GB/T 28027-2011
基本信息
标准号： GB/T 28027-2011
中文名称：轨道交通 供电系统和机车车辆运行匹配
标准类别：国家标准(GB)
标准状态：现行
出版语种：简体中文
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标准简介
GB/T 28027-2011 轨道交通 供电系统和机车车辆运行匹配
GB/T28027-2011
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标准内容
ICS 45.060
中华人民共和国宝国家标准
GB/T28027—2011
轨道交通
供电系统和机车车辆运行匹配
Railway applicationsTechnical criteria for the coordination betweenpower supply and rolling stock to achieve interoperability(IEC 62313:2009,Railway aPplications—Power supply and rolling stock-Technical criteria for the coordination between powersupply(substation)androllingstock,MOD)2011-10-31发布
中华人民共和国国家量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
2012-04-01实施
GB/T 28027-2011
规范性引用文件
术语和定义
参数平均综合时限
电分相
列车的功率因数
列车限制电流
供电质量指标
线路和牵引供电系统类型
谐波和动态效应
保护配合
再牛制动
14试验方法
附录A(资料性附录)
附录 B(资料性附录)
参数平均综合时限
决定高速列车受电弓处电压的选择标推附录( (资料性附录)谐被特性与相关过电压的研究附录 D (资料性附录)
谐波和动态效应兼容性研究数据附录E（资料性附录）
电分相的不同类型
附录F（资料性附录）列车最大允许电流值附录G（资料性附录）
附录H (资料性附录)
参考文献
接触网-钢轨短路电流最大值
牵引单元断路器合闸时di/dt
TTTKAONATKACA
本标准按照 GB/T 1.1-2009 给出的规则起草。GB/T28027--2011
本标准采用重新起草法修改采用IEC62313：2009&轨道交通供电系统和机车车辆供电系统变电所和机车车摊运行匹配技术雄卿。本标推与IEC62313：2009存在技术性差异，这些差异涉及的条款的页边空白处用垂直单线（1）进行标示。本标准与IEC62313：2009的技术性差异及其原因如下：一第1章范围中，按国情将线路划分为干线铁路和城市轨道交通：一对表1按交流传动和直流传动列车进行分类·并基于目前国内机车制造商实际经验，将注中所检测的总平均功率因数入要求调整为0.80；一国内只存在50Hz供电频率，故表2,表5删除了16.7Hz相关内容.表5删除了60Hz相关内容：
--国内不存在 AC 15000 V,DC 3 000 V,故表 2、表 3删除了 AC 15 000 V、DC 3 000 V有关内容：
对表3按交流传动和直流传动列车进行分类。本标准还做了下列编辑性修改：·修政标准名称，以适合国内行业可惯，将标准名称改为“轨道交通供电系统和机车车辆运行欧配\,相应的英文名称由“Railway applicatinng一Power supply and rolling stock一Technicalcriteria Fur the coordination between power supply(substation and rolling stock\改为\Railway applications- Technical critcrin for the cuurdination between powcr supply androling stock to achicye interopcrability\第2章GB/T25890.［只在资料性附录中出现，敬改为参考文献：第2章GB/T2900,362003为术语用标识，改为参考文献；修正了原文14.4中表格引用表1的错误（应为表3），并将3个表格编号为表7~表9；一一在资料性附录G中.按国内实际情况将AC25kV供电系统最大短路电流改为25kA，删除了原文的资料性附录I和参考文献。本标准由中华人民共和国铁道部提出。本标准由全国牵引电气设备与系统标准化技术委员会(SAC/TC278)归。本标准主要起草单位：中铁第四勘察设计院集闭有限公司。本标准参与起草单位：中铁第三勘察设计院集团有限公司、中铁工程设计咨询集团有限公司，中铁电气化勘测设计研究院有限公司，本标准主要起草人：黄足平、王猛、黄军、李红梅。本标参与起草人：威广枫、钟松辉、张华志、周娟.孙寇洋、苏鹏程、田胜利。TTTKAONYKACA
1范围
轨道交通供电系统和机车车辆运行匹配本标准制定机车车辆对设备的接受要求，主要涉以下几力面：供电系统和牵引单元之间保护原则的协调，特别是短路故障的识别一线路的安装功率与列车的需求功率之间的协调：一引单元再生制动和供电系统接受能力之间的协调，谐被特性的协调。
本标准出了牵引单元和地面装鼠之间的供电接口定义和供电质量要求。CB/T 2B027-2011
本标准在“供电系统”的架内，规定了机车车辆利用于牵引的电力地面装置之间的接口。受电弓与接触网之间的相互影响、受电弓与“控制命令\（尤其屋信号）子系统的相五影响不在本标准的范内。
