國內(nèi)外鐵路通信信號(hào)設(shè)備環(huán)境條件標(biāo)準(zhǔn)體系對(duì)比分析

郭玉華,李天石

(中國鐵道科學(xué)研究院集團(tuán)有限公司通信信號(hào)研究所,北京 100081)

引言

當(dāng)前中國已經(jīng)形成設(shè)計(jì)速度250～350 km/h高速鐵路、160 km/h客貨共線鐵路、120 km/h貨運(yùn)鐵路、200 km/h及以下城際鐵路的架構(gòu)清晰、體系完整的鐵路運(yùn)輸體系，中國鐵路建設(shè)取得的成就舉世矚目。開展中外鐵路通信信號(hào)設(shè)備技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比及差異性分析，研究通信信號(hào)設(shè)備對(duì)國外鐵路環(huán)境條件的適應(yīng)性，為承攬國外鐵路工程項(xiàng)目提供基礎(chǔ)信息和技術(shù)資料，對(duì)“走出去”發(fā)展戰(zhàn)略及“一帶一路”發(fā)展倡議具有十分重要的意義。

國際上鐵路環(huán)境條件標(biāo)準(zhǔn)主要采用國際電工委員會(huì)起草的IEC標(biāo)準(zhǔn)及歐洲EN標(biāo)準(zhǔn)，而IEC標(biāo)準(zhǔn)在參考或基于EN標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上，又結(jié)合了其他IEC成員國的建議。國內(nèi)采用的環(huán)境條件標(biāo)準(zhǔn)GB一般等同采用IDT或修改采用MOD國際IEC標(biāo)準(zhǔn)，因此GB對(duì)于IEC及EN標(biāo)準(zhǔn)而言，有一定的借鑒、采納或繼承關(guān)系。但由于GB和IEC標(biāo)準(zhǔn)考慮的國別范圍不同，更新周期不同，導(dǎo)致GB與IEC標(biāo)準(zhǔn)存在一些差異。因此，需要對(duì)這些標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較分析，明確我國現(xiàn)行GB與IEC標(biāo)準(zhǔn)之間的差異和適應(yīng)性，為適應(yīng)海外工程的產(chǎn)品研發(fā)提供依據(jù)。

1 氣候及振動(dòng)沖擊環(huán)境條件標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比及適應(yīng)性分析

1.1 氣候及沖擊振動(dòng)環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)概況

鐵路通信信號(hào)設(shè)備氣候及振動(dòng)沖擊環(huán)境條件標(biāo)準(zhǔn)，國際上主要采用IEC/TC 104“國際電工委員會(huì)—?dú)夂颦h(huán)境、分級(jí)和測(cè)試方法技術(shù)委員會(huì)”、IEC/TC 9“國際電工委員會(huì)—鐵路牽引電氣設(shè)備和系統(tǒng)技術(shù)委員會(huì)”，以及由歐洲電工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)及歐洲標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)CENELEC/CEN制定的歐洲EN標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)CCS TSI應(yīng)用導(dǎo)則[1]，歐洲鐵路ETCS采用EN 50125[2]。國內(nèi)則主要有SAC/TC 278“全國牽引電氣設(shè)備與系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)”和SAC/TC 8“全國通信信號(hào)產(chǎn)品氣候環(huán)境和環(huán)境試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)”制定的標(biāo)準(zhǔn)，以及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)TB。

目前國內(nèi)外鐵路采用的氣候環(huán)境條件標(biāo)準(zhǔn)及沖擊振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)見表1。

表1 國內(nèi)外鐵路通信信號(hào)設(shè)備氣候環(huán)境及沖擊振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)

1.2 氣候環(huán)境及振動(dòng)沖擊標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比分析

促進(jìn)國際標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一是標(biāo)準(zhǔn)化工作的基本原則之一。在此原則指導(dǎo)下，SAC/TC 278及SAC/TC 8以等同采用或修改采用IEC國際標(biāo)準(zhǔn)的方法制定相應(yīng)GB標(biāo)準(zhǔn)，并在此基礎(chǔ)上結(jié)合我國氣候環(huán)境和振動(dòng)沖擊條件的具體情況，在等級(jí)劃分和限值設(shè)定上進(jìn)行了一些修改和調(diào)整。

