TB∕T 3498-2018 铁路通信信号设备雷击试验方法
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c)输人、输出端口位置: d)根据本标准6.3确定的电源设备端口与馈线的连接情况
c)输人、输出端口位置:
据本标准6.3确定的电源设备端口与馈线的连排
4.3.3通信信号设备通信端口资料
试验前应确定EUT的下列资料: 端口性质(外部端口/内部端口)及使用定义; b) 互连线性质(平衡传输线/非平衡传输线); c) 系统保护的方式和位置; d) 系统端口传输电压的性质(模拟/数据、交流/直流等)及传输电压最大幅值U.; e 根据本标准6.2确定的通信、信号电子设备通信端口与互连线的连接情况。
雷击试验的试验类型如下: a)外部端口一地间共模试验(纵向试验),即线一地间试验; b 内部端口一地间共模试验(纵向试验),即线一地间试验; c 外部线路端子一外部线路端子间差模试验(横向试验),即线一线间试验: d)内部线路端子一内部线路端子间差模试验(横向试验),即线一线间试验 设备端口通过线路端子与试验线路连接
4.5施加试验雷电冲击波
施加雷击电压电流,可选用以下耦合方式: 8) 放电管耦合(优选); b) 阻抗耦合(需考虑耦合电路对波形的影响); c 直接耦合(应保证EUT和冲击发生器不相互影响); d)电容耦合(9μF、18μF电容等)
4.5.2施加雷电冲击波时去耦网络要求
在对电源设备进行雷击试验时,应用去耦网络防止雷电冲击波进入上级电源设备或供电网。去 各采用去耦电感,使去耦网络和EUT连接处的电源压降,应低于额定值的10%,但去耦电感不应超 mH。去糖电感值可由EUT制造商确定
4.5.3雷电冲击波的施加方法
所有试验端口应施加最低等级雷击试验,然后根据严酷等级施加雷击试验。 按4.5.1选定的耦合方式,并按试验严酷等级将雷电冲击波施加在EUT上。试验选择两个或两 上级别雷击电压、电流时,可按先小后大顺序施加
正负极性各5次。如产品标准有更严格规定,按产品标准规定试验。 4.6.2试验时间间隔
设备制造商应提供功能正常的EUT。
4. 7. 2雷击试验
EUT相关设备处于正常工作状态,按4.5和4.6的规定施加雷电电压或电流,每组试验( 压施加正负各5次)后,EUT不能正常工作,则终止试验。
雷击试验完成并恢复后,进行产品规定的电气、功能检测和外观检查。
5试验波形和模拟雷击发生器
5.1模拟雷击试验冲击电压波形
5.2模拟蕾击试验冲击电流波形
流波形应符合CGB/T17627.1中规定的冲击电流
5. 3. 2. 1 发生器波形
5.3.2.2发生器波形的幅值范围、极性、重复率和相利
发生器应满足以下要求: a) 开路电压幅值范围:0.5kV起至所需测试电压; b) 短路电流幅值:与设定开路电压幅值对应的电流值; c) 发生器开路电压峰值和短路电流峰值的关系见表1; d) 输出极性:正负极性可变换; e) 重复率:间隔1min或更快; n 相移.相对于EIUT交流线电压的相位在0°~360°变化可调
5.3.2.3发生器有效输出阻抗
5. 3.3. 1发生器波形
规定: 开路电压峰值允许误差:±10%; b) 开路电压波形10/700μs,见图1。波前时间误差:±30%,半峰值时间误差:±20%; c) 短路电流波形5/320μs,见图2。波前时间误差:±20%,半峰值时间误差:±20%。 当连接EUT时,不要求发生器输出端和耦合/去耦网络的输出端波形同时满足以上要求。 5.3.3.2发生器波形幅值、极性和重复率 发生器应满足以下要求: a) 开路电压幅值:0.5kV起至所需测试电压; b) 短路电流幅值:与设定开路电压幅值对应的电流值; c) 发生器开路电压峰值和短路电流峰值的关系和幅值要求见表2; d) 输出极性:正负极性可变换; e)重复率:间隔1 min或更快。
