IEC 60310用于鐵路機(jī)車的變壓器和電抗器

1、IEC 60310-2004用于鐵路機(jī)車的變壓器和電抗器前言1、 范圍本標(biāo)準(zhǔn)適用于安裝在鐵路機(jī)車上的牽引變壓器和鐵路機(jī)車上運(yùn)用于動(dòng)力和輔助電路的各種形式的電抗器。包括以下類型的電抗器：n 濾波電抗器n 平波電抗器n 整流電抗器n 用于靜止功率變流器的保護(hù)電抗器n 牽引電機(jī)的感應(yīng)分流器n 用于抽頭切換開關(guān)觸頭轉(zhuǎn)換的電抗器n 制動(dòng)電路電抗器n 抑制干擾電抗器注釋：1、IEC 60076 的要求適用于與本標(biāo)準(zhǔn)、或者涉及牽引用途的IEC出版物不相沖突的牽引變壓器。 2、用于靜止功率變流器的變壓器和電抗器，還應(yīng)參考IEC61287。10、試驗(yàn)101 試驗(yàn)類型1011 總則有三類試驗(yàn)n 型式試驗(yàn)n 例型試

2、驗(yàn)n 研究試驗(yàn)下面是關(guān)于每種類型試驗(yàn)的陳述。1012 型式試驗(yàn)型式試驗(yàn)僅在新設(shè)計(jì)的第一批產(chǎn)品中選擇一臺(tái)產(chǎn)品進(jìn)行即可。如果制造商能夠適時(shí)地簽署已經(jīng)通過型式試驗(yàn)產(chǎn)品的證書，那么結(jié)構(gòu)相同的批量產(chǎn)品可不進(jìn)行型式試驗(yàn)。如果合同有特別要求，型式試驗(yàn)將可隨時(shí)進(jìn)行。1013 例型試驗(yàn)例型試驗(yàn)應(yīng)在同一訂單中的每臺(tái)產(chǎn)品上進(jìn)行。但在客戶與制造商同意的情況下，例型試驗(yàn)可被合同中要求的一些試驗(yàn)所代替。1014 研究試驗(yàn)研究試驗(yàn)是為了獲得一些額外的產(chǎn)品信息而在一臺(tái)產(chǎn)品上進(jìn)行的特殊試驗(yàn)；該試驗(yàn)僅在當(dāng)合同有特別要求時(shí)進(jìn)行。102 變壓器的試驗(yàn)1021 總則試驗(yàn)項(xiàng)目牽引變壓器須進(jìn)行的檢查、測(cè)量和試驗(yàn)已列于表4，表中還規(guī)定了試驗(yàn)

3、的種類和所應(yīng)參考的條款。在實(shí)際情況下，在不能與變壓器分離的過渡電抗器上進(jìn)行的試驗(yàn)將要與變壓器同時(shí)進(jìn)行。如果必要，客戶與制造商將就在作為分開的設(shè)備的這些電抗器上所作的試驗(yàn)達(dá)成一致意見，以確保它們將滿足這一標(biāo)準(zhǔn)的所有要求。表4牽引變壓器試驗(yàn)項(xiàng)目表試驗(yàn)項(xiàng)目條款和子條款型式試驗(yàn)例型試驗(yàn)研究試驗(yàn)初步檢查-線圈電阻測(cè)量10.2.410.2.4-電壓比測(cè)量10.2.510.2.5-空載電流和損耗測(cè)量10.2.6.110.2.6.2-阻抗電壓測(cè)量10.2.710.2.7-負(fù)載損耗測(cè)量10.2.8.210.2.8.3-總損耗的確定10.2.9-溫升10.2.10絕緣：感應(yīng)耐壓試驗(yàn)10.2.11.1-工頻耐壓試驗(yàn)

