ICS 29.280 S35 中华人民共和国国家标准 GB/T 25122.3—2018 轨道交通 机车车辆用电力变流器 第3部分：机车牵引变流器 Railway applicationsPower converters installed on board rolling stockPart 3:Traction converter for locomotive 2019-07-01实施 2018-12-28发布 国家市场监督管理总局 发布 中国国家标准化管理委员会 GB/T 25122.3—2018 目 次 前言 范围 1 2 规范性引用文件 3 术语和定义 使用条件 4 5 系统构成 6 主要参数 技术要求 7 8 检验方法 9 检验规则 10标志、包装、运输和贮存 GB/T25122.3—2018 前言 GB/T25122《轨道交通 机车车辆用电力变流器》分为5个部分： 第1部分：特性和试验方法； ——第2部分：补充技术资料； 一第3部分：机车牵引变流器； 一一第4部分：电动车组牵引变流器； 第5部分：城轨车辆牵引变流器。 本部分为GB/T25122的第3部分。 本部分按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任 本部分由国家铁路局提出。 本部分由全国牵引电气设备与系统标准化技术委员会（SAC/TC278)归口。 本部分负责起草单位：中车株洲电力机车研究所有限公司。 本部分参加起草单位：中车永济电机有限公司、中车大连电力牵引研发中心有限公司、中车戚墅堰 机车有限公司。 本部分主要起草人：冯江华、张义。 本部分参加起草人：刘可安、饶沛南、刘立刚、姜涛、李斌。 GB/T25122.3—2018 轨道交通机车车辆用电力变流器 第3部分：机车牵引变流器 1范围 GB/T25122的本部分规定了交流传动机车牵引变流器的使用条件、系统构成、主要参数、技术要 求、检验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存。 本部分适用于交流传动机车牵引变流器（以下简称变流器），其他类似用途的牵引变流器可参照 执行。 2规范性引用文件 2 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T1402一2010轨道交通牵引供电系统电压 GB/T2423.1—2008电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验A：低温 GB/T2423.17电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Ka：盐雾 GB/T 2900.32 电工术语电力半导体器件 GB/T 2900.33 电工术语电力电子技术 GB/T 42082017 外壳防护等级（IP代码） GB/T21413.1一2008铁路应用机车车辆电气设备第1部分：一般使用条件和通用规则 GB/T21414 铁路应用机车车辆电气隐患防护的规定 GB/T25119轨道交通机车车辆电子装置 GB/T25122.1一2018轨道交通机车车辆用电力变流器第1部分：特性和试验方法 GB/T25343.3铁路应用轨道车辆及其零部件的焊接第3部分：设计要求 GB/T32350.1一2015轨道交通绝缘配合第1部分：基本要求电工电子设备的电气间隙和 爬电距离 GB/T34571轨道交通机车车辆布线规则 GB/T34575—2017电力机车辅助变流器 TB/T 1484.1 机车车辆电缆第1部分：动力和控制电缆 TB/T 1484.3 机车车辆电缆第3部分：通信电缆 TB/T 1508 3机车电气屏柜 3术语和定义 GB/T2900.32、GB/T2900.33和GB/T25122.1—2018界定的以及下列术语和定义适用于本 文件。 1 GB/T25122.3—2018 3.1 四象限脉冲变流器fourquadrantpulse-widthmodulationconverter 一种按脉宽调制（PWM)方式工作的变流器，通过调节脉冲的宽度、频率及相位以控制电压、电流、 功率的大小与方向。 4使用条件 4.1环境条件 变流器在以下环境条件下应能正常工作： 海拔不超过2500m； a) 的可选配方案可在一40℃～一25℃工作环境温度下正常工作：短时间运行（即启动阶段）的 工作环境温度为一40℃～+70℃； c)不 相对湿度不超过95%（该月月平均最低温度为十25℃）； d) 应能承受使用时的冲击和振动而无损坏或故障，符合GB/T21563一2018中1类A级冲击和 振动条件； e)J 应能承受机车正常运行时的风、雨、雪、沙尘天气和偶尔发生的盐雾、酸雨等现象。 