EN 61373 鐵路應用 - 鐵路車輛設備 - 衝擊和振動試驗

歐洲標準「EN 61373 鐵路應用 - 機車車輛設備 - 衝擊和振動測試」規定了針對機車車輛設備的測試要求，這些設備會承受鐵路運行環境中固有的高振動和衝擊。為確保設備品質合格，需要進行模擬預期使用壽命期間使用條件的、可接受時長的測試。

本標準規定了軌道車輛氣動、電氣和電子設備及零件的隨機振動和衝擊試驗要求。隨機振動試驗是驗證設備或零件的唯一方法。

本標準中所述的測試方法旨在驗證被測設備承受鐵路車輛通常預期的環境振動條件的能力。為了確保最佳結果，本標準中給出的數值均來自世界各地各鐵路公司進行的實際在役測試。

本標準不包含自發振動，因為自發振動特定於相關應用。應用和解釋本標準需要技術判斷和經驗。本標準適用於生產和驗證目的，但不排除使用其他開發工具（例如正弦激勵）來提供預定的機械和操作可靠性等級。

適用於受試設備的測試等級完全取決於其在鐵路車輛上的位置（即安裝在輪對、轉向架或車身上）。這些測試在原型機上進行，以獲取與生產相關的隨機振動性能資訊。但是，出於認證目的，測試必須使用常規生產的設備進行。

本標準規定的測試值分為三組，完全取決於設備在車輛內的位置：

• 第 1 組車身安裝：
  • A 類：車身安裝、低暴露等級設備（例如乘客艙）。
  • B 類：暴露程度較高的車身安裝設備（例如，地板下或天花板安裝）

通常應使用 B 類，因為不清楚設備將位於何處。

第 2 組：轉向架式：包括安裝在鐵路車輛轉向架上的車廂、組件、設備和零件。與第 1 組相比，它們承受的振動和衝擊更為劇烈。

• 第3組：軸裝式：包括安裝在鐵路車輛輪對組件上的子組件、設備以及零件或組件。承受過大的機械應力。在電子設備中較少見。

每個小組根據實際的鐵路服務條件，指定不同的衝擊和振動水平測試曲線。

該標準 (IEC 61373) 隨後由國際電工委員會 (IEC) 制定，旨在確保鐵路車輛所用設備的一致性和可靠性。鐵路環境本身就極具挑戰性，因為它們會持續承受軌道移動、軌道不平順、煞車和加速等機械應力。列車上安裝的設備（包括控制系統、通訊設備、乘客資訊系統等）必須承受這些條件，才能保持性能、安全性和耐用性。

該標準提供了評估此類設備耐久性的統一測試方法，確保設備在實際鐵路條件下的整個預期使用壽命內安全、準確地運作。此標準適用於所有設計用於鐵路車輛的電氣、電子和機電設備。這些設備包括：

• 控制面板
• 電子電路
• 乘客系統
• 牽引和輔助系統
• 儀器儀表

本標準不涵蓋固定安裝的設備，即沿軌道的信號設備。

EN 61373 標準包括兩種基本類型的機械測試：

• 隨機振動測試：模擬列車正常運作過程中遇到的連續振動。測試施加於三個相互垂直的軸（X、Y、Z）。每個軸的持續時間通常為5-10小時。測試使用振動測試系統進行。
• 衝擊測試：模擬軌道接頭、道岔或緊急煞車等事件所引起的短時機械衝擊。通常每個軸在每個方向上施加三次衝擊。衝擊曲線由加速度、持續時間和波形（通常為半正弦波）定義。

這些測試的通過/失敗標準是：

• 無物理損壞
• 電氣性能的連續性
• 保護大會
• 功能或數據無損失

EN 61373 標準非常重要，因為它在確保鐵路車輛電氣和電子設備的可靠性、安全性和使用壽命方面發揮關鍵作用。此標準重要性的關鍵原因如下：

• 鐵路環境十分惡劣：鐵路車輛經常暴露在以下環境：
  • 軌道和車輪的振動
  • 煞車、耦合或軌道不平整造成的衝擊
  • 極端天氣條件、灰塵和碎片（取決於安裝位置）

此標準確保設備能夠承受這些機械應力並繼續安全可靠地運作。

• 確保安全合規：鐵路系統設備故障可能導致服務中斷，甚至更糟的是，造成安全隱患。本標準有助於：
  • 在實際應用之前識別設計缺陷
  • 降低船上機械故障的風險
  • 滿足監管要求和行業標準
• 實現全行業測試標準化：此標準確保測試方法的一致性。這確保：
  • 確保製造商、鐵路運營商和測試實驗室使用相同的語言
  • 明確的抗振動和抗衝擊通過/失敗標準
  • 提供公平的設備比較，無論品牌或國家
• 支援全球市場准入：該標準與 IEC 61373 相容，並已獲得國際認可。符合該標準可帶來以下好處：
  • 提高鐵路產品的出口潛力
  • 滿足全球鐵路營運商的供應需求
  • 簡化跨境鐵路系統認證
• 提高產品品質和耐用性：透過設計符合此標準的設備，
  • 製造商生產更耐用的產品
  • 操作員遇到的故障、維修和停機時間更少
  • 系統使用壽命更長，並在整個產品生命週期中節省成本

因此，EN 61373 標準是確保鐵路設備機械可靠性的關鍵部分。透過模擬真實的衝擊和振動，該標準提供了耐久性基準，幫助製造商和營運商降低維護成本、提高安全性並改善運行可靠性。

我們公司營運多年，密切關注全球科技發展，憑藉經驗豐富的團隊和廣泛的基礎設施，為各行各業的企業提供廣泛領域的測試、測量和分析服務。此外，我們還提供符合 EN 61373 鐵路應用 - 鐵路車輛設備 - 衝擊和振動測試標準的測試服務。