4、10.2.11.2全波沖擊試驗(yàn)10.2.11.3-抗短路能力試驗(yàn)10.2.12沖擊和振動(dòng)試驗(yàn)10.2.13-對(duì)于構(gòu)成靜止變流器一部分的牽引變壓器的試驗(yàn)，還應(yīng)參考IEC61287。1022 公差表5給出的公差適用于某些額定量和參考本標(biāo)準(zhǔn)而確定的制造商保證項(xiàng)目的其他量。當(dāng)在一個(gè)方向上的公差忽略時(shí)，這一方向的數(shù)值是沒有限制的。表5公差項(xiàng)目（和條款）公差1 a) 總損耗b) 部件損耗(10.2.6, 10.2.8, 10.2.9)+10% 總損耗+15% 每個(gè)部件損耗2 基本抽頭時(shí)的空載電壓比（額定電壓比）（10.2.5）銘牌上電壓比的±0.5%或者3 阻抗電壓（基本抽頭）（10.2.7）&

5、#177;15%4 空載電流 （10.2.6）+30%1023 初步檢查應(yīng)檢查接線、線端標(biāo)記、電壓向量關(guān)系、極性、以及銘牌上特殊的地方。1024 線圈電阻測(cè)量（型式、例型試驗(yàn)）空對(duì)于型式試驗(yàn)：a） 如果一個(gè)線圈有抽頭用于牽引電路的電壓調(diào)節(jié)，那么線圈的總電阻將按抽頭逐個(gè)進(jìn)行測(cè)量。b） 如果確定的輔助線圈有幾個(gè)部分，那么每個(gè)部分的電阻要分別測(cè)量。對(duì)于例行試驗(yàn)：a） 可以限于線圈的基本抽頭；b） 可以僅測(cè)量整個(gè)輔助線圈。1025 電壓比測(cè)量（型式、例型試驗(yàn)）對(duì)各個(gè)抽頭都應(yīng)進(jìn)行電壓比測(cè)量。如果一臺(tái)帶高壓控制的變壓器有幾個(gè)牽引副邊繞組，并且準(zhǔn)確的電壓比已在對(duì)這些副邊繞組間進(jìn)行測(cè)量時(shí)記錄下來，那么測(cè)量這些

6、副邊繞組中的一個(gè)與所有抽頭的網(wǎng)側(cè)繞組之間電壓比就足夠了。作為帶高壓調(diào)壓的變壓器一部分的固定比率牽引變壓器的電壓比測(cè)量是型式試驗(yàn)。1026 空載原邊電流和損耗測(cè)量（型式、例型試驗(yàn)）測(cè)量在額定頻率下進(jìn)行，施加電壓波形近似于正弦波。在非正弦測(cè)試電壓的情況下，為確定可使用的校正方法，應(yīng)參考IEC60076。這一電壓將加到變壓器的適當(dāng)?shù)木€圈上；如果該變壓器帶有高壓調(diào)壓，那么抽頭開關(guān)固定比率牽引變壓器的原邊將保留在電路中，但在任何情況下，所有其它線圈都開路。10261 型式試驗(yàn)空載電流和損耗的測(cè)量應(yīng)在0.8U,0.9U和1.1U的電壓下進(jìn)行。（U為額定線電壓）如果變壓器帶高壓調(diào)壓，測(cè)量應(yīng)在三個(gè)抽頭位置進(jìn)行

