Tiêu chuẩn Quốc gia TCVN 12701-2:2019 Thiết bị gom điện trên phương tiện đường sắt đô thị

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 12701 - 2 : 2019

IEC 60494 - 2 : 2013

ỨNG DỤNG ĐƯỜNG SẮT - THIẾT BỊ GOM ĐIỆN - ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT VÀ PHƯƠNG PHÁP THỬ - PHẦN 2: THIẾT BỊ GOM ĐIỆN  TRÊN CÁC PHƯƠNG TIỆN ĐƯỜNG SẮT ĐÔ THỊ VÀ ĐƯỜNG SẮT NHẸ

Railway applications - Pantographs - Characteristics and tests Part 2: Pantographs for metros and light rail vehicles

Lời nói đầu

TCVN 12701 : 2019 hoàn toàn tương đương với IEC 60494-2:2013.

TCVN 12701:2019 do Cục Đăng kiểm Việt Nam biên soạn, Bộ Giao thông vận tải đề nghị, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng thẩm định, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.

Bộ tiêu chuẩn TCVN 12701:2019 ứng dụng đường sắt - Thiết bị gom điện - Đặc tính kỹ thuật và phương pháp thử gồm hai phần:

- TCVN 12701-1: 2019, Phần 1: Thiết bị gom điện trên các phương tiện đường sắt tốc độ cao.

- TCVN 12701-2: 2009, Phần 2: Thiết bị gom điện trên các phương tiện đường sắt đô thị và đường sắt nhẹ

ỨNG DỤNG ĐƯỜNG SẮT - THIẾT BỊ GOM ĐIỆN - ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT VÀ PHƯƠNG PHÁP THỬ - PHẦN 2: THIẾT BỊ GOM ĐIỆN TRÊN CÁC PHƯƠNG TIỆN ĐƯỜNG SẮT ĐÔ THỊ VÀ ĐƯỜNG SẮT NHẸ

Railway applications - Pantographs - Characteristics and tests Part 2: Pantographs for metros and light rail vehicles

1  Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này quy định các đặc tính kỹ thuật lắp ráp chung được áp dụng cho thiết bị gom điện đề thu nhận dòng điện từ đường dây điện trên cao. Tiêu chuẩn này cũng quy định các thử nghiệm áp dụng cho thiết bị gom điện, không bao gồm bộ cách điện.

Tiêu chuẩn này không áp dụng cho các thử nghiệm chịu điện áp được thực hiện trên thiết bị gom điện lắp đặt trên mui phương tiện. Nếu không có yêu cầu khác được thỏa thuận giữa khách hàng và nhà cung cấp, có thể sử dụng sự phối hợp cách điện theo IEC 62497-1.

Tiêu chuẩn này không áp dụng cho các thiết bị gom điện được sử dụng trên các phương tiện đường sắt tốc độ cao: các thiết bị gom điện loại này được xem xét trong TCVN 12701-1 (IEC 60494-1).

Tiêu chuẩn này liên quan đến thiết bị và phụ kiện đường dây được treo thông thường. Khách hàng và nhà cung cấp cần xem xét đặc biệt đối với các hệ thống (hoặc một phần của hệ thống) được treo cứng vững.

2  Tài liệu viện dẫn

Tiêu chuẩn này viện dẫn các tài liệu sau. Đối với các viện dẫn có năm, chỉ áp dụng phiên bản được viện dẫn. Đối với các viện dẫn không có năm, áp dụng phiên bản mới nhất (bao gồm mọi bổ sung sửa đổi).

TCVN 10935-1 (EN 50126-1), Ứng dụng đường sắt - Quy định và chứng minh độ tin cậy, tính sẵn sàng, khả năng bảo dưỡng và độ an toàn (RAMS) - Phần 1: Các yêu cầu cơ bản và quy trình chung

TCVN 11852 (IEC 60850), Ứng dụng đường sắt - Điện áp cấp trong hệ thống động lực kéo.

TCVN 12699 (IEC 61373), Ứng dụng đường sắt - Thiết bị đầu máy, toa xe - Thử nghiệm chấn động và rung động

IEC 60077-1, Railway applications - Electric equipment for rolling stock - Part 1: General service conditions and general rules (Ứng dụng đường sắt - Thiết bị điện trên phương tiện giao thông đường sắt - Phần 1: Các điều kiện khai thác và nguyên tắc chung)

IEC 60077-2, Railway applications - Electric equipment for rolling stock - Part 2: Electrotechnical components - General rules (Ứng dụng đường sắt - Thiết bị điện trên phương tiện giao thông đường sắt - Phần 2: các bộ phận kỹ thuật điện tử - Các nguyên tắc chung)

IEC 60529:1989, Degrees of protection provided by enclosures (IP Code) (Mức độ bảo vệ hộp kín (IP Code)

IEC 62278 (all parts), Railway applications - Specification and demonstration of reliability, availability, maintainability and safety (RAMS) (Ứng dụng đường sắt - Quy định và chứng minh độ tin cậy, tính khả dụng, khả năng bảo dưỡng và độ an toàn (RAMS))

