1國家標準《軌道交通列車電能測量系統第2部分：電能測量》(征求意見稿)編制說明1工作簡況1.1編制依據根據《國家標準化管理委員會關于下達2022年第一批推薦性國家標準計劃及相關標準外文版計劃的通知》(國標委發(fā)[2022]17號)20220306-T-347項目的要求，由全國軌道交通電氣設備與系統標準化技術委員會歸口，并由株洲中車時代電氣股份有限公司、中鐵檢驗認證株洲牽引電氣設備檢驗站有限公司、中車南京浦鎮(zhèn)車輛有限公司、中車株洲電力機車有限公司、中車青島四方機車車輛股份有限公司、廣州地鐵集團有限公司、上海申通地鐵集團有限公司共同起草。本部分為首次制定。1.2制修訂本標準的必要性耗規(guī)模較大，列車運行能耗占比較高。截至2020年底，全國鐵路營業(yè)里程達到14.63萬公里，其中高鐵3.8萬公里，電氣化率72.8%。據統計，鐵路總公司管內電氣化鐵路用電量達700億千瓦時左右，相當于三峽水電站年發(fā)電量的70%左右。其中列車運行能耗占總耗能的80%以上，需要重點關注列車的運行能耗。目前我國交直流機車/動車組均在列車上安裝了計量電表，但主要只是簡單的計量正向電度數和反向電度數。對其精確度、無功計量、數據處理與傳遞等處理過程并未有詳細規(guī)定，目前沿用的幾個基本標準包括TB/T2517-1995《電力機車功率因數和諧波的測試方法》及TB/T2525-1995《電力機車有功電流試驗方法》，均只是針對列車驗收階段相關試驗進行規(guī)定；而對常規(guī)電能測量數據的使用，包括列車能量管理、能量評估乃至列車電費計量等均未開展，這對軌道交通裝備走出去存在制約。IEC62888《軌道交通列車電能測量系統》系列標準基于歐盟EN50463系列標準的基礎上制定完成的，標準的內容具備較強的國際適應性，目前中國也在列車電能測量相關技術方面取得了較大的進步，亟需制定符合國際標準要求和適合中國國情的列車電能測量系統標準，助力中國軌道交通產品走出去和中國標準與國際標準的互認程度。1.3編制過程在本部分的編制過程中，完成了大量的基礎研究和編寫工作，并邀請了國內和鐵路行業(yè)相關領域的專家進行了技術審查，確保了標準的規(guī)范性和權威性。本部分編制過程概要如下：(1)標準計劃下達后，在歸口單位指導下，株洲中車時代電氣股份有限公司、中鐵檢驗認證株洲牽引電氣設備檢驗站有限公司等單位成立了標準起草組，對軌道車輛電能測量方式、電能測量精度、電能測量設備檢驗等情況進行了調研，收集了相關技術資料，形成了工作大綱和本部分的草案稿。(2)標準起草組對前期工作和標準草案深入討論研究后，2023年1月形成了本部分的征求意見稿(SAC/TC278[2023]02)，歸口單位將征求意見稿發(fā)往中國國家鐵路集團、國能朔黃鐵路發(fā)展有限責任公2司、中車長春軌道客車股份有限公司、中車大連機車車輛有限公司、北京市地鐵運營有限公司、深圳市地鐵集團有限公司等49個單位進行意見征集。(3)主要參加單位和起草組成員及其所做的工作如下：序號起草單位起草人姓名承擔的工作1株洲中車時代電氣股份有限公司羅云飛、武彬羅云飛主持整個標準編制，負責第4.4.1—4.4.6章編制，負責整個標準技術內容及文本質量武彬負責國際標準翻譯校核2中鐵檢驗認證株洲牽引電氣設備檢驗站有限公司孫敏杰負責第4.4.7-5.5.4.3章節(jié)的編制及校核，并對國內試驗情況進行總結分析3中車南京浦鎮(zhèn)車輛有限公司王愛武負責第4.1-4.2章的編制及校核4中車株洲電力機車有限公司王磊負責第4.3章的編制及校核5中車青島四方機車車輛股份有限公司余進負責附錄A、B、C的編制及校核6廣州地鐵集團有限公司D制及校核7上海申通地鐵集團有限公司周巧蓮E制及校核2編制原則2.1標準格式統一、規(guī)范，符合GB/T1.1-2020要求。2.2標準內容符合統一性、協調性、適用性、一致性、規(guī)范性要求。2.3標準技術內容安全可靠、成熟穩(wěn)定、經濟適用、科學先進、節(jié)能環(huán)保。2.4標準實施后有利于提高鐵路產品質量、保障運輸安全，符合鐵路行業(yè)發(fā)展需求。3主要內容3.1本部分規(guī)定了電能測量系統中的電能測量功能的要求，該功能用于在牽引單元上測量直接取自/反饋到接觸網系統的電能。本部分還規(guī)定了電流測量功能(例如電流傳感器)、電壓測量功能(例如電壓傳感器)和電能計算功能(例如電能表)的要求。電壓測量功能、電流測量功能、電能計算功能和完整電能測量功能的一致性試驗要求。本部分已考慮在某些應用中電能測量功能可能需要計量評估。本部分涵蓋了所有相關的計量功能，適用于電能測量系統(1級)。3.2本部分的主要技術要求包括EMF三個功能(VMF/CMF/ECF)的通用要求、標識和標記、基本信息；電氣要求(額定電壓、額定電流、額定頻率)；精確度要求(總則、EMF的誤差限值、參考條件、輸入量變化引起的誤差限值、初始條件)；牽引供電系統變化；復核等研究內容。