要求按以下线路类别分述：
下线铁路，
城市轨道交通。
.--千线铁路包括各类高速和常规铁路等；一一城市轨道交通起括有轨电车、轻轨、地铁系统等。本标准不适用丁基础设施管理部门已经接收的机车车辆。但尽在新的设施条件下，基础设施管理部门可以通过制定一个协定来认可既有的机车车辆。2
规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注且期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。比是不法甘期的用文件，其最新版本（包所有的修改单）适用于本文件。GB/T1402—2010轨道交通牵引供电系统电压(IEC 60850：2007,MO0D)IEC61133：2006铁道设施铁道车辆车辆组装后和运行前的整车试验（RailwayaPplicatiorRolling stack-Testing ol ralling stock an conpletion of constructian and bclore entry into scrvire]3术语和定义
下列术语和楚义适用于本文件。3. 1
商速铁路high gpeed Eine
新建的或改建的球度目标值大于或等于200km/h的线路。3.2
cngventional line
常规铁路
常规的客贷共线线路，不是3.1中的高速铁路。TTIKANYKACA
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线路形式typeof linE
按 3. 4 ~~ 3. 6 描述的功能对线路分类3.4
受电号处的列车功率train pawer at the pantrgraph列车的有功功率，考虑牵引功，再生功率和辅助功率。3.5
minimiun possible beadway
最小追踪间啊
信号系统允许的列车之间的最小距离，3.6
腰高线路速度
fmaximum line speed
经批准的线路运行速度。
接触网contact Jine
通过受电设备为交通工具提供电能的导电系统，注：接触网包括架密接触网和受电轨。GB/T 2900.36---2003, 811.33.13.8
架空接触网
overhead contact line
位于机车车辆限界之上，通过车质受电弓设备向机车车辆供电的接触网。3.9
（牵引变电所
(traction)substation
其主要作用是给接触网提供电能。在变电所里，原边供电电压被转换成接触网所声频率的电压。3. 10
总功率因数
1otal power factor
有功功率
视在功家
畸变系数
deforinalion faclor
基波功率因数puwer faclor of thefundamentalwavecos f
注：cOsf也是相位系数：
电分相different source section基波有功功率
基波视在功率
阻止受电弓经过时连通不同电压、不同相位或不同频率接触网的区段。..中性段 neutral seclion
两端有分段装置的-段接触网。
绝缘分段insulatorsection
TTTKANTKACA
一段连接在接触网中的绝缘体。转换分段changcovet scction
通过开关由两端电源之一供电的：-段接触网。车辆vehicle
机车车辆中的某一种，如机车、客车或货车。3. 15
牵引单元
traction unit
一般术语,可以是一台机车、一辆电动客车或者个列车单元。3.16
机车车辆rollingstock
对带或不带牵引电动机的各种机车和车辆的总称。3. 17
列车tra辑
组合在·-起的机车车辆，包括补机。3.18
正常运行条件
norioal operating conditions运营按设计的时间表和编组，照此设计的供电固定设备按照标准规如运行。注，标准规则由基础设施主管部门制定。3.19
非正常运行条件abnormal operatingcnnditions交通荷载趣过标准规则或者电能供应设备工作中断超过标准规则。注：在这些情况下，交通运营可以不按设计的时问表运行。3.20受电弓处平均有效电压(U.m）3. 20. 1
Un oru(区段)Umem eru(zne)
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时刻表中运常高峰期间内的平均有效电压，该电用于评价基个供电区段电能质量。3.20.2
[na(列车）(train)
计算列车的电压，该电压用作量化列车运行性能指标。3.21
计算刻车dimensioningtrain
平均有效电医最低的列车。
线路基础设施受记表register of infrastrucure对于铁路干线：线路每一区间都编写：·个单独的文件，该文件用于记录线路的特性，包括地面装置在内的所有子系统的特性。
“线路基础设施登记表”应由基础设施管理部门或者其授权的部门编制。对于其他的线路：对线路的每一区间编写一个单独的文件，收集该段线路的特性，包括地而装置在内的所有了系统的特忙。
基础设施管理部门infrastrueture nuanager负责建设，维护铁路基础设施的任何机构。也包括基础设施控制和安全系统的管理机构。铁路网TTTKONYKAA
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或部分线路的基础设施管理部门的功能可分配给不同的机构或部门。3.24
新设备ent
一般求说，任何新的，重建或改建的（硬件或软件）对供电系统的谐波特性可能存在影啊的牵引单元或者供电设备。
