GB／T 21414-2021  轨道交通 机车车辆 电气隐患防护的规定

带电体（电力牵引中）livepart（inelectrictraction） 在正常使用状态将使其带电的导体或导电部件。 注1：这个概念并不一定意味着存在电击风险。 注2：通常，带电体不包括钢轨以及与之连接的部件。 3.1.3.14 锁闭系统lockingsystem 组成联锁装置且在物理上防止接近带电体（除非该带电体的供电已被隔离且安全)的系统 3.1.3.15 机械锁闭 mechanical locking 使用锁或螺栓/螺钉固定装置来防止打开面板或门，并需要使用钥匙或工具来移除。 3.1.3.16 （系统）标称电压 nominal voltage(ofa system) 用于指定或识别系统的合适的近似电压值。 注1：无纹波的直流电压用其正负极间的电压值表示，交流电则用相间的RMS表示， 注2：实际电压与标称电压可能有一定的偏差，但在允许偏差范围内。关于牵引系统供电电压的讠 MGB/T1402

（电气连接的）单元unit（electricallyconnected 组合在一起的一个或多个车辆组成的最小运行形

施工质量标准规范范本4. 1 ± 一般要求

GB/T214142021

本文件中，可应用的保护措施基于设备或电路所能承受的最高标称电压， 电压是根据其标称值进行等级分类的，如表1所示。不同的规则分别适用于其中的各个电压等级 机车车辆上各种供电电源具有不同的类别，如： 蓄电池； 变压器； 分压器； 旋转电机； 静止变流器； 电容器； 专田由源

由电路间有足够绝缘的功率转换装置连接的，工作于不同标称电压的电路，按其每个电路的标称 单独分类。 如果本条所指的导电通路包含有容性或感性的连接，其阻抗低得足以在正常或故障条件下在电

注：这种情况可能适用于如通过带耦合阻抗的斩波器相连的电路。 当电路与具有较高电压的电源进行电连接，而不是直接通过电路结点连至车体时（例如通过自耦变 压器或分压器）.组内的所有电路按电源标称电压处理.除4.3的情况以外

的过电压的其他检测设备，则允许根据检测设备的最高工作电压对次边电路进行分类。宜适当评估采 用了过电压检测的设备的完整性。 没有连至车体的电路，例如浮地电源，充许按任何电压等级分类。考虑到这些电路处于正常和故障 青况下的各种电位的可能性，宜适当选择分类，以确保满足本文件的要求

5针对直接接触的防护措施

能引起电击的带电体需进行防护以避免直接接触，所有设备操作时都应带有直接接触防护。应至 少通过5.2或5.3的途径之一提供直接接触防护。 如果不能按照5.2或5.3规定提供防护措施，则允许按照5.4的条件使用1级电压等级进行防护。 此外，如果需要确保充分防止直接接触，则应提供5.5中所述的警示牌

除GB/132350.1的要求外，带电体本使用的绝家材科应符合设备的额定.作电压和便用余件。宜 考虑进一步的措施，以尽量减少破坏程度

5.3通过防止接近进行防护

5.3.1电压I级~Ⅲ级

5.3.1.1采用封闭电气操作区域的防护

由1级～血级电压供电的机车车辆内的带电体，应置于封闭的电气操作区域内。 下述人员充许接近含有带电体的封闭电气操作区域： I级～Ⅱ级：受过培训的（电气）人员和熟练（电气）人员允许接近； Ⅲ级：只有采取了防止非故意直接接触的预防措施，受过培训的（电气）人员和熟练（电气）人员 才充许接近。 应通过机械锁闭防止接近，该机械锁闭附有适合于封闭场所和设备的步骤和警示牌。 防止接近的措施应符合下列规定： 机车车辆内一般人员可接近的区域，防护屏和防护罩需符合GB/T4208一2017中IP4X的防 护等级，或当它们与车体实行电连接后，应符合GB/T4208一2017中IP2XD的防护等级。本 条要求不适用于接插件、无灯泡的灯座、无插销的螺口型熔断器插座， 采用网栅或网格屏障的地方，应保留适当距离以防弯曲变形而引起直接接触