IEC 62486, Railway applications - Current collection systems - Technical criteria for the interaction between thiết bị gom điện and overhead line (to achieve free access) (Ứng dụng đường sắt - Hệ thống thu nhận dòng điện - Chỉ tiêu kỹ thuật tương tác giữa thiết bị gom điện và đường dây trên cao)

IEC 62498-1, Railway applications - Environmental conditions for equipment - Part 1: Equipment on board rolling stock (Ứng dụng đường sắt - Các điều kiện môi trường của thiết bị - Phần 1: Thiết bị trên tàu)

EN 50317, Railway applications - Current collection systems - Requirements for and validation of measurements of the dynamic interaction between thiết bị gom điện and overhead contact line (Ứng dụng đường sắt - Hệ thống thu nhận dòng điện - Các yêu cầu về thẩm định và đo đạc tương tác động lực học giữa thiết bị gom điện và đường dây trên cao)

3  Thuật ngữ và định nghĩa

Trong tiêu chuẩn này, áp dụng các thuật ngữ sau.

3.1  Tổng quan

3.1.1  Nhà cung cấp (supplier)

Đơn vị sản xuất thiết bị gom điện.

3.1.2  Khách hàng (customer)

Đơn vị vận hành hoặc nhà cung cấp phương tiện.

3.1.3  Thiết bị gom điện (pantograph) (Xem Hình 1)

Thiết bị thu nhận dòng điện từ một hoặc nhiều dây tiếp xúc, được tạo thành từ bộ phận bản lề được thiết kế để cho phép đầu lấy điện di chuyển theo phương thẳng đứng.

[IEC 60050-811:1991, 811-32-02]

3.2  Thiết kế

Bảng 1 - Các định nghĩa thiết kế

Chú thích: Sơ đồ trong Hình 1 chỉ là ví dụ và không loại trừ các loại thiết bị gom điện khác (ví dụ: dạng kim cương).

Hình 1 - Thuật ngữ thiết bị gom điện

3.3  Các đặc tính kỹ thuật chung

Tất cả các đặc tính kỹ thuật chung được đưa ra trong quy định kỹ thuật của khách hàng. Trừ khi có quy định khác, các điều kiện về môi trường được xác định trong IEC 62498-1. Khách hàng phải quy định về loại môi trường.

3.3.1  Điện áp định mức (rated voltage)

Điện áp mà thiết bị gom điện được thiết kế để thực hiện chức năng.

3.3.2  Dòng điện định mức, phương tiện ở trạng thái đứng yên (rated current, vehicle at standstill)

Giá trị trung bình của dòng điện chạy qua thiết bị gom điện trong 30 phút ở trạng thái đứng yên.

3.3.3  Dòng điện lớn nhất, phương tiện ở trạng thái đứng yên (maximum current, vehicle at standstill)

Giá trị lớn nhất của dòng điện chạy qua thiết bị gom điện ở trạng thái đứng yên trong thời gian cho trước trong quy định kỹ thuật của khách hàng.

3.3.4  Dòng điện định mức, phương tiện ở trạng thái chuyển động (rated current, vehicle running)

Khả năng chuyển tải dòng điện liên tục của thiết bị gom điện.

3.3.5  Lực tiếp xúc tĩnh (static contact force)

Lực thẳng đứng hướng lên trên do đầu lấy điện tác dụng vào đường dây điện trên cao.

3.3.6  Lực tiếp xúc tĩnh danh nghĩa (nominal static contact force)

Giá trị chuẩn quy định của lực tiếp xúc tĩnh.

3.3.7  Lực tiếp xúc tĩnh trung bình (mean static contact force)

Giá trị trung bình thực tế của lực tiếp xúc tĩnh.

Chú thích: giá trị này được đánh giá như sau: Lực tiếp xúc tĩnh được đo liên tục trong phạm vi làm việc từ khi nâng lên (F_r) và khi hạ xuống (F_l). Theo quy ước, lực tiếp xúc tĩnh trung bình tại mọi điểm sẽ bằng

3.3.8  Lực tiếp xúc tĩnh chuẩn (target static contact force)

Lực hướng lên được đo tại chiều cao làm việc chuẩn của thiết bị gom điện khi thiết bị gom điện được nâng lên với tốc độ 0,05 m/s trong cùng điều kiện như khi sử dụng thực tế.

3.4  Ký hiệu và viết tắt

4  Các yêu cầu kỹ thuật

4.1  Khổ giới hạn

Thiết bị gom điện ở vị trí giữ và vị trí vận hành phải phù hợp với khổ giới hạn được quy định trong quy định kỹ thuật của khách hàng.

4.2  Độ mở của thiết bị gom điện

Quy định kỹ thuật của khách hàng phải nêu rõ các giá trị liên quan đến các bộ phận từ 3.2.10 đến 3.2.13 trong Bảng 1. Khi không có quy định kỹ thuật trong các tài liệu đấu thầu, sai lệch hướng ngang của hành trình đầu lấy điện so với trục thẳng đứng trong toàn bộ phạm vi làm việc phải phù hợp với Bảng 2 khi thiết bị gom điện được nâng lên hoặc hạ xuống.