7、，其中一個(gè)對(duì)應(yīng)基本抽頭。10262 例行試驗(yàn)測(cè)量按10.2.6.1進(jìn)行，但僅就額定電壓U和基本抽頭測(cè)量。1027 阻抗電壓測(cè)量（型式、例型試驗(yàn)）由于牽引變壓器線圈布置的差異，所有要進(jìn)行阻抗電壓測(cè)量的線圈對(duì)的組合將由客戶和制造商協(xié)商后確定。型式試驗(yàn)將為變壓器所有抽頭切換位置的空載特性曲線的繪制和計(jì)算故障電流提供足夠的數(shù)據(jù)。阻抗電壓的測(cè)量按IEC60076規(guī)定的方法對(duì)下列線圈組合進(jìn)行測(cè)量：a） 網(wǎng)側(cè)線圈對(duì)所有的共有牽引線圈（型式、例行試驗(yàn)）b） 網(wǎng)側(cè)線圈對(duì)每組同時(shí)，或幾乎同時(shí)整流的線圈（型式試驗(yàn)）c） 網(wǎng)側(cè)線圈對(duì)每個(gè)分離的獨(dú)立牽引線圈（型式、例行試驗(yàn)）d） 網(wǎng)側(cè)線圈對(duì)每個(gè)分離的輔助線圈（型式試驗(yàn)）

8、在型式試驗(yàn)a)，b)，和c)中，測(cè)量應(yīng)在所有抽頭上進(jìn)行，而在型式試驗(yàn)d)和例行試驗(yàn)時(shí)，測(cè)量?jī)H需在網(wǎng)側(cè)線圈的基本抽頭和輔助線圈的一個(gè)規(guī)定抽頭上進(jìn)行。 如果在其他抽頭上或在其他線圈組合上需要進(jìn)行額外的測(cè)量，將由客戶和制造商協(xié)議確定。阻抗電壓在額定頻率下施加一個(gè)近似正弦波的電壓進(jìn)行測(cè)量。測(cè)量在額定電流的25%-100%之間的任一電流下進(jìn)行。在任何情況下施加到線圈上的電壓不允許超過線圈額定電壓的50%，或通過線圈的電流不允許超過它的額定值。測(cè)量值將通過在額定電流到試驗(yàn)電流間按一定比例增大而得到校正。這樣得到的值需校正到10.2.9條款所指的適當(dāng)?shù)膮⒖紲囟取?028 負(fù)載損耗測(cè)量（型式、例型試驗(yàn)）102

9、81 概述負(fù)載損耗值應(yīng)在阻抗電壓型式試驗(yàn)和例行試驗(yàn)時(shí)記錄下來（條款10.2.7），這樣得到的值將通過把它們與額定電流比試驗(yàn)電流的比率的平方相乘來校正。這樣得到的負(fù)載損耗將按條款10.2.9規(guī)定校正到適當(dāng)?shù)膮⒖紲囟?，取I2R（R：直流電阻）作為不定值，此不定值與電阻成正比，其它所有損耗不定值與電阻成反比。電阻將按條款10.2.4的規(guī)定來確定。負(fù)載損耗按下列線圈對(duì)的組合來確定：a） 網(wǎng)側(cè)線圈/所有牽引二次線圈并聯(lián)或串聯(lián)b） 網(wǎng)側(cè)線圈/每個(gè)輔助二次線圈對(duì)于構(gòu)成靜電變流器一部分的變壓器負(fù)載損耗的確定，應(yīng)參考IEC61287。10282 型式試驗(yàn)對(duì)于條款10.2.8.1定義的組合a）和b）的負(fù)載損耗的確

10、定：組合a），負(fù)載損耗的確定將在抽頭切換的三個(gè)位置分別對(duì)應(yīng)以下三個(gè)部分來進(jìn)行：-基本抽頭-牽引線圈中帶來最大負(fù)載損耗的抽頭-其它抽頭10283 例行試驗(yàn)負(fù)載損耗僅就條款10.2.8.1的a）組合和限于基本抽頭來確定。1029 總損耗確定（型式試驗(yàn)） 總損耗是空載損耗（條款10.2.6）和負(fù)載損耗（條款10.2.8）之和，負(fù)載損耗指校正到線圈的適當(dāng)?shù)膮⒖紲囟群蟮闹?。參考溫度在?中給出。表6參考溫度耐熱等級(jí)參考溫度（）AE85B130FH200220250150牽引變壓器的牽引線圈總損耗可從基本抽頭和帶來最大牽引負(fù)載損耗的抽頭計(jì)算得到。牽引變壓器的總損耗可從額定牽引負(fù)載和額定輔助線圈負(fù)載組合計(jì)算

