3C车载接触网运行状态检测装置技术条件-20140710.doc

车载接触网运行状态检测装置（3C）暂行技术条件

目 次

前 言 ii
1. 范围 1
2. 规范性引用文件 1
3. 术语和定义 1
4. 组成和功能 2
5. 技术要求 3
6. 安装 5
7. 检验方法 5
8. 检验规则 7
9. 标志、包装、运输和贮存 9
10. 功能扩展 9

前 言
为提高电气化铁路牵引供电系统的安全性和可靠性，应构建电气化铁路供电安全检测监测系统（6C系统）。车载接触网运行状态检测装置（以下简称3C装置）是6C系统的组成部分。
3C装置安装在运营动车组或电力机车上，实现对接触网的动态检测，检测结果用于指导接触网维修。
为了规范和统一3C装置的组成与功能、技术要求、安装和试验，确保检测数据的完整性、有效性及其应用效果，特制定本技术条件。
本技术条件由中国铁路总公司运输局负责解释。
本技术条件主编单位：中国铁道科学研究院、西南交通大学。
本技术条件主要起草人：王保国、王祖峰、李志峰、张克永、孟葳、韩通新、刘会平、吴积钦。

ii

1. 范围
本技术条件规定了车载接触网运行状态检测装置的术语和定义、组成及功能、技术要求、安装、检验方法、检验规则，标志、包装、运输和存储以及功能扩展等。
本技术条件适用于6C系统的车载接触网运行状态检测装置。
2. 规范性引用文件
下列文件中的条款，通过引用而成为本技术条件的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修正或修订，只有当修正或修订被本技术条件引用之后，才适用于本技术条件。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 146.1-1983 标准轨距铁路机车车辆限界
GB/T 17626.2-2006 电磁兼容性试验和测量技术 静电放电抗扰度试验
GB/T 17626.3-2006 电磁兼容性试验和测量技术 射频电磁场辐射抗扰度试验
GB/T 17626.4-2008 电磁兼容性试验和测量技术 电快速瞬变脉冲群抗扰度试验
GB/T 17626.5-2008 电磁兼容性试验和测量技术 浪涌(冲击)抗扰度试验
GB/T 17626.6-2008 电磁兼容性试验和测量技术 射频场感应的传导骚扰抗扰度
GB/T 191-2008 包装储运图示标志
GB/T 21413.1-2008 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/T 21413.1-2008 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/T 2423.1-2008 电工电子产品环境试验 第2部分试验方法 试验A 低温
GB/T 2423.2-2008 电工电子产品环境试验 第2部分：试验方法 试验B：高温
GB/T 2423.4-2008 电工电子产品环境试验 第2部分：试验方法 试验Db：交变湿热(12h+12h循环)
GB/T 21563-2008 轨道交通 机车车辆设备 冲击和振动试验
GB/T 24338.4-2009 轨道交通 电磁兼容 第3-2部分：机车车辆设备
GB/T 25119-2010 轨道交通 机车车辆电子装置
GB/T 4208-2008 外壳防护等级（IP代码）
TB 10758-2010 高速铁路电力牵引供电工程施工质量验收标准
TB/T 1335-1996 铁道车辆强度设计及试验鉴定规范
TB/T 1484-2001 铁路机车车辆电缆
TB/T 1677-1997 电气化铁道牵引供电系统术语
TB 3271-2011 铁路应用 受流系统 受电弓与接触网相互作用准则
EN 50317-2002 铁路应用 受流系统 受电弓与接触网动态相互作用的测量要求与确认
铁运【2012】136号 高速铁路供电安全检测监测系统（6C系统）总体技术规范
3. 术语和定义
TB/T 1677-1997确立的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
受电弓 pantograph
从一条或多条接触线集取电流的装置，由弓头、框架、底架和传动系统等部分组成。
3.2
接触网 overhead contact line equipment
通过受电弓供给机车/动车组电能的架空导线系统，主要由支柱、基础、支持结构及接触悬挂等组成。
3.3
接触悬挂 overhead contact line
接触网中的悬挂部分，主要由承力索、接触线、吊弦、补偿装置、悬挂零件及中心锚结等组成。
3.4
接触线 contact wire
架空接触悬挂中同受流装置直接接触的导线。
3.5
承力索 catenary／messenger wire
直接或间接地悬吊单根或多根接触线的纵向线索。
3.6
接触网几何参数 contact wire geometry
表征接触网所处空间位置特征的参数，主要包含接触线高度、坡度、横向偏移、相对位置等。
3.7
接触线高度 contact wire height
接触线底面至轨面连线的垂直距离。
3.8
硬点 hard spot
接触线底面不平顺或接触线铅垂弹性突变的点。
注：在接触网检测中，通常用受电弓滑板滑行时受到的垂直方向上加速度最大值来表示硬点。
3.9
拉出值 stagger
接触线在定位点对受电弓中心线的偏移量。
3.10
燃弧 arcing
受电弓滑板机械脱离接触线而产生的电火花。
3.11
燃弧率 percentage of arcing
在检测区段内，以规定的速度运行时，受电弓与接触线间不少于5ms持续时间的电弧的时间总和与整个运行时间的比值。
3.12
接触线间水平距离 horizontal distance between two contact wires
接触网的线岔和锚段关节处，两支接触线间的水平距离。
3.13
接触线间垂直距离 vertical distance between two contact wires
接触网的线岔和锚段关节处，两支接触线间的垂直距离。
4. 组成和功能
4.1 组成
主要由测量模块、数据处理模块和数据传输模块等组成。
4.2 功能
安装在运营动车组或电力机车上，应具备下列功能：
1）测量接触网动态几何参数：如接触线高度、拉出值，接触线相互位置等；
2）测量弓网受流相关参数，包括：燃弧次数、燃弧时间和燃弧率；
3）测量接触网温度。
4）对弓网运行状态进行视频监控，录像与线路公里标等数据叠加
5）自动完成参数的检测和缺陷数据的无线发送，检测数据也可以在车上转储。
6）根据车辆运行状态，具备自动开始、终止检测功能。
5. 技术要求
5.1 适用环境
1）海拔高度不超过2500m，特殊情况可由用户与制造商另行商定；
2）装置工作环境温度：车外部分-25℃～+70℃，车内部分：0℃～+50℃，特殊情况可由用户与制造商另行商定；
3）应能承受使用时的冲击和振动而无损坏和失效；
4）最湿月平均最大相对湿度不大于95%；
5）全天候条件下正常工作；
6）由动车组或电力机车提供电源时，装置应能适应电源的电压波动和间断。
5.2安装安全技术要求
满足运营车辆安全运行要求。
5.3 检测速度
与装置安装的动车组或电力机车的运营速度相适应，最高速度350km/h。
5.4 技术指标
5.4.1测量模块技术指标如表1所示：
表1 测量模块技术指标
测量项目
测量范围
分辨率
精度
备注
接触线高度（mm）
5100～6600
2
20

