TB/T 3428-2015.Locomotive brake control system manipulated by MCU.
1范围
TB/T 3428规定了干线交流传动机车用以压缩空气为动力、微机控制的制动控制系统的术语和定义、使用条件、系统组成和功能、技术要求、检验方法、检验规则。
TB/T 3428适用于干线交流传动机车(以下简称“机车" )制动控制系统(以下简称“制动系统")的设计、制造和检验。其他车型可参照执行。
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。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 3367.5- -2000 铁道机车名词术语 空 气制动装置零部件名词
GB/T4549.3- 2004铁道车辆词汇 第 3部分:制动装置
GB/T 7306. 1-2000 55。 密封管螺纹第1部分:圆柱内螺纹与圆锥外螺纹(eqv IS0 7-1 :1994)
GB/T 7306.2- -2000 55°密封管螺纹 第2部分:圆锥内螺纹与圆锥外螺纹( eqv IS0 7-1 :1994)
GB/T 7307- -200 55°非 密封管螺纹
GB/T 7826- -2012 系统可靠性分 析技术失 效模式和影响分析( FMEA)程序( IEC 60812-2006,IDT)
GB/T 13277.1- -2008压缩空气第1部分:污染物净化等级( ISO 8573-1 :2001，MOD)
GB/T 20438.3电气/电子/可编程电子安 全相关系统的功能安全第3 部分:软件要求( GB/T20438. 3- -2006 , IEC 61508-3:1998 ,IDT)
GB/T21413.1- -2008铁路应用机车车辆电气设备 第1 部分:一般使用条件和通用规则( IEC60077-1 :1999 ,IDT)
GB/T 21562- -2008轨道交通 可靠性、可用性、 可维修性和安全性规范及示例(IEC 62278: .2002 ,IDT)
GB/T 21563- -2008 轨道交通 机车车辆设备冲 击和振动试验( IEC 61373:1999 ,IDT)
GB/T24338.4- -2009 轨道交通 电磁兼容 第3-2 部分:机车车辆设备(IEC 62236-3-2 :2003,MOD)

ICS45.060.10
中华人民共和国铁道行业标准
TB/T3428-2015
微机控制的机车制动控制系统
Locomotive brake control system manipulated by MCU2015-08-12发布
国家铁路局
2016-03-01实施
规范性引用文件
术语和定义
使用条件
系统组成及功能
技术要求
检验方法
检验规则
TB/T3428—2015
HTi KAoNi KAca
iiKAoNniKAca
本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。本标准由青岛四方车辆研究所有限公司归口。TB/T3428-2015
本标准起草单位：中国铁道科学研究院机车车辆研究所、中国北车集团大连机车车辆有限公司、南车株洲电力机车有限公司、中国北车集团大同电力机车有限责任公司、南车戚墅堰机车有限公司、青岛四方车辆研究所有限公司。
本标准主要起草人：池海、林晖、高殿柱、曹兴贵、曹灏、王海平、闫志强、陈平、王令军。HTi KAoNi KAca
HiikAoiKAca
1范围
微机控制的机车制动控制系统
TB/T3428—2015
