轨道交通 - 铁路设施铁道车辆的电子设备标准 - EN 50155

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轨道交通 - 铁路设施铁道车辆的电子设备标准 -  EN 50155

EN55015 轨道交通

一、EN50155：2017标准测试项目要求

1、安全试验：耐压试验和绝缘电阻试验，分湿热后的绝缘电阻和耐压和常温下的绝缘电阻和耐压两种状态。（强制）

2、电磁兼容emc测试：静电放电、传导骚扰、辐射骚扰试验、射频电磁场、浪涌试验、传导抗扰度试验、辐射抗扰度、脉冲群试验。（强制）

3、性能试验：电源过电压、电压变化、断电试验、电源波动试验、技术规格书要求等等。（强制）

4、环境适应性试验：高温试验、低温试验、、交变湿热试验、机械冲击试验、长寿命振动、功能性振动。（强制）

5、其他项目：IP防护等级、强化筛选、低温存放试验、盐雾试验、快速温度变化等（可选）

二、EN50155常规试验内容

外观检查、性能试验、低温试验、高温试验、电源波动、断电试验、绝缘电阻和绝缘耐压、冲击振动试验等等。

三、检测内容如何呈现？

一般情况下，通过型式试验报告的形式体现是否满足标准要求，型式项目中1-4项是必检测的项目，第5项可以根据产品或客户的实际需求选择。

四、EN50155和IEC60571测试标准内容有差异吗？

两个检测标准内容大致相同，差异不大：

1、辐射抗扰度和辐射骚扰试验中，IEC60571的测试频率仅要求1GHz，而EN50155要求测试频率到高频6GHz。

2、对于高低温启动试验，IEC60571是规定了测试的温度点，无需进行选择,EN50155需要根据产品自身的环境条件进行选择，交变湿热试验也存在细微的差异。

五、EN50155对应的国标是什么？

EN50155欧洲轨道交通标准和中国轨道交通标准GB/T25119机车车辆电子装置的标准基本类同，测试项目也多有相似之处,详情可咨询曾工 139 3899 3907(微信同号)。

六、与轨道交通是否还有相关配套标准

轨道交通除了上述标准还，还有：EN50121、EN45545、IEC62236、GB/T24338、GB21563等标准在产品设计、生产过程中需要考虑，以便更好满足客户要求。

七、EN50155轨道交通产品认证是否需要所有项目全做？

标准中轨道的强制性项目必须要做，其它项目可以根据实际需求协商测试。

八、轨道交通产品EN50155认证周期需要多久？

由于EN50155标准要求检测项目多，需要提交审核的专业资料也多，所以周期也比较长，如有认证需提前规划，正常情况下在15-30天左右，我们可以根据客户的时间需求，协商加急处理，以满足您的交期。具体可以联系曾工 139 2899 3907，将为您提供一站式测试认证服务。

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表 1. 欧标与铁标/国标对比

欧盟标准 EN 或 IEC	对应的中国铁标 TB/T 或者国标 GB/T
EN50155 / IEC60571:2007	TB/T3021-2001 铁道机车车辆电子装置
EN50155:2007 / IEC61373:1999	TB/T3058-2002 铁路应用 - 机车车辆设备、 冲击和 振动试验（IEC61373:1999 相同）
EN50121-3-2:2006	TB/T3034-2002 机车车辆电气设备电磁兼容性、 试験 及其限值
EN60068:2009	GB/T2423-2008 电工电子产品环境试验

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表 2. EN50155 输入电压规范

车载蓄电池 VN	输入电压范围 0.7*VN – 1.25*VN	电压跌落 （0.1s） (0.6*VN）	瞬态电压 (1s)(1.4*VN)
24V	16.6 – 30V	14.4V	34V
48V	33.6 – 60V	28.8V	67V
72V	50.4 – 90V	43.2V	101V
96V	67.2 – 120V	57.6V	135V
110V	77 – 137.5V	66V	154V

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英国铁路标准 RIA12《拖动及运载设备的直流控制系统中瞬态浪涌保护的通用规范》 ，标准要求与供电电源蓄电池连接的电子设备，必须能够经受以下两种波形，尤其是对于 3.5 倍输入电压，持续时间 20mS 的浪涌电压，该浪涌脉冲电压的源阻抗为 0.2Ω ，如果考虑供电蓄电池额定电压为 110VDC， 那么如果只是采用单一的钳压器件进行防护，很难吸收（设钳位电压 VC为 160VDC） 高达 W=VN*（3.5VN-VC）/r*t=2475J 的能量， 一般瞬时钳压抑制器件很难满足要求，采用封装 1.5KE 系列的 TVS 管， 瞬时能够承受 1500W 能量， 但是只能承受 1.5J 的能量。

表 3.RIA12 波形参数要求

电压波形	电压等级	持续时间	源阻抗
A	3.5VN	20mS	0.2Ω
B	1.5VN	1S	0.2Ω

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EN50155 规定， 在输入电压范围内， 输入电压可发生 10mS 的中断， 规定等级如下：
--S1 级 无中断
--S2 级 10mS 中断

并且 EN50155 规定， 在蓄电池组供电和稳定的电压源供电的转换期间， 可能发生中断， 规定等级如下：
--C1 级 在 0.6VN时， 100mS 期间不得中断
--C2 级 中断供电 30mS