接触线拉出值（mm）
-600～600
2
20

双支接触线水平距离（mm）
0～800
2
25
线岔、锚段关节
燃弧持续时间（ms）
0～100
1
2

接触网温度（℃）
0～200
1
2

公里标（m）

10
50

注1：接触网几何参数采样间隔不高于1m。
注2：接触网温度采样间隔不高于5m。
5.4.2弓网视频监控技术指标
弓网视频监控分辨率不低于1024×1024，帧率不低于25fps。
5.4.3数据处理模块
5.4.3.1 实时数据分析处理
实时分析处理弓网运行状态、接触网动态几何参数、弓网燃弧、接触网温度，自动识别接触网几何参数超限、弓网燃弧异常、温度异常，并实时报警。
5.4.3.2 地面数据分析处理
通过地面分析检测数据，可提供接触网动态几何参数、弓网燃弧、接触网温度分析报告；通过对比分析历史数据，提供重复数据分析报告。
5.4.4 数据传输模块
能够自动对报警信息进行无线传输。
5.5 结果输出
5.5.1 格式
1）文件名称按6C系统要求定义；
2）数据库和数据接口应符合6C系统的约定。
5.5.2 数据容量
车载系统应提供不小于10000km线路检测图像与数据的存储空间。
5.5.3 项目
检测数据采用一杆一档的方式建立数据库，项目为：
1）公里标和支柱号；
2）接触网动态几何参数；
3）弓网燃弧时间、燃弧率；
4）接触网温度；
5）车辆运行速度、区段和线路行别。
5.6 可靠性
连续无故障工作时间应不少于48h，连续无故障工作里程应不小于10000km。
5.7 结构及机械性能
5.7.1 外观
外观应整洁，无明显划痕。
5.7.2 外壳防护性能
车内设备达到GB 4208规定的IP50等级要求。
车外设备达到GB 4208规定的IP67等级要求。
5.7.3振动及冲击性能
振动及冲击试验后，受试设备应无损坏和紧固件松动脱落现象，通电后功能应符合要求。
5.8 安全性能
5.8.1 绝缘电阻
检测设备各电气回路对地之间绝缘电阻和各电气回路之间的绝缘电阻要求如表2所示。
表2 绝缘电阻要求
额定电压 /V
绝缘电阻要求 /MΩ
测试电压/V
正常条件
湿热条件

≥5
≥1
250

≥5
≥1
500
注：与二次设备及外部回路直接连接的接口回路采用U＞60 V要求。
5.8.2 冲击电压
经6kV冲击电压试验后，检测装置存储的数据应无变化，功能和性能应仍符合要求。
5.8.3 绝缘强度
检测装置的绝缘强度应符合表3的要求。
表3 绝缘强度
额定电压 /V
试验电压有效值 /V
额定电压 /V
试验电压有效值 /V