本标准规定了干线交流传动机车用以压缩空气为动力、微机控制的制动控制系统的术语和定义、使用条件、系统组成和功能、技术要求、检验方法、检验规则。本标准适用于干线交流传动机车（以下简称“机车”）制动控制系统（以下简称“制动系统”）的设计、制造和检验。其他车型可参照执行。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。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T3367.5一2000铁道机车名词术语空气制动装置零部件名词GB/T4549.3一2004铁道车辆词汇第3部分：制动装置GB/T7306.1—200055°密封管螺纹第1部分：圆柱内螺纹与圆锥外螺纹（eqvIS07-1：1994）GB/T7306.2—200055°密封管螺纹第2部分：圆锥内螺纹与圆锥外螺纹（eqvIS07-1：1994）GB/T7307—200155°非密封管螺纹GB/T7826—2012系统可靠性分析技术失效模式和影响分析（FMEA）程序（IEC60812-2006，IDT)
GB/T13277.1-2008压缩空气第1部分：污染物净化等级（ISO8573-1：2001，M0D）GB/T20438.3电气/电子/可编程电子安全相关系统的功能安全第3部分：软件要求（GB/T20438.3—2006,IEC61508-3:1998,IDT)GB/T21413.1一2008铁路应用机车车辆电气设备第1部分：一般使用条件和通用规则（IEC60077-1：1999,IDT)
GB/T21562--2008轨道交通可靠性、可用性、可维修性和安全性规范及示例（IEC62278：2002.IDT
GB/T21563—2008轨道交通机车车辆设备冲击和振动试验（IEC61373：1999，IDT）GB/T24338.4—2009轨道交通电磁兼容第3-2部分：机车车辆设备（IEC62236-3-2：2003，MOD)
GB/T25119-2010轨道交通机车车辆电子装置（IEC60571：2006，M0D）GB/T28029.1—2011牵引电气设备列车总线第1部分：列车通信网络（IEC61375-1：2007，IDT)
TB/T1484.4一2010机车车辆电缆第4部分：无卤低烟阻燃通信网络用电缆TB/T2206车辆用103/104型空气分配阀橡胶件TB/T3427机车用制动控制器
3术语和定义
GB/T3367.5—2000与GB/T4549.3—2004中界定的以及下列术语及定义适用于本文件。1
HTiKAmiKAca
TB/T3428—2015
制动控制器brakecontroller
发出制动控制指令的司机操纵设备。3.2
brakedisplay
制动显示屏
显示机车制动系统相关运行、设置、记录等信息的显示器。3.3
electro-pneumatic brake unit电空制动单元
执行制动控制器、显示屏或机车其他相关系统的指令，输出制动系统各压力。3.4
制动柜brakecabinet
用于安装电空制动单元及制动的电气、气路接口的设备。3.5
惩罚制动penaltybrake
非人为施加、由制动系统自行产生或由制动系统外部指令触发的常用制动或紧急制动。3.6
本务切除leadcutout
制动系统设置模式之一，列车管被切除，自动控制器对常用制动的控制无效。使用条件
海拔不超过2500m。
4.2最大相对湿度
月平均最大相对湿度不大于95%（该月月平均最低温度不低于25℃）。4.3使用温度
车内部件按-40℃～+70℃、车外部件按-50℃~+70℃。4.4其他气候条件
车体外部安装设备应能承受风、雨、雪、盐雾、粉尘和偶有沙尘暴。4.5风源
制动风源的压力最大为1000kPa。4.6电源要求
制动系统优先采用DC110V，亦可采用DC74V为工作电源，具体要求见表1。表1工作电压
额定电压
4.7特殊要求
工作电压范围
当运用环境超出上述规定的条件时，按有关技术文件的规定执行。5系统组成及功能
纹波系数
≤15%
≤15%
5.1制动系统由以下几个主要部分构成：制动控制器、制动显示屏、电空制动单元、紧急阀等。2
HiikAoiKAca
5.2制动控制器包括自动制动手柄和单独制动手柄，应符合TB/T3427的规定。5.3制动显示屏应有用于菜单选择和功能设置的按键，以实现人机交互。TB/T3428-2015