单独依赖模块电源厂家很难满足 S1 级要求， 车载电子设备需要适当的外围储能电路来满足中断需求， 可采用在电源模块前端增加储能电容即可满足要求。

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不同的电气设备端口， 对于 EMI 的要求是不一致的， 对于蓄电池端口， 在频率段 9kHz~150kHz是没有传导的限值要求的。 对于 EMI 要求部分， 中国的铁标和欧标的限值是不一致的。 表 4 为EN50131-3-2 对蓄电池端口的 EMC 需求， 对于信号和通信端口以及过程测量和控制端口也需要满足此要求。 中国铁标 TB/T 3034 对于传导部分的要求为频率段 150kHz~500KHz， 限值要求79dBuV 准峰值 ； 频率段 500kHz~30MHz， 限值要求 73dBuV 准峰值。

蓄电池端口对于 EMS 端口能力如表 4 所示， 需要注意的是浪涌骚扰抗扰度试验的浪涌发生器的内阻为 42Ω ， 而中国铁标 TB/T 3034 对于浪涌要求是引用 IEC61000-4-5 标准中， 浪涌发生器的放电电阻为 2Ω （差模） /12Ω （共模） 。 欧盟标准比中国铁标标准要求弱很多。

表 4.EMI 试验要求项目

试验项目	限值或者试验要求
CE emission <30MHz 150kHz~500kHz 500kHz~30MHz	99dBuV quasi-peak 93dBuV quasi-peak
RE qb at10m ＞30MHz 30MHz~230Mhz 230MHz~1GHz	40dBuV/m quasi-peak 47dBuV/m quasi-peak

表 5.EMS 试验要求项目

传导骚扰抗扰度	0,15 MHz … 80 MHz 10 V (r.m.s) 80 % AM, 1 kHz Performance criteria A
群脉冲	± 2 kV 5/50 ns 5 kHz Performance criteria A
浪涌	1.2 / 50 μ s ± 2 kV /42 Ω , 0.5 μ F 共模开路电压 ± 1 kV /42 Ω , 0.5 μ F 差模开路电压 Performance criteria B
静电放电	± 6 kV ± 8 kV Performance criteria B

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根据电子设备在车辆中的安装位置， 可分为 3 类：
1类 安装在车体上

• A 级 安装在设置于车辆上面或者下面的设备箱内任何物体
• B 级 安装在设置于车辆上面或者下面的设备箱内任何物体
  

2 类 安装在转向架上面
3 类 安装在轴上或者车辆轮上面系统

对于某些铁路应用， 电子设备是悬挂在车辆的墙壁上或者置于车厢设备的箱内， 必须满足1 类 B 级要求。 其试验的振动、 冲击试验要求如下：
表 6. 冲击、 振动要求

设备位置	性能	EN50155/IEC61373
车载电子	振动试验要求	Category<0.3Kg 5-150Hz 5g
	冲击试验要求	Long./Trans./Vert.axis 5g/3g/3g 30m S/30mS/30mS

为了更容易通过冲击和振动要求， 将 DC/DC 电源内部灌满绝缘类环氧树脂， 可以很容易阻挡由于冲击和振动带来的机械应力。

温度/湿度需求
机车车辆外部的环境温度为-40℃ ~50℃， 内部靠近电子设备的空气温度可能处于-40℃~70℃之间变化， 靠近印刷 PCB 板周围的空气温度由于器件发热等影响， 必须考虑起动过程的过温等影响， 印刷 PCB 板温度范围可到-40℃~85℃。

DC/DC 电源需要满足严苛的温度等级 TX 要求， 并且在环境温度 85℃情况下， 不应引起电源的热保护和车载电子设备的性能异常。

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表 7. 温度等级需求

CLASS	Column 1	Column 2	Column 3	Column 4
	车厢外温度	车厢内温度	车 厢 内 过 温 （10min）	印刷版附近表面 温度
T1	-25℃~+40℃	-25℃~+55℃	+15℃	-25℃~+70℃
T2	-40℃~+35℃	-40℃~+55℃	+15℃	-40℃~+70℃
T3	-25℃~+45℃	-25℃~+70℃	+15℃	-25℃~+85℃
TX	-40℃~+50℃	-40℃~+70℃	+15℃	-40℃~+85℃

为了满足车载电子设备的过隧道要求， 外部温度迅速变化过程， 要求外界温度变化率要求为 3℃， 其最大变化温度范围为 40℃。 并且车辆在长距离运行时， 外界的湿度也在变化中， 需要车载电子设备必须经受交变湿热试验。

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车载电子设备的要求型式可靠性试验如下：

表 8.可靠性试验要求

试验项目	依据标准
低温试验	EN60068-2-1 test Ad
高温老化试验	EN60068-2-2 test Bd
湿热交变试验	EN60068-2-30 test Db
低温储存试验	EN60068-2-1

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车载电子设备的介电试验（耐压试验） 的试验电压与车载蓄电池的供电电压相关， 通过逐渐升压， 将试验电压加载到车载电子设备上， 并在规定的等级电压上 1min， 期间不应出现闪烁和击穿现象， 试验要求电压如表 9。

表 9.隔离电压需求

车载蓄电池	隔离耐压要求
24V	500VAC/50Hz/1min
48V	500VAC/50Hz/1min
72~125V	1000VAC/50Hz/1min
125~315V	1500VAC/50Hz/1min

介电试验电压优先取 50Hz 的交流电压， 采用相对于交流电压的峰值直流电压也是等同的。

也就是说 2250VDC 的隔离电压等同于 1500VAC 的隔离电压要求。需要特别注意的是， 对于 96VDC、110VDC 的车载蓄电池供电系统， 其蓄电池电压可能被充电至大于 125VDC 及以上， 1000VAC 的需求已不能满足其要求， 隔离耐压至少达到 1500VAC 的要求。