中低速磁浮交通悬浮控制系统技术条件

　CJ

　中 华 人 民 共 和 国 城 镇 建 设 行 业 标 准

　CJ/T XXXXX-20XX 中低速磁浮交通悬浮控制系统技术条件

　General technical specification of

　system for the levitation control

　 of medium-low speed maglev transportation

　（征求意见稿初稿）

　 2010 年 7 月 15 日

　XXXX-XX-XX 发布 XXXX-XX-XX 实施 中 华 人 民 共 和 国 住 房 和 城 乡 建 设 部 发布

　CJ/T XXXXX—XXXX I 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 功能要求 ............................................................................ 3 5 使用条件 ............................................................................ 3 6 技术要求 ............................................................................ 3 7 试验、检验规则 ...................................................................... 4 8 防护与环保 .......................................................................... 4 9 标识 ................................................................................ 5 10 运输与质量保证 ..................................................................... 5

　CJ/T XXXXX—XXXX II 前

　言 本标准按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。

　本标准由住房和城乡建设部标准定额研究所提出。

　本标准由住房和城乡建设部城市轨道交通标准化技术委员会归口。

　本标准起草单位：北京控股磁悬浮技术发展有限公司、国防科学技术大学、唐山轨道客车有限责任公司、铁道第三勘察设计院集团有限公司、株洲南车时代电气股份有限公司、青岛四方车辆研究所有限公司。

　本标准主要起草人常文森、李

　杰、佘龙华、吴峻、龙志强、张

　锟、王

　宁、骆

　力、王永宁、 王永刚、刘少克、齐洪峰、李晓龙、严云升、张忠欣、杨汝春、陈贵荣、周丹峰、郝阿明、袁淑清、 崔鹏、薄海青、朱宇宏

　CJ/T XXXXX—XXXX 1 中低速磁浮交通悬浮控制系统技术条件

　1 范围

　本标准规定了中低速磁浮交通车辆悬浮控制系统的使用条件、技术要求、试验、检验规则、安全与环保、标识要求。

　本标准适用于中低速磁浮交通车辆（简称车辆）。

　2 规范性引用文件

　下列文件对于本文件应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。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 4208-2008