新设备和牵引单元一起整合在既有的供电网络中，例如在地面装置存面：．变压器：
高压电缆；
-谌波器；
变流器。
4参数平均综合时限
本款是资料性质的，参见附录A。列车司机或基硼设施管理部门利用提供的参数进行如下操作：.加速能力受到低电压限制的计算，保护测量，
-规划：
等等。
只有能在精确定义时问间隔内进行平均的参数才有效。附录A提供了象数宜被平均的时限。5电分相
电分柑有多种形式，如绝缘分段，中性段，转换分段参见附录E。5.1室流分相区段
列车可按照以下四种方式通过交流分相区段：a）带牵引/再生电流的方式；
b）带辅助负载电流的方式：
）带变压器空载电流的方式，
d无电运行方式。
列车通过分相区段的方式由基础设施管理部门决定。对基础设施和机车车辆的设计要求如下：带牵引/再生电流的方式
如果列车以带牵引/再生电流的方式通过交流分相区段，转换区段应当安装在基础设施中。参见 E. 4 中转换区段的资料。
转换区段的供电的转换操作应当在基础设施中白动完成。列车应能承受因转换操作引起的短时的停电，而不引起任何损害或故障。b）带辅助负载电流的方式
如果列车以带辅助负载电流的方式通过交流分相区段，分相区段和受电弓应能切断辅助电流，并且能产生和承受变压器涌流。当进人分相区段的时候，牵引/再生电流应当降为0。宜来用自动操作，也可来用车上的手动4
TTTKANTKACA
操作。
GB/T28027—2011
当牵引/再生电流末能降为0时，率引/再生电弧电流会把不同的相短接，因此分相区段应当足够长以避免这种情况发生。
参见E、1中的有关绝缘分段的资料c）带变压器空裁电流的方式
如果列车以带变压器空载电流的方式通过交流分相区段，分相区段和受电弓应能产生和承受变压涌流。
当进人分相区段的时候，牵引/再生电流和辅助电流都应当降为0。宜采用白动操作，也可采用车上的手动操作。免费标准bzxz.net
当牵引/再生电流未能降为0时，牵引再生电孤电流会把不同的相频接，因此分相区段应当足够长以避免这种的情况发生，
参见E.1中的有关绝缘分段的资料。无电运行方式
如果列车以尤电运行的力式通过交流分相区段，当进人分相区段的时候，能耗应当降为0。对高速铁路而言，这应该自动完成对常规铁路和城市轨道交通而言宜采用的动操作，也可采用车上的手动操作。波有必要降弓。
参见E.2和E.3中有关合适分段的资料。基概设施管理部门应该能提供适当的措施让处于分相区段的列车能重新启动，但是，对于绝缘分段来说，没有必要提供这些措施。5.2系统分离区
列车应能从一种制式供电系统驶入相邻的另一制式的供电系统，而不跨接这两个系统。在这一过程中，相关的必要操作(断开主断路器，降下受电弓)敢决于这两个相邻的供电系统的类型、列车受电弓的配置和列车运行速度。
列车可以接服设下两种方式通过系统分离区：a）受电弓升弓并与接触网接触：b）受电弓降弓不与接触网接触。a)与 b)之问的选择应由基础设施管理部门决定。对铁路基础设施与机车车辆的设计要求如下：a）升弓方式
妈列车以升马方式通过系统升离区，基础设施应采最借施避免因车费的断踏器断开失购而造成两个相邻的供电系统的短接（例如：中性区段接地故障）：对于高速铁路干线，在到达系统隔离区前，机车车辆的装骨应该自动打开断路器，并且自动让别受电弓处的新供电系统的电压，以便转换到相成的电路中，商速铁路线路的要求对于常规的铁路干线和城市道交通线路也适用。b）降弓方戏
如果列车以降户方式通过系统存离区，应满足下列暴件：不同制式供电系统之间分离区投的设计虚确保：在受电弓意外接触到接触网的情况下，应避免列车跨接两个不同制式供电系统，同时应立即切断这两个供电区段的电源，触发短路电流保证绝缘分段的运行：
对于高速铁路于线，在要求降下受电弓的供电系统分离区，受电弓的降弓动作应该受控制信导触发而不用司机的人为操纵5
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-高速铁路线路的要求对于常规的铁路于线和城市轨道交通线路也适用。参见 E。1中区段长度对避免电孤的示例。5.3验收标准
铁路基础设施、牵引单元和控制命令的设计人员应遵守5.1和5.2的规定。6列车的功率因数
6.1概述
列车的功率因数越高，供电系统的性能越好，因此下列规则应适眉。利用来自列车的容性或感性功率来改变架空接触网的电压。6.2感性功率因数
本条款只涉及GB/T14022010 规定的Uual--Uml电压范围内的感性功率因数和能耗。表1给出列年总的感性功率因数1。在计算感性功率因数1时，只考虑了受电弓处的基波电压。表1列车总的感性功率因数
翌电子处列车解时功率
交流传动列车
—0, 804
直流传动列车
当一列车或者一辆机车停车时，但是其受电弓和接触网接触并且车上辅助诞备处于运行状态：如果这时以接触网获得的有功功率大200，其总功率因数应本小乎0,80列车运行（包括停站在内）时的总平均功率因数A根据有功能耗Wr(MW·h)和无功能耗W。(MW·h)计算.有功能耗W,(MW·h)和无功能耗 We( MW·h)根据对列车运行的计算机伤真或对实际列车的测量得出。。推荐值，
，为了控制列车在情性逻行时辅助负载的总功率内数，在列卒整个运行过程中，由计算机伤真实际列车的测得出的总平均功率因数1(牵引以及辅助助率)应大于 0,α0。这些数值可塑分别提高为0.98和0.95，在列车书生过程中，感性功率因数允许自由降低以使电压保持在允许值之内。6. 3 容性功率因数
在牵引模式下，为使电压保持在允许值之内，允许容性动率因数的存在。GB/T1402-2010规定了Umin2～Ummn电压范围内，容性功率因数不受限制。-CB/T1402-2010规定了Ul～U电压范围内，列车不应等效成一个电容器。注：容性功率因数能造成过电压或者动态效应,这时应按照第10 幸进行处理。6
