電流傳感器、無(wú)線通訊終端、顯示器等組成。簡(jiǎn)稱器具。

3.2

直流紋波因數(shù)Directcurrentripplefactor

脈動(dòng)直流電量的峰值和谷值之差的一半對(duì)該直流電量平均值之比。

1

DB11/T1737—2020

4技術(shù)要求

4.1一般要求

器具應(yīng)不影響城市軌道交通列車的正常行駛，不致引起任何危險(xiǎn)，并應(yīng)滿足下列要求：

a)耐熱和阻燃應(yīng)符合GB/T17215.211—2006中5.8的規(guī)定。非金屬材料采用阻燃型材料，電線

電纜應(yīng)為低煙、無(wú)鹵、阻燃型產(chǎn)品；

b)防止固體異物、灰塵和水的進(jìn)入；

c)可能經(jīng)受腐蝕的所有部件應(yīng)予以有效防護(hù)；

d)材質(zhì)無(wú)毒害、無(wú)放射性。

4.2使用條件

應(yīng)符合GB/T25119—2010第4.1條要求。

4.3電源條件

器具宜采用輔助電源供電，供電電壓符合GB/T25119—2010中第5.1條要求。

由蓄電池供電的電子裝置，應(yīng)在表1的所有供電電壓（在裝置輸入端測(cè)量）下正常工作。

表1蓄電池供電的電子裝置的供電電壓

供電方式

供電電壓由不帶電壓調(diào)整器的蓄由帶電壓調(diào)整器的蓄

電池供電電池供電

最低電壓0.7Un0.8Un

標(biāo)稱電壓UnUn

最高電壓1.25Un1.1Un

不大于0.1s的電壓波動(dòng)不應(yīng)引起功能異常0.6Un~1.4Un0.7Un~1.3Un

不大于1s的電壓波動(dòng)不應(yīng)引起損壞，允許功能降級(jí)1.25Un~1.4Un1.1Un~1.3Un

4.4功耗要求

器具功耗不大于100W。

4.5通信要求

通信功能應(yīng)滿足：

a)至少具備1路RS-232，1路RS485通信接口；

b)RS485通信接口初始速率為2400bit/s，通過(guò)軟件可設(shè)置為1200bit/s、4800bit/s、9600bit/s、

19200bit/s；

c)協(xié)議支持Modbus-RTU協(xié)議接口；

d)可預(yù)留滿足車輛通信要求的多功能列車通訊總線；

e)時(shí)鐘應(yīng)與列車控制系統(tǒng)同步；

f)應(yīng)支持主流的3G、4G、5G等無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)；

g）通信協(xié)議采用TCP或UDP，通信方式應(yīng)符合JT/T808的要求。

4.6定位要求

2

DB11/T1737—2020

器具可擴(kuò)展的定位功能應(yīng)滿足：

a）器具應(yīng)能提供實(shí)時(shí)的時(shí)間、經(jīng)度、緯度、速度、高程和方向等定位狀態(tài)信息，可存儲(chǔ)到器具內(nèi)

部，同時(shí)通過(guò)無(wú)線通信方式上傳至后臺(tái)；

b）器具應(yīng)能在通信中斷時(shí)（盲區(qū)）以先進(jìn)先出方式存儲(chǔ)不少于3000條定位信息，在恢復(fù)通信后將

存儲(chǔ)的定位信息補(bǔ)報(bào)上傳，可根據(jù)需要采用壓縮方式上傳；

c）器具采用北斗衛(wèi)星定位的應(yīng)具有北斗衛(wèi)星信息采集功能，應(yīng)存儲(chǔ)或向后臺(tái)上報(bào)北斗定位結(jié)果及

衛(wèi)星定位模塊詳細(xì)定位數(shù)據(jù)，至少包含信噪比、有效衛(wèi)星數(shù)；

d）定時(shí)報(bào)送：在行駛狀態(tài)下，最小報(bào)送時(shí)間間隔不大于5s，最大報(bào)送時(shí)間間隔不大于60s；

e）實(shí)時(shí)定位：從器具收到監(jiān)控中心下發(fā)的實(shí)時(shí)定位請(qǐng)求到器具應(yīng)答，時(shí)間不大于10s；

f）記錄時(shí)間精度要求在24h內(nèi)累計(jì)時(shí)間允許誤差在±5s以內(nèi)。

4.7電能量計(jì)量要求

器具具有正向、反向有功電能量計(jì)量功能。有功電能量應(yīng)對(duì)軌道交通列車牽引電能量、輔助電能量、

再生制動(dòng)電能量、懸浮系統(tǒng)電能量等分別進(jìn)行計(jì)量，電能計(jì)量電壓范圍見(jiàn)表2，電能計(jì)量電流范圍見(jiàn)表3。

