JIS E 6402:1999 鉄道車両―静止形補助電源装置―試験方法

                                       日本工業規格(日本産業規格)                             JIS
                                                                            E 6402 : 1999

鉄道車両−静止形補助電源装置−試験方法

Railway rolling stock−Static auxiliary power supply−Test methods

1. 適用範囲 この規格は,鉄道車両に用いる静止形補助電源装置(以下,電源装置という。)の試験方法
について規定する。
    備考1. この規格でいう電源装置とは,主として主電動機以外の補助的な電気機器に供給する安定化
            電源装置及びスイッチング方式電源装置とする。
         2. この規格で規定する電源装置は,次の条件で用いる。
        (1) 使用条件
          (a) 温度 温度の範囲は−1040℃とし,標準温度は20℃とする。
          (b) 湿度 湿度の範囲は4090%とし,標準湿度は65%とする。
          (c) 標高 標高は,海抜1 200m以下とする。
                ただし,これによらない場合は,受渡当事者間の協定による。
        (2) 入力電圧,出力電圧などの条件
          (a) 入力は,直流,脈流又は交流とし,出力は,安定化した定周波数交流又は直流とする。
          (b) 主回路電圧値は,表1による。ただし,最低電圧,公称電圧及び最高電圧は,受渡当事者
              間の協定によって,表1に示す値と異なる値としてもよい。
                                       表1 主回路電圧値
                                                             単位 V
                              入力      最低電圧  公称電圧   最高電圧
                           直流又は脈流    360       600       720
                                           450       750       900
                                           900      1 500     1 800
                           交流            300       400       500
                                           360       440       530
                                          1 600     2 000     2 300
          (c) 蓄電池から給電される場合の電圧は,最悪の場合に蓄電池だけから給電され,正常な場合
              は浮動充電されている電圧で動作するもので,公称電圧をEとするとき,蓄電池端子での
              電圧の変動範囲は (0.71.1) ×Eとする。
          (d) 制御空気圧は,定格空気圧をPとしたとき,その変動範囲は (0.81.2) ×Pとする。
         3. この規格の引用規格を,次に示す。
    JIS C 0920 電気機械器具の防水試験及び固形物の侵入に対する保護等級
    JIS E 4001 鉄道車両用語

――――― [JIS E 6402 pdf 1] ―――――

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E 6402 : 1999
    JIS E 4031 鉄道車両部品−振動試験方法
    JIS E 4032 鉄道車両部品−衝撃試験方法
    JIS E 5004 電気車用制御機器−試験方法
    JIS E 5006 鉄道車両用電子機器の試験通則
    JIS Z 8703 試験場所の標準状態
    JIS Z 8731 騒音レベル測定方法
         4. この規格の対応国際規格を,次に示す。
          IEC 529 : 1989 Degrees of protection provided by enclosures (Ip Code)
          IEC 551 : 1987 Determination of transformer and reactor sound levels
          IEC 1287-1 : 1995 Power convertors installed on board rolling stock−Part 1 : Characteristics and test
              methods
2. 用語の定義 この規格で用いる主な用語の定義は,JIS E 4001によるほか,次による。
(1) 負荷起動 電源装置の定格負荷,定格力率での起動。
(2) 相回転確認 交流出力の相回転方向の確認。
3. 試験場所の状態 試験場所の状態は,特に指定のない限りJIS Z 8703に定める常温 (535℃),常湿
(4585%) とする。
4. 試験条件
4.1   試験の種類 試験の種類は,次による。
(1) 形式試験 形式試験は,同一の設計ごとに一つの製品について行う。ただし,電源装置の一部が既に
    該当試験を行ったものと同一の場合は,これらの試験を省略してもよい。
(2) 受渡試験 受渡試験は,すべての電源装置について行う。
(3) 特殊試験 特殊試験は,電源装置の使用条件などについて,付加的な情報を得ることを目的として,
    必要に応じて受渡当事者間の協定によって行う。
4.2   試験項目 試験項目は,表2のとおりとする。

