軌道交通機車車輛電氣系統(tǒng)是列車控制、牽引、保護的神經(jīng)中樞，車載電氣設備長期處在強振動、大范圍溫度變化、潮濕凝露、電磁干擾的復雜工況，普通工業(yè)電氣產(chǎn)品無法直接在車輛上使用。IEC60077-1:2017《軌道交通 機車車輛電氣設備 第 1部分：一般使用條件和通用規(guī)則》作為軌道交通電氣設備的基礎通用標準，統(tǒng)一規(guī)定了機車車輛電氣設備的環(huán)境使用條件、電源工況、結(jié)構(gòu)設計通用規(guī)則、型式試驗要求和產(chǎn)品合格判定準則，是軌道交通電氣產(chǎn)品研發(fā)、型式檢測、海外項目認證的核心技術文件。上海復世認證聚焦軌道交通機車車輛電氣檢測認證業(yè)務，為設備制造企業(yè)提供IEC 60077-1:2017標準深度解析、試驗方案定制、產(chǎn)品預評估等技術服務，幫助企業(yè)把握標準核心要點，高效完成產(chǎn)品合規(guī)驗證。

在研讀 IEC 60077-1:2017時，首先要理清標準定位。該標準屬于 IEC 60077 系列標準的第 1 部分，是整個系列的總則。IEC 60077系列針對機車車輛各類電氣產(chǎn)品，第 1部分不針對某一類具體產(chǎn)品，而是規(guī)定所有車載電氣設備共享的使用環(huán)境和通用設計、試驗規(guī)則。各類專用電氣產(chǎn)品，如車載斷路器、繼電器、傳感器、電源模塊，除滿足本標準之外，還需要執(zhí)行對應的產(chǎn)品專用IEC 標準。很多企業(yè)容易產(chǎn)生誤區(qū)，認為拿到 IEC 60077-1:2017試驗報告就可以覆蓋全部產(chǎn)品認證要求，忽略專項產(chǎn)品標準，造成項目認證失敗。上海復世認證在項目啟動階段，會幫助客戶梳理產(chǎn)品標準體系，區(qū)分通用基礎要求與產(chǎn)品專項要求，搭建完整的試驗矩陣，規(guī)避標準選用錯誤風險。

標準核心內(nèi)容之一就是一般使用條件，分為氣候環(huán)境條件、機械環(huán)境條件、供電系統(tǒng)條件三大模塊，也是所有型式試驗項目的輸入基礎參數(shù)。氣候環(huán)境條件包含工作溫度、存儲溫度、相對濕度、海拔高度、污染等級。標準按照設備在車上安裝位置劃分溫度等級，車頂、車外懸掛部件工作溫度區(qū)間更寬，低溫下限更低；設備艙、司機室內(nèi)部設備溫度條件相對溫和。濕度條件要求設備可承受Zui高95% 相對濕度，允許出現(xiàn)凝露，但不能長期浸泡。海拔參數(shù)非常關鍵，當車輛運行海拔超過 2000米時，空氣絕緣能力下降，產(chǎn)品的電氣間隙、爬電距離必須放大，耐壓試驗也要考慮修正系數(shù)，這是高原軌道交通項目Zui容易踩坑的地方。污染等級根據(jù)設備艙密封情況劃分，車載電氣設備大多為污染等級2 或者 3，直接決定絕緣設計參數(shù)。

機械環(huán)境條件模擬列車運行帶來的力學載荷，分為持續(xù)振動、短時沖擊兩類。振動分為正弦振動和隨機振動，參數(shù)取決于設備安裝位置：車體安裝件振動幅值較低；轉(zhuǎn)向架安裝設備振動明顯增大；軸箱附近安裝設備振動條件Zui為嚴苛。振動試驗模擬車輛在軌道行駛時持續(xù)激勵，試驗過程中，樣品需要保持通電監(jiān)測，不能出現(xiàn)元器件松動、焊點開裂、連接器接觸不良、繼電器誤動作。沖擊試驗模擬車輛緊急制動、軌道接縫沖擊、低速碰撞等短時沖擊載荷，在三個正交方向分別開展沖擊試驗。機械試驗不只是考驗外殼強度，內(nèi)部PCB板、元器件固定、線束綁扎都需要經(jīng)受考驗。上海復世認證技術團隊在試驗策劃階段，會指導客戶按照實車安裝方式設計試驗工裝，保證試驗工況和真實裝車工況保持一致，避免試驗結(jié)果失真。

供電條件是車載電氣設備區(qū)別于工業(yè)設備Zui顯著的特征。軌道交通車載電源不是穩(wěn)定的市電，直流或者交流供電系統(tǒng)會頻繁出現(xiàn)電壓升高、跌落、短時中斷、浪涌、諧波干擾。IEC60077-1:2017針對直流車載供電、交流車載供電分別劃定穩(wěn)態(tài)電壓范圍和動態(tài)擾動限值。例如直流系統(tǒng)，設備需要在電壓上限、下限條件下穩(wěn)定工作；遇到短時電壓中斷時，控制類設備需要實現(xiàn)安全狀態(tài)保持或者有序停機，不能發(fā)生失控輸出。很多產(chǎn)品在實驗室穩(wěn)定電源下測試性能良好，但在電壓擾動工況下出現(xiàn)死機、誤觸發(fā)，上線運營就會產(chǎn)生安全風險。電源電壓變化試驗是IEC 60077-1:2017 強制要求的檢測項目。

