设 计 文 件
名称 代号 版本
HXD3C电力机车列车供电柜
技术条件 TE464-000000JT
01
版权专有 违者必究
标准模板：Q/TEG41.2-2009/TEG-EP-TP-041/V5.0
TE464-000000JT
编 制 蔡 杰 校 核 乔显华 审 核 李小平 版 本 01
工 艺 标准化 批 准
变更日期 2010-06-10 初版
变更编号
变更人 蔡杰
变更说明
I
TE464-000000JT
目 次
1 1.1 1.2 2 3 3.1 3.1.1 3.1.2 3.1.3 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 4 4.1 4.2 4.2.1 4.2.2 4.2.3 4.2.4 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 5 5.1 5.2 6 6.1 6.2
目的和范围..........................................................................................................................................1 目的..................................................................................................................................................1 范围..................................................................................................................................................1 规范性引用文件..................................................................................................................................1 使用条件..............................................................................................................................................1 供电电源..........................................................................................................................................1 主电路输入电源..........................................................................................................................1 辅助电路输入电源......................................................................................................................2 控制电路输入电源......................................................................................................................2 海拔高度..........................................................................................................................................2 温度..................................................................................................................................................2 冲击和振动......................................................................................................................................2 相对湿度..........................................................................................................................................2 安装条件..........................................................................................................................................2 功能要求..............................................................................................................................................3 相控整流功能..................................................................................................................................3 保护功能..........................................................................................................................................3 交流短路保护功能......................................................................................................................3 直流过载保护功能......................................................................................................................3 直流过压保护功能......................................................................................................................3 接地保护功能..............................................................................................................................3 集中控制功能..................................................................................................................................3 通信功能..........................................................................................................................................4 故障隔离功能..................................................................................................................................4 