5.3.1.2用于电气操作区域的防护

当带电体在电气操作区时，应符合以下规定： 如果I级和IⅡ级带电体满足8.5.2的要求，则不需直接接触防护：

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在某些一般人员不可触及的电气操作区域（如构架下的箱体、车顶、电机内部等，司机室除外）， 只要能意识到有危险，则可用（电气）保护阻挡物对血级带电体的直接接触进行有限度的防护。 例如，对于Ⅲ级熔断器和设备隔离件，其夹紧装置具有绝缘材料保护，只要安装在电气操作区 域内，不加防护是可接受的

5.3.1.3保留间距的防护

对于车外的带电体（如受流器、车顶导体、电阻等），如果从车内、车顶或车旁的平台上可触及，而未 采用本文件中其他防护措施时，就应留有间距，以防止直接接触。 注：“可触及”是指不用特殊形状的物体而从平台上可触及带电体。 如果在平台和带电体之间间距满足GB/T28026.1一2018中图3的要求，就可认为已进行了防护， 邻近站台的集电靴情况除外。 如果（道路上及人行横道上）可触及的带电体因车的行进而产生间距，可认为已有防护。如果只有 受过培训的（电气）人员和熟练（电气）人员能接近，并且由于系统运行时不能提供间距防护（如采用第三 轨和/或第四轨供电），则应采用适当步骤进行防护

5.3.1.4电源母线产生危害的防护

由外部电源（如另一台车、预热设备、车库电源等)供电的Ⅲ级带电体，应采用联锁装置或适当步骤 以防接近。供电母线的连接器应按5.5规定配备警示牌

5.3.2.1采用封闭电气操作区域的防护

任何人，包括熟练人员，都不应接近IV级带电体。 只有在断电后，采用以下一种或多种方法确保安全的情况下，受过培训的（电气）人员和熟练（电气） 员才能接近IV级电压供电的带电体： 适当步骤； 联锁装置； 保护等电位连接； 安全或监控装置。 防止接近和使带电体安全的措施应符合以下规定： 车上一般人员可接近区域的盖罩应符合GB/T4208一2017中IP4X的防护等级，受过培训的 和熟练的（电气）人员接近的区域符合GB/T4208一2017中IP2X的防护等级； 如果IV级带电体断电后仍保持Ⅲ级电压，应按5.3.1的规定防止直接接触Ⅲ级带电体

5.3.2.2保留间距的防护

对车外的带电体（如受流器、车顶导体、电阻等），凡是可能从车内、车顶或车旁的平台可触及的 电弓弓头外，如果未采用本文件中的其他防护措施，应保留间距以防直接接触。 如果在平台和带电体之间间距符合GB/T28026.1一2018中图4的规定，就可认为已进行了防 匠站台的集电靴情况除外

5.3.2.3电源母线危害的防护

由外部电源通过电源母线（如另一台车、预热装置、车库电源等等）供电的带电体，应采用联锁装 适当的步骤来防止接近。

对于需要频繁捕入的设备，如电力机车供电跨接线，应采用联锁装置或适当的步骤，确保设备的带 电体切断电源且通过保护连接使带电体变得安全后方可接近。 电源母线的连接器应按5.5规定配备警示牌

5.4采用I级电压（ELV）的防护

5.4.1I级电压系统要求（SELV/PELV）

I级电压系统应满足下列要求： SELV和PELV的电源符合GB/T16895.21—2020中414.3的规定； 系统符合GB/T16895.21—2020中414.4的规定； 系统符合第8章的规定。

5.4.2SELV系统附加要

SELV系统不应与保护性接地电路（车体）连接。如果I级电压的SELV系统符合5.4.1的规定， 则无须更多的防护措施

5.4.3PELV系统附加要求

或DC15V，且电路符合5.4.1的规定，则无须更多的防护措施 如果标称电压超过AC6V或DC15V时，当一般人员接近时应符合GB/T16895.21一2020的 111.7.2规定的防护。

电气隐患的警示标识应符合GB/T18209.1的规定。 如果电气隐患已经确认存在，则在所有的联锁装置或设计构件对接近设备起作用后，应设置警示标 只用以标识电气隐惠的存在并提供防止人员伤害所必须的必要补充信息。警示标识要装在合适的位 置，确保它清晰可见，并且在设备的寿命期内一直存在。 当在车顶可能接近接触网的带电体时，应设置警示标识。 在任何包含有电压Ⅲ级或电压IV级的封闭电气操作区域内应设置警示标识。在使用锁闭系统，确 保存在危险电压时禁止接近的情况，可不放置警示标识