TKONKACA
7列车限制电流
7. 1列车最大电流
列车最大充许电流值(包括辅勘电流)应出基础设施管理部门设定。GB/T28027—-2011
附录F中的表F，1以资料的形式绪出了列车最大允许电流值。该电流值适用于牵引和再生模式。注：为了防止供电系统设计规模过大，表F,1中电流值是针对机车车薪而给定的，并不是为持续负荷下供电系统的设计而给定
7. 2自动调整
为了便于在弱供电网络或非正常运行状态下稳定运行，如果基础设施管理部门存要求，列车应安装白动装置（该装胃可以是弃引控制系统软件的一部分）。该装置根据接触网稳态状态条件下接触网的电压来调整列车功率消耗，图1给出了列车最大允许电流值，它是接触网电压的菡数。图1不适用于再生制动模式。
「m“-企额定电压下列车最大电流；A——无率引时：
电流水平赶过限值：
死许的电流水平，
注：本图不作列车额定功率的设计之用。ax
留t随电压变化的列车最大电流
接网电
减基了相关组织的·-致意见给出拐点因子“”的值。仅作为资料性，表2给出了拐点因子“&”的值。表 2拐点因子“\的值
供电系统
7.3电流或者功率限制装叠
AC 25 kV-50 Hz
DC 1 500 V
FX 750 Y
为使允许大功率牵引单元在任何弱或强供电系统的征何线路上的各处运行，如果基础设施管理部门有要求，列车应安装流或功率选择器，该装置可把列车的功率需求限制在线路能摄供的功率的供电能力下。该功能可通过控制电子装置的某个软件功能实现。基础设施管理部门应提供线路所要求的限值。7
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CB/T 28027—2011
该设置应自动实施，
如果铁路基础设施没有装备功率自动选择器，则可由司机手动操作完成。8供电质量指标
8.1概述
研究加速能力受到低电压限制的自的是为了界定地面装置的特性(参见附录B)。从以下方间考虑以保证地面装置满足设计时刻表中规定的最苛刻的运行案件：对应于交通高峰期的、时刻表中最密集的运行时段-不同类型列车的特性和所选牵引单元：质量指标Uu通过伤真来计算，而且能在列车上通过专门的测量得到验证。8.2描述
通过对一个地区(被研究的区段)的计算机仿真来计算平均有效电压，在计算中应考虑在时刻表中的交通高峰对应的特定时段内计划通过该地区的所有列车，在给定的时间段中应充分考虑到该地区将个供电区间最严重的负载情况，在仿真中,要考虑铁路基础设施与不同类型列车的电气特性。在每·-个仿真时间出长中，娶分析在该地区每一辆列车的受电马处的基波电压。对交流系统而言，使用基波电压的方均根值。对直流系统而言，使用基波电压的平均值。伤真中的时剂步长应足够短，以便考虑到时刻表中的所有事件。通过仿真获得的电压值用来研究：a)Uma uehl(区段)
该数值是伤真分析中所有电压的乎均值，用来表示整个区段的供电质量。在考虑的运行高峰时段内，无论列处下牵引停车、再生或情行模式，在每个时间步长的仿分析中都应该包括该区段的所有列车。b）Vaamuiew（列车）
如同区段仿真分析一样，该电压值是仿真中所有电压的平均值，但是仅分析在每个间步长内处于牵引模式的列车的电压（而不考虑该列车停车，再生或惰行）。这些电压的均值用来核查仿真中每辆列车的运行情说，最后用米辨别计算列车，8.3受电弓乎均有效电压值
表3给出了在正常运行条件下，受电弓处平均有效电压Umfm的最小值。表3受电弓处U最小值
供电系统
AC 25 kV-50 H2
DC 150n V
IC 750 V
交流传动列车
22 500
8. 4苹均有效电压 Uar与最低电压 ti之间的关系单位为伏(V)
流传动列车
22 000
供电系统设计应保证在止常运行条件下，根据相关线路（见第9章)任何列车的受电弓处Une8
的仿真值不低于Umml的瞬时电压（方均根值，平均值）。8.5验收标准
GB/T28027—2011
牵引供电系统设计应保证供电能力达到8.3和8.4规定的运行条件。因此，如果设计满足8.3和8. 4 的要求,该设计台格。
9线路和牵引供电系统类型
基翘设施管理部门应公帝以下方面的线路数·.线路速度：
最小追踪间荫；
一列车最人功率。
10谐波和动态效应
10.1概述
电气化铁路中供电系统和机车车辆的谐波特性决定了电源回路中（架空接触网和回流系统）的过电压及系统的稳定性。为了取得稳态和动态条件下电力系统的兼容性，谐被过电压应限制在临界值以下，在安装了保护装骨的情况下，过电压会中断线路的正常运行，从运行的角度上说，过电压现象是非带危险的。
以下情税会造成过电压：
a）系统不稳定造成过电斥
现代铁路机车车辆上的逆变牵引系统、辅助系统和静态变频器-般都是有源的，它们能把一种频率的电能转换成另一种频率的电能。它们的转换特性主要取决于逆变控制器以及无源器件。
应使用调谢的控制器或者优化无源器件的阻抗特性（供电系统机车车辆等），以便使它们在所有情况下都能稳定运行。在不稳定系统中，电压或电流等也许会趋向无穷大，从而中断系统的运行。在非线性系统中，它们还会连绒地以一种或数种频率振。系统的稳定性问题总是与系统的反馈相关的，特别是在一个或数个电气子系统通过一个或数个控制器的情况下。此时没有产生振荡的外在激励源。这种情况应同下面的第二种情况区别开：有一个激励源和条传输/放大路径存在的情况。通带不稳定导致的振端频率可达500Hz及以上，这已经达到了相关控制器的带宽频率。低于或接近工频的低频振荡与现代整流系统的非线性特征有关。更高频率的不稳定性可用线性模型来研究。
谐波造成过电乐
