地面控制系统第三方检测轨道交通型式试验

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。

《EN 50155:2021》是一个为轨道交通设备提供的综合标准，它定义了一系列关于电气设备的环境适应性、机械应力、电气安全、电磁兼容性、以及产品可追溯性和标识的要求。《IEC 61373:2010》和《IEC 61373:1999》则主要关注于列车设备、地面信号设备中的电子装置在振动和冲击环境下的耐受性。《GB/T 25119-2010》是中国国家标准，用于规定城市轨道交通、城际铁路、高速铁路车载电子设备的要求。《IEC 60571:2006》则是针对铁路通信、信号和控制系统的设备制定的电气安全、电磁兼容性、以及环境适应性标准。《TB/T 2846-2015》则是中国铁路行业标准，详细规定了铁路地面信号产品在振动环境下的试验方法。

### 常见型式试验检测项目概述

#### EN 50155:2021
- **电气安全和绝缘性能**：包括但不限于电路保护、过载保护、绝缘性能测试等。
- **环境适应性**：涵盖温度、湿度、气压变化、盐雾腐蚀、机械应力等。
- **电磁兼容性（EMC）**：包括辐射发射、传导发射、抗扰度测试等。
- **抗振性与抗冲击性**：确保设备在车辆运行过程中的振动和冲击环境下仍能正常工作。
- **机械结构与安装要求**：包括设备的物理结构、连接件、安装方式等。

#### IEC 61373:2010/IEC 61373:1999
- **振动试验**：模拟车辆运行时的各种振动情况，包括随机振动、正弦振动等。
- **冲击试验**：模拟车辆紧急制动、碰撞等情况下的冲击，测试设备的抗冲击能力。
- **耐久性测试**：评估设备在特定条件下的使用寿命和可靠性。

#### GB/T 25119-2010
- **电气安全性**：电气设备的安全设计和使用。
- **环境适应性**：针对特定环境（如温度、湿度、尘埃、盐雾等）的测试。
- **电磁兼容性**：设备的EMC性能。
- **机械应力测试**：评估设备在机械应力下的表现。
- **可靠性测试**：包括可靠性分析、寿命预测等。

#### IEC 60571:2006
- **电气安全与EMC**：电气设备的电气安全和电磁兼容性测试。
- **环境适应性**：包括温度、湿度、盐雾、气压变化等环境因素的影响。
- **机械强度与振动**：评估设备的机械强度和振动耐受性。

#### TB/T 2846-2015
- **振动试验方法**：针对铁路地面信号产品的具体振动试验条件、步骤和评估标准。

### 结论

以上标准的型式试验检测项目通常围绕电气安全性、环境适应性、机械强度、电磁兼容性以及可靠性等方面展开，旨在确保轨道交通设备能够在恶劣的工作环境下持续稳定地运行，保障乘客安全与运输效率。在准备型式试验时，制造商应依据具体标准的要求，精心设计和执行测试计划，并对测试结果进行全面分析，以确保产品的质量和合规性。