1.2.1 車載設(shè)備環(huán)境條件標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比分析

GB/T 25119修改采用IEC 60571，適用于安裝于車上的控制、保護(hù)、供電等電子設(shè)備。表2給出了GB/T 25119和IEC 60571氣候環(huán)境條件的主要區(qū)別。

表2 GB/T 25119與IEC 60571氣候環(huán)境條件差別

由表2可見，GB/T 25119對(duì)海拔要求高于IEC 60571，并根據(jù)我國氣候特點(diǎn)及車載設(shè)備實(shí)際工作環(huán)境，增加或刪除了個(gè)別條款。

GB/T 25119對(duì)振動(dòng)沖擊要求及試驗(yàn)引用了GB/T 21563，而GB/T 21563等同采用IEC 61373。分析可知：GB/T 21563—2008[5]對(duì)車載設(shè)備分類、車載設(shè)備應(yīng)進(jìn)行的試驗(yàn)類別、試驗(yàn)順序，以及試驗(yàn)采用的加速度頻譜密度(ASD)、加速度均方根值(r.m.s)、各方向持續(xù)時(shí)間等參數(shù)，均與IEC 61373—1999[6]中的規(guī)定完全一致。

以上分析可知：在一般環(huán)境條件方面，根據(jù)我國通信信號(hào)車載設(shè)備實(shí)際使用環(huán)境，GB/T 25119修改采用了IEC 60571，但不低于IEC 60571要求；振動(dòng)沖擊等同采用IEC 61373，所以車載設(shè)備環(huán)境條件標(biāo)準(zhǔn)完全滿足國際標(biāo)準(zhǔn)要求。

1.2.2 地面設(shè)備環(huán)境條件標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比分析

目前地面設(shè)備環(huán)境條件有GB/T 32347.3標(biāo)準(zhǔn)，以及TB/T 1433、TB/T 1434標(biāo)準(zhǔn)，另外還有振動(dòng)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)TB/T 2846。

(1)GB/T 32347.3 信號(hào)和通信設(shè)備環(huán)境條件標(biāo)準(zhǔn)修改采用IEC 62498-3，而IEC 62498-3代替EN 50125-3，可見GB/T 32347.3與IEC和EN是一脈相承的。

表3給出了GB 32347.3與IEC 62498-3海拔參數(shù)的對(duì)比情況。GB 32347.3—2015[7]將海拔分為5個(gè)等級(jí)，重點(diǎn)在海拔1 400 m以上，1 400 m以下統(tǒng)一為G1.4級(jí)。IEC 62498-3：2010[8]分為4個(gè)等級(jí)，重點(diǎn)在海拔1 400 m以下，1 400 m以上統(tǒng)一為AX級(jí)?？梢奊B不僅完全覆蓋了IEC標(biāo)準(zhǔn)的要求，而且在高原部分的規(guī)定比IEC更具體。

表3 GB 32347.3與IEC 62498-3海拔參數(shù)對(duì)比

GB 32347.3—2015將溫度和濕度劃分為T1、T2、TX三個(gè)等級(jí)，各等級(jí)極限值、溫度變化率等與IEC 62498—3：2010完全一致；取消了IEC中無室外氣象溫度的T3、T4、T5三個(gè)等級(jí)。對(duì)于暴露在室外的設(shè)備應(yīng)能承受的空氣流動(dòng)、風(fēng)、雨、雪、冰雹、太陽輻射等自然條件等方面的規(guī)定，除降雨外，GB 32347.3—2015與IEC 62498—3：2010完全一致。對(duì)于降雨，GB一般情況按6 mm/min考慮，特殊情況按15 mm/min考慮；而IEC仍劃分為6個(gè)等級(jí)，但取值與GB基本相當(dāng)，見表4。

表4 IEC 62498—3：2010降雨分級(jí)

(2)TB/T 1433和TB/T 1434非等效采用了IEC 60721—3—3和IEC 60721—3—4中氣候環(huán)境和振動(dòng)沖擊等級(jí)的相關(guān)規(guī)定，同時(shí)參考了其他IEC標(biāo)準(zhǔn)，并根據(jù)鐵路通信信號(hào)設(shè)備使用情況進(jìn)行了調(diào)整和個(gè)別修改。