6针对间接接触的防护措施

第6章规定了使车体电位与地面保护导体电位足够接近可使用的方法。 6.2～6.5描述的方法应保证外露可导电部分在故障条件下不会因感应或与附近的带电体接触而引 起电击，目标是应保证所有存在上述风险的外露导电部分位于相同的电位。可单独通过6.2的保护连 接或与自动切断电源并用，或通过6.5描述的其他手段得以实现。 有关的说明和例外情况应符合6.5的规定。 附加要求应符合6.6的规定，

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在可预见的故障情况下通过感应、电容耦合或者与带电体接触可引起电击的任何外露可带电部分 应连接至保护导体

6.2.3保护连接定额

保护连接应有一定的大小以具有足够的强度和载流能力，从而确保在故障情况下，外露可导电部分 部件不会引发电击；另应符合6.3的规定。 用于支持保护连接的横截面大小的特性值应符合GB/T28027的规定。 应注意所有流经运行轨的电流，可影响保护连接定额值

滑动接触（如接地回流刷）应符合6.2中的其他规定。任何这种接触故障都不应有引发电击 拉

在6.2.3不能实现的情况下，自动切断电源或自动限制故障电流，如通过接入电阻，应与保护连接 结合使用。 当发生故障，其接触电压值和持续时间（有关指南见GB/T13870.1)危及人身安全时，应自动切断 电源。 为评估允许的接触电压，应对相关故障持续时间进行评价，应假设保护装置或开关的操作正确。无 领考虑同时发生的多个独立故障

在带电体与电路或设备的外露可导电部分（或保护导体）间发生故障时，自动保护装置应动作并 被该装置实施了间接保护的电路或设备。该保护应防止超过Ⅱ级电压等级的接触电压持续一段 该时间足以对与带电部件接触的人产生危害。应符合GB/T16895.21一2020中411的规定。

以下内容适用于采用了保护导体系统的所有机车车辆。该保护导体可以是独立的或是与形成牵引 回流电路一部分的钢轨结合的。没有保护导体的胶轮或悬浮系统应符合6.5.5的规定。 车体应按6.4.2、6.4.3连接

车体与地面保护导体之间至少要有两条保护连接通道，以确保一条通道失效不会造成电击隐惠。 两条通道都应能目视检查。 车体到地面保护导体的任一保护连接通道可直接在机车车辆内或通过另一机车车辆。 注1：保护导体通常是钢轨（见GB/T28026.1—2018)。 对于机车车辆保护通道的设计，应考虑GB/T28027中的电流值将被机车车辆阻抗降低。假设主 呆护正常工作，根据主保护跳闸时间进行机车车辆上的接地导体的热设计。 此外，对于直流系统，主保护将进一步限制最大电流到预期值之下。 注2：经验表明，在直流系统中，机车车辆故障的电流峰值通常在20ms内不超过50kA的值。 机车车辆上一个故障（如受流器短路）未被其断路器感知，同时牵引变电站主保护失去作用的概率 低。在该情况下，如果接地导体维持工作直到故障清除，可接受接地导体过热，包括牵引变电站自动重 合闸使热应力加倍的情况。宜制定维护规则以检查其状况

单元与地面保护导体（如钢轨）之间的阻抗应按GB/T28026.1一2018中第9章的规定尽量降低， 以防出现危险电压。 单元与地面保护导体之间的最大阻抗见表2。如果这些参数仍产生危险电压则应取更小的值。宜 考GB/T28026.1一2018的第9章中规定的钢轨电位。宜通过计算每个接地刷1m2的消耗和通过 则量（最大值见表2）验证来说明

表2一个单元中每个车体与地面保护导体间的最大阻抗

该值应在50A恒定电流下测量，且开路电压不应超过50V 测量应保持轮轨接触面清洁 保护连接通道的电阻值可计算。 注1：考虑电气连接的单元的总阻抗。 计算出的电阻值在直流系统宜小于10mQ，在25kVAC系统宜小于20mα。 注2：电动车组的阻抗管理示例见附录A

