徐州故障诊断设备轨道交通型式试验

欧洲标准EN 50155是一套针对轨道交通设备（如列车、轨道系统、通信设备等）在不同环境条件下的可靠性和性要求的标准。它旨在确保这些设备能在恶劣的铁路环境中持续稳定运行，比如极端温度、振动、湿度、电磁干扰、冲击、灰尘等。下面列举了一些关键的环境可靠性要求及对应的测试内容：

### 1. 高温测试
- **目的**：验证设备在高温环境下（如40°C甚至更高）的稳定性和性能。
- **测试**：使用加热箱或环境测试室对设备进行加热，并观察其功能稳定性。

### 2. 低温测试
- **目的**：评估设备在低温环境（如-20°C甚至更低）下的性能和稳定性。
- **测试**：将设备放入冷室中，观察其在低温下的启动、运行和关闭过程中的表现。

### 3. 湿热测试
- **目的**：检验设备在高湿度和高温共同作用下的耐久性。
- **测试**：在高温和高湿度环境下运行设备，观察其电气性能和物理性能的变化。

### 4. 盐雾测试
- **目的**：检查设备表面涂层和材料对盐雾腐蚀的抵抗能力。
- **测试**：使用含盐的雾状物喷洒设备表面，经过一定时间后检查设备表面是否有腐蚀迹象。

### 5. 温度循环测试
- **目的**：模拟设备在极端温度环境下的使用，增强其适应性。
- **测试**：设备经历快速从高温到低温，再到高温的过程，测试其内部组件的耐久性。

### 6. 振动测试
- **目的**：评估设备在振动环境中运行时的稳定性。
- **测试**：使用振动台模拟铁路运行过程中的震动，测试设备的抗震性能。

### 7. 冲击测试
- **目的**：检验设备在突然的冲击下能否保持正常工作。
- **测试**：通过模拟铁路事故中可能遇到的冲击力，评估设备的抗冲击能力。

### 8. 防尘和防水测试
- **目的**：确保设备在灰尘多、水滴或雨水环境中仍能正常工作。
- **测试**：使用尘埃箱或压力喷水设备，测试设备的密封性和防水性能。

### 测试轨交部件
- **通信设备**：如车载电台、信号系统控制器等。
- **电源系统**：包括电池、不间断电源等。
- **电子控制单元**：如列车控制系统、自动售票机、监控摄像头等。
- **机械部件**：如齿轮箱、轴承、驱动电机等。
- **外壳和防护层**：确保能够抵御外部环境的影响，保护内部电子元件不受损害。

这些测试是确保轨道交通设备在复杂多变的环境条件下，能够长时间稳定运行的重要步骤，有助于提升铁路系统的整体安全性和可靠性。

IEC 61373 是国际电工 (IEC) 的一个标准，它定义了在机械振动和冲击环境中操作的设备（例如传感器）的性能要求。标准将振动分为几个等级，具体要求取决于设备的使用环境和应用。下面概述了 IEC 61373 中的振动测试等级：

### IEC 61373 的振动测试等级

#### 1 级 (Grade 1)
- **用途**：适用于轻便便携式设备。
- **测试**：频率范围为 5 Hz 到 200 Hz，振幅大为 0.15 g。
- **持续时间**：测试至少 3 分钟。

#### 2 级 (Grade 2)
- **用途**：适用于大多数非移动工业设备。
- **测试**：频率范围为 5 Hz 到 200 Hz，振幅大为 0.15 g。
- **持续时间**：测试至少 3 分钟。

#### 3 级 (Grade 3)
- **用途**：适用于重型和大尺寸设备。
- **测试**：频率范围为 5 Hz 到 200 Hz，振幅大为 0.5 g。
- **持续时间**：测试至少 3 分钟。

#### 4 级 (Grade 4)
- **用途**：适用于严苛的环境和运输条件下的设备。
- **测试**：频率范围为 5 Hz 到 1 kHz，振幅大为 0.5 g 或峰值加速度可达 30 g。
- **持续时间**：测试至少 3 分钟。

### 传感器的振动测试方法

1. **环境振动模拟**：使用振动台来模拟标准规定的频率范围和振幅。传感器需要安装在振动台上，并按照规定的测试等级设置振动参数。

2. **频率扫描**：测试过程中，频率可以按照规定范围从低到高逐步增加或反之，以全面了解传感器在不同频率下的响应。

3. **持续时间控制**：确保测试按照标准规定的持续时间进行，以充分评估传感器在长时间暴露于振动环境下的表现。

4. **数据记录与分析**：记录测试过程中的传感器输出，如加速度、位移、速度等，并进行数据分析，评估传感器的稳定性、可靠性以及是否符合标准要求。

5. **敏感度检查**：在测试过程中还应检查传感器对振动的不同敏感度，特别是在边缘频率和极端条件下。

通过上述方法，可以全面评估传感器在不同振动条件下的性能，确保其在实际应用环境中能够稳定可靠地工作。

IEC 61373 是关于机械设备在振动和冲击环境下的使用标准，适用于各种机械设备，包括但不限于在轨交行业中使用的设备。这个标准主要关注如何评估设备在振动环境下的性能和耐受性，以确保其在铁路运营环境中的稳定运行。在轨交行业，根据 IEC 61373 标准，主要测试以下几类产品的振动性能：