Bảng 2 - Sai lệch hướng ngang của đầu lấy điện

4.3  Các giá trị về điện

Các điện áp cung cấp của các hệ thống điện kéo được quy định trong IEC 60850.

Quy định kỹ thuật cũng phải nêu rõ khoảng thời gian và các giá trị quá điện áp bất thường trong quá trình vận hành và giữ thiết bị gom điện.

Các giá trị được xác định trong 3.3.1 đến 3.3.3 phải được đưa ra trong quy định kỹ thuật của khách hàng.

4.4  Dung sai lực tiếp xúc tĩnh

Dung sai lực tiếp xúc tĩnh đo được trong quá trình nâng và hạ phải nằm trong giới hạn được xác định trong Phụ lục A, trừ khi có dải dung sai lớn hơn được thỏa thuận giữa người sử dụng và Nhà cung cấp.

4.5  Độ cứng vững theo phương ngang

Khi lực ngang được tác dụng lên một phần của khung đỡ đầu lấy điện ở vị trí vận hành phía trên, sai 25 lệch không được vượt quá giá trị quy định trong 6.6 và không xuất hiện biến dạng vĩnh cửu.

4.6  Đầu lấy điện

4.6.1  Biên dạng đầu lấy điện

Quy định kỹ thuật của khách hàng phải đưa ra các giá trị liên quan đến bộ phận 3.2.6 đến 3.2.8 trong Bảng 1 và biên dạng bên ngoài của đầu lấy điện.

4.6.2  Dải tiếp xúc

Vật liệu dải và/hoặc thiết kế dải tiếp xúc phải được xác định trong quy định kỹ thuật của khách hàng. Trong trường hợp không có quy định kỹ thuật của khách hàng, có thể xem xét IEC 62486.

4.7  Hệ thống vận hành

4.7.1  Yêu cầu chung

Hệ thống vận hành phải được thiết kế sao cho ở trạng thái đứng yên và cho tới tốc độ tối đa của thiết bị kéo, mọi hư hỏng ở đường dây tiếp xúc sẽ không gây ra các hư hỏng vĩnh cửu cho đường dây hoặc dải tiếp xúc trong các điều kiện vận hành thông thường.

Hệ thống vận hành phải được thiết kế để có thể bổ sung thêm các thiết bị cho phép vận hành thủ công trong trường hợp mất nguồn điện.

4.7.2  Động cơ điện

Ở các điều kiện môi trường được xem xét trong IEC 62498-1, động cơ điện phải phù hợp với các yêu cầu trong IEC 60077-1 và IEC 60077-2.

Trong trường hợp thiếu bất kỳ yêu cầu đặc biệt nào trong quy định kỹ thuật của khách hàng, động cơ điện phải được bảo vệ theo cấp IP55 phù hợp với các yêu cầu trong IEC 60529.

4.8  Thiết bị ngắt tự động (ADD)

Thiết bị gom điện phải được trang bị thiết bị ngắt tự động chỉ khi được yêu cầu trong quy định kỹ thuật của khách hàng.

ADD phải không được gây ra thêm các hư hỏng khác cho thiết bị gom điện.

4.9  Khối lượng thiết bị gom điện và lực trên mui xe

Nhà cung cấp thiết bị gom điện phải quy định khối lượng của thiết bị gom điện và dung sai phù hợp khi có hoặc không có bộ phận cách điện. Mọi lực bổ sung do hệ thống tác động lên ở trạng thái đứng yên phải được Nhà cung cấp xác định.

4.10  Bảo vệ chống lại ăn mòn

Quy định kỹ thuật liên quan đến các yêu cầu ứng dụng và loại bảo vệ chống ăn mòn phải được đưa ra trong chỉ dẫn kỹ thuật.

5  Ký hiệu

Tối thiểu phải ký hiệu các hạng mục sau trên thiết bị gom điện:

• Tên của Nhà cung cấp;

• Số Serial của thiết bị gom điện;

• Loại thiết bị gom điện;

• Tháng và năm sản xuất.

6  Thử nghiệm

6.1  Loại thử nghiệm

6.1.1  Tổng quan

Có 4 loại thử nghiệm:

• Thử nghiệm kiểu loại;

• Thử nghiệm xuất xưởng;

• Thử nghiệm điều tra;

• Thử nghiệm kết hợp.

Các thử nghiệm trên được mô tả trong 6.1.2 đến 6.1.5.

Phụ lục B tổng hợp các thử nghiệm phải được tiến hành.

6.1.2  Thử nghiệm kiểu loại

Tiêu chuẩn này phân biệt mô hình cơ bản của thiết bị gom điện với mô hình được trích dẫn của cùng loại thiết bị gom điện. Mô hình trích dẫn có thể tích hợp các sửa đổi so với thiết kế cơ bản được xem xét trong các thử nghiệm kiểu loại hiện có, miễn là mọi thay đổi này có thể được chứng minh tối thiểu bằng thiết kế cơ bản thông qua việc tính toán hoặc trải nghiệm vận hành.

Các thử nghiệm kiểu loại phải được thực hiện trên một mẫu thiết bị có thiết kế cho trước.