標準中的通用設計規(guī)則覆蓋絕緣、外殼防護、材料、內(nèi)部布線、安全與標識。絕緣設計需要結(jié)合額定電壓、海拔、污染等級、絕緣材料組別計算爬電距離和電氣間隙。防護等級依據(jù)IEC 60529，依據(jù)設備安裝位置確定 IP防護等級，露天安裝設備需要更高防塵防水能力。材料要求是軌道交通行業(yè)重點，車載電氣設備使用的塑料、灌封材料、線纜都需要滿足阻燃、低煙、低毒性能，火災發(fā)生時控制有毒煙氣產(chǎn)生，保障乘客安全。內(nèi)部布線線纜必須耐油、耐高低溫、耐磨損，線束固定結(jié)構(gòu)要抵抗持續(xù)振動，防止長期振動摩擦造成絕緣破損。產(chǎn)品標識需要耐老化、耐摩擦，包含產(chǎn)品型號、額定參數(shù)、制造商、標準編號，車輛全生命周期內(nèi)標識不可脫落模糊。

接下來介紹檢測項目、試驗實施方法以及合格判定準則。依據(jù) IEC60077-1:2017，產(chǎn)品需要完成型式試驗驗證產(chǎn)品滿足標準規(guī)定使用條件。主要型式試驗項目包含高低溫試驗、溫度循環(huán)試驗、恒定濕熱試驗、絕緣電阻測試、耐壓試驗、振動試驗、沖擊試驗、電源電壓變化試驗、外殼防護試驗、材料燃燒特性試驗。

各項試驗方法與判定要點：高低溫試驗：樣品置于溫濕度箱，分別在Zui高工作溫度、Zui低工作溫度保溫，保溫期間通電運行。判定標準：外觀無變形、開裂，電氣功能正常，參數(shù)偏差在標準允許范圍。溫度循環(huán)試驗：按照規(guī)定速率反復升降溫，模擬冬夏交替以及車輛啟停帶來的溫度交變應力。判定：材料無開裂、焊點無脫焊，試驗后絕緣與功能合格。濕熱試驗：樣品放置高濕環(huán)境持續(xù)規(guī)定時長，模擬潮濕凝露環(huán)境。判定：絕緣電阻不低于標準限值，耐壓無擊穿閃絡，金屬部件無嚴重腐蝕。絕緣電阻試驗：選用對應電壓等級兆歐表測量帶電部件對地絕緣電阻。判定：絕緣電阻數(shù)值大于標準規(guī)定Zui小值。耐壓試驗：對帶電部件與外殼施加規(guī)定高壓，保持設定時間。判定：試驗過程無擊穿、閃絡，無局部過熱。振動試驗：樣品按實車方式固定在振動臺，施加標準振動譜，試驗全程通電監(jiān)測信號。判定：結(jié)構(gòu)無松動破損，電氣輸出正常，無誤動作。沖擊試驗：沖擊臺施加規(guī)定沖擊脈沖，X/Y/Z 三個方向依次試驗。判定：結(jié)構(gòu)件無斷裂、緊固件無松脫，試驗完成后性能檢測合格。電源電壓變化試驗：調(diào)整供電電源，模擬電壓上限、下限、短時掉電工況。判定：設備不會發(fā)生危險失效，保護邏輯符合設計要求。

IEC 60077-1:2017明確，型式試驗樣品必須是量產(chǎn)狀態(tài)產(chǎn)品，不能使用簡化樣機。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、材料、電路方案發(fā)生重大變更，必須重新進行型式試驗。產(chǎn)品判定采用結(jié)構(gòu)和性能雙重判定，只要出現(xiàn)絕緣擊穿、損壞、功能誤動作，即判定不合格，需要完成整改并復測。

在軌道交通出海項目中，很多海外業(yè)主會要求產(chǎn)品具備 IEC 60077-1:2017第三方檢測認證。但不少實驗室僅能開展單項環(huán)境試驗，缺少軌道交通成套標準技術能力。上海復世認證深耕軌道交通機車車輛電氣領域，可提供標準專項培訓、試驗方案策劃、樣品預評估、試驗過程技術輔導，提前識別設計缺陷，減少型式試驗失敗帶來的時間成本與樣品成本。

從大量項目經(jīng)驗來看，產(chǎn)品試驗不合格高頻問題主要集中在：絕緣設計沒有考慮海拔修正，耐壓試驗擊穿；線束綁扎方案抗振動不足，振動試驗出現(xiàn)斷線；材料耐溫等級不足，高溫老化失效；電源抗擾動能力不足，電壓跌落時控制單元誤動作。這類問題單純依靠仿真很難完全識別，必須依靠型式試驗驗證。上海復世認證技術團隊可提前開展圖紙、BOM預審核，提前識別潛在風險點，降低試驗失敗概率。