TB/T 1433—1999[9]和TB/T 1434—1999[10]中規(guī)定大氣壓力為70～106 kPa，相當(dāng)于海拔3 000 m以下，與IEC 60721一致。根據(jù)室內(nèi)外及溫濕度調(diào)節(jié)等因素，TB/T 1433—1999和TB/T 1434-1999將氣候條件分為六級(jí)：有溫度和濕度控制的室內(nèi)場(chǎng)所KX1及KX2、有溫度控制的室內(nèi)KX3、溫度和濕度全無控制的室內(nèi)KX4、室外空間較小的封閉場(chǎng)所KX5、直接暴露于室外KX6。這6個(gè)等級(jí)的溫度、濕度、太陽輻射、熱輻射、凝露、降雨等條件，基本覆蓋了IEC 60721-3-3：2002[11]中除3K9(熱帶雨林)和3K10(熱帶沙漠)外的所有氣候條件。

(3)TB/T 2846規(guī)定了地面固定使用的振動(dòng)試驗(yàn)要求及方法，該標(biāo)準(zhǔn)參考了IEC 60721、日本JIS標(biāo)準(zhǔn)及相關(guān)國軍標(biāo)。TB/T 2846—2015[12]規(guī)定地面設(shè)備應(yīng)進(jìn)行的振動(dòng)試驗(yàn)包括共振試驗(yàn)、振動(dòng)性能試驗(yàn)和振動(dòng)耐久試驗(yàn)，根據(jù)振動(dòng)頻率及位移幅值(或加速度幅值)將試驗(yàn)分為四類，分別適用于安裝于室內(nèi)、軌旁、軌枕上或鋼軌上的信號(hào)設(shè)備。由于TB/T 2846參考了相關(guān)國軍標(biāo)，并以現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)為依據(jù)，其對(duì)振動(dòng)試驗(yàn)參數(shù)，特別是加速度幅值的規(guī)定，大大高于同類IEC標(biāo)準(zhǔn)和TB。如TB/T 2846—2015共振試驗(yàn)的第4類加速度全振幅規(guī)定為981 m/s2，相當(dāng)于100g，而TB/T 1433中僅為50 m/s2，約為5g，可見TB/T 2846比同類標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定要嚴(yán)格得多。

在地面設(shè)備一般環(huán)境條件標(biāo)準(zhǔn)GB 32347.3、TB/T 1433及TB/T 1434中，GB 32347.3等同采用IEC 62498—3；TB/T 1433及TB/T 1434參考了IEC 60721，其中海拔要求高于IEC 60721，一般環(huán)境條件要求覆蓋了IEC 60721。地面設(shè)備振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)TB/T 2846更是高于IEC標(biāo)準(zhǔn)要求。

1.2.3 高原環(huán)境條件標(biāo)準(zhǔn)

GB/T 20626.X是基于國家科技基礎(chǔ)研究專項(xiàng)“極端(特殊)氣候環(huán)境的物質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)”的研究成果，針對(duì)我國西部高原、干熱和沙漠等嚴(yán)酷環(huán)境下各類基礎(chǔ)裝備的環(huán)境適應(yīng)性，對(duì)環(huán)境極限條件及分級(jí)、模擬試驗(yàn)方法等形成的特殊氣候環(huán)境系列標(biāo)準(zhǔn)。

由于高原環(huán)境下，空氣壓力和空氣密度下降，空氣溫度和濕度降低，晝夜溫差大，太陽輻射強(qiáng)，對(duì)低壓電器的介電性能、溫升、材料耐候性等提出了新的要求，GB/T 20626.X給出了相應(yīng)性能指標(biāo)要求及試驗(yàn)方法，為應(yīng)用于高原環(huán)境的通信信號(hào)設(shè)備高原適應(yīng)性試驗(yàn)驗(yàn)證和考核提供了依據(jù)。鐵路通信信號(hào)產(chǎn)品一般采用GB/T 20626.1—2006[13]的規(guī)定，進(jìn)行產(chǎn)品介電性能、耐受電壓等試驗(yàn)參數(shù)的高海拔修正，從而考核產(chǎn)品對(duì)高原環(huán)境條件的適應(yīng)性。

1.3 氣候環(huán)境及沖擊振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)區(qū)別和適應(yīng)性