Phải xem xét thiết bị của Nhà cung cấp hiện tại có thỏa mãn các thử nghiệm kiểu loại và có miễn trừ các thử nghiệm này nếu như Nhà cung cấp đưa ra được các báo cáo có xác nhận của các thử nghiệm kiểu loại đã được thực hiện trên cùng thiết bị được chế tạo trước đó.

Các thử nghiệm kiểu loại bổ sung phải được yêu cầu nếu được quy định trong quy định kỹ thuật của khách hàng và sau khi thỏa thuận với Nhà cung cấp.

6.1.3  Thử nghiệm xuất xưởng

Các thử nghiệm xuất xưởng phải được thực hiện để xác nhận các đặc tính của sản phẩm tương ứng với các đặc tính do được trong quá trình thử nghiệm kiểu loại. Các thử nghiệm xuất xưởng phải được Nhà cung cấp thực hiện trên từng thiết bị. Đối với các thiết bị nhất định, sau khi thỏa thuận giữa khách hàng và Nhà cung cấp, các thử nghiệm xuất xưởng có thể được thay thế bằng các thử nghiệm lấy mẫu (các thử nghiệm được thực hiện trên một số thiết bị lấy ngẫu nhiên trong lô sản phẩm).

6.1.4  Thử nghiệm điều tra

Các thử nghiệm điều tra là các thử nghiệm đặc biệt, mang tính bổ sung và được thực hiện đối với một đối tượng để thu thập các thông tin bổ sung. Các thử nghiệm này chỉ được yêu cầu nếu được quy định trong quy định kỹ thuật của khách hàng.

6.1.5  Thử nghiệm kết hợp

Các thử nghiệm kết hợp là các thử nghiệm đặc biệt và bổ sung chỉ có thể được thực hiện trong một môi trường vận hành. Các thử nghiệm này phải tính tới loại phương tiện được sử dụng, tốc độ của nó và hướng di chuyển. Các thử nghiệm này phải được thực hiện trên đường và/hoặc đường dây điện trên cao được xác định trong quy định kỹ thuật của khách hàng.

Các thử nghiệm này áp dụng cho cả các mô hình thiết bị gom điện cơ bản và trích dẫn.

Phải thực hiện các thử nghiệm này nếu được quy định trong quy định kỹ thuật của khách hàng và sau khi thỏa thuận với Nhà cung cấp.

6.2  Các thử nghiệm chung

6.2.1  Kiểm tra bằng mắt (thử nghiệm xuất xưởng)

Thiết bị gom điện phải được lắp ráp hoàn chỉnh.

Tiêu chí chấp nhận thử nghiệm:

Các linh kiện điện và cơ giới của thiết bị gom điện phải không bị lỗi vật lý và phải được thực hiện xử lý bề mặt (xem 4.10).

6.2.2  Khối lượng (thử nghiệm kiểu loại)

Thiết bị gom điện phải được lắp ráp hoàn chỉnh.

Tiêu chí chấp nhận thử nghiệm:

Khối lượng của thiết bị gom điện phải phù hợp với khối lượng đã cam kết như được quy định trong 4.9 và trong các giới hạn dung sai.

6.2.3  Kích thước

Kích thước của thiết bị gom điện (bao gồm dung sai) như được quy định trong bản vẽ phải được xác nhận bằng các thiết bị đo phù hợp.

Tối thiểu, phải thực hiện các phép đo sau:

• Chiều dài đầu lấy điện (thử nghiệm xuất xưởng);

• Chiều cao đầu lấy điện (thử nghiệm xuất xưởng);

• Chiều rộng đầu lấy điện (thử nghiệm kiểu loại);

• Biên dạng đầu lấy điện (thử nghiệm kiểu loại);

• Chiều dài dải tiếp xúc (thử nghiệm kiểu loại);

• Chiều cao giữ (thử nghiệm xuất xưởng);

• Độ mở rộng lớn nhất (thử nghiệm xuất xưởng);

• Chiều dày tiếp điện (thử nghiệm xuất xưởng);

• Khoảng cách giữa các điểm (thử nghiệm xuất xưởng);

Tiêu chí chấp nhận thử nghiệm:

Các kích thước phải nằm trong các dung sai được quy định trong bản vẽ.

6.2.4  Nhận dạng (thử nghiệm xuất xưởng)

Tiêu chí chấp nhận thử nghiệm:

Ký hiệu phải phù hợp với các yêu cầu mô tả trong Điều 5.

6.2.5  Kiểm tra chức năng của ADD (thử nghiệm xuất xưởng)

Thử nghiệm phải được thực hiện đối với 2 trường hợp nâng thiết bị gom điện:

• Ở chiều cao vị trí vận hành phía trên;

• Ở chiều cao bằng 20 % phạm vi làm việc trên vị trí giữ.

Thiết bị gom điện được nâng lên và ADD phải được thả ra bằng cách mô phỏng hư hỏng.

Tiêu chí chấp nhận thử nghiệm:

ADD phải phản ứng và không xuất hiện hư hại đối với thiết bị gom điện.