500

2000

1000

2500
5.9 气候防护性能
5.9.1耐高温性能
检测装置在高温环境下功能和性能应符合要求。
5.9.2耐低温性能
检测装置在低温环境下功能和性能应符合要求。
5.9.3交变湿热性能
检测装置在交变湿热环境下功能和性能应符合要求。
5.9.4低温存放性能
检测装置在低温存放后功能和性能应符合要求。
5.10电磁兼容性（EMC）
应满足7.6试验要求。
6. 安装
1）安装在车辆外部的检测设备不应超出GB 146.1规定的机车车辆限界；
2）电子装置的安装应尽量减小外界电气干扰的影响；
3）使用的线缆应符合TB/T 1484.2规定；
4）车顶检测设备的重量应符合TB/T 1335规定；
5）检测设备的安装与使用不应影响车辆的正常运营。
7. 检验方法
7.1试验条件
7.1.1 试验气候环境条件
除非另有规定，试验应在下列环境条件下进行：
a)温度：+15℃～+35℃；
b)相对湿度：45％～75％；
c)大气压力：86kPa～106kPa。
7.1.2 试验电源要求
试验电源满足以下要求：
a)试验电源：频率：50Hz，允许偏差 ±1Hz；
b)电压：AC 220V，允许偏差 ±5％。
7.2装置的基本功能检验
根据产品说明书给装置通电，接入各类传感器，分项检测设备是否满足5.4的要求。
7.3结构及机械性能试验
7.3.1外观
目测，外观应整洁，无明显划痕。
7.3.2 外壳防护等级
车内设备依据GB 4208规定的IP50等级试验要求试验，应符合相关要求。
车外设备依据GB 4208规定的IP67等级试验要求试验，应符合相关要求。
7.3.3 振动试验
设备按正常工作方位固定在试验台上。试验按GB/T 25119-2010第12.2.11条中的规定进行模拟长寿命试验和功能随机振动试验。其中，车外设备依据GB/T 21563-2008中1类A级要求进行试验，车内设备依据GB/T 21563-2008中1类B级要求进行试验。
7.3.4 机械冲击试验
设备按正常工作方位固定在试验台上。试验按GB/T 25119-2010第12.2.11条中的规定进行冲击试验。冲击波形按GB/T 21563-2008中1类规定。
7.4 安全性能试验
7.4.1 绝缘电阻试验
在正常试验条件和湿热试验条件下，用规定电压等级的兆欧表测量检测装置各电气回路对地和各电气回路间的绝缘电阻。装置各电气回路对地之间绝缘电阻和各电气回路之间的绝缘电阻满足5.8.1的要求。
7.4.2 冲击电压试验
用1.2/50 μs 的标准冲击波作用于检测装置各电气回路对地和各电气回路间，试验电压6 kV，不应出现电弧、放电、击穿和损坏。
7.4.3 绝缘强度试验
用50 Hz正弦波电压对检测装置各电气回路对地和各电气回路间进行试验，时间1 min，施加如表3规定的试验电压，不应出现电弧、放电、击穿和损坏。试验后，检测装置存储的数据应无变化，功能和性能应仍符合要求。
7.5气候防护性能试验
7.5.1 高温试验
车内设备按GB/T 2423.2 规定的Bb类进行试验，将被测装置在非通电状态下放入高温箱中央，升温至将箱温从正常试验温度逐渐升至50℃±2℃，保温6 h，然后通电0.5 h, 功能和性能应符合要求。
车外设备按GB/T 2423.2 规定的Bb类进行试验，将被测装置在非通电状态下放入高温箱中央，升温至将箱温从正常试验温度逐渐升至70℃±2℃，保温6 h，然后通电0.5 h, 功能和性能应符合要求。
7.5.2 低温试验
按GB/T 2423.1 规定的Ab类进行试验，将被测装置在非通电状态下放入低温箱中央，将箱温从正常试验温度逐渐降至-25℃±3℃，保温6 h，然后通电0.5 h, 功能和性能精度应符合要求。
7.5.3 交变湿热试验