1.3.1 標(biāo)準(zhǔn)的區(qū)別

(1)車載設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)

GB/T 25119對(duì)車載設(shè)備應(yīng)適應(yīng)的氣候環(huán)境條件的規(guī)定與IEC 60571是基本一致的，其對(duì)海拔高度的要求高于后者，對(duì)振動(dòng)沖擊的規(guī)定與IEC 61373完全一致。

(2)地面設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)

GB/T 32347.3完全覆蓋了IEC 62498—3海拔高度要求的同時(shí)，針對(duì)海拔1 400 m以上進(jìn)行了進(jìn)一步劃分和詳細(xì)規(guī)定，海拔最高可達(dá)到5 000 m；溫度和濕度的等級(jí)劃分則將IEC的6個(gè)等級(jí)簡(jiǎn)化為3個(gè)等級(jí)，個(gè)別參數(shù)也進(jìn)行了調(diào)整，但可以覆蓋IEC的要求。

TB/T 1433和TB/T 1434海拔規(guī)定為3 000 m以下，與IEC 60721一致。由于TB主要考慮國內(nèi)正常使用中遇到的氣候環(huán)境，而IEC考慮的是全球(或全體成員國)范圍內(nèi)氣候環(huán)境，因此TB/T 1433和TB/T 1434將氣候環(huán)境條件由IEC 60721的13個(gè)等級(jí)簡(jiǎn)化為6個(gè)級(jí)，涵蓋了除熱帶雨林和熱帶沙漠以外的IEC 60721中規(guī)定的所有環(huán)境條件。

振動(dòng)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)TB/T 2846將機(jī)械(振動(dòng))環(huán)境條件分為四類，并規(guī)定了產(chǎn)品應(yīng)進(jìn)行的振動(dòng)試驗(yàn)種類、試驗(yàn)條件等，針對(duì)性和可操作性更強(qiáng)。由于TB 2846參考了國軍標(biāo)的內(nèi)容，因此在振動(dòng)頻率、加速度全振幅等試驗(yàn)參數(shù)設(shè)置上要嚴(yán)于IEC標(biāo)準(zhǔn)。

(3)高原環(huán)境條件標(biāo)準(zhǔn)

高原環(huán)境條件標(biāo)準(zhǔn)GB/T 20626.X給出了高原條件下，設(shè)備介電性能、溫升、材料耐候性等方面的要求及試驗(yàn)方法，為車載和地面設(shè)備進(jìn)行高原適用性試驗(yàn)提供了依據(jù)，而國際上適用于鐵路通信信號(hào)設(shè)備的高原環(huán)境條件標(biāo)準(zhǔn)尚屬空白。

1.3.2 標(biāo)準(zhǔn)的適應(yīng)性

從以上分析可知，目前我國鐵路通信信號(hào)車載和地面設(shè)備采用的主要?dú)夂颦h(huán)境條件標(biāo)準(zhǔn)、振動(dòng)沖擊標(biāo)準(zhǔn)基本等同采用或修改采用了IEC標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于修改采用IEC標(biāo)準(zhǔn)的，根據(jù)我國氣候環(huán)境條件修改了相應(yīng)技術(shù)參數(shù)，但修改后與IEC標(biāo)準(zhǔn)仍然是可以兼容的。地面設(shè)備振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)還參考了國軍標(biāo)，振動(dòng)頻率、加速度(或位移)振幅等的規(guī)定要嚴(yán)于IEC相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。高原環(huán)境條件標(biāo)準(zhǔn)更是填補(bǔ)了國際國外標(biāo)準(zhǔn)的空白。因此我國目前鐵路通信信號(hào)環(huán)境條件標(biāo)準(zhǔn)完全可以滿足“走出去”工程需要。

2 電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比及適應(yīng)性分析

高速鐵路的迅速發(fā)展，對(duì)通信信號(hào)設(shè)備在鐵路復(fù)雜電磁環(huán)境下的穩(wěn)定性和可靠性提出了更高的要求。一方面通信信號(hào)設(shè)備的電磁兼容抗擾度性能必須達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求；另一方面，為了避免通信信號(hào)設(shè)備影響其他電子設(shè)備，其對(duì)外的電磁輻射需控制在電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)要求范圍以內(nèi)。因此，電磁兼容測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)在通信信號(hào)系統(tǒng)設(shè)備檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)中占有較重要的地位。