5.3.3.2发生器波形幅值、极性和重复率
发生器应满足以下要求: a) 开路电压幅值:0.5kV起至所需测试电压; b) 短路电流幅值:与设定开路电压幅值对应的电流值; c) 发生器开路电压峰值和短路电流峰值的关系和幅值要求见表2; d) 输出极性:正负极性可变换; e) 重复率:间隔 1 min 或更快。
3.3发生器有效输出阻
发生器的有效输出阻抗为40(1±10%)Q。
5.48/20us冲击电流波发生器
8/20μs冲击电流波发生器在未连接EUT时测量输出波形,应保证输出波形符合下列规定: a) 短路电流峰值允许误差:±10%; b) 短路电流波形8/20μs,见图2。波前时间误差:±20%,半峰值时间误差:±20% c)允许波形有过零的反极性震荡,该震荡值小于波形峰值的20%。 当连接EUT时.发生器输出端和耦合/去耦网络输 俞出端波形不必同时满足上述要求
510/200us冲击波发
10/200μs冲击波发生器在未连接EUT时测量输出波形,应保证输出波形符合下列规定: a)开路电压峰值允许误差:±10%; b)开路电压波形见图1,波前时间误差:±30%,半峰值时间误差:±20%。 当连接EUT时,发生器输出端和耦合/去耦网络输出端波形不必同时满足上述要求
6.1电子设备电源端口雪击试验严酷等级
表1电子设备电源端口雷击试验严酷等级
通信信号电子设备通信端口雷击试验严酷等级
机房内部与其他联锁、列控设备连接的端口(RJ45/串口/视频),与继电器驱动采集(1/O)连 接的端口,并连接电缆小于10m; b) 2级:机房内通信、信号设备通信端口与机房防雷分线柜等有并联外部保护的输出电缆连接; C 3级:机房内通信、信号设备通信端口直接与埋地通信或信号电缆连接; d)4级:机房内通信、信号设备通信端口直接与未埋入土壤中的通信或信号电缆连接; e)5级:机房外通信、信号设备通信端口外部保护与埋地通信或信号电缆连接; f)6级:信号设备通信端口与钢轨连接;
6.3电源设备雷击试验的严酷等级
8/20us电流波适用于铁路通信信号系统的交(直)流电源等设备电源输入、输出端口模拟雷 严酷等级见表3。不同试验严酷等级对应的连接情况应符合以下规定: a)1级:机房内电源设备输人端口与机房内三级电源防雷设备的第三级馈线串联; b)2级:机房内电源设备输出端口与机房内三级电源防雷设备第三级馈线并联; c)3级:机房内电源设备输人端口与机房内三级电源防雷设备第二级馈线并联; d)4级:机房内电源设备输人端口与机房内三 级电源防雷设备第一级馈线并联
表38/20us电流波试验严酷等级
试验电路和雷击试验要求
7.1铁路通信信号电子设备端口雷击试验
7. 1. 1. 2试验电路
a)线一地间试验电路图
a)线一地间试验电路图
b)线一线间试验电路图
)线一线间试验电路图
b)冲击发生器和EUT端口采用直接耦合的三相四线制电源线一零间线路端口雷击试验电路如 图4所示。 冲击发生器和EUT端口采用直接耦合的单相电源线一地间线路端口雷击试验电路如图5 所示。 冲击发生器和EUT端口采用直接耦合的单相电源线一零间线路端口雷击试验电路如图6 所示。
4三相四线制电源线线一零间雷击试验电路图
图6单相电源线线一零间雷击试验电路图(直接耦合)
冲击发生器和EUT端口采用阻抗耦合的三相五线制电源线一地间线路端口雷击试验电路如 图7a)所示,电源线一线间线路端口雷击试验电路如图7b)所示。耦合阻抗可以是电容如 9mF、18uF.或是非线性元件如放电管等。
)线一地间试验电路图
b)线一线间试验电路图 图7三相五线制线路雷击试验电路图(阻抗耦