对于接触网触及车体的情况（如接触线断线），系统设计应在最短的实际可行时间内将车体或车体 内的任何过电压降至6.3所要求的水平。 由于地面装置能消除此类故障，宜参考GB/T28026.1一2018以确定车内可能出现的电压。 机车车辆的保护连接应考虑上述情况并确保不致损坏

6.5间接接触的说明和例

6.5.1需要防护的部件

电气设备周围的外露可导电部分，如散热器、金属柜、架空接地板和其他类似的部件等，应进行 10

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防护。 如果没有电气设备固定在电子装置的盖子、门和盖板上，则普通金属螺钉、联锁装置以及导电的防 腐铰链就是足够的保护连接。对于电气设备连接到电子装置的活动部件，该特殊电气设备的外露可导 电部分需要保护连接。宜通过保护导体对电子装置的活动部件进行保护连接

6.5.2不需防护的部件

6.5.2.1防护例外

与可能引起电击的电 领防护 亦无须采取防护

6.5.2.2电压I级

如果电路符合GB/T16895.21一2020中SELV或PELV的规定，对由Ⅱ级电压供电设备的外露 电部分，可省去间接接触防护

6.5.2.3双重绝缘

6.5.2.4总绝缘（仅对电压Ⅲ级）

具有总绝缘的电气设备组件应符合GB/T17045一2020的规定。

当采用多级绝缘时，如在车顶或构架下安装的空气绝缘牵引电阻器，位于基本绝缘和附加绝缘间的 外露可导电部分应视为带电体，并应适用第5 5章的有关规定

没有连至车体的电压Ⅲ级或IV级的电路（浮地电源），应不能用于提供单独的间接接触防护。应符 个6.2或6.3防护规定。同时还应满足7.1的规定， 隔离并保持浮地的设备宜被视为没有间接接触防护

6.5.5不带保护导体的胶轮或悬浮系统

6.4的要求不适用于不带保护导体的胶轮或悬浮系统。车体，包括其外露可导电部分，都应与供电 系统绝缘。 无论处于正常或故障状态下，单元或机车车辆上的供电电路都不能在其两极间或相对于任何外露 可导电部分产生高于设计值的电压。 如果一个运输系统在未接地时均认为是可接触的，则所有的电气设备应双重绝缘。自动或者手动 方式，将系统连接到地面保护导体即为接地 应能通过一定的步骤或使用监测装置检测到任何一级绝缘的失效。 这种运输系统只能用于符合GB/T28026.1一2018规定的供电系统中

除货车外的机车车辆上的轴承不应用于连接外露可导电部件 如果存在电流引起轴承损坏的风险，则货车上的轴承不宜用于连接外露可导电部分

功率电路设计应确保所有的电流都流回电源而不对机车车辆产生损害或电击危险。 当车体或转向架与钢轨间采用滑动或柔性连接时，每个单元应至少有两个这样独立的连接通路，且 其中一路的故障应不会引发损害或有电击的危险。 通路应具有一定的横截面，以承受所有流过的电流，包括流经钢轨的电流和故障电流。 轴承一般不应用作电流回路的一部分。可考虑轴承制造时特定的电流限值。 如果回路中任何一部分与机车车辆保护连接在任意点相连，则第6章中的要求应适用。 为防止外部电源直接供电的电路产生的损害或引发电击危险，电流回路中的故障应能通过适当的 手段（如程序或监测装置）检测到 电流回流应符合下列方法中的一种，选用哪一种方法由用户确定，且应符合7.2或7.3的规定

7.2与车体或转向架绝缘的功率电路

应提供与车体或任何外露可导电部分绝缘的回流通路，使电流从功率设备回流到供电电源回流

7.3使用车体或转向架的功率电路

当回路连至车体时，其连接应具有足够横截面积以符合下列规定： 通路中流过车体或转向架构架的电流不应对机车车辆的结构或任何机械部件构成损害或不可 接受的破坏； 车体或转向架上不同位置间的电压差，无论在正常或故障状态下都不应引发电击； 当有外部电源与车体接触时，应符合6.4.4的规定。