安装在机车上或地面装置上的静态逆变器，无论是相控整流型还是强制整流型，都产尘谐波电流和谐波电压，这些谐波可以简化为电流源或电压源的形式。每种变频器产生一种典型的电流或电压谐被。与变压器和滤波器等无源设备连接的整流器可以用一个电源和阻抗来等效。
所有供电系统都存在谐振现象，这些谐振是出输电线路和电继引起的，也有些谐振是由滤波元件造成的，这就导致了从整流器注人到系统的诺波被效大。在整流器端口，系统的等效阻抗是线性的，导致在整流器处和网络中其他位置也会出现谐波放大或局部抑制，这和供电系统本身的传输特性有关。
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2012-04-01实施
GB/T 28027-2011
规范性引用文件
术语和定义
参数平均综合时限
电分相
列车的功率因数
列车限制电流
供电质量指标
线路和牵引供电系统类型
谐波和动态效应
保护配合
再牛制动
14试验方法
附录A(资料性附录)
附录 B(资料性附录)
参数平均综合时限
决定高速列车受电弓处电压的选择标推附录( (资料性附录)谐被特性与相关过电压的研究附录 D (资料性附录)
谐波和动态效应兼容性研究数据附录E（资料性附录）
电分相的不同类型
附录F（资料性附录）列车最大允许电流值附录G（资料性附录）
附录H (资料性附录)
参考文献
接触网-钢轨短路电流最大值
牵引单元断路器合闸时di/dt
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本标准按照 GB/T 1.1-2009 给出的规则起草。GB/T28027--2011
本标准采用重新起草法修改采用IEC62313：2009&轨道交通供电系统和机车车辆供电系统变电所和机车车摊运行匹配技术雄卿。本标推与IEC62313：2009存在技术性差异，这些差异涉及的条款的页边空白处用垂直单线（1）进行标示。本标准与IEC62313：2009的技术性差异及其原因如下：一第1章范围中，按国情将线路划分为干线铁路和城市轨道交通：一对表1按交流传动和直流传动列车进行分类·并基于目前国内机车制造商实际经验，将注中所检测的总平均功率因数入要求调整为0.80；一国内只存在50Hz供电频率，故表2,表5删除了16.7Hz相关内容.表5删除了60Hz相关内容：
--国内不存在 AC 15000 V,DC 3 000 V,故表 2、表 3删除了 AC 15 000 V、DC 3 000 V有关内容：
对表3按交流传动和直流传动列车进行分类。本标准还做了下列编辑性修改：·修政标准名称，以适合国内行业可惯，将标准名称改为“轨道交通供电系统和机车车辆运行欧配\,相应的英文名称由“Railway applicatinng一Power supply and rolling stock一Technicalcriteria Fur the coordination between power supply(substation and rolling stock\改为\Railway applications- Technical critcrin for the cuurdination between powcr supply androling stock to achicye interopcrability\第2章GB/T25890.［只在资料性附录中出现，敬改为参考文献：第2章GB/T2900,362003为术语用标识，改为参考文献；修正了原文14.4中表格引用表1的错误（应为表3），并将3个表格编号为表7~表9；一一在资料性附录G中.按国内实际情况将AC25kV供电系统最大短路电流改为25kA，删除了原文的资料性附录I和参考文献。本标准由中华人民共和国铁道部提出。本标准由全国牵引电气设备与系统标准化技术委员会(SAC/TC278)归。本标准主要起草单位：中铁第四勘察设计院集闭有限公司。本标准参与起草单位：中铁第三勘察设计院集团有限公司、中铁工程设计咨询集团有限公司，中铁电气化勘测设计研究院有限公司，本标准主要起草人：黄足平、王猛、黄军、李红梅。本标参与起草人：威广枫、钟松辉、张华志、周娟.孙寇洋、苏鹏程、田胜利。TTTKAONYKACA
1范围
轨道交通供电系统和机车车辆运行匹配本标准制定机车车辆对设备的接受要求，主要涉以下几力面：供电系统和牵引单元之间保护原则的协调，特别是短路故障的识别一线路的安装功率与列车的需求功率之间的协调：一引单元再生制动和供电系统接受能力之间的协调，谐被特性的协调。
本标准出了牵引单元和地面装鼠之间的供电接口定义和供电质量要求。CB/T 2B027-2011
本标准在“供电系统”的架内，规定了机车车辆利用于牵引的电力地面装置之间的接口。受电弓与接触网之间的相互影响、受电弓与“控制命令\（尤其屋信号）子系统的相五影响不在本标准的范内。
要求按以下线路类别分述：
下线铁路，
城市轨道交通。
.--千线铁路包括各类高速和常规铁路等；一一城市轨道交通起括有轨电车、轻轨、地铁系统等。本标准不适用丁基础设施管理部门已经接收的机车车辆。但尽在新的设施条件下，基础设施管理部门可以通过制定一个协定来认可既有的机车车辆。2
规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注且期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。比是不法甘期的用文件，其最新版本（包所有的修改单）适用于本文件。GB/T1402—2010轨道交通牵引供电系统电压(IEC 60850：2007,MO0D)IEC61133：2006铁道设施铁道车辆车辆组装后和运行前的整车试验（RailwayaPplicatiorRolling stack-Testing ol ralling stock an conpletion of constructian and bclore entry into scrvire]3术语和定义
