軌道交通絕緣耐壓標準對比分析研究

岳　剛　周建源　汪　洋（南車青島四方機車車輛股份公司，山東 青島 266111）

軌道交通絕緣耐壓標準對比分析研究

岳剛周建源汪洋
（南車青島四方機車車輛股份公司，山東 青島 266111）

本文主要對IEC、EN、GB、DL等絕緣耐壓標準進行對比分析，分析各標準的適用范圍，標準差異。

絕緣耐壓；對比；分析；研究；建議

1 概述

耐壓試驗是檢驗電氣設備﹑電氣裝置﹑電氣線路和電工安全用具等承受過電壓的能力的主要方法之一，是對所用絕緣材料的絕緣強度的考驗。鐵路車輛耐壓是對所用設備﹑線路施加較高的電壓進行絕緣功能測試，以避免在車輛運行過程中，設備﹑線路出現絕緣擊穿﹑短路問題而影響車輛正常運行。

絕緣試驗主要是在耐壓前對設備絕緣性能進行初步測試，保障耐壓試驗順利進行。耐壓試驗主要有交流耐壓方法和直流耐壓方法兩種。二者各有特點，不能相互代替。

2 耐壓方法的選擇

基于以下原因，鐵路機車車輛耐壓試驗均采用交流耐壓方法。

交流耐壓對絕緣的考驗非常嚴格，它是鑒定電氣設備絕緣強度最直接的方法，對于判斷電氣設備能否投入運行具有決定性的意義，也是避免發生絕緣事故的重要手段。試驗電壓高于被試設備實際運行中可能遇到的過電壓，考驗嚴格，能發現很多絕緣缺陷，特別是能夠發現那些危險性較大的集中性缺陷。

直流耐壓方法與交流耐壓方法相比，直流耐壓方法的主要缺點是由于交﹑直流下絕緣內部的電壓分布不同，直流耐壓對絕緣的考驗不如交流耐壓更接近實際。不能可靠地判斷絕緣的耐壓水平，進行直流耐壓試驗之后，往往還需要進行交流耐壓試驗。

3 絕緣耐壓標準

絕緣耐壓試驗標準主要分為兩類，一類是對電纜進行敷設后的檢查，一類是對設備件及電纜進行出廠介電性能測試。根據目前鐵路車輛耐壓實際情況及今后發展方向，本次主要對國際電工委員會標準﹑歐洲標準﹑中國國家標準﹑中國鐵路標準﹑電力行業標準等標準進行對比分析與研究。

4 標準對比

對上述選定的研究標準，分析標準中絕緣耐壓部分，主要內容包含：標準適用范圍，國內應用，測試環境，測試流程，絕緣判斷，耐壓值，耐壓方法，耐壓合格判斷，耐壓電源等。

IEC60077-1999﹑GB/T21413-2008﹑TB/T1333-2002內容完全一致，以下僅研究IEC60077-1999。

GB/T14894-2004耐壓部分引用TB/ T1333規定，絕緣部分引用IEC60077規定，不對其進行專項研究。

GB/T7928-2003耐壓部分引用TB/ T1333與TB/T2227-1996規定，絕緣部分引用TB/T2249-1996規定，不對其進行專項研究。

TB/T1795-2003耐壓部分引用TB/ T1333與TB/T2227-1996規定，絕緣部分引用TB/T2249-1996規定，不對其進行專項研究。

EN50343-2003﹑EN50215-1999只是將絕緣與耐壓分開研究，本次研究作為一個整體。

TB/T2249-1996﹑TB/T2227-1996只是將絕緣與耐壓分開研究，本次研究作為一個整體。

表1根據額定絕緣電壓確定的耐壓值

5 標準分析研究

5.1適用范圍

GB/T3048-2007﹑DL474.4-1992作為國家與行業標準，其絕緣耐壓值對鐵路車輛只有參考價值，不完全適用與鐵路行業耐壓標準；IEC60077-1999是機車車輛設備件進行耐壓的標準，TB/ T1484.1-2001是電纜訂貨技術條件進行耐壓的標準；其它標準均可應用于鐵路機車車輛及城軌車輛電纜敷設后耐壓。