任何带电体，断电后如可能引发电击，应采取措施保证安全，防止电击。 供需双方可协商的条款应满足附录B的要求

除第5章中的要求外，应确保架空受流器与接触线断开，并防止受流器与接触线间的意外接触。 对电压Ⅲ级的正常得电的架空受流器和相关的带电体，应符合5.3.1.3的规定 对电压IV级的正常得电的架空受流器和相关的带电体，应符合5.3.2.2的规定。 邻近站台边缘的集电靴应符合5.3的规定

当电容器可直接接触时，可能仍带有电荷，应采取相应措施以确保无电击危险。可通过放电电路 附加电路的整体设计或适当方法来实现。 除非另有适当电气设备与电容器直接相连构成放电回路，否则整体放电电路应工作可靠，必要时应 增设元余放电设备与电容器直接相连。放电回路应只包括用作与电容器或相关电路相连的部件，而不

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应包括能引起放电回路自动切断的装置。 放电系统应能在设备断电后将电荷放电至60V以下，其放电时间应与所采用的维修方法相适应。 亦可通过用其他的放电回路达到该要求，该电路可由5.3所述的解锁操作自动接通，或由单独的放 电装置加以实现。这些方法用来缩短放电时间。 当使用单独的放电装置时，应有适当的连接点用于检查放电情况，必要时亦可用于放电。 除此以外，应在设备或其外壳上永久性地附上清晰可见的警示牌指明危害，以及附上适当的步骤。

下面各段适用于列车上电压1级～血级的电源向便携设备供电时所用的插头和插座 为列车运行时使用的各种装置（电炉、取款机、电加热器等）和维护装置（吸尘器等）提供电源的插座 或连接器应配备保护等电位连接。 另外，这些插座应通过GB/T16895.21一2020中415.1所推荐的剩余电流保护器加以保护。 位于客室并留作维护用的插座应通过插座内的外部盖板或保护门加以防护。 电动剃须刀的插座应使用隔离变压器供电，其输人绕组和输出绕组之间具有保护隔离，或通过其他 保护措施实现同等级别的防止来自其他电路的电击。 可能在车外使用的便携式电动工具所用的插座，应通过下列方法之一加以防护： 5.4中规定的SELV； 自动切断电源，这可通过剩余电流保护装置或联锁装置实现，一旦插头脱开就动作； 通过隔离变压器对电路进行安全的电隔离

8.4.2车内和机车车辆间的连接器

对于有电击危险或当切断电源时会起弧的车库或电车牵引电源，以及列车辅助电源，其插头和插 带电的情况下不应脱开。这可通过联锁装置或适当步骤来实现

第5章不合适或不足以防护时，下列条款包括了这些带电体直接接触防护的要求。例如蓄电池 子设备的高压电源、大电流电抗器等

8.5.2无须防护的带电体

8.5.3需防护的带电体

在电击危险时，应作好防护， 由电压Ⅱ级或以下电压供电的带电体，当未通过过流保护装置进行保护或过流保护额定值仍可 危害时，应作好防护，例如，其危害主要来

A.1防止EMU中注入回流

粉煤灰标准电动车组（EMU)中阻抗管理的解决方案示例

车体和保护导体（通常是钢轨)之间的连接阻抗较低是防止车体上的危险接触电压所必需的，然而， 较低阻抗连接也会引起回流吸收，原因是车体阻抗低于钢轨阻抗。回流吸收集中在末端车辆，电流的集 中可损坏转向架接地刷或轴承，见图A.1

在长编组（200m以上)动车组列车中更容易发生故障。 ，因此，这种列车的车辆可有意地增加 抗；如有必要，在车体和接地刷之间连接接地电阻（见图A.2)以防止回流注入

矿山标准规范范本1.2为长编组动车组附加接地电阻防止回流注入

在图A.2中，车辆车体与保护导体之间的阻抗大于6.4.3中规定的值。然而，由于所有的接地电 年联连接到保护导体，所以列车车体与保护导体之间的阻抗足够低，因而，当接触线接触到EMU 勺车体时.EMU列车很少引起危害电压

车体及其转向架框架可连接到电流回流母线或直接连接到电流回流收集器，或者在适当的情况下 对于没有证明轴承损坏风险的低电流）连接到轴承 在保护电路中，可能需要通过电阻或电感将车体结构连接到电流回流器，以便： 提供阻抗高于电流回流路径的电路； 限制流过轴承的回流电流； 对于没有轴刷的轴承，可特别考虑