主电路隔离功能..............................................................................................................................4 电度计量功能..................................................................................................................................4 性能要求..............................................................................................................................................4 绝缘性能..........................................................................................................................................4 供电品质..........................................................................................................................................4 接口要求..............................................................................................................................................5 外观要求..........................................................................................................................................5 机械接口要求..................................................................................................................................5
II
6.2.1 6.2.2 6.3 6.3.1 6.3.2 6.3.3
TE464-000000JT
安装方式......................................................................................................................................5 安装尺寸......................................................................................................................................5 电气接口要求..................................................................................................................................6 主电路接口要求..........................................................................................................................6 辅助电路接口要求......................................................................................................................7 控制电路接口要求......................................................................................................................7
7 RAMS要求..........................................................................................................................................8 7.1 7.2 7.3 7.3.1 7.3.2 7.3.3 7.4 7.4.1 7.4.2 7.4.3 8 9
可用性要求......................................................................................................................................8 可靠性要求......................................................................................................................................8 可维护性要求..................................................................................................................................9 产品的安装与拆卸方式..............................................................................................................9 程序升级方式..............................................................................................................................9 产品器件的维护方式..................................................................................................................9 安全性要求......................................................................................................................................9 防触电..........................................................................................................................................9 防跌落..........................................................................................................................................9 防火..............................................................................................................................................9
技术服务与培训要求..........................................................................................................................9 试验要求..............................................................................................................................................9