EMF所采用傳感器的約定，包括通用要求(絕緣要求、輸出要求)；電壓傳感器(電氣要求、短路耐受和故障防護、溫升限值、精度要求、溫度對誤差限值的影響、因影響量引起的額外誤差限值)；電流傳感器(電氣要求、溫升限值、精度要求、溫度對誤差限值的影響、諧波誤差限值、因影響量引起的額外誤差限值)。3電能計算功能ECF通用要求(電能數據計算、K因子、ECF寄存器、索引值超限、標志)；電氣要求 (ECF模擬測量輸入、輸入電壓的影響、短時過電流的影響、自熱的影響、溫升限值、VMF/CMF的數字輸入)；精度要求(有功電能測量的百分比誤差限值、無功電能測量的百分比誤差限值)；溫度對誤差限值的影響；因影響量引起的額外誤差限值；電磁兼容要求。一致性試驗的要求包括一致性試驗方法、試驗框架、型式檢驗、傳感器型式檢驗、ECF型式檢驗、出廠檢驗。3.3本部分依據《IEC62888-2:2018軌道交通列車電能測量系統第2部分：電能測量》等技術規(guī)范，結合軌道電能測量裝置的應用實際編制。本文件與IEC62888-2:2018的技術性差異及其原因如下：——用規(guī)范性引用的GB/T2423.1代替IEC60068-2-1，兩個文件之間的一致性程度為等同，以適應我國的技術條件,增加可操作性；——用規(guī)范性引用的GB/T2423.4代替IEC60068-2-30，兩個文件之間的一致性程度為等同，以適應我國的技術條件,增加可操作性；——用規(guī)范性引用的GB/T3954代替IEC60121，以適應我國的技術條件,增加可操作性；——用規(guī)范性引用的GB/T4208代替IEC60529，兩個文件之間的一致性程度為等同，以適應我國的技術條件,增加可操作性；——用規(guī)范性引用的GB/T5585.1代替IEC60028，以適應我國的技術條件,增加可操作性；——用規(guī)范性引用的GB/T11021代替IEC60085，兩個文件之間的一致性程度為等同，以適應我國的技術條件,增加可操作性；——用規(guī)范性引用的GB/T17626.2代替IEC61000-4-2，兩個文件之間的一致性程度為等同，以適應我國的技術條件,增加可操作性；——用規(guī)范性引用的GB/T17626.3代替IEC61000-4-3，兩個文件之間的一致性程度為等同，以適應我國的技術條件,增加可操作性；——用規(guī)范性引用的GB/T17626.4代替IEC61000-4-4，兩個文件之間的一致性程度為等同，以適應我國的技術條件,增加可操作性；——用規(guī)范性引用的GB/T17626.5代替IEC61000-4-5，兩個文件之間的一致性程度為等同，以適應我國的技術條件,增加可操作性；——用規(guī)范性引用的GB/T17626.6代替IEC61000-4-6，兩個文件之間的一致性程度為等同，以適應我國的技術條件,增加可操作性；——用規(guī)范性引用的GB/T20840.1代替IEC61869-1，兩個文件之間的一致性程度為修改，以適應我國的技術條件,增加可操作性；——用規(guī)范性引用的GB/T24338.4代替IEC62236-3-2，兩個文件之間的一致性程度為修改，以適應我國的技術條件,增加可操作性；——用規(guī)范性引用的GB/T32347.1代替IEC62498-1，兩個文件之間的一致性程度為修改，以適應我國的技術條件,增加可操作性；4——用規(guī)范性引用的GB/T32350.1代替IEC62497-1，兩個文件之間的一致性程度為修改，以適應我國的技術條件,增加可操作性；——刪除了有關“如果EMF作為牽引設備或輔助設備功能中包含的功能，則無需對設備類型進行標IEC2018的4.2.1.3)，滿足1級電能測量要求；——更改了表1中參考值，等于零改為環(huán)境電磁場(見表1，IEC62888-2：2018的表1)，以適應實際應用；BVMFEMFBIECB.8)，以適應實際應用。3.4經經起草組分析研究，沒有與本部分主要技術內容相關聯的現行國家標準、行業(yè)標準。4關鍵指標的確定4.1參考條件確定根據實際測試環(huán)境，一般參考值接近0，為實際測試可執(zhí)行性，參考值改為試驗環(huán)境電磁場值。在電能測量系統中，尤其是1級計量系統，對電壓信號的測量精度通?！?%，不帶VMF的EMF不能滿足要求，因此由規(guī)范性要求改為資料性要求。4.3附錄C中有功功率確定軌道牽引系統中整流、逆變變流器采用PWM控制，電壓/電流中諧波含量大，實際有功功率計算應包含諧波情況，因此標準中增加了諧波情況下計算參考標準。5采標情況本部分修改采用IEC62888-2:2018《軌道交通列車電能測量系統第2部分：電能測量》。6有無重大分歧意見無。無7強制或推薦、廢止、公開建議7.1建議本部分作為推薦性國家發(fā)布。7.