　外壳防护等级(IP代码) GB/T 11021-2007

　电气绝缘

　耐热性分级 GB/T 12528-2008

　交流额定电压3kV及以下轨道交通车辆用电缆 GB/T 13306-1991

　标牌 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 21414-2008

　铁路应用 机车车辆 防电气危险的保护措施 GB/T 21568-2008

　铁路设施. 可靠性、有效性、维修性和安全性（RAMS）的规范和论证 GB/T 24338.3-2009

　铁路设施.电磁兼容性.第 3-1 部分:铁道车辆.列车和成套车辆 GB/T 24338.4-2009

　铁路设施.电磁兼容性.第 3-2 部分：铁道车辆装置 TB/T 3021-2001

　铁道机车车辆电子装置 TB/T 3034-2002

　机车车辆电器设备电磁兼容性试验及其限值 TB/T 3133-2006

　铁道机车车辆电子产品的可靠性、可用性、可维护性和安全性（RAMS）

　 3 术语和定义

　下列术语及定义适用于本标准。

　3.1

　悬浮架 levitation bogie 支撑车体并传递悬浮、导向、牵引与制动力的机械结构装置，并具有机械解耦适应轨道曲线与不平顺公差的作用。

　3.2

　模块 module 实现车辆悬浮、导向和牵引的基本单元。一个磁浮转向架由左右2个模块通过防侧滚梁连接而成。

　3.3

　悬浮控制系统 levitation control system

　CJ/T XXXXX—XXXX 2 用于实现磁浮列车车辆悬浮、导向功能的系统。包括悬浮控制器、悬浮电磁铁和测量单元。

　3.4

　悬浮控制器

　levitation controller 对悬浮电磁铁进行控制，使其保持稳定悬浮的电气设备，包括功率单元和控制单元。

　3.5

　控制单元 control unit 接收悬浮传感器的信号，经过运算处理，生成控制信号的单元。

　3.6

　功率单元 chopper unit 将来自控制单元的信号进行功率放大，以驱动悬浮电磁铁工作的单元。

　3.7

　磁浮（磁悬浮）

　magnetic levitation

　 通过对悬浮电磁铁电流的控制，使车辆与轨道保持恒定间隙的无接触状态。

　3.8

　悬浮间隙 levitation gap 车辆在悬浮状态下悬浮电磁铁极面与轨道极面间的垂向间隙。

　3.9

　悬浮间隙偏差 levitation gap error 实际悬浮间隙与额定间隙之差。

　3.10

　悬浮控制 levitation control 控制悬浮电流使车辆保持一定的悬浮间隙的过程。

　3.11

　悬浮电磁铁 levitation electromagnet 产生电磁力以实现车辆悬浮和导向功能的磁铁。

　3.12

　测量单元 measurement unit 测量悬浮控制系统的特定状态量，如悬浮间隙、悬浮电流等，并将其转化成电信号的器件或装置。

　3.13

　悬浮电流 levitation current 流过悬浮电磁铁的电流。

　3.14

　起浮 suspending 发出悬浮指令后，悬浮控制系统控制悬浮电磁铁从落车状态上升到额定悬浮间隙的过程。

　3.15

　落车间隙 landing gap 车辆在落车状态下悬浮电磁铁极面与轨道极面间的垂向距离。

　3.16

　悬浮能力 levitation capability

　 悬浮控制系统从起浮开始并能稳定运行时，能够承载的最大重量。

　3.17 轨距 rail gauge 磁浮轨道两根钢轨之间的距离。

　CJ/T XXXXX—XXXX 3 4 功能要求 悬浮控制系统的基本功能是通过实时控制悬浮电磁铁的电流从而实现列车的稳定悬浮。

　悬浮控制系统应具有下列功能：

　—— 保证车辆在轨道上正常悬浮；

　—— 能适应车辆从空载到满载的变化； —— 能适应车辆由静止至最高运行速度的变化； —— 能够将悬浮系统的工作状态传送到列车控制系统； —— 应具备故障自诊断和容错功能；应具备冗余功能。

　5 使用条件 5.1 环境条件 5.1.1 海拔高度：

　≤1400 m。

　5.1.2 环境温度：

　-25℃～＋45℃。

　5.1.3 最大相对湿度：

　≤90％（该月月平均最低温度为 25℃）。

　5.1.4 因各城市所处地区不同而存在气候条件的差异，用户与制造厂可在合同中规定另外的使用环境条件。

　5.2 线路条件 5.2.1 线路轨距:

　 2000mm 5.2.2 最小曲线半经:

　 四转向架车，正线 100m，辅线 75m

　五转向架车，正线 75m，辅线 50m 5.2.3 最小竖曲线半经:

　 1000m 5.2.4 最大坡度:

　 70‰

　6 技术要求 6.1 测量单元 6.1.1 测量单元应能在列车工作环境下正常工作，工作温度为－30℃～85℃，应能在－45℃存放。

　6.1.2 测量单元应冗余设置，同一类型的测量单元应具有良好的互换性，且功能相对独立。

　6.1.3 最大线性误差不大于 1％，年漂移不大于 1％。

　6.1.4 污秽防护等级：符合 GB 4208-2008 的 IP55 等级。

　6.1.5 抗冲击指标：垂直 20g，横向 5g，纵向 2.5g。

　6.1.6 使用寿命：8 年。

　6.2 悬浮电磁铁

　6.2.1 最高承受温度：≥150˚C。

　6.2.2 最高工作电压：≥380V 6.2.3 额定工作电流：30A

　6.2.4 瞬时最大电流：> 120A 6.2.5 绝缘等级：C 级，符合 GB/T 11021 的规定。

　6.2.6 污秽防护等级：符合 GB 4208-2008 的 IP55 等级。

　6.2.7 抗冲击指标：垂直 20g，横向 5g，纵向 2.5g。

　6.2.8 使用寿命：30 年。

　CJ/T XXXXX—XXXX 4 6.3 悬浮控制器 6.3.1 功率单元的额定值和极限值 —— 额定输出功率：1000W； —— 最大输出功率：>10KW； —— 极限值不小于额定值的10倍，且持续时间不小于10S。