当变流器使用环境条件超出上述条件时，由供需双方协商确定。 4.2 电气条件 4.2.1电力机车 4.2.1.1标称电网电压为单相AC25kV/50Hz，应符合GB/T1402—2010中第4章规定，其中最高非 持续电压不大于AC31kV。 4.2.1.2辅助电压额定值为三相AC380V/50Hz，特殊要求由供需双方协商确定。稳态电压波动范围 为土5%；电压总谐波含量应小于或等于5%。 4.2.1.3控制电源宜为DC110V，控制电源电压应满足GB/T25119的要求。 4.2.1.4输人电压特性应符合GB/T1402—2010的规定。 4.2.2内燃机车 4.2.2.1交流传动内燃机车主发电机输出电压和整车的装车功率有关，主发电机输出电压由供需双方 协商确定。 4.2.2.2辅助电压额定值为三相AC380V/50Hz，特殊要求由供需双方协商确定。稳态电压波动范围 为土5%；电压总谐波含量应小于或等于5%。 4.2.2.3控制电源宜为DC110V，控制电源电压应满足GB/T25119的要求。 5系统构成 5.1电力机车变流器 主要实现牵引变压器向牵引电机的交-直-交电力电子变换，完成对牵引电机的驱动和控制，从而控 制机车的运行。主要包括预充电电路、四象限脉冲变流器、中间直流电路（含斩波电路）、PWM逆变器、 牵引控制单元（TCU）、电压电流检测电路和冷却系统等。其中冷却系统根据实际需求可以作为单独部 件独立于变流器。典型系统构成如图1所示。 2 GB/T 25122.3—2018 牵引控制单元 预充电电 四象限脉冲 中间直流电路 PWM逆变器 牵引电机 路 变流器 主电路能量流 控制电路信号流 图1电力机车变流器系统示意图 5.2内燃机车变流器 主要实现主发电机组向牵引电机的交-直-交电力电子变换，完成对牵引电机的驱动和控制，从而控 制机车的运行。主要包括三相不可控整流器、中间直流电路（含斩波电路）、PWM逆变器、牵引控制单 元（TCU）、电压电流检测电路和冷却系统等。其中冷却系统根据实际需求可以作为单独部件独立于变 流器。典型系统构成如图2所示。 牵引控制单元 牵引电机 三相不可控 中间直流电路 PWM逆变器 整流器 主电路能量流 控制电路信号流 内燃机车变流器系统示意图 6主要参数 6.1输入特性参数 6.1.1电力机车变流器 6.1.1.1铁路接触网供电的电力机车变流器，额定交流电网供电时额定交流输入电压由负载的输出特 性决定，由供需双方协商确定，宜选取单相AC950V、AC1450V、AC2010V。 6.1.1.2牵引绕组短路阻抗一般由供需双方协商确定，宜大于33%。 6.1.2内燃机车变流器 由主发电机组供电的内燃机车变流器，额定交流输人电压选取由系统设计和负载输出特性决定。 3. GB/T25122.3—2018 6.2输出特性参数 变流器输出电压、电流、频率应满足整车牵引特性的要求。 7技术要求 7.1一般要求 7.1.1柜体的外观、电气和机械接口、外形尺寸、重量、涂装等由供需双方协商确定。 7.1.2外壳应至少设置2个保护性接地连接点且应有接地标识，接地线应有足够的截面积。 7.1.3应设置高压、有电等安全警告标识，宜配备高压指示灯显示装置，电气安全应符合GB/T21414 的规定。 7.1.5电子元器件宜采用环保器件，其装配宜采用无铅焊接工艺。 7.1.6 使用的电缆应符合TB/T1484.1和TB/T1484.3的规定 7.1.7柜体如采用焊接结构，应符合GB/T25343.3的规定，如有特殊要求，由供需双方协商确定。 7.1.8结构及组装等应符合TB/T1508中的有关规定。 7.1.9布线应符合GB/T34571的规定。 7.1.10所有M8及以上规格的紧固件紧固后应打防松标记。紧固件选用应根据使用条件满足防锈、防 腐蚀等要求。 7.1.11密闭部分的防护等级应满足GB/T4208一2017中IP42或以上的要求，非密闭部分的防护等级 不宜低于IP20的要求。 7.2功能要求 7.2.1应能在空载、轻载和额定负载下正常工作并具有过载能力 7.2.2变流器内部电力电容器固定放电时间宜小于10min，快速放电时间宜小于10s。 7.2.3应具有故障记录功能并具有故障数据下载接口，该通信接口可实现变流器故障数据的下载、转 储，下载的故障数据可用于软件分析。 7.2.4应具有通信功能，可实现与整车网络进行互联，也可通过硬线信号与列车控制系统进行信息 交互。 7.2.5电力机车变流器在再生制动时可将制动能量回馈电网。 7.2.6变流器应至少具有缺相、过压、欠压、过流、接地、短路和过热等保护功能 7.3 性能要求 7.3.1 在额定工况下，变流器效率不应低于97.5%（不含谐波引起的变压器和电机上的损耗以及辅助 系统的损耗）。 7.3.2网侧电流谐波含量、等效干扰电流和功率因数应满足整车要求。