下列术语和楚义适用于本文件。3. 1
商速铁路high gpeed Eine
新建的或改建的球度目标值大于或等于200km/h的线路。3.2
cngventional line
常规铁路
常规的客贷共线线路，不是3.1中的高速铁路。TTIKANYKACA
GB/T 28027-—2011
线路形式typeof linE
按 3. 4 ~~ 3. 6 描述的功能对线路分类3.4
受电号处的列车功率train pawer at the pantrgraph列车的有功功率，考虑牵引功，再生功率和辅助功率。3.5
minimiun possible beadway
最小追踪间啊
信号系统允许的列车之间的最小距离，3.6
腰高线路速度
fmaximum line speed
经批准的线路运行速度。
接触网contact Jine
通过受电设备为交通工具提供电能的导电系统，注：接触网包括架密接触网和受电轨。GB/T 2900.36---2003, 811.33.13.8
架空接触网
overhead contact line
位于机车车辆限界之上，通过车质受电弓设备向机车车辆供电的接触网。3.9
（牵引变电所
(traction)substation
其主要作用是给接触网提供电能。在变电所里，原边供电电压被转换成接触网所声频率的电压。3. 10
总功率因数
1otal power factor
有功功率
视在功家
畸变系数
deforinalion faclor
基波功率因数puwer faclor of thefundamentalwavecos f
注：cOsf也是相位系数：
电分相different source section基波有功功率
基波视在功率
阻止受电弓经过时连通不同电压、不同相位或不同频率接触网的区段。..中性段 neutral seclion
两端有分段装置的-段接触网。
绝缘分段insulatorsection
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一段连接在接触网中的绝缘体。转换分段changcovet scction
通过开关由两端电源之一供电的：-段接触网。车辆vehicle
机车车辆中的某一种，如机车、客车或货车。3. 15
牵引单元
traction unit
一般术语,可以是一台机车、一辆电动客车或者个列车单元。3.16
机车车辆rollingstock
对带或不带牵引电动机的各种机车和车辆的总称。3. 17
列车tra辑
组合在·-起的机车车辆，包括补机。3.18
正常运行条件
norioal operating conditions运营按设计的时间表和编组，照此设计的供电固定设备按照标准规如运行。注，标准规则由基础设施主管部门制定。3.19
非正常运行条件abnormal operatingcnnditions交通荷载趣过标准规则或者电能供应设备工作中断超过标准规则。注：在这些情况下，交通运营可以不按设计的时问表运行。3.20受电弓处平均有效电压(U.m）3. 20. 1
Un oru(区段)Umem eru(zne)
GB/T 28027—2011
时刻表中运常高峰期间内的平均有效电压，该电用于评价基个供电区段电能质量。3.20.2
[na(列车）(train)
计算列车的电压，该电压用作量化列车运行性能指标。3.21
计算刻车dimensioningtrain
平均有效电医最低的列车。
线路基础设施受记表register of infrastrucure对于铁路干线：线路每一区间都编写：·个单独的文件，该文件用于记录线路的特性，包括地面装置在内的所有子系统的特性。
“线路基础设施登记表”应由基础设施管理部门或者其授权的部门编制。对于其他的线路：对线路的每一区间编写一个单独的文件，收集该段线路的特性，包括地而装置在内的所有了系统的特忙。
基础设施管理部门infrastrueture nuanager负责建设，维护铁路基础设施的任何机构。也包括基础设施控制和安全系统的管理机构。铁路网TTTKONYKAA
GB/T28027—2011
或部分线路的基础设施管理部门的功能可分配给不同的机构或部门。3.24
新设备ent
一般求说，任何新的，重建或改建的（硬件或软件）对供电系统的谐波特性可能存在影啊的牵引单元或者供电设备。
新设备和牵引单元一起整合在既有的供电网络中，例如在地面装置存面：．变压器：
高压电缆；
-谌波器；
变流器。
4参数平均综合时限
本款是资料性质的，参见附录A。列车司机或基硼设施管理部门利用提供的参数进行如下操作：.加速能力受到低电压限制的计算，保护测量，
-规划：
等等。
只有能在精确定义时问间隔内进行平均的参数才有效。附录A提供了象数宜被平均的时限。5电分相
电分柑有多种形式，如绝缘分段，中性段，转换分段参见附录E。5.1室流分相区段
列车可按照以下四种方式通过交流分相区段：a）带牵引/再生电流的方式；
b）带辅助负载电流的方式：
）带变压器空载电流的方式，
d无电运行方式。
列车通过分相区段的方式由基础设施管理部门决定。对基础设施和机车车辆的设计要求如下：带牵引/再生电流的方式
如果列车以带牵引/再生电流的方式通过交流分相区段，转换区段应当安装在基础设施中。参见 E. 4 中转换区段的资料。