5.4电空制动单元应至少包括各微机或空气控制模块和部件，能执行制动控制器，制动显示屏或机车其他相关系统的指令，实现制动功能要求，电空制动单元可集成安装于制动柜内。5.5紧急阀安装在列车管上，紧急时应能快速排出列车管压缩空气，以保证紧急波速的传播。5.6制动系统中的主要部件及其功能应有余。6技术要求
6.1一般要求
6.1.1制动系统及部件应按照规定程序批准的产品图样制造；制动系统外观应完整，无缺损、碰、凹陷及划伤，各管接头应紧固，电缆及插座安装牢固。6.1.2制动系统及部件的设计应便于检查、维护、测试及维修。6.1.3制动系统中的所有部件在设计上应避免受到外部环境的腐蚀和湿气或灰尘的侵人。6.1.4重要部件的进气口应采用恰当的空气过滤措施。6.1.5主要模块的设计应使之无须拆开管接头即可拆下工作部分进行清理和检修。同一车型上同一型号的制动系统部件应能相互替换。6.1.6
风缸和压力容器应能满足水压强度试验的相关要求，试验压力不应低于工作压力的1.5倍。6.1.8
主要模块或部件应有明显的标识。制动系统应采用非延燃性材料，不允许使用燃烧后产生足以影响人体健康和对环境有害毒气6.1.9号
的材料。所使用的电线和电缆应是低烟无卤阻燃电缆，并满足TB/T1484.4一2010中的规定。6.1.10#
橡胶件的性能应符合TB/T2206的规定。6.1.11
制动系统需润滑的部件应使用满足使用环境需要的，性能稳定的润滑油脂。弹簧应符合相关技术文件的规定。6.1.12
阀类部件的阀体及盖类零件应优先采用铝合金材质。铝合金材质模块优先采用阳极氧化处理。
6.1.14制动系统组装时应采取工艺措施，以保证管道及主要零部件内部清洁。6.1.15不同材料的组合不应导致接触腐蚀等情况的发生，此项要求同样适用于所有的连接件和紧固件。所有的安装表面应有防腐措施。6.1.16安装连接螺栓和螺纹采用公制螺纹，连接机车空气管路的螺纹优先采用GB/T7306.1一2000、GB/T7306.2—2000规定的螺纹，也可采用GB/T7307—2001规定的螺纹6.1.17制动系统中采用的电气、电子元件和部件应符合GB/T21413.1—2008和GB/T25119—2010的规定。
低温试验中制动系统应能正常启动；列车管和均衡风缸漏泄不应大于20kPa/min；7.3.5~6.1.181
7.3.19的各试验项点应符合相关的功能性要求。6.1.19高温试验中制动系统漏泄应符合6.3.1的要求；7.3.5~7.3.19的各试验项点应符合相关的功能性要求。
6.1.20制动系统经过交变湿热试验，恢复常温状态后，按照7.3进行静态试验，试验结果应满足相应要求。
制动系统、部件的振动和冲击应满足GB/T21563一2008中1类的规定。6.1.22制动系统的电磁兼容性应满足GB/T24338.4—2009中的规定。6.1.23制动系统的绝缘电阻和介电强度应满足以下要求：制动系统的带电部分与非带电金属部分及外壳间，以及电气上各回路间，其绝缘电阻值应符a)
iiKAomiKAca
TB/T3428-2015
合表2中的规定。
额定电压
表2绝缘电阻
绝缘电阻
≥10（用250V兆欧表）
≥10（用500V兆欧表）
制动系统外引端子对其他回路及地应能承受表3中规定的介电强度试验电压，历时1min，试b)
验后应无击穿、闪络及元器件损坏现象。表3试验电压
额定电压U
60U≤60
6.2功能
试验电压
6.2.1制动系统应为自动式制动系统，应具有自动制动、单独制动、无动力回送、紧急制动、制动重联、惩罚制动等功能。
6.2.2制动系统应适用于500kPa或600kPa的定压，能够设定对应的均衡风缸压力。制动系统应能选择阶段缓解位或一次缓解位，具体要求如下：6.2.3
选择阶段缓解位时，列车管为自动补风：选择一次缓解位时，可以通过设置选择列车管为补风或不补风。b)
制动系统应有本务、本务切除（单机模式）、重联的操作模式，具体要求如下：a）
