EN 50124-2-2001铁路应用 绝缘配合 第2部分：过电压及相关防护

ICS 29.080.99；29.280

EN欧 洲 标 准 EN 50124-2:2001铁路应用 绝缘配合 第2部分：过电压及相关防护 Railway application - Insulation Coordination- Part 2:Overvoltages and related protection CENELEC

EN 50124-2:2001

目 次

前 言..............................................................................I 1 范围................................................................................1 2 规范性引用文件......................................................................1 3 定义................................................................................1 3.1 过电压.............................................................................1 3.2 网络...............................................................................2 4 接触网..............................................................................2 4.1 不由金属氧化物避雷器保护的设备.....................................................2 4.2 由金属氧化物避雷器保护的设备.......................................................2 5 列车线网络..........................................................................2 5.1 不由金属氧化物避雷器保护的设备.....................................................2 5.2 由金属氧化物避雷器保护的设备.......................................................3 6 试验................................................................................3 附录A （资料性附录）持续时间有关的电压U的最大值.....................................4

I

EN 50124-2:2001

前 言

本欧洲标准由技术委员会CENELEC TC9X：铁路电工电子应用委员会起草。

本标准草案经过正式投票，并在1998年10月1日由CENELEC批准，编号为EN50124-2。 以下日期是确定的：

— 各个国家通过出版等同国家标准实施EN的最迟日期 — 与EN相冲突的国家标准必须撤销的最迟日期 标有“资料性”的附录仅供参考。在本标准中，附录A是资料性附录。

本标准由株洲电力机车厂、株洲电力机车研究所翻译。

I

(dop)2001-10-01 (dow)2002-10-01 EN 50124-2:2001

引 言

本欧洲标准是EN50124系列标准的一部分。EN50124《铁路应用 绝缘配合》系列标准由以下两部分组成：

— EN50124-1 第1部分：基本要求 电工电子设备爬电距离和电气间隙 — EN50124-2 第2部分：过电压及相关防护

EN50124-2与EN50163：1995《铁路应用 牵引系统供电电压》有关。EN50124-2涉及的最小持续时间是指EN50163附录A的A区和B区，本标准附录A作为资料性附录，内容与EN50163的附录A相同。

II

EN 50124-2:2001

铁路应用 绝缘配合 第2部分：过电压及相关防护

1 范围

本标准适用于：

— 地面装置（与变电站变压器次边相连）和与系统接触线相连的机车车辆设备； — 与列车线连接的机车车辆设备。

本标准给出上述设备瞬态过电压防护的仿真和/或试验要求。 本文不论述长时过电压。 2 规范性引用文件

下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。

EN50123-5：1997 铁路应用 地面装置 直流开关设备 第5部分：直流系统中用作特殊用途的避雷器和低压限幅器

EN50163：1995 铁路应用 牵引系统供电电压

EN60099-1：1994 避雷器 第1部分：交流系统用间隙阀式避雷器（IEC60099-1：1991）

EN60099-4：1993 避雷器 第4部分：交流系统用无间隙金属氧化物避雷器（IEC60099-4：1991） HD625.1S1：1996 低压系统内设备的绝缘配合 第1部分：原理、要求和试验（IEC60664－1：1992，修改）