6.3  Thử nghiệm vận hành

6.3.1  Đo lực tiếp xúc tĩnh ở nhiệt độ môi trường (thử nghiệm xuất xưởng)

Nếu có lắp giảm chấn, giảm chấn này phải được tháo ra.

Lực tiếp xúc tĩnh phải được đo giữa vị trí vận hành trên và vận hành dưới trực tiếp dưới hệ thống treo đầu lấy điện trong chu trình liên tục nâng và hạ ở tốc độ 0,05 m/s ± 10 %.

Thiết bị đo, bao gồm đo tải, xử lý tín hiệu và ghi lại dữ liệu phải có độ chính xác của hệ thống nhỏ hơn 3 %.

Tiêu chí chấp nhận thử nghiệm:

Lực đo được phải thỏa mãn 4.4.

6.3.2  Kiểm tra hệ thống vận hành thiết bị gom điện (thử nghiệm xuất xưởng)

Thiết bị gom điện phải được kết nối với toàn bộ hệ thống vận hành. Thử nghiệm phải được thực hiện ở nhiệt độ môi trường và ở áp suất khí nén định mức hoặc điện áp định mức trong trường hợp hệ thống vận hành bằng điện.

Đối với các thiết bị gom điện vận hành thủ công, phương pháp vận hành trong quá trình thử nghiệm phải được thảo thuận giữa khách hàng và Nhà cung cấp.

Tiêu chí chấp nhận thử nghiệm:

Phải duy trì được lực nâng êm dịu, ổn định cho tới chiều cao làm việc lớn nhất, không bị chấn động gây ra hư hại.

Quá trình nâng từ chiều cao giữ đến chiều cao làm việc lớn nhất phải được thực hiện trong thời gian không quá 10 s từ thời điểm thiết bị gom điện bắt đầu nâng.

Quá trình hạ phải không bị chấn động gây ra hư hại.

Quá trình hạ cần từ chiều cao làm việc lớn nhất phải được thực hiện trong thời gian không quá 10 s từ thời điểm thiết bị gom điện bắt đầu hạ.

6.3.3  Thử nghiệm điều kiện khí hậu khi vận hành (thử nghiệm kiểu loại bổ sung)

Các thử nghiệm được mô tả trong 6.3.2 phải được thực hiện ở các giới hạn nhiệt độ và độ ẩm được quy định trong quy định kỹ thuật của khách hàng. Nếu các giá trị không được quy định, các thử nghiệm phải được thực hiện ở -25 °C và +40 °C, độ ẩm môi trường xung quanh.

Các thử nghiệm trên, ở các giới hạn nhiệt độ phải được thực hiện ở áp suất khí hoặc điện áp tối thiểu và tối đa được quy định trong quy định kỹ thuật của khách hàng.

Đối với các thiết bị gom điện vận hành thủ công, phương pháp vận hành trong quá trình thử nghiệm phải được thỏa thuận giữa khách hàng và nhà cung cấp.

Tiêu chí chấp nhận thử nghiệm:

Trong và sau khi thử nghiệm, thiết bị gom điện phải vận hành phù hợp với chỉ tiêu chấp nhận đưa ra trong 6.3.2.

6.3.4  Đo lực tiếp xúc tĩnh trung bình ở nhiệt độ môi trường

Nếu có giảm chấn, thử nghiệm được mô tả trong 6.3.1 phải được lặp lại khi có giảm chấn.

6.4  Thử nghiệm độ bền

Đối với các thiết bị gom điện vận hành thủ công, phương pháp vận hành trong quá trình thử nghiệm phải được thỏa thuận giữa khách hàng và Nhà cung cấp.

6.4.1  Quá trình nâng/hạ (thử nghiệm kiểu loại)

Thiết bị gom điện được lắp đầu lấy điện có khối lượng lớn nhất được thiết kế cho loại thiết bị gom điện đó phải được vận hành liên tục 10000 lần nâng và hạ từ chiều cao giữ đến vị trí vận hành trên. Trong 500 lần vận hành đầu và cuối cùng, thiết bị gom điện phải nâng đến độ mở lớn nhất khi nguồn cấp cho hệ thống vận hành (khí hoặc điện) ở giá trị tối thiểu đưa ra trong IEC 60077-1 và IEC 60077-2.

Nếu quy định kỹ thuật của khách hàng yêu cầu số lần vận hành khác, khi đó thử nghiệm và yêu cầu chấp nhận phải theo thỏa thuận giữa khách hàng và Nhà cung cấp.

Chú ý: Số lần nâng hạ 10000 được lấy từ giả thiết về trung bình vòng đời, số ngày vận hành trong một năm và số lần nâng và hạ trong một ngày.

Tiêu chí chấp nhận thử nghiệm:

Sau khi thử nghiệm, tất cả các thông số phải được điều chỉnh về các giá trị danh nghĩa.

Phải không có mài mòn bất thường.

Phải không biến dạng hoặc nứt gãy. Thiết bị gom điện phải đáp ứng các yêu cầu trong 6.3.1 và 6.3.2.