――――― [JIS E 6402 pdf 2] ―――――

                                                                                              3
                                                                                   E 6402 : 1999
                                         表2 試験項目
                      試験項目              形式試験  受渡試験  特殊試験  該当箇条番号
           機  寸法・外観                      ○        ○              4.3(1.1)
           械  質量測定                        ○                        4.3(1.2)
           的  安全性試験                      ○                        4.3(1.3)
           試  冷却試験                        ○                        4.3(1.4)
           験  振動試験                        ○                        4.3(1.5)
               衝撃試験                                            ○    4.3(1.6)
               耐水試験                                            ○    4.3(1.7)
               騒音試験                                            ○    4.3(1.8)
           電  絶縁抵抗試験                    ○        ○              4.3(2.1)
           気  耐電圧試験                      ○        ○              4.3(2.2)
           的  シーケンス試験                  ○        ○              4.3(2.3)
           試  保護動作試験                    ○        ○              4.3(2.4)
           験  起動,停止特性試験                                        4.3(2.5)
               (a)起動停止操作確認             ○        ○              4.3(2.5)(a)
               (b)負荷起動確認                 ○        ○              4.3(2.5)(b)
               (c)制御電源低下時起動確認       ○        ○              4.3(2.5)(c)
               (d)動作確認試験                           ○              4.3(2.5)(d)
               (e)転流試験                     ○                        4.3(2.5)(e)
               定常特性試験                                              4.3(2.6)
               (a)出力電圧特性(静特性)       ○        ○              4.3(2.6)(a)
               (b)周波数特性                   ○        ○              4.3(2.6)(b)
               (c)ひずみ率,脈動率             ○        ○              4.3(2.6)(c)
               (d)効率                         ○        ○              4.3(2.6)(d)
               (e)相回転確認                   ○        ○              4.3(2.6)(e)
               過渡特性試験                                              4.3(2.7)
               (a)電力中断,再加圧試験         ○        ○              4.3(2.7)(a)
               (b)入力電圧急昇,急降試験       ○        ○              4.3(2.7)(b)
               (c)瞬時負荷変動試験             ○        ○              4.3(2.7)(c)
               負荷試験
               (a)過負荷試験                   ○                        4.3(2.8)(a)
               (b)不平衡負荷試験               ○                        4.3(2.8)(b)
               (c)回路短絡試験                 ○                  ○    4.3(2.8)(c)
               (d)負荷遮断試験                 ○                  ○    4.3(2.8)(d)
               温度上昇試験                    ○                        4.3(2.9)
               外部妨害試験                    ○                        4.3(2.10)
               内部妨害試験                    ○                  ○    4.3(2.11)
               部分放電試験                                        ○    4.3(2.12)
               インパルス試験                                      ○    4.3(2.13)
               電源過電圧とエネルギー変動試験  ○                        4.3(2.14)
          備考 該当試験項目は,○印で示す。
4.3   試験方法 試験方法は,次による。
(1) 機械的試験
(1.1) 寸法・外観 寸法・外観は,発注者の承認した図面(以下,図面という。)又は仕様書に相違なく,
      異常な変形,きずがないこと。
(1.2) 質量測定 質量は,電源装置の質量が規定されている場合に測定する。
(1.3) 安全性試験 安全性試験は,電源装置に特に仕様として安全基準が規定されている場合に,受渡当

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E 6402 : 1999
      事者間の協定によって試験方法を定めて,実施する。電源装置の停止後の一定時間は,コンデンサ
      に危険電圧が残るので適切な処置をする。
(1.4) 冷却試験 冷却試験には,一体形冷却系をもつ電源装置と分割形冷却系をもつ電源装置によって分
      類し,IEC 1287-1の2.4.6.5(冷却試験)による。
(1.5) 振動試験 振動試験は,JIS E 4031による。又は,IEC 1287-1の2.4.6.2(耐振動及び衝撃試験)に
      よる。
(1.6) 衝撃試験 衝撃試験は,JIS E 4032による。又は,IEC 1287-1の2.4.6.2(耐振動及び衝撃試験)に
      よる。
(1.7) 耐水試験 耐水試験は,電源装置を使用時と同等の取付状態とし,JIS C 0920の4.6[保護等級4(防
      まつ形)に対する試験]の試験を行う。又は,IEC 529の8(密閉度試験)による。
(1.8) 騒音試験 騒音試験は,JIS Z 8731による。又は,IEC 551による。
(2) 電気的試験
(2.1) 絶縁抵抗試験 絶縁抵抗試験は,絶縁抵抗の規定値を検証するために行う。この値と測定条件は,
      仕様書による。電源装置が電気的分離を保証している場合は,この機能は受渡当事者間の協定によ
      って取り決める。
(2.2) 耐電圧試験 耐電圧試験は,JIS E 5004の4.3(3)(耐電圧試験)による。又は,次による。
        完全に組み立てられた電源装置の絶縁が,正しい状態にあることを確認するために行う。これは
      要素部品の絶縁又は沿面距離を検証するために実施するものではない。
        電源装置の主回路端子は,すべての半導体素子のアノード,カソード及びゲート端子と一括接続
      すること。
        主回路内に転換器や開閉器類があれば,閉状態又は短絡しておく。
        主試験回路(例えば制御回路,電動機,送風機)に金属的に接続されていない部品や組立品は,
      この絶縁試験中は,接地しておくこと。もし,部品や組立品が異なった電圧レベル間の絶縁(例え
      ば,パルストランス,トランスダクタなど)を保証する場合,最低電圧がかかる端子を接地し,そ
      の他の端子は主回路とともに試験する。また,この試験温度は,周囲温度とする。
        50Hz又は60Hzの周波数での試験電圧は,ほぼ正弦波形で連続して10秒以上で最高値まで上昇
      させること。交流試験電圧が使用できない場合は,式(1)で与えられる試験電圧実効値のピーク値を
      もつ直流電圧を使用してよい。この電圧は,連続して10秒以上で最高値まで上昇させること。
        以上のすべての場合について,電圧Upは1分間印加する。
(2.2.1) 部品が分散して搭載されている電源装置機器の耐圧試験 すべての機器部品は,分散して試験する
      か,又は次の推奨する例のように,出荷前に各部品相互を接続して試験する。
(2.2.2) 一体形に組み立てられた電源装置の耐圧試験
  (a) 直接形電源装置 試験電圧は,式(1)によって,一括接続された端子と外箱間に印加する。
  (b) 間接形電源装置と電源装置系統 電源装置の各部分は,各種の試験電圧で別々に試験すること。試
      験電圧は,式(1)によって一括接続された被試験端子と外箱間に印加する。他のすべての端子は,試
      験中接地しておく。
  (c) 試験電圧 試験は,式(1)の試験電圧の実効値による。