　6.3.2 额定工作电压 —— 动态电压范围：200V～380V； —— 电压纹波: ≤5％。

　6.3.3 额定工作电流 —— 额定输入工作电流：10A （当输入电压为330V时）； —— 额定输出工作电流：30A。

　6.3.4 额定悬浮间隙：8mm。

　6.3.5 悬浮间隙波动范围：

　±3mm。

　6.3.6 额定载荷 车辆的额定载荷：31t。

　6.3.7 允许最大载荷：按额定载荷的 1.1 倍计算。

　6.3.8 使用寿命：

　8 年。

　6.3.9 机箱连同其附件和安装配件应符合 TB/T 3021-2001 的第 12.2.11 规定的振动和冲击条件。

　6.3.10 电磁兼容 应符合 TB/T 3034 的相关要求。

　6.3.11 可靠性、可用性、可维护性、安全性要求 6.3.11.1 参照 TB/T 3133 铁道机车车辆电子产品的可靠性、可用性、维护性和安全性(RAMS)。

　6.3.11.2 机箱应符合 GB 4208 的 IP54 等级。

　7 试验、检验规则 试验按照 TB/T 3021 规定执行。试验包括型式试验和例行试验。

　7.1 型式试验 型式试验按照TB/T 3021-2001的第12.1.1和第12.2的要求执行。包括：外观检查，性能试验，低温试验，高温试验，交变湿热试验，电源过电压、浪涌和静电放电试验，电快速脉冲群抗扰度试验，射频干扰试验，绝缘试验，振动、冲击试验，水密性试验等。

　7.2 例行试验 例行试验按照 TB/T 3021-2001 的第 12.1.2 和第 12.2 规定执行：外观检查、性能试验、低温试验、高温试验及绝缘试验。

　7.3 检验规则 7.3.1 悬浮控制设备在出厂前应进行试验。试验通过后方可进行验收。

　7.3.2 制造厂家对每台悬浮控制设备应进行例行试验。

　7.3.3 在下列情况之一时，应进行型式试验：

　a) 新设计制造的悬浮控制设备； b) 对设备进行了改进而可能影响其功能、性能和操作方法时； c) 制造地点改变时。

　8 防护与环保 8.1 防火 防火要求按国家行业标准《城市轨道交通车辆防火技术要求》（报批之中）规定执行。

　考虑到磁浮列车的实际情况，应采取的措施为：

　CJ/T XXXXX—XXXX 5 ——设备内部电缆和对外连接电缆应采用符合 GB/T 12528-2008 规定的低烟、无卤阻燃材料； ——电缆应具有足够的截面，以便能短时承受短路电流而不致引起明火。

　8.2 电气防护 8.2.1 电气设备的电气间隙、爬电距离和介电强度试验等绝缘性能符合 GB/T 21413.1 的规定。

　8.2.2 车上悬浮控制系统电气设备的保护接地端子与车体间的接地导体电阻应不大于 0.1Ω。

　8.2.3 各电气设备的电气防护应符合 GB/T 21414 的规定。

　8.3 环保 悬浮控制设备的生产，所使用材料应参照中华人民共和国《电子信息产品污染控制管理办法》执行。

　9 标识 9.1 悬浮控制设备的标识应符合国家质检部门有关《产品标识标注规定》。

　9.2 产品标牌形式与尺寸应符合GB/T 13306的规定。

　10 运输与质量保证 10.1.1 制造厂家对悬浮控制设备的包装应能防潮、防尘和防止运输过程中造成损害。

　10.1.2 制造商应明确给出悬浮控制设备的保修期限（一般不短于验收交货后一年）。或者按照合同规定执行。