图8三相四线制电源线线一零间雷击试验电路图(阻抗耦合)
神击发生器和EU 口雷击试验试验电路如图 9所示。耦合阻抗可以是 如放电管等
9单相电源线线一地间富击冲击试验电路图(
h)冲击发生器和EUT端口采用阻抗耦合的单相电源线一零间线路端口雷击试验电路如图 所示。耦合阻抗可以是电容如9μF、18μF,或是非线性元件如放电管等。
月:线一零试验,冲击波施加在
单相电源线线一零冲击试验电路图(阻抗耦合
线一线间试验,冲击施加在+
图12直流电源线正一负间雷击试验电路图(直接耦合)
冲击发生器和EUT端口采用阻抗耦合的直流电源线一地间线路端口雷击试验电路如图13所 示。耦合阻抗可以是电容如9μF、18μF.或是非线性元件如放电管等。
直流电源线线一地间雪击试验电路图(阻抗耦合
冲击发生器和EUT端口采用阻抗耦合的直流电源正一负间线路端口雷击试验电路如图14 示。耦合阻抗可以是电容如9μF、18μF,或是非线性元件如放电管等。
7. 1. 1.3 试验要求
铁路通信、信号电子设备电源端口雷击试验项目及技术要求应满足以下要
图14直流电源线正一负间雷击试验电路图(阻抗耦合)
明:线一地试验,冲击波分别施加在通信线一地线间。
说明:线一线试验,冲击波施加在平衡通信线两线线间。
15平衡通信传输线线一地间雷击试验电路图
平衡通信传输线线一线间雷击试验电路图(直
图17平衡通信传输线线一地间雷击试验电路图(放电管耦合)
冲击发生器和EUT端口放电管耦合的平衡 线间端口雷击试验电路如图18所示。
说明:线一线试验,冲击波施加在平衡通信线两线线间。
平衡通信传输线线一线间雷击试验电路图(放
冲击发生器和EUT端口直接耦合的非平衡通信传输线线一地间线路端口雷击试验电路如图 19所示。
月:线一地试验,冲击波分别施加在通信线(包括公共回线
19非平衡通信传输线线一地间雷击试验电路图
中击发生器和EUT 瑞口线一线间雷击试验电路如图20所 和通信回线之间
f)冲击发生器和EUT
)冲击发生器和EUT端口直接耦 输线端口线一线间雷击试验电路如图20所 示,雷电冲击波形分别施加在各通信线和公共回线间和通信回线之间。
图21非平衡通信传输线线一地间雷击试验电路图(放电管耦合)
图21非平衡通信传输线线一地间雷击试验电路图(放电管耦合)
图20非平衡通信传输线线一线间需击试验电路图(直接耦合
图20非平衡通信传输线线一线间需击试验电路图(直接耦合
应比纵向试验降低一个等级。若通信端口(工作电压不大于12V)与机房防雷分线柜等有串 联外部保护的输出电缆连接时,只做基本要求试验。 d) 与以钢轨为传输线(包括钢轨与端口的连接线)连接的信号电子设备端口,基本要求试验电压 为1kV,纵、横向加强要求试验电压为10kV。 e) 通信、信号设备通信端口加装有防雷器并作为通信、信号设备不可分的一部分提供给用户时, 加装的防雷器应参与试验。 f) 应用户要求,可以按表2要求进行从低电压到高电压的多等级试验。 g) 在有几个相同功能线路端口的情况下,可只进行部分端口的雷击试验。
7.2电源设备端口雷击试
电源设备交流、直流电源外线输人端口及与外线连接的电源设备的电源输出端口雷击试验项 术要求见表6。
表6电源设备交流、直流电源输入端口雷击电流耐受试验要求
判定条件应符合以下规定: a)A类:通信信号被测EUT在试验过程中和试验后能按预期要求连续工作; b) B类:通信信号被测EUT在试验中允许出现短时工作状态变化,但能自动恢复,且不造成设 备器件损坏,试验后设备能按预期要求连续工作; c)C类只要设备功能可自行恢复或通过操作控制器来恢复,允许出现暂时的功能丧失,
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