10 标识、包装、储运要求......................................................................................................................10 10.1 10.2 10.3
标识要求..........................................................................................................................................10 包装要求..........................................................................................................................................10 储运要求..........................................................................................................................................11
III
1 目的和范围 1.1
目的
TE464-000000JT
设计出符合HXD3C电力机车要求的供电系统产品，完成HXD3C电力机车的供货要求。 1.2
范围
。 本技术条件适用于HXD3C电力机车列车供电柜（型号：TGF60）
2 规范性引用文件
表 1
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
标准/文件号
TB/T 3063-2002 TB/T 2437-2006 TB/T 3021-2001 TB/T 3034-2002 TB/T 1333-2002 TB/T 1484-2001 TB/T 3058-2002 TB/T 3138-2006 TB/T 1058-2005
标准/文件名称
旅客列车DC600V列车供电系统技术条件 机车车辆用电力变流器 特性和试验方法 铁道机车车辆电子装置
机车车辆电气设备电磁兼容性试验及其限值 铁路应用 机车车辆电器设备 铁路机车车辆电缆订货技术条件 铁路应用 机车车辆设备冲击和振动试验 机车车辆阻燃材料技术条件 机车电气屏柜技术条件
HXD3C型电力机车用DC600V列车供电柜技术协议
大连机车车辆有限公司提供
备注
3 使用条件 3.1
供电电源 使用条件说明：
，每个供电柜的供HXD3C电力机车供电系统由两个独立的、完全相同的供电柜组成（1路、2路）电电源配备情况如下： 3.1.1
主电路输入电源 额定交流输入电压：860V
电压范围：592V~1077V（对应网压17.2kV~31.3kV）
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额定输入容量： 580 kVA 变压器绕组短路阻抗： 4.3%
3.1.2
辅助电路输入电源
辅助电路输入电源：3AC380V±5%（PWM准正弦波） 输入电压频率：50Hz
供电柜需为辅助电源单独配备接触器、断路器。
3.1.3
控制电路输入电源
控制电路输入电源：DC110V，10A 电压范围：DC77V~DC137.5V 机车在外部配备独立的空气开关。
3.2
海拔高度 使用条件说明： 运用海拔≤ 2500 m。
3.3
温度
使用条件说明：
环境温度为-40℃～+45℃。 工作温度为-40℃～+70℃。
储存和短时间的运用温度为-40℃～+75℃。
3.4
冲击和振动 使用条件说明：
能承受使用时的振动和冲击而无损坏或故障。达到的等级为1类A级。
3.5
相对湿度 使用条件说明：
最大相对湿度（该月月平均最低温度不低于25℃）≤ 95 %。
3.6
安装条件 安装条件说明：
供电系统安装在能防止风、沙、雨、雪的直接侵袭的车体内部。
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4 功能要求 4.1 相控整流功能
TE464-000000JT
功能说明：供电系统应具备将2路独立的额定交流输入电压860V分别经过相控整流电路输出2路独立的额定输出直流电压600V。
供电系统应具有软启动功能，输出电压上升率不大于500V/ms。
4.2 4.2.1
保护功能
交流短路保护功能
功能说明：系统应具备交流过载保护功能。 a） 诊断依据：供电柜交流侧短路。 b） 保护动作：快速分断主电路。
c） 信息输出：以通讯方式向机车微机控制系统发送故障信息。
4.2.2
直流过载保护功能
功能说明：系统应具备直流过载保护功能。 a） 诊断依据：直流电流反馈超过750A。 b） 保护动作：封锁脉冲输出、跳交流接触器。
c） 信息输出：以通讯方式向机车微机控制系统发送故障信息。
4.2.3
直流过压保护功能
功能说明：系统应具备直流过压保护功能。 a） 诊断依据：直流电压反馈大于720V。 b） 保护动作：封锁脉冲输出。
c） 信息输出：以通讯方式向机车微机控制系统发送故障信息。
4.2.4
接地保护功能
功能说明：系统应具备接地保护功能。
a） 诊断依据：直流侧接地时等效漏电流大于150mA。 b） 保护动作：封锁脉冲输出、跳交流接触器。
c） 信息输出：以通讯方式向机车微机控制系统发送故障信息。
4.3
集中控制功能
功能说明：供电系统应具备确保机车向客车安全供电的集中控制功能，即供电系统在确认客车电源工作正常、已发出供电申请信号的情况下，机车向客车发送供电允许信号，同时延时启动DC600V
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共11页 第3页
输出。
4.4
通信功能
TE464-000000JT
功能说明：供电系统应具备与机车微机控制系统进行通讯的功能。两者之间通过约定的通信协议进行数据交换。机车微机控制系统与供电系统之间通讯采用HDLC标准。
4.5
故障隔离功能
功能说明：供电系统在主电路发生接地故障或者集控器发生故障时，能提供相应的隔离开关。
4.6
主电路隔离功能
功能说明：供电系统输出端应当增加隔离闸刀。当本车供电系统故障时，可隔离本车供电输入和输出，方便另一台机车的供电装置向负载供电。当隔离闸刀置于隔离位时，应提供信息提示。
4.7
电度计量功能
功能说明：供电系统应具备电度计量功能，可以显示耗电量。
5 性能要求 5.1 绝缘性能
性能说明：
主电路对控制电路、机壳： AC4500V(50Hz)，1min；耐压试验后绝缘电阻≥10MΩ 控制电路对机壳： AC 500V(50Hz)，1min；耐压试验后绝缘电阻≥5MΩ
5.2 供电品质
性能说明：
额定输出直流电压：DC600V 额定输出直流电流：2×667A 额定输出功率： 2×400kW 控制精度： ±5%
电压允许变化范围：DC520V~ DC630V 最大直流电流： ≯2×750A
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共11页 第4页
输出电压相对峰一峰纹波因数：≯15% 效率： ≥95%
额定点功率因数： 0.8（全输入电压范围0.7~0.9）
6 接口要求 6.1 外观要求
要求说明：
TE464-000000JT
a） 供电柜柜门分为上下门，开门方式为左右旋转开门，下门要求安装带高压联锁触点的门锁，上
门要求安装普通门锁，上下柜门的门锁应与HXD3C电力机车的其它电气柜门锁类型统一； b） 供电柜柜门要求装贴安全警示标志、供应商铭牌；
c） 供电柜的油漆颜色根据运装技验【2008】271号文件暂定为RAL7032硅灰色。
6.2 6.2.1
机械接口要求 安装方式 要求说明：
a） 供电柜底部采用两个T形螺杆固定，靠近走廊侧再用两个M20的螺栓固定在车体地板上。主
柜上部装有四个M20的吊环螺钉，用于起吊供电柜；
b） 供电柜所有交流输入电缆和直流输出电缆从柜体下部前方进入柜体，输入输出电缆采用2*95
平方机车电缆压接单孔M12端子，端子联接要考虑防螺栓松动引起端子绝缘的问题； c） 供电柜辅助电源线从柜体下部前方进入柜体，辅助电源线采用端子排压接；
d） 2个供电柜的控制线分别通过各自柜体内部的20芯矩形插座联接，接线方式采取压接工艺，对
应的插头、配针应作为供电柜的附件提供给主机厂。矩形插座应放置在供电柜侧面。 e） 供电柜系统接地采用1个M10的螺栓连接。
6.2.2
安装尺寸 要求说明：
供电系统由2个完全相同的供电柜组成，单个供电柜的尺寸为800（宽）*1050（深）*1850（高），另外考虑到HXD3C电力机车的后墙，要求供电柜的的柜后方应留不小于200*500mm的切角。具体示意如下：