11、得到。根據(jù)客戶與制造商間的協(xié)議，與機(jī)車供暖負(fù)載有聯(lián)系的損耗通常包括在這一計(jì)算中。變壓器輔助設(shè)備（油管、風(fēng)扇，等）的動(dòng)力損耗并不包括在它的總損耗中。除非特別規(guī)定，否則對(duì)于與牽引變壓器不同的變壓器，總損耗將由所有線圈同時(shí)達(dá)到額定負(fù)載時(shí)計(jì)算得到。10210 溫升試驗(yàn)（型式試驗(yàn)）溫升試驗(yàn)在變壓器的額定容量下，并在基本抽頭或特別指明的抽頭進(jìn)行。在試驗(yàn)中，所有循環(huán)輔助設(shè)備和冷卻介質(zhì)的冷卻都被調(diào)整到等同于機(jī)車所能達(dá)到的條件。對(duì)于帶強(qiáng)制空氣冷卻的變壓器，或者包括在7.1.3中類似的冷卻類型，該試驗(yàn)將在具有特定風(fēng)量（或風(fēng)速）的條件下進(jìn)行。在制造商愿意的前提下，IEC60076中所列出的任一試驗(yàn)方法都可選用。n

12、直接負(fù)載法n 相互負(fù)載法n 短路法應(yīng)參考IEC60076作：n 各種溫度的測(cè)量n 試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間n 線圈溫升的確定n 讀數(shù)的必要校正本標(biāo)準(zhǔn)變壓器在容量受限制時(shí)通常采用的溫升試驗(yàn)是直接負(fù)載法和相對(duì)負(fù)載法。試驗(yàn)方法細(xì)節(jié)將由客戶和制造商協(xié)商確定。短路法可按IEC60076-2進(jìn)行。對(duì)于組成靜電變流器一部分的變壓器的溫升試驗(yàn)，尤其為了確定在其線圈上的熱等效電流，還可參考IEC61287。變壓器各部位的最后溫升值都不能超過表3規(guī)定的限值。如果制造商不能提供該變壓器的操作波形，那么將由客戶和制造商協(xié)商提供溫升試驗(yàn)方法。10211 絕緣試驗(yàn)（型式、例行試驗(yàn)）新型變壓器的絕緣試驗(yàn)在制造商工廠進(jìn)行，變壓器處在室溫

13、并且已裝配了會(huì)影響到試驗(yàn)結(jié)果的輔助設(shè)備?？紤]到各種可能的變化，試驗(yàn)所采用的布置應(yīng)就每種特定情況作出規(guī)定，然而：n 線圈接地點(diǎn)按運(yùn)行連接條件保持不變。n 對(duì)于帶高壓調(diào)壓的牽引變壓器，抽頭開關(guān)應(yīng)切換到基本抽頭絕緣試驗(yàn)包括：n 感應(yīng)耐壓試驗(yàn)（參考10.2.11.1）n 工頻耐壓試驗(yàn)（參考10.2.11.2）n 耐全波沖擊試驗(yàn)（參考10.2.11.3）對(duì)于感應(yīng)耐壓和工頻耐壓試驗(yàn)，試驗(yàn)電壓按表7和表8的電壓有效值。用電壓有效值直接測(cè)量可被用電壓峰值測(cè)量所代替，峰值電壓除以2等同于表中列出的有效值。表7直接連接到接觸器上的絕緣試驗(yàn)電壓牽引系統(tǒng)的額定電壓Un （V）額定絕緣電壓Unm（不超過）試驗(yàn)電壓U （