按GB/T 2423.4 规定进行试验。试验最高湿度按GB/T 2423.2中5.4的规定，试验周期为2 d（最高温度＋45℃）。试验结束前在湿热条件下测绝缘电阻应不低于GB/T 2423.4中5.6.1的要求，试验结束后在大气条件下恢复2 h，通电测试，装置功能和性能应符合要求。
7.5.4 低温存放试验
如果装置所处环境的温度低于其最小工作温度，则应进行低温存放试验。试验应符合GB/T 2423.1要求。试验温度应为-40℃且持续时间最少为16h。试验完毕后，应在箱内温度恢复到室温后取出被试产品，然后在环境温度下进行性能试验，试验验收要求装置未损坏，且性能仍符合本技术条件要求。
7.6电磁兼容性试验
7.6.1射频骚扰试验
根据GB/T 25119-2010中规定进行试验：
a) 传导干扰试验
传导干扰试验的参数如表4所示：
表4 传导干扰试验参数
类型
频率范围MHz
允许值
传导干扰
0.15～0.5
99dB(μV)
0.5～30
93dB(μV)
试验中及试验后，系统应能正常工作。
b) 辐射干扰试验
辐射干扰试验的参数如表5所示：
表5 辐射干扰试验参数
类型
频率范围MHz
允许值
辐射干扰（10m法）
30～230
40dB(μV/m)
230～1000
47dB(μV/m)
试验中及试验后，系统应能正常工作。
7.6.2 静电放电试验
按照GB/T 25119-2010的12.2.6.4和GB/T 17626.2中规定进行试验：
a) 空气放电(±8kV)应用于检测装置机箱外壳绝缘部分。
b) 接触放电(±6kV)应用于检测装置机箱外壳传导部分。
此试验结束后，检测装置工作正常，达到A 级标准。
7.6.3 射频抗扰度试验
按照GB/T 25119-2010的12.2.8.1中规定进行试验：
a) 射频传导抗扰度
试验等级：严酷等级3级。
此试验应用于以下端口的电缆：检测装置的电源连接线。
此试验结束后，检测装置工作正常，达到A级标准。
b) 射频辐射抗扰度
试验等级：严酷等级4级。
检测装置工作正常，达到A级标准。
7.6.4 电快速瞬变脉冲群试验
按照GB/T 25119-2010的12.2.7和GB/T 17626.4中规定进行试验。
试验采用2kV，5kHz 等级，应用于以下端口的电缆：
a) 检测装置的电源连接线。
b) 与检测装置连接的信号线屏蔽层。
此试验结束后，检测装置工作正常，达到A级标准。
7.6.5浪涌试验
根据GB/T 25119-2010的12.2.6.2和GB/T 17626.5 中规定进行试验：
试验等级：3级，线对地±2kV，线对线±1kV
应用于以下端口的电缆：检测装置的电源连接线。
此试验结束后，检测装置工作正常，达到A 级标准。
8. 检验规则
8.1 出厂检验
由制造厂检验部门对生产的每个产品进行检验，出厂检验项目见表6。合格后发给质量合格证明书。
表6 检验项目
序号
检验项目
型式检验
出厂检验
技术要求
检验方法
1
性能试验
√
√
5.4
7.2
2
外观检查
√
√
5.7.1
7.3.1
3
外壳防护性能
√
√
5.7.2
7.3.2
4
振动试验
√
—
5.7.3
7.3.3
5
机械冲击试验
√
—
5.7.3
7.3.4
6
绝缘电阻试验
√
√
5.8.1
7.4.1
7
冲击电压试验
√
—
5.8.2
7.4.2
8
绝缘强度试验
√
—
5.8.3
7.4.3
9
高温试验
√
—
5.9.1
7.5.1
10
低温试验
√
—
5.9.2
7.5.2
11
交变湿热试验
√
—
5.9.3
7.5.3
12
低温存放试验
√
—
5.9.4
7.5.4
13
射频骚扰试验
√
—
5.10
7.6.1
14
静电放电试验
√
—
5.10
7.6.2
15
射频抗扰度试验
√
—
5.10
7.6.3
16
电快速瞬变脉冲群试验
√
—
5.10
7.6.4
17
浪涌试验
√
—
5.10
7.6.5
注1：标有“√”号的为强制性试验；
注2：标有“—”号的取决于用户与制造商之间的合同要求；

