轨道交通EN50155/IEC61373/EN50121检测标准

轨道交通领域的 EN 50155、IEC 61373、EN 50121 是三大核心标准，分别从环境与电气要求、机械振动冲击、电磁兼容性（EMC） 三个维度规范设备可靠性，适用于列车车载电子设备（如监控摄像机、控制单元、通信设备等）。以下是各标准的核心内容与测试要求：

EN 50155《铁路应用 机车车辆上使用的电子设备》

核心定位：规定轨道交通车载电子设备的环境条件、电气性能及可靠性要求，确保设备在列车运行的复杂环境中稳定工作。

1. 适用范围

适用于铁路机车、动车组、地铁、轻轨等车辆上安装的电子设备（如监控系统、传感器、控制模块、通信设备等），不含高压牵引系统。

2. 关键测试项目

• 环境条件测试：

• 温度：根据设备安装位置（如车内、车外、机箱内）分为不同等级，工作温度通常为 - 40℃~+70℃（宽温等级），存储温度 - 55℃~+85℃；

• 湿度：温度循环 + 湿度组合测试（如 40℃、95% RH，持续 10 天），模拟潮湿环境；

• 气压：低气压测试（如海拔 2500m 对应的气压，考核高原或隧道环境）；

• 粉尘与防水：根据安装位置，需通过 IP 防护等级测试（如 IP54/IP65，防止粉尘和水侵入）。

• 电气性能测试：

• 电源适应性：列车电源通常为 DC 24V/110V，需耐受电压波动（如 - 30%~+25%）、反向电压（如 - 24V，持续 1 分钟）、电压骤降与中断（如中断 50ms 仍正常工作）；

• 绝缘电阻与介电强度：设备电源与外壳间绝缘电阻≥10MΩ（500V DC），介电强度需耐受 2.5kV AC（1 分钟无击穿）。

• 机械环境测试：

• 振动：引用 IEC 61373 标准，分正弦振动（10~200Hz，加速度 10m/s²）和随机振动（10~2000Hz，功率谱密度 PSD 0.04g²/Hz）；

• 冲击与碰撞：冲击加速度 30g（持续 11ms，半正弦波），碰撞加速度 10g（16ms，半正弦波），模拟列车启停、轨道颠簸的冲击。

• 其他要求：

• 电磁兼容性（EMC）：需符合 EN 50121 系列标准（见下文）；

• 可靠性：平均无故障时间（MTBF）需满足项目要求（通常≥10,000 小时）。

IEC 61373《铁路应用 机车车辆设备 冲击和振动试验》

核心定位：专注于轨道交通设备的机械振动、冲击和碰撞测试方法，是 EN 50155 中机械环境测试的 “执行细则”。

1. 适用范围

适用于所有安装在铁路车辆（机车、客车、货车）上的设备，明确机械应力下的测试流程和参数，确保设备结构和性能不受振动、冲击影响。

2. 关键测试项目

• 振动测试：

• 正弦振动：用于识别设备共振点，频率范围 1~500Hz，扫频速率 1oct/min，加速度 1~50m/s²（按设备重量分级），每轴（X/Y/Z）测试 2 次；

• 随机振动：模拟真实运行中的复杂振动，频率范围 10~2000Hz，PSD 谱按 “安装位置” 分类（如车身、转向架附近振动更剧烈），每轴测试时间 1~4 小时。

• 冲击测试：

• 功能性冲击：模拟正常运行中的冲击（如轨道接缝、刹车），加速度 10~30g，持续时间 11~30ms（半正弦波），每轴 3 次；

• 破坏性冲击：模拟极端情况（如碰撞、脱轨），加速度 50~100g，持续时间 6~11ms，评估设备抗极限冲击能力。

• 碰撞测试：

• 模拟频繁小幅冲击（如列车运行中的持续颠簸），加速度 5~10g，持续时间 16ms（半正弦波），每轴 1000 次循环。

3. 测试结果评估

• 外观：无结构损坏、部件脱落、紧固件松动；

• 功能：测试后设备需正常工作（如监控摄像机成像正常、控制设备指令响应准确）；

• 性能：关键参数（如分辨率、信号传输速率）需保持在标准范围内。

EN 50121《铁路应用 电磁兼容性》

核心定位：规范轨道交通系统的电磁兼容要求，防止设备间电磁干扰（EMI），确保通信、控制、监控等系统正常工作。该标准分为多个部分，Zui常用的是：

• EN 50121-3-2：针对机车车辆的 EMC 要求（车载设备）；

• EN 50121-4：针对铁路设施的 EMC 要求（如轨道旁信号设备）。

1. EN 50121-3-2（车载设备核心要求）

• 电磁发射（EMI）：限制设备对外的电磁辐射，避免干扰列车通信、信号系统：

• 传导发射：在电源线上的骚扰电压（30Hz~150kHz，限值 54~79dBμV）；

• 辐射发射：设备向外辐射的电磁场（30MHz~1GHz，限值 30~54dBμV/m）。

• 电磁抗扰度（EMS）：设备抵抗外界电磁干扰的能力：

• 静电放电（ESD）：接触放电 ±6kV，空气放电 ±8kV（IEC 61000-4-2）；

• 射频辐射抗扰度：80MHz~2.5GHz，场强 10V/m（模拟对讲机、雷达等干扰）；

• 电快速瞬变脉冲群（EFT）：电源线上 ±2kV，信号线上 ±1kV（模拟开关操作干扰）；

• 浪涌：电源线上 ±2kV（线 - 地）、±1kV（线 - 线），模拟雷击或电网波动；

• 电压暂降与中断：电压降至 0%，持续 0.5~500ms，设备需保持功能或快速恢复。

三大标准的关联与应用

1. 关联性：

• EN 50155 是 “总纲”，规定了车载电子设备的综合要求，其中机械振动冲击部分直接引用 IEC 61373，EMC 部分直接引用 EN 50121-3-2；

• IEC 61373 和 EN 50121 是 EN 50155 的 “专项补充”，分别细化机械和电磁兼容性测试方法。

2. 应用场景：

• 轨道交通设备（如车载监控摄像机、ATP/ATO 控制单元、车载通信终端）需满足这三大标准：先通过 IEC 61373 的振动冲击测试，再通过 EN 50121-3-2 的 EMC 测试，Zui终符合 EN 50155 的全项要求，才能进入铁路市场。

检测注意事项

1. 实验室资质：需选择具备 CNAS/CMA 资质，且有轨道交通设备测试经验的实验室（如铁道部质检中心、/TÜV 等第三方机构）；

2. 样品状态：测试样品需与量产产品一致（含外壳、接口、固定方式），并提供详细的安装说明（如安装位置、固定方式影响振动测试参数）；

3. 报告用途：检测报告需包含测试标准、参数、结果，作为产品进入轨道交通市场的准入证明（如投标、认证）。

通过这三大标准的测试，可确保轨道交通电子设备在振动冲击、电磁干扰、极端温湿度等复杂环境中可靠运行，保障列车安全与功能稳定。