6.4.2  Khả năng chịu rung động

6.4.2.1  Yêu cầu chung

Thiết bị gom điện và mọi bộ phận lắp kèm (điện và/hoặc khí nén) phải có khả năng chịu được rung động và chấn động theo các yêu cầu thử nghiệm trong IEC 61373.

6.4.2.2  Đo tần số hướng ngang tự nhiên của thiết bị gom điện (F₀)

Phải đo tần số hướng ngang tự nhiên (F₀). Khi thiết bị gom điện được mở đến 75 % vị trí vận hành trên, thiết bị phải được đưa vào trạng thái dao động tự nhiên bằng cách thả cần từ vị trí hiện tại bằng cách tác dụng lực ngang 300 N vào chốt xoay đầu lấy điện.

6.4.2.3  Các thử nghiệm rung động theo hướng ngang (thử nghiệm kiểu loại bổ sung)

Thiết bị gom điện lắp đầu lây điện có khối lượng lớn nhất được thiết kế sao cho thiết bị gom điện đó phải được lắp đặt bộ phận cách điện trên bàn rung động gây ra các rung động hình sin, rung động này có biên độ và tần số có thể điều chỉnh được theo hướng ngang. Khi thực hiện thử nghiệm này, tần số của bàn phải nhỏ hơn 10 % tần số dao động tự nhiên hướng ngang.

Biên độ của dao động bàn phải được điều chỉnh tạo ra gia tốc (r) ở chốt xoay đầu lấy điện phù hợp với các yêu cầu của khách hàng, ở độ mở bằng 75 % vị trí vận hành trên.

Tiêu chí chấp nhận thử nghiệm:

Sau 10⁷ chu trình, thiết bị gom điện phải không có hư hỏng. Thiết bị gom điện phải đáp ứng các yêu cầu trong 6.3.1 và 6.3.2.

6.5  Khả năng chịu chấn động (thử nghiệm kiểu loại bổ sung)

Phải thực hiện thử nghiệm dưới đây, trừ khi có thỏa thuận khác giữa người sử dụng và Nhà cung cấp.

Thiết bị gom điện phải được nâng ở lực tiếp xúc tĩnh danh nghĩa và được buộc bằng dây giữa chốt xoay đầu lấy điện và khung cơ sở ở chiều cao 75 % vị trí vận hành trên. Tác dụng lực 300 N theo phương vuông góc với chốt xoay đầu lấy điện, sau đó ngắt kết nối đột ngột (Hình 2).

Thử nghiệm này phải được thực hiện 3 lần theo cả 2 chiều thẳng đứng.

Hình 2 - Nguyên tắc thử nghiệm

Tiêu chí chấp nhận thử nghiệm:

Thiết bị gom điện phải không có sự suy giảm hoạt động.

6.6  Thử nghiệm độ cứng vững theo phương ngang (thử nghiệm kiểu loại)

Thiết bị gom điện phải được mở đến vị trí vận hành trên.

Khi tác dụng lực 300 N liên tiếp vào một phía của bộ phận khung đỡ đầu lấy điện, chuyển vị phải phù hợp với Bảng 3.

Bảng 3 - Độ cứng vững theo phương ngang

Tiêu chí chấp nhận thử nghiệm:

Sau khi tác dụng lực, phải không có biến dạng vĩnh cửu.

6.7  Thử nghiệm độ kín khí

6.7.1  Yêu cầu chung

Áp dụng thử nghiệm sau nếu hệ thống vận hành là loại khí nén.

6.7.2  Thử nghiệm độ kín khí của thiết bị khí nén lắp trên thiết bị gom điện (thử nghiệm xuất xưởng)

Thử nghiệm phải được thực hiện ở nhiệt độ môi trường xung quanh, kiểm tra độ kín của thiết bị khí nén lắp trên thiết bị gom điện (ngoại trừ bộ điều áp).

Phải kết nối thiết bị gom điện với bình khí nén có dung tích bằng với dung tích thiết bị khí nén lắp trên thiết bị gom điện. Toàn bộ hệ thống sau đó được nạp đầy đến áp suất vận hành danh nghĩa.

Tiêu chí chấp nhận thử nghiệm:

Áp suất trong bình phải không giảm quá 5 % áp suất ban đầu sau 10 phút.

6.7.3  Thử nghiệm độ kín khí ở điều kiện khí hậu (thử nghiệm kiểu loại)

Phải sử dụng bình như mô tả trong 6.7.2 trong thử nghiệm này. Thử nghiệm phải được thực hiện ở -25 °C và ở +40 °C.

Nếu quy định kỹ thuật của khách hàng yêu cầu dải nhiệt độ rộng hơn, khi đó thử nghiệm và yêu cầu chấp nhận phải theo thỏa thuận giữa khách hàng và Nhà cung cấp.

Tiêu chí chấp nhận thử nghiệm:

Áp suất trong bình phải không giảm quá 5 % áp suất ban đầu sau 10 phút.

6.8  Đo mức độ tự do của đầu lấy điện (thử nghiệm xuất xưởng)

Mức độ tự do của đầu lấy điện phải được thỏa thuận giữa khách hàng và Nhà cung cấp. Hành trình và độ quay được đo trong phạm vi làm việc.