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共11页 第5页
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图1 供电柜外观示意图
6.3
电气接口要求
，2个供电柜的电气接口应HXD3C供电系统由两个独立的、完全相同的供电柜组成（1路、2路）
按照HXD3C电力机车的要求分别接入，电线电缆的定义与编号遵照大连机车车辆有限公司的要求。 6.3.1
主电路接口要求
要求说明：
a） 1路供电柜的交流输入端采用2*95mm2(1500V)机车电缆线接入供电柜母排； b） 1路供电柜的直流输出端采用2*95 mm2 (1500V)机车电缆线从供电柜母排输出； a） 2路供电柜的交流输入端采用2*95mm2(1500V)机车电缆线接入供电柜母排； b） 2路供电柜的直流输出端采用2*95 mm2 (1500V)机车电缆线从供电柜母排输出。 2个供电柜的主电路接口线缆线号如下表所示。
表 2
I路供电柜
柜内线号
机车线号 II路供电柜
II路交流输入端+
柜内线号
机车线号
I路交流输入端+ 151(161) 151
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151(161) 161 共11页 第6页
I路供电柜
柜内线号
机车线号 II路供电柜
II路交流输入端-II路直流输出端+II路直流输出端-柜内线号
TE464-000000JT
机车线号
I路交流输入端- 152(162) 152 I路直流输出端+ 153(163) 153A、153BI路直流输出端- 154(164) 154A、154B
6.3.2
辅助电路接口要求
152(162) 162 153(163) 163A、163B154(164) 164A、164B
要求说明：
a） 1路供电柜辅助电源线的接线采用3*1.5 mm2（1500V）机车电缆线接入； b） 2路供电柜辅助电源线的接线采用3*1.5 mm2（1500V）机车电缆线接入。 辅助电源线通过柜内接线端子排再转接至风机。 2个供电柜的辅助电路接口线缆线号如下表所示。
表 3
I路供电柜
I路辅助电源U相输入端I路辅助电源V相输入端
柜内线号 机车线号
II路供电柜
柜内线号 机车线号
U 213 V 214 215 U 213 II路辅助电源U相输入端V 214 II路辅助电源V相输入端
I路辅助电源W相输入端 W 6.3.3
控制电路接口要求 要求说明：
215 II路辅助电源W相输入端 W 1路供电柜控制电路对外接口采用1个24芯矩形插座，其电气接口分布规定如下表所示：
表 4
柜内
序号
用途
线号
01 02 03 04 05 06 07
机车供电钥匙 供电柜识别信号 机车110V+ 机车110V+ 机车110V- 机车110V- 客车供电申请1（JK1）
线号
客车110V-（JK40） 客车110V-（JK40）
辅变正常
通讯屏蔽 通讯地1 通讯B1线
机车
序号
用途
线号
线号
柜内
机车
1044 1044 13 LGSB 373 14 110V+110V+
373 373
15 16
1040 1040 1040 1040 1049 1049
110V- 400E 17 110V- 400E 18 1043 1043 19
E PE20 0V 1048 B1 1047 HXD3C电力机车列车供电柜技术规格书
共11页 第7页
柜内
序号
用途
线号
08 09 10 11 12
客车供电申请1（JK1） 客车110V+（JK37） 客车110V+（JK37） 客车供电允许1（JK39） 客车供电允许1（JK39）
线号
通讯A1线
机车
序号
用途
TE464-000000JT
柜内 线号
机车 线号
1043 1043 20 1042 1042 21 1042 1042 22 1041 1041 23 1041 1041 24
A1 1046
2路供电柜控制电路对外接口采用1个24芯矩形插座，其电气接口分布规定如下表所示：
表 5
柜内
序号
用途
线号
01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12
机车供电钥匙 供电柜识别信号 机车110V+ 机车110V+ 机车110V- 机车110V- 客车供电申请1（JK1） 客车供电申请1（JK1） 客车110V+（JK37） 客车110V+（JK37） 客车供电允许1（JK39） 客车供电允许1（JK39）
线号
客车110V-（JK40） 客车110V-（JK40）
辅变正常
通讯屏蔽 通讯地1 通讯B1线 通讯A1线
机车
序号
用途
线号
线号
柜内
机车
1044 1044 13 LGSB 110V+110V+
悬空 374 374
14 15 16
1040 1040 1040 1040 1049 1049
110V- 400E 17 110V- 400E 18 1043 1043 19 1043 1043 20 1042 1042 21 1042 1042 22 1041 1041 23 1041 1041 24
E PE21 0V 1051 B1 1050 A1 1049
7 RAMS要求 7.1
可用性要求
需求说明：专业维护人员及用户，培训5个工作日可掌握该产品的使用。
7.2
可靠性要求
1）可用性——可用时间百分比为：99.9%；
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共11页 第8页
2）平均故障间隔时间 (MTBF)——10000h； 3）平均修复时间 (MTTR) ——2h。
7.3 7.3.1
可维护性要求
产品的安装与拆卸方式
该产品可利用通用工具进行维护。
7.3.2
程序升级方式
该系统涉及的产品在现场可通过JTAG/USB进行软件升级。
7.3.3
产品器件的维护方式 免维护
7.4 7.4.1
安全性要求 防触电 要求说明：
a） 该系统涉及的产品应有明确的高压标志； b） 正确连接地线。
7.4.2
防跌落
要求说明：该系统涉及的所有组件及产品在车体内部的安装均应可靠紧固。
7.4.3
防火
要求说明：使用阻燃材料的PCB、油漆、缠绕带、密封条等。 电线电缆要求低烟、无卤、阻燃。
8 技术服务与培训要求
编制使用维护说明书并对用户提供技术培训服务。
9 试验要求
要求说明：
TE464-000000JT
根据铁道行业标准TB/T2437-2006《机车车辆用电力变流器 特性和试验方法》与TB/T3021-2001《铁道机车动车电子装置》及《DC600V列车供电系统技术条件》的规定，检验HXD3C供电系统的组
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装质量与技术性能是否满足设计要求。
表6 试验项目列表
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
试 验
外观检查 冷却通风试验 介电试验 控制系统调试 轻载电压试验 保护功能试验 温升试验 绝缘试验 冲击振动试验 电阻负载功率试验 效率试验
√ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √
型 式
√
例 行
TE464-000000JT
条 款
TB/T2437-2006 4.4.6.1
TB/T2437-2006 4.4.6.5.3 √ √ √ √
TB/T2437-2006 4.4.6.17 供电控制系统出厂试验大纲 TB/T2437-2006 4.4.6.9 TB/T2437-2006 4.4.6.6
TB/T2437-2006 4.4.6.12 √
TB/T2437-2006 4.4.6.16
TB/T2437-2006 4.4.6.21 TB/T2437-2006 4.4.6.13 TB/T3063-2002 5.1.9
10 标识、包装、储运要求 10.1 标识要求
要求说明：
a） 标识语言：中文。 b） 标识牌内容有：
1） 制造商/商标； 2） 型号；
3） 序列号/制造日期。
c） 在产品上还必须添加或标明以下信息：
1） 安全指示和警告； 2） 子部件标识； 3） 电缆标签。
10.2 包装要求
要求说明：
a） 产品的包装应能防潮、防尘和防止运输过程造成损伤。 b） 每台产品出厂时应有合格证，并提供使用说明书一份。
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10.3 储运要求
无特殊要求。
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