UIC550：1994 客运车辆供电设备 3 定义

本标准采用下述定义：

注： 这些定义与EN50163的定义一致（见附录A）。长时、中等和短时过电压分别与HD625.1S1（IEC60664－1）中

的临时、开关和雷电过电压等效。

3.1

过电压

在正常工作条件下，峰值超过最大稳态电压对应的峰值的任一电压。［IEC60664-1］ 3.1.1

长时过电压

由于电压变化在相对较长的持续时间内的过电压。

注： 长时过电压与网络负载无关，它由电压/时间曲线表征。

3.1.2

暂态过电压

由于电流改变，在几ms或更短的时间内持续存在的过电压。

注： 暂态过电压取决于网络负载，它不能用电压/时间曲线表示。暂态过电压主要是电流从源转变到负载（网络）

的结果。

3.1.2.1

1

EN 50124-2:2001

中等过电压

由于一定的开关操作或误操作引起的系统任一点的暂态过电压。 3.1.2.2

短时过电压

由于一定的快速放电所引起的系统任一点的暂态过电压。 3.2

网络

满足一定功能的导线的集合，其过电压可能损坏与之相连的设备。 4 接触网

第4章内容不考虑几MHz范围内的快速暂态过电压，例如：真空断路器的操作产生的过电压需要特定的过电压防护。

4.1 不由金属氧化物避雷器保护的设备

如果设备不由金属氧化物避雷器保护，过电压防护应只考虑由接触线本身隔离、其它类型避雷器的可能存在或瞬间放电间隙限制的过电压。 4.2 由金属氧化物避雷器保护的设备

为减少4.1产生的限制，若供应商想从金属氧化物的避雷器的存在中获益，则应进行过电压防护性能的仿真。

应对可能限制电气保护性能的保护设备的电路进行仿真。

设备应能承受4.2.1和4.2.2规定的脉冲电压，基准电压UP按表1的规定。

表1 基准电压UP值

网压（与EN50163相一致）

25 kV 15 kV 3 kV 1.5 kV 750 V

UP （kV）

100 60 12 6 4

注：UP的值考虑EN60099-1～-4中规定的Ures值和/或EN50123-5中规定的UP值。但只用于仿真时，UP与理论上的避雷器有关，并表现出不与EN60099-1～-4的Ures和EN50123-5的UP值直接相关。

4.2.1 长脉冲仿真

长脉冲为梯形电压脉冲，持续2ms，幅值等于基准电压UP的70%。不考虑金属氧化物避雷器时，它施加在设备上。

4.2.2 短脉冲仿真

短脉冲是EN60099-4中规定的4/10电流脉冲。 幅值为100kA。

它施加于避雷器和设备之上，金属氧化物避雷器由假想的避雷器代替，其特性，用log(电流，单位kA)比log(电压，单位kV)表示，是一条通过如下两点的直线：

[log(10)，log(UP)]和[log(100)，log(1.5UP)]

注： 安全裕量1.5UP考虑了雷电冲击电流大于10kA时避雷器的剩余电压，沿着避雷器和连接线的感应压降和由于运

行波动产生的电压上升作用在位于避雷器与设备之间的导线上。

5 列车线网络

5.1 不由金属氧化物避雷器保护的设备

2

EN 50124-2:2001

如果设备不由金属氧化物避雷器保护，按UIC550的规定。 5.2 由金属氧化物避雷器保护的设备

如果设备由金属氧化物避雷器保护，应根据金属氧化物的特性限制UIC550的值。 假设几个避雷器与列车线相连，应确定它们的串联不导致损伤。 6 试验

万一怀疑仿真中考虑的模型和/或参数，应进行研究性试验，并改进仿真直到达到可以信赖的验收水平。

为承受仿真所引起的最差情况下的约束，供应商应确定所包含的每个部件都被选取并进行试验。 如果仿真表明，部件的约束不包含在产品标准或记录表中，或如果两个文件均缺少，经过买方和制造商同意，应进行专门的试验。

如果供应商认为更可取，部件的一项或几项试验可以在组装的设备上用一项试验代替。

3

EN 50124-2:2001

附 录 A （资料性附录）

持续时间有关的电压U的最大值

注1：本附录A在引言和第3章中列出。

注2：本附录A来源于EN50163：1995的附录A。

图中：

A区域：短时间过电压（雷击）

B区域：一般时间过电压，由于高阻抗现象所引起（感性电路关断电流）

注：A区域和B区域电压不需考虑，因为它们基本上取决于电源和电网负载特性。

C区域：长时间过电压，由低阻抗现象所引起（基础电网的电压变化） D区域：最高非持续过电压 E区域：最高持续电压

图A.1 根据持续时间所定电压U的最大值

表A.1 Umax1 、Umax2以及由下式计算所得Umax3的值：

A

Umax3=Un(K/(t)),其中t=0.02、A=0.0745

标称电压Un V

系数K

750 1500 3000 15000 25000 50000 1.264 1.264 1.264 1.211 1.158 1.158 17 250 27500 55000 18 000 29000 58000 24 311 38746 77492 Umax1 V 900 1800 3600 Umax2 V 950 1950 3900 Umax3 V 1269 2538 5075

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