本务模式下可操纵自动制动、紧急制动和单独制动的功能；b)
本务切除模式（单机模式）下紧急制动和单独制动的功能有效：重联模式下仅紧急制动有效。
制动系统应具有动力制动和空气制动联锁功能及联合功能的接口。6.2.5
6.2.6制动系统应能够与装有制动缸平均管的制动系统连挂，进行重联操作。运行途中列车发生分离事故时，制动系统应切除列车管补风，确保产生紧急制动作用。6.2.7
制动系统应具有制动力不衰减特性，当制动缸及其管路漏泄时，压力应自动补偿。6.2.8
6.2.9制动系统应有自诊断功能，能进行事件记录、故障报警和记录，记录信息至少包括事件、故障发生的时间、制动参数、制动指令等；应具有数据下载接口，以便信息的下载和分析。6.2.10制动系统应具备与机车微机控制系统的网络通讯功能，以及具备与机车监控装置的电气接口；能够接收并响应相应的惩罚制动要求。6.2.11
制动系统应能够根据无人警惕的信号指令要求，产生相应的惩罚制动。6.2.12
制动系统应具有故障安全导向功能，如制动系统失电时应能产生常用制动。6.2.13
制动显示屏故障后，制动系统应能保持原设置。6.2.14用于客运机车的制动系统，应具有列车电空制动控制功能，能操纵装用自动式电空制动机的车辆。
用于客运机车的制动系统，可选择使用平稳操纵功能。6.2.16制动系统应具备紧急阀、三通阀或分配阀，在制动系统微机故障失效时，三通阀或分配阀仍能保证机车的制动作用，且应满足下列要求：4
TB/T3428—2015
a）具有常用制动稳定性：当系统充满风后，列车管压力以小于40kPa/min的速率下降时，应不产生制动作用：
具有常用制动灵敏度：当系统充满风后，列车管压力以10kPa/s~40kPa/s的速率下降时，减压40kPa前，应产生制动作用；
具有紧急制动灵敏度：当系统充满风后，列车管减压速率大于80kPa/s时，紧急阀应产生紧急c）：
制动排风作用。
6.2.17制动系统的电气系统应在80s内启动完毕并投人运行，制动显示屏启动要求按相关规定执行。
6.2.18制
制动系统设有系统自检程序。
6.2.19制动系统能接收机车的时钟信息，保持与机车微机控制系统时钟同步。制动系统软件应符合GB/T20438.3中的要求，软件安全完整性等级应为2级或者更高。6.2.20
6.2.21制动系统的RAMS要求如下：a）可靠性要求：应按GB/T7826一2012的要求对制动系统进行故障模式、影响及危害性分析（FMECA），提出可靠性预计指标，如平均故障间隔时间（MTBF)或故障率入值。b）维修性要求：应按GB/T21562一2008中的要求提供制动系统平均修复时间（MTTR）值、在线可更换单元（LRU）清单、预防性维修分析报告，修复性维修分析报告故障检修分析报告。c）可用性要求：应提供制动系统的备件策略，包括初始备件清单和后续供应策略，以及测试、维修专用设备说明，产品使用和维护手册。d）安全性要求：应提出制动系统安全完整性级别(SIL)要求。6.3性能要求
6.3.1系统漏泄
6.3.1.1制动系统完全充满风后，切断总风向列车管的补风，列车管漏泄量不应大于10kPa/5min。6.3.1.2在列车管减压50kPa时，切断总风向列车管的补风，列车管的漏泄量不应大于10kPa/5min。
6.3.1.3均衡风缸减压50kPa±10kPa，压力稳定后，其漏泄量不应大于2kPa/min。6.3.2自动制动
6.3.2.1充风缓解作用：自动制动手柄保持在运转位时，应实现列车管的定压充风及机车制动缸的完全缓解。均衡风缸压力为500kPa±5kPa，列车管压力为500kPa±10kPa（500kPa定压）或均衡风缸压力为600kPa±5kPa；列车管压力为600kPa±10kPa（600kPa定压）。6.3.2.2在紧急制动后使用运转位充气缓解时，单机列车管压力从0升至480kPa（500kPa定压）或580kPa（600kPa定压）的时间应小于9s或11s。6.3.2.3在一次缓解时，机车制动缸压力从常用制动最大压力降至40kPa的时间应小于7s（500kPa定压）或8.5s（600kPa定压）。6.3.2.4常用制动作用：列车管最小减压量为50kPa±5kPa，制动缸压力100kPa±15kPa，常用制动可持续或阶段减压至常用全制动减压量。6.3.2.5定压为500kPa时，均衡风缸在5s~7s减压140kPa，最终减压140kPa~160kPa；列车管减压量不低于140kPa：机车制动缸最大压力为360kPa±15kPa，上升至95%最大压力的时间为6s8sobzxz.net