表2電能計(jì)量電壓范圍

額定電壓（Un）最小電壓（Umin）最大電壓（Umax）

750V500V900V

1500V1000V1800V

表3電能計(jì)量電流范圍

額定電流（In）最小電流（Imin）最大電流（Imax）

600A10A1200A

2000A10A2200A

4.8顯示要求

顯示功能要求如下：

a)顯示方式分為自動(dòng)循環(huán)顯示和按鍵顯示兩種，顯示項(xiàng)目可設(shè)置；

b)可顯示電壓、電流、正負(fù)電能量、時(shí)間、故障報(bào)警等信息；

c)電能量顯示位數(shù)至少為5位（至少含2位小數(shù)），計(jì)量單位為kWh。

4.9負(fù)荷記錄

負(fù)荷記錄要求如下：

a)器具能記錄電壓、電流、電能量三類數(shù)據(jù)，記錄時(shí)間間隔可在1min～60min范圍內(nèi)設(shè)置；

b)采樣頻率不低于2kHz。

4.10存儲(chǔ)要求

器具應(yīng)能存儲(chǔ)1個(gè)月的數(shù)據(jù)。工作電源失電后，所有數(shù)據(jù)都不應(yīng)丟失。

4.11器具電能常數(shù)

器具測(cè)試輸出與顯示的電能量變化之間的關(guān)系，應(yīng)與銘牌標(biāo)示的常數(shù)一致。

3

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5性能要求

5.1平均無(wú)故障間隔時(shí)間

器具應(yīng)滿足器具的平均無(wú)故障間隔時(shí)間（MTBF）最低為3000h。

5.2準(zhǔn)確度要求

準(zhǔn)確度應(yīng)滿足DL/T1484—2015中第4.6條要求。在額定電流（In）下，電能表的基本誤差不應(yīng)超過(guò)

表4規(guī)定的誤差限值。宜與供電系統(tǒng)準(zhǔn)確度等級(jí)一致。

表4百分?jǐn)?shù)誤差限值（額定電流條件下）

誤差限值

電壓（U）變化范圍

0.5級(jí)1級(jí)

0.1Un≤U＜0.4Un±1.0%±1.5%

0.4Un≤U＜1.2Un±0.5%±1.0%

在額定電壓（Un）下，電能表的基本誤差不應(yīng)超過(guò)表5規(guī)定的誤差限值。

表5百分?jǐn)?shù)誤差限值（額定電壓條件下）

誤差限值

電流（I）變化范圍

0.5級(jí)1級(jí)

0.01In≤I＜0.5In±1.0%±2.0%

0.5In≤I＜1.2In±0.5%±1.0%

在輸入電壓、電流的直流紋波因數(shù)不大于2%時(shí)，電能表的附加誤差不應(yīng)超過(guò)表6規(guī)定的誤差限值。

表6百分?jǐn)?shù)誤差限值

誤差限值

電壓（U），電流（I）

0.5級(jí)1級(jí)

Un，In±1.0%±1.0%

5.3日計(jì)時(shí)誤差

器具的日計(jì)時(shí)誤差不應(yīng)超過(guò)DLT1484-2015中4.8.3a）的規(guī)定限值。

5.4絕緣性能

5.4.1絕緣電阻

所有線路外殼的絕緣電阻不應(yīng)小于40MΩ。

5.4.2工頻耐壓

工頻耐壓要求如下：

a)器具對(duì)地：金屬外殼或絕緣材料制外殼的金屬外露部分，應(yīng)能耐受頻率為50Hz的正弦波電壓

歷時(shí)1min的試驗(yàn)。試驗(yàn)電壓值從表7的規(guī)定值中確定。

4

DB11/T1737—2020

b)不同電壓等級(jí)電路間：不同電壓等級(jí)電路間應(yīng)能耐受頻率為50Hz的正弦波交流電壓歷時(shí)1min

的試驗(yàn)，試驗(yàn)電壓值從表7的規(guī)定值中確定。

表7電能表絕緣試驗(yàn)電壓

額定電壓（Un）試驗(yàn)電壓

Un≤42V500V

42V＜Un≤600V2000V

600V＜Un≤1000V3000V

1000V＜Un≤2000V5600V

5.5溫濕度適應(yīng)性要求

溫濕度適應(yīng)性應(yīng)符合GB/T2423.1、GB/T2423.2、GB/T2423.4的規(guī)定。

5.6電磁兼容

電磁兼容性應(yīng)符合GB/T24338.4的規(guī)定。

5.7沖擊和振動(dòng)