1. **车载设备**：
- 列车控制系统（如自动列车控制系统 ATC）、信号系统、车载通信系统。
- GPS 定位系统、列车诊断系统等。
- 车载显示屏、乘客信息系统、空调和通风系统等。

2. **轨道和基础设施**：
- 铁路线路维护设备、轨道监测系统。
- 隧道照明和通风系统、桥梁监控设备等。

3. **供电系统**：
- 高压电力传输设备、变电站自动化系统、电力监控和保护系统。
- 牵引供电设备、接触网系统等。

4. **车站设施**：
- 自动售检票系统（AFC）、安检设备。
- 车站信息显示系统、紧急通讯系统等。

5. **辅助设备**：
- 维护车辆、维修工具和设备。
- 防护设备、救援和疏散设施等。

在进行振动测试时，通常会遵循 IEC 61373 标准中的振动等级（例如 Grade 1 到 Grade 4），这些等级基于设备预期的工作环境和可靠性要求进行划分。测试会涉及振动的频率范围、振幅和持续时间，目的是评估设备在实际运行中可能遇到的各种振动条件下的稳定性和性。

测试流程一般包括振动台上的动态测试，模拟实际运行环境中的振动状况。测试结果需满足标准规定的性能指标，以确保设备在轨交环境中的安全可靠运行。

轨道交通产品外壳的防护等级主要由两个关键因素决定：防尘等级（IP代码的前两位数字）和防水等级（IP代码的后两位数字）。国际上通用的防护等级标准为 IP（Ingress Protection）等级，用于描述产品外壳对于固体异物进入（防尘）和液体侵入（防水）的防护能力。

### 具体产品需要测试防尘防水：

1. **电子设备**：如列车控制系统（ATC）、信号设备、车载信息系统、通信设备、电源管理设备等。这些设备经常暴露在多尘、潮湿的环境中，因此需要具有良好的防尘防水性能。

2. **机械部件**：如转向架、制动系统、牵引电机、传动装置、减速器、齿轮箱等。虽然这些部件主要是机械结构，但某些组件可能需要特殊的防尘防水保护，尤其是那些有可能与外部环境直接接触的部分。

3. **电缆和连接器**：轨道交通系统中大量使用各种电缆和连接器，它们需要具备足够的防尘防水能力，以防止灰尘进入引起短路或其他故障，以及防止雨水渗入导致电气问题。

4. **门和盖板**：轨道车辆的驾驶室门、行李仓门、设备柜门等，这些都直接暴露在外，需要有防尘防水设计，以保护内部设备不受外界环境影响。

5. **传感器和探测器**：轨道设备中的各种传感器（如速度传感器、接近传感器、压力传感器等）以及探测器（如火警探测器、烟雾探测器等）都需要具有良好的防尘防水能力，以确保在恶劣环境下仍能正常工作。

### 测试后判定：

在完成防尘防水测试后，通常依据国际标准（如 IEC 60529）进行评判。具体来说：

- **防尘等级**：通过模拟实验评估产品对外部固体颗粒（如尘埃、沙粒等）的阻挡能力。等级由“IP”后的两位数字表示，例如 IP6X 表示完全防止任何灰尘进入。

- **防水等级**：通过水压测试评估产品对液体的防护能力。等级同样由“IP”后的两位数字表示，例如 IP67 表示产品能在短时间内浸泡在一定深度的水中而不受影响。

测试后，根据测试结果与对应的标准要求进行对比，如果所有规定的防护等级均达到或超过标准要求，则认为该产品在防尘防水方面达到了相应的安全与性能标准。

《EN 50121》系列标准是欧洲轨道交通领域电气设备通用的电磁兼容性（EMC）标准，包括了不同级别的电磁兼容性要求。以下是《EN 50121-4》、《EN 50155》及《EN 50121-3-2》涉及的主要测试内容概述：