Tiêu chí chấp nhận thử nghiệm:

Biên độ tự do phải phù hợp với các giá trị thỏa thuận. Phải không có trở ngại cơ giới nào.

6.9  Thử nghiệm lấy điện (thử nghiệm kết hợp)

Tương tác động học giữa thiết bị gom điện và đường dây điện trên cao phải được đánh giá bằng hệ thống đo theo EN 50317 với tốc độ cho trước theo cả 2 chiều di chuyển trong một khu đoạn đặc trưng của hệ thống đường dây điện trên cao.

Tiêu chí chấp nhận thử nghiệm:

Phải không vượt quá các giới hạn đưa ra trong quy định kỹ thuật của khách hàng.

6.10  Thử nghiệm gia nhiệt dòng điện

6.10.1  Thử nghiệm gia nhiệt: dòng điện định mức và lớn nhất, phương tiện ở trạng thái đứng yên (thử nghiệm kiểu loại bổ sung)

Thiết bị gom điện phải được kết nối với mạch điện có nguồn cấp trong 30 phút cấp dòng điện bằng với dòng điện định mức ở trạng thái đứng yên và ngay sau đó là dòng điện bằng với dòng điện lớn nhất trong một khoảng thời gian cho trước trong quy định kỹ thuật của khách hàng khi phương tiện ở trạng thái đứng yên.

Thử nghiệm phải được thực hiện với đường dây tiếp xúc có tiết diện mặt cắt và kiểu loại giống với loại đường dây tiếp xúc danh nghĩa. Lực tiếp xúc giữa dải tiếp xúc và dây tiếp xúc phải là lực tiếp xúc tĩnh danh nghĩa.

Trong quá trình thử nghiệm, nhiệt độ của dây tiếp xúc phải được đo gần nhất có thể với điểm tiếp xúc.

Tiêu chí chấp nhận thử nghiệm:

Nhiệt độ của dây tiếp xúc phải không vượt quá nhiệt độ xác định trong quy định kỹ thuật của khách hàng.

6.10.2  Thử nghiệm gia nhiệt: mô phỏng phương tiện đang chuyển động (thử nghiệm kiểu loại bổ sung)

Mục đích là để xem xét liệu kết cấu thiết bị gom điện có khả năng truyền dòng điện định mức khi phương tiện đang chuyển động mà không có hư hại.

Phải kết nối thiết bị gom điện không có dải tiếp xúc với mạch điện có nguồn cấp cấp 50 % dòng điện định mức thu được trong quá trình vận hành trong 1 giờ, và ngay sau đó là dòng điện bằng với dòng điện định mức khi phương tiện đang chuyển động trong 5 phút.

Trong thử nghiệm này, nguồn cấp phải được nối với tổng các điện trở shunt kết nối dải tiếp xúc với đầu/khung lấy điện.

Trong quá trình thử nghiệm, nhiệt độ và dòng điện theo thời gian phải được ghi lại ở các mặt cắt quan trọng.

Tiêu chí chấp nhận thử nghiệm:

Phải không có biến dạng hoặc tăng nhiệt bất thường ở bất kỳ bộ phận nào của thiết bị gom điện.

Phải không có hư hại do việc truyền dòng điện qua ổ bi, chốt xoay và điện trở shunts.

6.10.3  Thử nghiệm hiện trường (thử nghiệm kết hợp)

Mục đích là xem xét đầu lấy điện có truyền tải được dòng điện định mức, khi phương tiện ở trạng thái chuyển động mà không có hư hỏng.

Thử nghiệm phải được thực hiện khi thiết bị gom điện được lắp đặt trên mui của phương tiện và với tải điện theo quy định kỹ thuật của khách hàng.

Trong quá trình thử nghiệm này, nhiệt độ và dòng điện theo thời gian ở dải tiếp xúc và ở các khu vực chính của đầu lấy điện phải được ghi lại. Chỉ cho phép đánh giá đối với nhiệt độ lớn nhất bằng cách gắn thêm các tấm chỉ thị nhiệt độ.

Tiêu chí chấp nhận thử nghiệm:

Phải không có hiện tượng quá nhiệt trên mọi bộ phận của đầu lấy điện.

7  Kế hoạch kiểm tra

Nếu sử dụng hệ thống quản lý chất lượng để quy định kế hoạch kiểm tra, hệ thống này nên phù hợp với TCVN ISO 9001, trừ khi có trường hợp khác được nêu ra trong quy định kỹ thuật của khách hàng.

8  Độ tin cậy

8.1  Yêu cầu chung

Quy định kỹ thuật về độ tin cậy phải được thỏa thuận giữa Nhà cung cấp và khách hàng.

8.2  Chỉ dẫn kỹ thuật

Quy định kỹ thuật về độ tin cậy phải bao gồm các định nghĩa và phân loại hư hỏng, các điều kiện mong đợi về vận hành và tuổi thọ vận hành mong muốn. Đối với thiết bị gom điện, các loại hư hỏng chủ yếu bao gồm:

• Loại A: Hư hỏng của thiết bị gom điện gây ra hư hại đối với đường dây tiếp xúc trên cao;

• Loại B: hư hỏng làm thiết bị gom điện không thể hoạt động được;

• Loại C: hư hỏng khác nhưng phương tiện vẫn hoàn thành hành trình.