8.2 型式检验
1）用于验证装置符合本技术条件的规定；
2）应在符合设计和制造工序要求的一台装置上进行。
下列情况之一应按本标准所规定的全部技术要求进行试验：
a) 新产品设计定型鉴定；
b) 当设备结构、工艺或主要材料上有明显改变，可能影响其符合本技术条件要求时；
c) 国家质量监督机关或主管部门监督检查需进行型式检验时。
8.3 检验项目
见表6。
9. 标志、包装、运输和贮存
9.1 标志
a)产品应有下列标志：
b)产品型号、名称；
c)生产厂名、商标；
d)出厂编号；
e)出厂年月；
f)主要技术性能，如：检测速度、检测项目。
9.2 包装
9.2.1包装箱上应有下列标志
a)生产企业名称、地址；
b)产品名称、型号；
c)毛重；
d)外型尺寸。
9.2.2 包装箱内应有防震、防潮措施，以保证产品不受自然损坏。
9.2.3 包装箱内应随带下列文件：
a)装箱单；
b)产品合格证；
c)产品使用说明书。
9.3 运输和储存
9.3.1 包装完整的产品在运输过程中应避免雨、雪的直接淋袭，并防止受到剧烈的撞击和振动。
9.3.2 产品存放时，宜放在温度为0℃～40℃、相对湿度不超过85％、空气中无腐蚀性物质的室内。
10. 功能扩展
包含但不限于以下部分：
1）接触网硬点检测；
2）接触网绝缘子绝缘状态检测。
9