沖擊和振動(dòng)應(yīng)符合GB/T21563的規(guī)定。

5.8機(jī)殼防護(hù)

車內(nèi)安裝的設(shè)備的防護(hù)等級(jí)應(yīng)不低于GB/T4208中IP2X，車下安裝的設(shè)備的防護(hù)等級(jí)應(yīng)不低于IP65。

6試驗(yàn)項(xiàng)目及方法

6.1檢驗(yàn)項(xiàng)目

檢驗(yàn)項(xiàng)目與方法見(jiàn)表8。

表8檢驗(yàn)項(xiàng)目

序號(hào)檢驗(yàn)項(xiàng)目技術(shù)要求檢驗(yàn)方法

1電源波動(dòng)試驗(yàn)4.36.2

2功耗試驗(yàn)4.46.3

3通信試驗(yàn)4.56.4

4定位試驗(yàn)4.66.5

5電能量計(jì)量試驗(yàn)4.76.6

6顯示要求試驗(yàn)4.86.7

7負(fù)荷記錄試驗(yàn)4.96.8

8存儲(chǔ)功能試驗(yàn)4.106.9

9器具電能常數(shù)試驗(yàn)4.116.10

10平均無(wú)故障間隔時(shí)間試驗(yàn)5.16.11

11準(zhǔn)確度試驗(yàn)5.26.12

12日計(jì)時(shí)誤差試驗(yàn)5.36.13

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表8檢驗(yàn)項(xiàng)目（續(xù)）

序號(hào)檢驗(yàn)項(xiàng)目技術(shù)要求檢驗(yàn)方法

13絕緣電阻測(cè)量5.4.16.14.1

14工頻耐壓試驗(yàn)5.4.26.14.2

15低溫試驗(yàn)5.56.15.1

16低溫存放試驗(yàn)5.56.15.2

17高溫試驗(yàn)5.56.15.3

18交變濕熱試驗(yàn)5.56.15.4

19電磁兼容試驗(yàn)5.66.16

20功能性隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)5.76.17.1

21模擬長(zhǎng)壽命隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)5.76.17.2

22沖擊試驗(yàn)5.76.17.3

23防護(hù)等級(jí)試驗(yàn)5.86.18

6.2電源波動(dòng)試驗(yàn)

被試設(shè)備按正常工作模式連接，分別輸入第4.3條要求的最低供電電壓和最高供電電壓，被試設(shè)備

功能應(yīng)正常。

6.3功耗試驗(yàn)

將被試設(shè)備按正常工作狀態(tài)連接，在額定的供電電壓下，測(cè)量功耗，應(yīng)滿足第4.4條的要求。

6.4通信試驗(yàn)

檢查通信功能符合4.5條的要求。

6.5定位試驗(yàn)

檢查定位功能符合4.6條的要求。

6.6電能量計(jì)量試驗(yàn)

檢查電能計(jì)量符合4.7條的要求。

6.7顯示要求試驗(yàn)

按照GB/T15284的規(guī)定試驗(yàn)、判定，檢查顯示要求符合4.8條的要求。

6.8負(fù)荷記錄試驗(yàn)

檢查負(fù)荷記錄符合4.9條的要求。

6.9存儲(chǔ)功能試驗(yàn)

檢查存儲(chǔ)功能符合4.10條的要求。

6.10器具電能常數(shù)試驗(yàn)

檢查器具電能常數(shù)符合4.11條的要求。

6.11平均無(wú)故障間隔時(shí)間試驗(yàn)

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DB11/T1737—2020

檢查平均無(wú)故障間隔時(shí)間符合5.1條的要求。

6.12準(zhǔn)確度試驗(yàn)