2.1 電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)體系的組成

我國鐵路電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)、IEC鐵路電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)、EN鐵路電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)的組成分別見圖 1、圖2和圖3。

圖1 我國鐵路電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)的組成

圖2 IEC鐵路電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)的組成

圖3 EN鐵路電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)的組成

EN 50121-X系列標(biāo)準(zhǔn)是全球第一套完整的鐵路電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)，IEC 62236-X在EN 50121-X基礎(chǔ)上修訂形成，GB/T24338.X[14]等同采用或者修改采用IEC 62236-X標(biāo)準(zhǔn)，3套標(biāo)準(zhǔn)的總體結(jié)構(gòu)基本相同。

2.2 電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)的對(duì)比分析

雖然GB電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)的組成部分及各部分針對(duì)的領(lǐng)域與IEC標(biāo)準(zhǔn)和EN標(biāo)準(zhǔn)一致，但是各個(gè)部分中試驗(yàn)項(xiàng)目的具體要求存在一定的差異。

涉及到鐵路通信信號(hào)系統(tǒng)的主要有4部分：第1部分 總則，第3(3-1)部分 機(jī)車車輛 列車和整車，第4(3-2)部分 機(jī)車車輛 設(shè)備，第5(4)部分 信號(hào)和通信設(shè)備的發(fā)射和抗擾度。

第1部分總則，規(guī)定了整套標(biāo)準(zhǔn)的適用范圍和性能判據(jù)，國內(nèi)外電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)在第1部分沒有本質(zhì)上的區(qū)別。

第3(3-1)部分主要規(guī)定了鐵路系統(tǒng)機(jī)車車輛在靜態(tài)和慢行狀態(tài)下對(duì)外電磁輻射的測(cè)量和限值。3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)在測(cè)量方法上差別不大，但是在限值要求上有較大差別。靜態(tài)試驗(yàn)限值中，GB沒有專門規(guī)定有軌/無軌電車的限值，而IEC和EN標(biāo)準(zhǔn)有相關(guān)規(guī)定，具體如圖4所示(虛線限值)，即有軌/無軌電車的靜態(tài)發(fā)射限值，IEC和EN標(biāo)準(zhǔn)要嚴(yán)于GB。在慢行試驗(yàn)限值中，GB限值低于IEC和EN標(biāo)準(zhǔn)10 dB，說明GB在慢速運(yùn)行條件下鐵路機(jī)車車輛的發(fā)射要求要嚴(yán)于IEC和EN，具體見圖5。

注：實(shí)線為IEC和EN標(biāo)準(zhǔn)限值，虛線為GB限值圖4 靜態(tài)試驗(yàn)限值區(qū)別

圖5 慢行試驗(yàn)限值區(qū)別

第4(3-2)部分主要規(guī)定了車載設(shè)備的電磁發(fā)射限值和電磁騷擾抗擾度要求，電磁發(fā)射的限值分為傳導(dǎo)發(fā)射限值和空間輻射發(fā)射限值，按照電磁騷擾的類型和進(jìn)入設(shè)備的途徑分別制定了不同的抗擾度要求。GB、IEC和EN標(biāo)準(zhǔn)由于制定的年代不同，考慮的電磁環(huán)境也不完全一致，因此在具體試驗(yàn)要求上不盡相同，具體區(qū)別見表5。

表5 第4部分GB與國外標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試項(xiàng)目對(duì)比