――――― [JIS E 6402 pdf 4] ―――――

                                                                                              5
                                                                                   E 6402 : 1999
                             2Um
                        U=
                          P         1 000  (1)
                                2
                      ここに,   Up :  試験電圧(実効値) (V)
                                 Um :  関連する全端子対の間に発生する最高繰返し動作電圧 (V)
        もし,何らかの理由で電源装置の耐電圧試験を繰り返す必要がある場合は,(b)の耐電圧試験の試
      験電圧値が絶縁品質に影響することを考慮する。一つの可能性としては,Upの値を85%に低減し
      てもよい。
(2.3) シーケンス試験 シーケンス試験は,JIS E 5004の4.1(6)(シーケンス試験)及びIEC 1287-1 : 1995
      の2.4.6.7(トリガ装置の試験)による。また,波形伝送モニタをもつ装置では,その動作試験を行
      い,異常の有無を調べる。
        なお,形式試験においては,制御回路の入力電力(起動時及び定常時)を測定する。
(2.4) 保護動作試験 保護動作試験は,等価信号を入力して行う。
(2.5) 起動,停止特性試験 起動,停止特性試験は,次による。
        電源装置は,最初に起動されるので,起動条件を規定することが必要で,起動,停止試験は,こ
      の入力特性を検証するために実施するもので,入力特性の最小値及び最大値で実施する。主な起動
      モードは,次のとおりで特性を検証する。
  1 入力電圧による直接起動
          電源装置の起動用エネルギーをその電源装置が得られるもの。
  2 補助蓄電池による起動
          電源装置の起動用エネルギーをその電源装置用に規定した補助蓄電池から得られるもの。
  3 車両の主蓄電池による起動
          電源装置の起動用エネルギーを車両の蓄電池から得られるもの。
  (a) 起動停止操作確認 起動停止操作確認は,無負荷状態において連続的に3回以上の起動及び停止の
      操作を行い,動作の異常の有無を調べる。
  (b) 負荷起動確認 負荷起動確認は,定格負荷,定格力率の負荷状態において,入力電圧を最小値及び
      最大値で電源装置を起動させ,動作の異常の有無を調べる。
  (c) 制御電源低下時起動確認 制御電源低下時起動確認は,無負荷状態において,制御電源電圧を最小
      値として電源装置を動作させ,動作の異常の有無を調べる。
  (d) 動作確認試験 動作確認試験は,電源装置が正しく接続され,定格電流での電源装置の動作と素子
      間の分担電流,電圧が正しく印加されることを検証する。この試験は,動作試験であって温度上昇
      試験ではない。
        この試験中,電源装置には公称入力電圧を印加し出力電流は定格値とし,可能ならば低減した出
      力を保つ。
        ダイオードの場合による順変換装置の場合には,試験は低減した入力電圧とし,定格出力電流で
      試験できる。これに加えて,公称入力電圧での無負荷運転を行う。
        公称入力電圧と定格出力電流を同時に得ることは難しいので,受渡当事者間の協定によって,出
      力電流を低減することができる。
  (e) 転流試験 転流試験は,電源装置が規定最大瞬間出力電流を転流することを検証するために行う。
      入力電圧は,半導体に対し最悪条件(消弧電力素子には最大電圧,サイリスタ回路転流には最小電

――――― [JIS E 6402 pdf 5] ―――――

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