### EN 50121-4

《EN 50121-4》主要关注轨道交通系统中车载设备的电磁兼容性要求。该标准涵盖的内容包括：

1. **辐射发射（Radiated Emissions）**：测试设备在其正常工作频率范围内发射的电磁能量，确保不会干扰其他设备或系统。

2. **传导发射（Conducted Emissions）**：评估设备通过电源线或信号线传导的电磁干扰，防止干扰其他设备的正常操作。

3. **抗扰度（Immunity）**：测试设备对外部电磁干扰的承受能力，包括但不限于雷击、静电放电、射频场感应的电磁能量（RFEM）等，确保在恶劣环境中仍能正常工作。

### EN 50155

《EN 50155》主要关注电气设备在铁路应用中的总体环境要求，尤其是电气绝缘、机械应力和热应力等方面。该标准包括的内容有：

1. **电气绝缘**：确保设备能够在的电压下正常工作，防止电气短路或过电压。

2. **机械强度**：测试设备在振动、冲击、温度变化等条件下保持完整性和功能性的能力。

3. **热管理**：评估设备在不同温度条件下，特别是高温条件下的散热能力和稳定性。

4. **环境适应性**：包括湿度、盐雾、灰尘、气压变化等方面的测试，确保设备在广泛的环境条件下都能可靠运行。

### EN 50121-3-2

《EN 50121-3-2》侧重于铁路电气设备的电气安全和保护，包括但不限于：

1. **保护电路**：测试设备的过电压保护、过电流保护、接地保护等电路是否有效，确保在异常情况下能快速断开或限制电流。

2. **保护系统**：评估电气系统的保护系统，如断路器、熔断器、继电器等，确保能够及时响应故障并切断电路。

3. **电气隔离**：测试设备的电气隔离性能，确保不同电路之间的电气互不干扰。

4. **耐久性测试**：评估设备在长期运行条件下的性，包括接触电阻、绝缘电阻、温度循环、湿度循环等。

### 总结

进行《EN 50121-4》、《EN 50155》及《EN 50121-3-2》相关测试时，企业应确保设备满足所有相关标准的要求。具体测试项目、方法和技术细节可能会根据不同的设备类型、应用环境等因素有所调整。因此，在实施测试前，应详细查阅并遵循新的标准文档和指南。此外，建议与测试机构合作，以确保测试的准确性和有效性。
《EN 50155:2017》与《GB/T 25119-2010》确实有许多相似之处，都旨在确保机车车辆电子装置的可靠性和适应性，尤其是在恶劣环境下的操作性能。然而，这两者在某些测试要求上存在细微差异，特别是针对低温、高温、湿热、耐压、辐射抗扰度等测试方面。下面是一些可能存在的差异概览：

### 低温测试

- **EN 50155:2017** 可能会要求电子装置在极端低温环境下（例如-40°C至-60°C）长时间工作，以确保其能够在寒冷气候条件下维持正常功能。
- **GB/T 25119-2010** 在低温测试部分，可能也包含了类似的要求，但具体温度范围和测试时间可能会根据中国铁路的运营环境有所调整。

### 高温测试

- **EN 50155:2017** 或许会对电子装置在高温环境下（例如+55°C至+85°C）的性能提出要求，测试装置在高温下的稳定性和耐久性。
- **GB/T 25119-2010** 的高温测试要求也可能相似，但可能根据中国的环境特点和设备应用有所调整，比如更高的温度极限值或不同的测试持续时间。

### 湿热测试

- **EN 50155:2017** 可能规定了湿热环境下的测试，比如在相对湿度达到95%的情况下，电子装置在特定温度下连续工作一定时间，以评估其对湿气的敏感度和耐受性。
- **GB/T 25119-2010** 在湿热测试上，可能会有类似的要求，但细节如温度、湿度条件和持续时间可能会有所不同，以适应中国铁路的实际需求。

### 耐压测试

- **EN 50155:2017** 要求电子装置能够承受高压和电击，确保在各种电气压力下保持绝缘性和安全性。
- **GB/T 25119-2010** 的耐压测试要求可能也是为了确保装置的绝缘性能，但具体测试标准（如电压等级、测试频率等）可能会与中国铁路系统的特点相匹配。

### 辐射抗扰度测试

- **EN 50155:2017** 和 **GB/T 25119-2010** 都强调了设备对电磁环境的抗扰性，但辐射抗扰度测试的实施细节（如测试波形、频率范围、测试设备等）可能会根据国际标准和中国铁路的特殊要求有所不同。

总之，虽然《EN 50155:2017》和《GB/T 25119-2010》在确保电子装置适应恶劣环境和设备安全性方面有相似的目标，但具体测试条件、要求和方法可能会根据各自的标准体系和适用的具体应用场景有所不同。在实际应用中，制造商会根据产品类型、使用环境以及所遵循的标准来确定合适的测试方案。