14、V）工頻耐壓試驗(yàn)（有效值）沖擊電壓試驗(yàn)（峰值）750900280060001500230055001200030003700115002500015000172503800095000200002400044000950002500027500600001500005000060000120000300000表8絕緣試驗(yàn)電壓U（V）（感應(yīng)耐壓或工頻耐壓試驗(yàn)） 對(duì)其它線圈（有效值）額定絕緣電壓（不超過）其它線圈直接連接到接觸器上的牽引和輔助變壓器其它線圈沒有連接到懸鏈線的變壓器300-1500660-250090040003300120047003900160056005200230070006

15、60030008000800037001000094004800130001160065001700015000102111 感應(yīng)耐壓試驗(yàn)（例行試驗(yàn)）該試驗(yàn)的目的是檢查線圈的匝間、線圈間以及所有抽頭間的絕緣。對(duì)于有一個(gè)端子或一個(gè)抽頭永久性接地的線圈，該試驗(yàn)同時(shí)對(duì)線圈的不接地端進(jìn)行耐壓試驗(yàn)。對(duì)于試驗(yàn)電壓、根據(jù)試驗(yàn)頻率而改變的試驗(yàn)時(shí)間等，應(yīng)參考IEC60076。在試驗(yàn)中，油箱和除了用于連接電源的一個(gè)線圈外的其他線圈，應(yīng)通過一個(gè)端子連接到地。當(dāng)在一個(gè)線圈上進(jìn)行感應(yīng)耐壓試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)注意在相同的勵(lì)磁電路中不同線圈的感應(yīng)電壓不能表7中列出的數(shù)值。102112 工頻耐壓試驗(yàn)（例行試驗(yàn)）該試驗(yàn)應(yīng)用于變壓器的不連

16、接到接觸器或變壓器本身不帶永久性接地的所有線圈。工頻耐壓試驗(yàn)用一個(gè)獨(dú)立的電源，依次對(duì)每個(gè)線圈施加單相電壓，而其他所有線圈一起連接到油箱或地。對(duì)于試驗(yàn)電壓波形、最小頻率、施加電壓的詳細(xì)情況以及試驗(yàn)時(shí)間，參考IEC60076。連接到接觸器且不在變壓器上永久接地的線圈須進(jìn)行耐壓試驗(yàn)，試驗(yàn)電壓由客戶和制造商協(xié)商而定。此電壓根據(jù)線圈接地端的絕緣水平而調(diào)整。102113耐全波沖擊試驗(yàn)（型式試驗(yàn)）該試驗(yàn)應(yīng)用在直接從接觸器上取得電壓的牽引變壓器和輔助變壓器上，在變壓器的網(wǎng)側(cè)端子施加一個(gè)沖擊電壓。在試驗(yàn)中：n 油箱及所有二次線圈端子應(yīng)直接接地；n 網(wǎng)側(cè)線圈的接地端也應(yīng)直接接地或者通過一個(gè)小阻抗接地；n 任何與網(wǎng)側(cè)線圈端子有關(guān)的過電壓保護(hù)裝置應(yīng)被移開或斷開連接；n 如果高壓帶調(diào)壓，須將抽頭開關(guān)切換到基本擋。全波沖擊試驗(yàn)應(yīng)施加標(biāo)準(zhǔn)的1.2/50us沖擊波；施加電壓的峰值按表7的規(guī)定。對(duì)于試驗(yàn)的方法、故障指示等，參考IEC60076。截波試驗(yàn)不予推薦。10212 承受短路能力試驗(yàn)（研究試驗(yàn)）該試驗(yàn)是在標(biāo)書的技術(shù)要求、客戶和制造商的協(xié)商同意情況下進(jìn)行的，試驗(yàn)要求滿足IEC60076-5。變壓器應(yīng)能無損傷地承受所有二次線圈間短路而引起的熱沖擊和機(jī)械沖擊。對(duì)于輔助線圈，在相應(yīng)線圈中存在阻抗或保護(hù)裝置（熔斷器、開關(guān)等）必須加以考慮。