转换区段的供电的转换操作应当在基础设施中白动完成。列车应能承受因转换操作引起的短时的停电，而不引起任何损害或故障。b）带辅助负载电流的方式
如果列车以带辅助负载电流的方式通过交流分相区段，分相区段和受电弓应能切断辅助电流，并且能产生和承受变压器涌流。当进人分相区段的时候，牵引/再生电流应当降为0。宜来用自动操作，也可来用车上的手动4
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操作。
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当牵引/再生电流末能降为0时，率引/再生电弧电流会把不同的相短接，因此分相区段应当足够长以避免这种情况发生。
参见E、1中的有关绝缘分段的资料c）带变压器空裁电流的方式
如果列车以带变压器空载电流的方式通过交流分相区段，分相区段和受电弓应能产生和承受变压涌流。
当进人分相区段的时候，牵引/再生电流和辅助电流都应当降为0。宜采用白动操作，也可采用车上的手动操作。免费标准bzxz.net
当牵引/再生电流未能降为0时，牵引再生电孤电流会把不同的相频接，因此分相区段应当足够长以避免这种的情况发生，
参见E.1中的有关绝缘分段的资料。无电运行方式
如果列车以尤电运行的力式通过交流分相区段，当进人分相区段的时候，能耗应当降为0。对高速铁路而言，这应该自动完成对常规铁路和城市轨道交通而言宜采用的动操作，也可采用车上的手动操作。波有必要降弓。
参见E.2和E.3中有关合适分段的资料。基概设施管理部门应该能提供适当的措施让处于分相区段的列车能重新启动，但是，对于绝缘分段来说，没有必要提供这些措施。5.2系统分离区
列车应能从一种制式供电系统驶入相邻的另一制式的供电系统，而不跨接这两个系统。在这一过程中，相关的必要操作(断开主断路器，降下受电弓)敢决于这两个相邻的供电系统的类型、列车受电弓的配置和列车运行速度。
列车可以接服设下两种方式通过系统分离区：a）受电弓升弓并与接触网接触：b）受电弓降弓不与接触网接触。a)与 b)之问的选择应由基础设施管理部门决定。对铁路基础设施与机车车辆的设计要求如下：a）升弓方式
妈列车以升马方式通过系统升离区，基础设施应采最借施避免因车费的断踏器断开失购而造成两个相邻的供电系统的短接（例如：中性区段接地故障）：对于高速铁路干线，在到达系统隔离区前，机车车辆的装骨应该自动打开断路器，并且自动让别受电弓处的新供电系统的电压，以便转换到相成的电路中，商速铁路线路的要求对于常规的铁路干线和城市道交通线路也适用。b）降弓方戏
如果列车以降户方式通过系统存离区，应满足下列暴件：不同制式供电系统之间分离区投的设计虚确保：在受电弓意外接触到接触网的情况下，应避免列车跨接两个不同制式供电系统，同时应立即切断这两个供电区段的电源，触发短路电流保证绝缘分段的运行：
对于高速铁路于线，在要求降下受电弓的供电系统分离区，受电弓的降弓动作应该受控制信导触发而不用司机的人为操纵5
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GB/T 28027-2011
-高速铁路线路的要求对于常规的铁路于线和城市轨道交通线路也适用。参见 E。1中区段长度对避免电孤的示例。5.3验收标准
铁路基础设施、牵引单元和控制命令的设计人员应遵守5.1和5.2的规定。6列车的功率因数
6.1概述
列车的功率因数越高，供电系统的性能越好，因此下列规则应适眉。利用来自列车的容性或感性功率来改变架空接触网的电压。6.2感性功率因数
本条款只涉及GB/T14022010 规定的Uual--Uml电压范围内的感性功率因数和能耗。表1给出列年总的感性功率因数1。在计算感性功率因数1时，只考虑了受电弓处的基波电压。表1列车总的感性功率因数
翌电子处列车解时功率
交流传动列车
—0, 804
直流传动列车
当一列车或者一辆机车停车时，但是其受电弓和接触网接触并且车上辅助诞备处于运行状态：如果这时以接触网获得的有功功率大200，其总功率因数应本小乎0,80列车运行（包括停站在内）时的总平均功率因数A根据有功能耗Wr(MW·h)和无功能耗W。(MW·h)计算.有功能耗W,(MW·h)和无功能耗 We( MW·h)根据对列车运行的计算机伤真或对实际列车的测量得出。。推荐值，
，为了控制列车在情性逻行时辅助负载的总功率内数，在列卒整个运行过程中，由计算机伤真实际列车的测得出的总平均功率因数1(牵引以及辅助助率)应大于 0,α0。这些数值可塑分别提高为0.98和0.95，在列车书生过程中，感性功率因数允许自由降低以使电压保持在允许值之内。6. 3 容性功率因数
在牵引模式下，为使电压保持在允许值之内，允许容性动率因数的存在。GB/T1402-2010规定了Umin2～Ummn电压范围内，容性功率因数不受限制。-CB/T1402-2010规定了Ul～U电压范围内，列车不应等效成一个电容器。注：容性功率因数能造成过电压或者动态效应,这时应按照第10 幸进行处理。6
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7列车限制电流
7. 1列车最大电流
列车最大充许电流值(包括辅勘电流)应出基础设施管理部门设定。GB/T28027—-2011
附录F中的表F，1以资料的形式绪出了列车最大允许电流值。该电流值适用于牵引和再生模式。注：为了防止供电系统设计规模过大，表F,1中电流值是针对机车车薪而给定的，并不是为持续负荷下供电系统的设计而给定
7. 2自动调整