6.3.2.6定压为600kPa时，均衡风缸在6s~8s减压170kPa，最终减压170kPa~190kPa；列车管减压量不低于170kPa；机车制动缸最大压力应为420kPa±15kPa，上升至95%最大压力的时间为7s~9.5s。为满足平稳操纵，客运机车制动缸最大压力和升压时间允许适当调整。6.3.2.7制动系统应有过量减压作用，能够进行超出列车管全制动减压量的减压作用。制动缸压力不超过450kPa±20kPa。
TB/T3428—2015
6.3.2.8制动系统实施常用制动和缓解，压力稳定时，列车管压力应在均衡风缸压力±10kPa范围内。
选择阶段缓解位时，本务模式下制动系统充风至定压，自动制动手柄置常用全制动位。当自动制动手柄从常用全制动位阶段性地移至初制动位时，列车管压力随自动制动手柄阶段上升，制动缸压力相应阶段减少。
6.3.3单独制动
6.3.3.1操作单独制动手柄应能控制机车的制动和缓解作用，而不会影响列车管的压力变化。6.3.3.2单独制动可实施阶段制动或阶段缓解作用。6.3.3.3单独制动手柄置全制动位时，机车制动缸的最大压力为300kPa±15kPa，制动缸压力从0升至285kPa的时间为2s~4s。
6.3.3.4当单独制动手柄处于运转位时，机车缓解制动。全制动缓解时，机车制动缸压力从最大值降至40kPa的时间为3s~5s,并最终缓解到0。6.3.4单独缓解
6.3.4.1制动系统应能缓解机车因自动制动产生的制动作用，单独缓解后手柄应能自动复位。6.3.4.2常用制动的制动缸压力，在单缓复位后不能恢复。6.3.4.3紧急制动的制动缸压力，在单缓复位后允许恢复。6.3.5紧急制动
6.3.5.1紧急制动可以由下列几种方式产生：自动制动手柄置紧急位；
监控装置或其他装置给出的紧急制动请求；按紧急制动按钮或拉紧急制动阀；c）
列车分离；
其他原因造成机车列车管减压速率大于80kPa/s时。e)
紧急制动时，应切除机车牵引动力。6.3.5.3
紧急制动电磁阀采用得电紧急的控制逻辑。6.3.5.4
紧急制动时，机车制动系统应切断列车管的补风作用。紧急制动发生后，在收到零速信号后至少60s方可缓解紧急制动作用。6.3.5.5
紧急制动时，制动缸压力在3s~7s内达到400kPa，最终达到450kPa±20kPa。6.3.5.6
单机紧急制动时，列车管从定压降至0的时间小于3s。机车制动缸最大压力为450kPa土20kPa。
6.3.6重联操作
6.3.6.1重联机车或机车非操纵端设置为重联模式后，制动控制器仅紧急制动有效。6.3.6.2设置为重联机车后，应有相应的指示。6.3.6.3在制动缸平均管的作用下，制动系统能实现对重联机车的制动和缓解控制，以及作为重联机车通过制动缸平均管响应本务机车的制动和缓解操作控制。重联机车的制动缓解作用与本务机车的制动缓解协调一致。
6.3.7机车无动力回送
6.3.7.1启用机车无动力回送装置应保证回送机车能与铁路机车车辆任意编组，回送机车在编组列车中不应影响整个列车制动系统的正常工作。6.3.7.2回送机车的列车管通过缩堵向其总风缸充风，保证充风流量的限制。6.3.7.3无动力回送机车在列车实施制动时，机车制动缸的最大压力应为200kPa~250kPa。6.3.8惩罚制动
当监控装置或其他装置产生惩罚制动指令时，制动系统将根据惩罚指令产生惩罚制动。在对惩罚6
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