Độ tin cậy có thể tính bằng Khoảng cách giữa các lần hư hỏng (MDBF) riêng biệt cho các loại A, B và C.

8.3  Chứng minh độ tin cậy trong khai thác

Việc chứng minh độ tin cậy của thiết bị gom điện trong khai thác phải được khách hàng giám sát phù hợp với tiêu chuẩn TCVN 10935-1 (EN 50126-1).

9  Bảo trì

9.1  Kết cấu

Tuổi thọ thiết kế của kết cấu thiết bị gom điện (khung, khung cơ sở) và hệ thống vận hành phải là 1,5 x 10⁶ km hoặc 30 năm, tùy điều kiện nào đến trước, trừ khi có các giá trị khác được thỏa thuận giữa khách hàng và Nhà cung cấp.

Kết cấu và hệ thống vận hành có thể bao gồm các bộ phận có khả năng hao mòn có tuổi thọ thiết kế thấp hơn. Nếu không có quy định khác trong quy định kỹ thuật của khách hàng, tuổi thọ thiết kế của những bộ phận có thể suy giảm này phải tối thiểu bằng 0,25 x 10⁶ km hoặc 5 năm, tùy điều kiện nào đến trước.

9.2  Kết cấu đầu lấy điện

Kết cấu này bao gồm đầu lấy điện, chốt xoay đầu lấy điện và điện trở shunt kết nối. Tuổi thọ thiết kế phải được xác định trong quy định kỹ thuật của khách hàng.

9.3  Khả năng bảo trì

Tất cả các ổ bi phải dễ dàng thay thế và bề mặt của chúng phải không nằm trong tổng thành chính.

Đầu lấy điện phải dễ dàng tháo lắp khỏi khung thiết bị gom điện.

Dải tiếp xúc phải dễ dàng tháo bỏ khỏi đầu lấy điện.

Mức độ ghi chép bảo trì phải được xác định trong quy định kỹ thuật của khách hàng.

Tuổi thọ thiết kế và khả năng bảo trì phải được chứng minh bằng tính toán hoặc trải nghiệm vận hành trong ít nhất 5 năm.

Phụ lục A

(Quy định)

Dung sai lực tiếp xúc tĩnh

Hình A.1 - Dung sai lực tiếp xúc tĩnh (khu vực màu tối)

Xem Bảng 1 và Hình 1 trong 3.2 về thuật ngữ “phạm vi làm việc” và 3.3.6 về thuật ngữ “lực tiếp xúc tĩnh danh nghĩa”.

Phụ lục B

(Quy định)

Danh mục các thử nghiệm

Bảng B.1 - Danh mục các thử nghiệm

MỤC LỤC

1  Phạm vi áp dụng

2  Tài liệu viện dẫn

3  Thuật ngữ và định nghĩa

3.1  Tổng quan

3.2  Thiết kế

3.3  Các đặc tính kỹ thuật chung

3.4  Ký hiệu và viết tắt

4  Các yêu cầu kỹ thuật

4.1  Khổ giới hạn

4.2  Độ mở của thiết bị gom điện

4.3  Các giá trị về điện

4.4  Dung sai lực tiếp xúc tĩnh

4.5  Độ cứng vững theo phương ngang

4.6  Đầu lấy điện

4.7  Hệ thống vận hành

4.8  Thiết bị ngắt tự động (ADD)

4.9  Khối lượng thiết bị gom điện và lực trên mui xe

4.10  Bảo vệ chống lại ăn mòn

5  Ký hiệu

6  Thử nghiệm

6.1  Loại thử nghiệm

6.2  Các thử nghiệm chung

6.3  Thử nghiệm vận hành

6.4  Thử nghiệm độ bền

6.5  Khả năng chịu chấn động (thử nghiệm kiểu loại bổ sung)

6.6  Thử nghiệm độ cứng vững theo phương ngang (thử nghiệm kiểu loại)

6.7  Thử nghiệm độ kín khí

6.8  Đo mức độ tự do của đầu lấy điện (thử nghiệm xuất xưởng)

6.9  Thử nghiệm lấy điện (thử nghiệm kết hợp)                   

6.10  Thử nghiệm gia nhiệt dòng điện

7  Kế hoạch kiểm tra

8  Độ tin cậy

8.1  Yêu cầu chung

8.2  Chỉ dẫn kỹ thuật

8.3  Chứng minh độ tin cậy trong khai thác

9  Bảo trì

9.1  Kết cấu

9.2  Kết cấu đầu lấy điện

9.3  Khả năng bảo trì

Phụ lục A: Dung sai lực tiếp xúc tĩnh

Phụ lục B: Danh mục các thử nghiệm

Phụ lục C: Các hạng mục được quy định trong chỉ dẫn kỹ thuật của khách hàng

Phụ lục D: Dung sai lực tiếp xúc tĩnh ở Nhật Bản