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閱讀：13發(fā)布時(shí)間：2024-9-27
從歷看，位于主機(jī)車中的 110 V 電池是大多數(shù)電氣軌道應(yīng)用的直流電源。這意味著為需要在整個(gè)列車長(zhǎng)度上鋪設(shè)電纜的車廂提供照明。
由于電池還連接到開關(guān)設(shè)備、繼電器和其他重載電氣負(fù)載（如啟動(dòng)電機(jī)），因此電纜電壓經(jīng)常會(huì)受到壓降和瞬態(tài)尖峰以及電磁和射頻干擾 (EMI/RFI) 的影響。除了偶爾會(huì)遇到機(jī)艙照明水平的變化外，乘客在很大程度上仍然沒有注意到這些影響。
現(xiàn)代列車在技術(shù)上比它們的前輩得多，現(xiàn)在包括許多使用多個(gè)低壓傳感器和執(zhí)行器的高級(jí)安全功能。此外，當(dāng)代鐵路乘客已經(jīng)開始期望他們的旅行體驗(yàn)包括空調(diào)、無線通信和復(fù)雜的信息娛樂功能等舒適設(shè)施。如果沒有多個(gè)電源提供恒定的直流電壓水平，不受外部電噪聲源的污染，就不可能確保安全和舒適。這篇文章回顧了在鐵路應(yīng)用中使用 DC-DC 轉(zhuǎn)換器的一些具體要求。
鐵路電力標(biāo)準(zhǔn)
鐵路應(yīng)用 - 機(jī)車車輛 - 電子設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)適用于提供給鐵路行業(yè)的電氣設(shè)備，并已被大多數(shù)鐵路設(shè)備制造商采用。它涉及直接（或間接）連接到接觸系統(tǒng)的電池供電系統(tǒng)和低壓電源，涵蓋控制、調(diào)節(jié)、保護(hù)和供電應(yīng)用。
輸入電壓范圍
鐵路應(yīng)用中的電池電壓為 24 V、48 V、72 V、96 V 和 100 V。多個(gè)車載系統(tǒng)的需求導(dǎo)致的不可避免的驟降和浪涌意味著這些電壓水平差異很大。 規(guī)定允許在 0.7 至 1.25 倍其標(biāo)稱值的范圍內(nèi)，更顯著的瞬態(tài)變化 0.6 至 1.4 標(biāo)稱值（持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)達(dá) 100 毫秒）也是可接受的。
圖 1： 電壓范圍
電磁兼容
電氣設(shè)備的電磁兼容性 (EMC) 要求由其與外部環(huán)境的接口方式定義。這些接口稱為端口（圖 1）。不同的端口有不同的 EMC 要求。
圖 2：機(jī)車電氣接口（端口）
對(duì)于電池端口，在 9 kHz~150 kHz 的頻率范圍內(nèi)沒有傳導(dǎo)發(fā)射限制。相同的 EMC 要求適用于電池參考、信號(hào)和通信、過程測(cè)量和控制端口，并在 EN 50121-3-2 中進(jìn)行了規(guī)定。EN 50121-3-2 中規(guī)定了抗擾度測(cè)試要求。
機(jī)械沖擊和振動(dòng)
電子設(shè)備必須能夠承受正常運(yùn)行的列車所經(jīng)歷的沖擊和振動(dòng)水平，而不會(huì)降低性能。這些級(jí)別可以由列車供應(yīng)商定義。
溫度和濕度
電子設(shè)備必須設(shè)計(jì)為根據(jù)一系列不同的溫度等級(jí)按照其完整規(guī)格運(yùn)行。
乘客和駕駛員車廂屬于 OT1 和 OT2 級(jí)（標(biāo)準(zhǔn)參考溫度為 +25°C）。OT3 和 OT4 類涵蓋技術(shù)柜中的設(shè)備（標(biāo)準(zhǔn)參考溫度為 +45°C）。OT3 是默認(rèn)類。
班級(jí)工作溫度范圍 (°C)
OT1-25 到 55
OT2-40 到 55
OT3-25 到 70
OT4-40 到 70
OT5-25 到 85
OT6-40 至 85
表 2：溫度測(cè)試
隔離電壓
這些規(guī)范確保電源內(nèi)的導(dǎo)體具有足夠的電氣絕緣和物理間距，從而不會(huì)出現(xiàn)泄漏電流和電弧。該測(cè)試由兩部分組成：
在 500 Vdc 下進(jìn)行的絕緣電阻測(cè)量。所需的絕緣電阻水平為 20 兆歐。
第二部分是耐壓試驗(yàn)（表3）。電壓水平緩慢增加（通常超過 10 秒間隔）直至值。根據(jù)測(cè)試的目的，電壓保持十秒或一分鐘。
車載電池 (V)隔離要求 VAC(50Hz) / DC
24500/750
48500/750
72 - 1251000/1500
125 - 3151500/2200
表 3：隔離和耐壓測(cè)試
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