轨道交通绝缘耐压标准对比分析研究

岳　刚　周建源　汪　洋（南车青岛四方机车车辆股份公司，山东 青岛 266111）

轨道交通绝缘耐压标准对比分析研究

岳刚周建源汪洋
（南车青岛四方机车车辆股份公司，山东 青岛 266111）

本文主要对IEC、EN、GB、DL等绝缘耐压标准进行对比分析，分析各标准的适用范围，标准差异。

绝缘耐压；对比；分析；研究；建议

1 概述

耐压试验是检验电气设备﹑电气装置﹑电气线路和电工安全用具等承受过电压的能力的主要方法之一，是对所用绝缘材料的绝缘强度的考验。铁路车辆耐压是对所用设备﹑线路施加较高的电压进行绝缘功能测试，以避免在车辆运行过程中，设备﹑线路出现绝缘击穿﹑短路问题而影响车辆正常运行。

绝缘试验主要是在耐压前对设备绝缘性能进行初步测试，保障耐压试验顺利进行。耐压试验主要有交流耐压方法和直流耐压方法两种。二者各有特点，不能相互代替。

2 耐压方法的选择

基于以下原因，铁路机车车辆耐压试验均采用交流耐压方法。

交流耐压对绝缘的考验非常严格，它是鉴定电气设备绝缘强度最直接的方法，对于判断电气设备能否投入运行具有决定性的意义，也是避免发生绝缘事故的重要手段。试验电压高于被试设备实际运行中可能遇到的过电压，考验严格，能发现很多绝缘缺陷，特别是能够发现那些危险性较大的集中性缺陷。

直流耐压方法与交流耐压方法相比，直流耐压方法的主要缺点是由于交﹑直流下绝缘内部的电压分布不同，直流耐压对绝缘的考验不如交流耐压更接近实际。不能可靠地判断绝缘的耐压水平，进行直流耐压试验之后，往往还需要进行交流耐压试验。

3 绝缘耐压标准

绝缘耐压试验标准主要分为两类，一类是对电缆进行敷设后的检查，一类是对设备件及电缆进行出厂介电性能测试。根据目前铁路车辆耐压实际情况及今后发展方向，本次主要对国际电工委员会标准﹑欧洲标准﹑中国国家标准﹑中国铁路标准﹑电力行业标准等标准进行对比分析与研究。

4 标准对比

对上述选定的研究标准，分析标准中绝缘耐压部分，主要内容包含：标准适用范围，国内应用，测试环境，测试流程，绝缘判断，耐压值，耐压方法，耐压合格判断，耐压电源等。

IEC60077-1999﹑GB/T21413-2008﹑TB/T1333-2002内容完全一致，以下仅研究IEC60077-1999。

GB/T14894-2004耐压部分引用TB/ T1333规定，绝缘部分引用IEC60077规定，不对其进行专项研究。

GB/T7928-2003耐压部分引用TB/ T1333与TB/T2227-1996规定，绝缘部分引用TB/T2249-1996规定，不对其进行专项研究。

TB/T1795-2003耐压部分引用TB/ T1333与TB/T2227-1996规定，绝缘部分引用TB/T2249-1996规定，不对其进行专项研究。

EN50343-2003﹑EN50215-1999只是将绝缘与耐压分开研究，本次研究作为一个整体。

TB/T2249-1996﹑TB/T2227-1996只是将绝缘与耐压分开研究，本次研究作为一个整体。

表1根据额定绝缘电压确定的耐压值

5 标准分析研究

5.1适用范围

GB/T3048-2007﹑DL474.4-1992作为国家与行业标准，其绝缘耐压值对铁路车辆只有参考价值，不完全适用与铁路行业耐压标准；IEC60077-1999是机车车辆设备件进行耐压的标准，TB/ T1484.1-2001是电缆订货技术条件进行耐压的标准；其它标准均可应用于铁路机车车辆及城轨车辆电缆敷设后耐压。

GB/T12817-2004﹑TB/T2249-1996﹑TB/T2227-1996只能应用于200km以下速度等级的铁路客车，不适用于高速列车绝缘耐压试验。如以上标准规定交流回路耐压值为1500V，直流回路耐压值为1000V，但现在动车组中，直流回路电压已经高达1500V，交流回路电压有25000V，以此标准做耐压试验已经没有意义。

IEC60077-1999﹑IEC1133-1992﹑EN50343-2003﹑EN50215-1999作为国内现有动车组（CRH1﹑CRH3﹑CRH5）及地铁车辆耐压标准。适合多电压等级及高速运行条件。

5.2应用环境

各标准应用环境建议选择IEC60077-1999，海拔：≤1400m，温度：-25℃～40℃，湿度：≤95%，此工作环境可满足绝大部分铁路车辆运行条件。

5.3测试流程

部分标准（如EN50343-2003）规定了测试流程为绝缘-耐压-绝缘，部分标准（如GB/T12817-2004）规定测试流程为绝缘-耐压，部分标准未明确规定测试流程为绝缘-耐压-绝缘，但实际应用测试流程为绝缘-耐压-绝缘。为发现耐压试验过程中是否存在绝缘破坏，测试流程建议采用EN50343-2003标准（绝缘-耐压-绝缘），前后两次测试绝缘电阻偏差不超过10%。

5.4绝缘电阻

绝缘的目的是为耐压前进行绝缘性能的初步测试，在各个标准中，对绝缘电阻测量值及所有仪表有不同规定。建议在适用车型的基础上，采用最为严格的标准。

5.5耐压值

在试验中，根据不同电压等级的线路或设备施加不同的电压，各标准耐压值见表1。

通过表1数值，发现耐压值有所差异，但各耐压值经验证均可有效发现电缆敷设过程中造成的绝缘损伤。

5.6升压方法

总结以上标准，结合安全生产需要，建议综合以上升压方法，采用从0V开始升压，在电压达到规定值的50%以前，尽快升压，电压在50%到75%之间采用以可以读出电压数值的速度升压，当达到75%电压之后，以2%的速度上升到规定值，仪表显示值偏差在规定值的3%以内。升压过程中，注意倾听﹑观察是否出现电流突然增大﹑电压闪络等现象，如出现此问题，立即切断电源。耐压时间建议采用1分钟，观察电流在1分钟内无明显变化。

5.7耐压判断

各标准中均规定耐压合格的判断为无闪烁或击穿，建议根据各车型车辆实际特点，增加泄漏电流数值，以防止部分线路泄漏电流过大。

5.8耐压电源

耐压电源建议根据GB/T3048-2007要求，电源频率根据试验电缆应用环境决定，试验电压峰值与有效值之比为1.662～1.802，谐波含量不超过5%。

6 结论及建议

现绝缘耐压标准的引用，因车型不同，各不相同，并存在设备件耐压引用线缆敷设耐压标准，建议国内统一标准。为更好的满足国际市场需求，建议国内地铁﹑动车组﹑铁路客车采用IEC60077-1999（铁路应用-机车车辆电气设备）﹑EN50343-2003（铁路设施.铁路车辆.电缆敷设的安装规则）﹑EN50215-1999（铁路应用机车车辆制造落成后投入使用前的试验）。

[1]闫静，马志瀛．高电压等级真空灭弧室绝缘结构的研究[J]．真空电器技术，2005 （06）：6-8．

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