GB/T12817-2004﹑TB/T2249-1996﹑TB/T2227-1996只能應用于200km以下速度等級的鐵路客車，不適用于高速列車絕緣耐壓試驗。如以上標準規定交流回路耐壓值為1500V，直流回路耐壓值為1000V，但現在動車組中，直流回路電壓已經高達1500V，交流回路電壓有25000V，以此標準做耐壓試驗已經沒有意義。

IEC60077-1999﹑IEC1133-1992﹑EN50343-2003﹑EN50215-1999作為國內現有動車組（CRH1﹑CRH3﹑CRH5）及地鐵車輛耐壓標準。適合多電壓等級及高速運行條件。

5.2應用環境

各標準應用環境建議選擇IEC60077-1999，海拔：≤1400m，溫度：-25℃～40℃，濕度：≤95%，此工作環境可滿足絕大部分鐵路車輛運行條件。

5.3測試流程

部分標準（如EN50343-2003）規定了測試流程為絕緣-耐壓-絕緣，部分標準（如GB/T12817-2004）規定測試流程為絕緣-耐壓，部分標準未明確規定測試流程為絕緣-耐壓-絕緣，但實際應用測試流程為絕緣-耐壓-絕緣。為發現耐壓試驗過程中是否存在絕緣破壞，測試流程建議采用EN50343-2003標準（絕緣-耐壓-絕緣），前后兩次測試絕緣電阻偏差不超過10%。

5.4絕緣電阻

絕緣的目的是為耐壓前進行絕緣性能的初步測試，在各個標準中，對絕緣電阻測量值及所有儀表有不同規定。建議在適用車型的基礎上，采用最為嚴格的標準。

5.5耐壓值

在試驗中，根據不同電壓等級的線路或設備施加不同的電壓，各標準耐壓值見表1。

通過表1數值，發現耐壓值有所差異，但各耐壓值經驗證均可有效發現電纜敷設過程中造成的絕緣損傷。

5.6升壓方法

總結以上標準，結合安全生產需要，建議綜合以上升壓方法，采用從0V開始升壓，在電壓達到規定值的50%以前，盡快升壓，電壓在50%到75%之間采用以可以讀出電壓數值的速度升壓，當達到75%電壓之后，以2%的速度上升到規定值，儀表顯示值偏差在規定值的3%以內。升壓過程中，注意傾聽﹑觀察是否出現電流突然增大﹑電壓閃絡等現象，如出現此問題，立即切斷電源。耐壓時間建議采用1分鐘，觀察電流在1分鐘內無明顯變化。

5.7耐壓判斷

各標準中均規定耐壓合格的判斷為無閃爍或擊穿，建議根據各車型車輛實際特點，增加泄漏電流數值，以防止部分線路泄漏電流過大。

5.8耐壓電源

耐壓電源建議根據GB/T3048-2007要求，電源頻率根據試驗電纜應用環境決定，試驗電壓峰值與有效值之比為1.662～1.802，諧波含量不超過5%。

6 結論及建議

現絕緣耐壓標準的引用，因車型不同，各不相同，并存在設備件耐壓引用線纜敷設耐壓標準，建議國內統一標準。為更好的滿足國際市場需求，建議國內地鐵﹑動車組﹑鐵路客車采用IEC60077-1999（鐵路應用-機車車輛電氣設備）﹑EN50343-2003（鐵路設施.鐵路車輛.電纜敷設的安裝規則）﹑EN50215-1999（鐵路應用機車車輛制造落成后投入使用前的試驗）。

[1]閆靜，馬志瀛．高電壓等級真空滅弧室絕緣結構的研究[J]．真空電器技術，2005 （06）：6-8．

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