6.12.1參比條件

環(huán)境溫度為23℃±2℃；相對(duì)濕度為45%～75%。

6.12.2額定電流下基本誤差

在參比條件下器具通以額定電流，電壓線路依次施加1.2Un、0.9Un、0.8Un、0.7Un、0.6Un、0.5Un、

0.4Un、0.3Un、0.2Un、0.1Un，測(cè)得基本誤差符合本標(biāo)準(zhǔn)第5.2條表4的要求。

6.12.3額定電壓下基本誤差

在參比條件下器具通以額定電壓，電流回路依次通以1.2In、In、0.5In、0.2In、0.1In、0.05In、0.01In，

測(cè)得基本誤差符合本標(biāo)準(zhǔn)第5.2條表5的要求。

6.12.4直流紋波影響

在參比條件下器具電壓回路通以額定電壓和額定電流，保持輸入電流為額定電流，在輸入電壓含有

300Hz交流成分，并且直流紋波因數(shù)為2%時(shí)進(jìn)行電能表誤差測(cè)試。保持輸入電壓為額定電壓，在輸入電

流含有300Hz交流成分，并且直流紋波因數(shù)為2%時(shí)進(jìn)行電能表誤差測(cè)試。測(cè)得基本誤差符合本標(biāo)準(zhǔn)第5.2

條表6的要求。

6.13日計(jì)時(shí)誤差試驗(yàn)

試驗(yàn)按照GB/T17215.421—2008中7.5.2.3的規(guī)定執(zhí)行。測(cè)得日計(jì)時(shí)誤差符合本標(biāo)準(zhǔn)第5.3條的要求

6.14絕緣性能試驗(yàn)

6.14.1絕緣電阻測(cè)量

采用DC500V兆歐表測(cè)量絕緣電阻值，應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)第5.4.1條的要求。

6.14.2工頻耐壓試驗(yàn)

采用耐壓儀施加本標(biāo)準(zhǔn)第5.4.2條要求的耐受電壓，應(yīng)不發(fā)生擊穿或閃絡(luò)。

6.15溫濕度試驗(yàn)

6.15.1低溫試驗(yàn)

按GB/T2423.1的規(guī)定進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)方法及要求見(jiàn)表9。

表9低溫試驗(yàn)方法及要求

試驗(yàn)方法要求

在裝被試品不通電的情況下放入試驗(yàn)箱，在等于或大于0.5h內(nèi)將箱溫從器具應(yīng)不產(chǎn)生故障和損壞；功能應(yīng)正

正常環(huán)境溫度25℃±10℃逐漸降至附錄規(guī)定的被試品最低環(huán)境溫度±2℃，常，準(zhǔn)確度符合第5.2條的要求。

達(dá)到熱穩(wěn)定后放置2h。放置時(shí)間終了，在保持低溫狀態(tài)下對(duì)被試品通電，并

進(jìn)行功能檢測(cè)。

恢復(fù)后，在正常室溫下重新進(jìn)行功能檢測(cè)。

7

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6.15.2低溫存放試驗(yàn)

按GB/T2423.1的規(guī)定進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)方法及要求見(jiàn)表10。

表10低溫存放試驗(yàn)方法及要求

試驗(yàn)方法要求

被試品在不通電的情況下放置于試驗(yàn)箱中，將試驗(yàn)箱從正常試驗(yàn)環(huán)境溫器具應(yīng)不產(chǎn)生故障和損壞；功能應(yīng)正

度25℃±10℃逐漸降至-40℃±2℃，溫度穩(wěn)定后，被試品放置16h，然后恢常，準(zhǔn)確度符合第5.2條的要求。

復(fù)正常條件，并在正常室溫下重復(fù)功能試驗(yàn)。

6.15.3高溫試驗(yàn)

按GB/T2423.2的規(guī)定進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)方法及要求見(jiàn)表11。

表11高溫試驗(yàn)方法及要求

試驗(yàn)方法要求

被試品通電后放入試驗(yàn)箱，在等于或大于0.5h內(nèi)將箱溫從正常環(huán)境溫器具應(yīng)不產(chǎn)生故障和損壞；功能應(yīng)正

度25℃±10℃逐漸升高至70℃±2℃，達(dá)到熱穩(wěn)定后保溫6h，然后在已升高常，準(zhǔn)確度符合第5.2條的要求。

的溫度下對(duì)裝置通電，并進(jìn)行功能檢測(cè)。試驗(yàn)完成后，將裝置冷卻到正常環(huán)

境溫度下并溫度穩(wěn)定后，再次進(jìn)行功能檢測(cè)。

包含一種試驗(yàn)工況，85℃持續(xù)10分鐘，功能不出現(xiàn)異常。

6.15.4交變濕熱試驗(yàn)

按GB/T2423.4的規(guī)定進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)方法及要求見(jiàn)表12。

表12交變濕熱試驗(yàn)方法及要求

試驗(yàn)方法要求