为了便于在弱供电网络或非正常运行状态下稳定运行，如果基础设施管理部门存要求，列车应安装白动装置（该装胃可以是弃引控制系统软件的一部分）。该装置根据接触网稳态状态条件下接触网的电压来调整列车功率消耗，图1给出了列车最大允许电流值，它是接触网电压的菡数。图1不适用于再生制动模式。
「m“-企额定电压下列车最大电流；A——无率引时：
电流水平赶过限值：
死许的电流水平，
注：本图不作列车额定功率的设计之用。ax
留t随电压变化的列车最大电流
接网电
减基了相关组织的·-致意见给出拐点因子“”的值。仅作为资料性，表2给出了拐点因子“&”的值。表 2拐点因子“\的值
供电系统
7.3电流或者功率限制装叠
AC 25 kV-50 Hz
DC 1 500 V
FX 750 Y
为使允许大功率牵引单元在任何弱或强供电系统的征何线路上的各处运行，如果基础设施管理部门有要求，列车应安装流或功率选择器，该装置可把列车的功率需求限制在线路能摄供的功率的供电能力下。该功能可通过控制电子装置的某个软件功能实现。基础设施管理部门应提供线路所要求的限值。7
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CB/T 28027—2011
该设置应自动实施，
如果铁路基础设施没有装备功率自动选择器，则可由司机手动操作完成。8供电质量指标
8.1概述
研究加速能力受到低电压限制的自的是为了界定地面装置的特性(参见附录B)。从以下方间考虑以保证地面装置满足设计时刻表中规定的最苛刻的运行案件：对应于交通高峰期的、时刻表中最密集的运行时段-不同类型列车的特性和所选牵引单元：质量指标Uu通过伤真来计算，而且能在列车上通过专门的测量得到验证。8.2描述
通过对一个地区(被研究的区段)的计算机仿真来计算平均有效电压，在计算中应考虑在时刻表中的交通高峰对应的特定时段内计划通过该地区的所有列车，在给定的时间段中应充分考虑到该地区将个供电区间最严重的负载情况，在仿真中,要考虑铁路基础设施与不同类型列车的电气特性。在每·-个仿真时间出长中，娶分析在该地区每一辆列车的受电马处的基波电压。对交流系统而言，使用基波电压的方均根值。对直流系统而言，使用基波电压的平均值。伤真中的时剂步长应足够短，以便考虑到时刻表中的所有事件。通过仿真获得的电压值用来研究：a)Uma uehl(区段)
该数值是伤真分析中所有电压的乎均值，用来表示整个区段的供电质量。在考虑的运行高峰时段内，无论列处下牵引停车、再生或情行模式，在每个时间步长的仿分析中都应该包括该区段的所有列车。b）Vaamuiew（列车）
如同区段仿真分析一样，该电压值是仿真中所有电压的平均值，但是仅分析在每个间步长内处于牵引模式的列车的电压（而不考虑该列车停车，再生或惰行）。这些电压的均值用来核查仿真中每辆列车的运行情说，最后用米辨别计算列车，8.3受电弓乎均有效电压值
表3给出了在正常运行条件下，受电弓处平均有效电压Umfm的最小值。表3受电弓处U最小值
供电系统
AC 25 kV-50 H2
DC 150n V
IC 750 V
交流传动列车
22 500
8. 4苹均有效电压 Uar与最低电压 ti之间的关系单位为伏(V)
流传动列车
22 000
供电系统设计应保证在止常运行条件下，根据相关线路（见第9章)任何列车的受电弓处Une8
的仿真值不低于Umml的瞬时电压（方均根值，平均值）。8.5验收标准
GB/T28027—2011
牵引供电系统设计应保证供电能力达到8.3和8.4规定的运行条件。因此，如果设计满足8.3和8. 4 的要求,该设计台格。
9线路和牵引供电系统类型
基翘设施管理部门应公帝以下方面的线路数·.线路速度：
最小追踪间荫；
一列车最人功率。
10谐波和动态效应
10.1概述
电气化铁路中供电系统和机车车辆的谐波特性决定了电源回路中（架空接触网和回流系统）的过电压及系统的稳定性。为了取得稳态和动态条件下电力系统的兼容性，谐被过电压应限制在临界值以下，在安装了保护装骨的情况下，过电压会中断线路的正常运行，从运行的角度上说，过电压现象是非带危险的。
以下情税会造成过电压：
a）系统不稳定造成过电斥
现代铁路机车车辆上的逆变牵引系统、辅助系统和静态变频器-般都是有源的，它们能把一种频率的电能转换成另一种频率的电能。它们的转换特性主要取决于逆变控制器以及无源器件。
应使用调谢的控制器或者优化无源器件的阻抗特性（供电系统机车车辆等），以便使它们在所有情况下都能稳定运行。在不稳定系统中，电压或电流等也许会趋向无穷大，从而中断系统的运行。在非线性系统中，它们还会连绒地以一种或数种频率振。系统的稳定性问题总是与系统的反馈相关的，特别是在一个或数个电气子系统通过一个或数个控制器的情况下。此时没有产生振荡的外在激励源。这种情况应同下面的第二种情况区别开：有一个激励源和条传输/放大路径存在的情况。通带不稳定导致的振端频率可达500Hz及以上，这已经达到了相关控制器的带宽频率。低于或接近工频的低频振荡与现代整流系统的非线性特征有关。更高频率的不稳定性可用线性模型来研究。
谐波造成过电乐
安装在机车上或地面装置上的静态逆变器，无论是相控整流型还是强制整流型，都产尘谐波电流和谐波电压，这些谐波可以简化为电流源或电压源的形式。每种变频器产生一种典型的电流或电压谐被。与变压器和滤波器等无源设备连接的整流器可以用一个电源和阻抗来等效。
所有供电系统都存在谐振现象，这些谐振是出输电线路和电继引起的，也有些谐振是由滤波元件造成的，这就导致了从整流器注人到系统的诺波被效大。在整流器端口，系统的等效阻抗是线性的，导致在整流器处和网络中其他位置也会出现谐波放大或局部抑制，这和供电系统本身的传输特性有关。
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