從表5可以看出：3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)在射頻場(chǎng)傳導(dǎo)騷擾抗擾度試驗(yàn)、靜電放電試驗(yàn)、電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗(yàn)上沒有什么區(qū)別，基本的試驗(yàn)等級(jí)要求和考核端口均一樣。在浪涌試驗(yàn)的試驗(yàn)等級(jí)和考核端口方面3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)均一致，但是在干擾信號(hào)源阻抗方面的規(guī)定略有不同，GB源阻抗為2 Ω和12 Ω，而其他兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)均規(guī)定的是42 Ω。我國這樣規(guī)定主要認(rèn)為是在電源端口進(jìn)行試驗(yàn)，參照了GB/T 17626.5中電源浪涌試驗(yàn)直接注入的方式來設(shè)定參數(shù)，而另外兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)是參照間接耦合的施加方式來設(shè)定浪涌信號(hào)參數(shù)。在干擾電壓一定的情況下，源阻抗越小，電流越大，這樣一來GB在浪涌這一項(xiàng)上要嚴(yán)于另外兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)在傳導(dǎo)發(fā)射和輻射發(fā)射試驗(yàn)中的區(qū)別主要是頻率覆蓋范圍不同，EN標(biāo)準(zhǔn)范圍最大，覆蓋了較為全面的頻段，IEC標(biāo)準(zhǔn)覆蓋的頻率略小，而GB覆蓋的頻率最少。在輻射抗擾度實(shí)驗(yàn)中，GB和另外兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差別較大，在80～1 000 MHz頻段另外兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)要求明顯嚴(yán)于GB要求，在1 400～2 000 MHz頻段GB要嚴(yán)于另外兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，在2 000～2 500 MHz頻段GB沒有限值要求，而另外兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)均有要求。GB對(duì)車載設(shè)備的耐受電源波動(dòng)的能力有要求，而IEC標(biāo)準(zhǔn)和EN標(biāo)準(zhǔn)沒有做明確規(guī)定。

第5(4)部分主要規(guī)定了鐵路中通信信號(hào)地面設(shè)備的電磁發(fā)射限值和電磁騷擾抗擾度要求，內(nèi)容和要求與第4部分類似。具體區(qū)別見表6。

表6 第5部分GB與國外標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試項(xiàng)目對(duì)比

從表6可以看出：3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)在射頻場(chǎng)傳導(dǎo)騷擾抗擾度試驗(yàn)、浪涌試驗(yàn)、靜電放電試驗(yàn)、電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗(yàn)和傳導(dǎo)發(fā)射上沒有什么區(qū)別，基本的試驗(yàn)等級(jí)要求和考核端口均一樣。在輻射抗擾度實(shí)驗(yàn)中，GB和另外兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差別較大，在80～1 000 MHz頻段另外兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)要求明顯嚴(yán)于GB，在1 400～2 000 MHz頻段GB要嚴(yán)于另外兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，在2 000～2 500 MHz頻段GB沒有限值要求，而另外兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)均有要求。在工頻磁場(chǎng)抗擾度試驗(yàn)中，GB對(duì)直流磁場(chǎng)抗擾度的要求是100 A/m，而另外兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的要求是300 A/m。GB和IEC標(biāo)準(zhǔn)對(duì)脈沖磁場(chǎng)抗擾度有要求，而EN標(biāo)準(zhǔn)沒有相關(guān)規(guī)定。輻射發(fā)射試驗(yàn)要求頻率覆蓋范圍不同，IEC標(biāo)準(zhǔn)和EN標(biāo)準(zhǔn)考慮覆蓋了1～6 GHz的頻率范圍，而GB只覆蓋了1 GHz下的頻率。

2.3 標(biāo)準(zhǔn)的區(qū)別與適用性

2.3.1 標(biāo)準(zhǔn)的區(qū)別

通過以上對(duì)比可知，GB使用的基本測(cè)試方法和手段與國際標(biāo)準(zhǔn)基本一致，在個(gè)別試驗(yàn)項(xiàng)目的具體頻率要求和限值上有所差別。在鐵路系統(tǒng)靜態(tài)、慢速、正常運(yùn)行對(duì)外界的電磁輻射限值的要求上，GB嚴(yán)于或者等同于其他兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。在單一設(shè)備抗擾度和發(fā)射限值上，主要區(qū)別有：車載設(shè)備和地面設(shè)備輻射發(fā)射試驗(yàn)的覆蓋頻率， EN標(biāo)準(zhǔn)要求覆蓋的頻率更寬，最高頻率到6 GHz，充分考慮到現(xiàn)階段所使用電子設(shè)備的頻率需求，而GB的要求還停留在1 GHz以下；車載設(shè)備和地面設(shè)備的輻射抗擾度的頻率和限值，IEC標(biāo)準(zhǔn)和EN標(biāo)準(zhǔn)要求的頻率最高到6 GHz，場(chǎng)強(qiáng)限值也更為合理，GB的頻率要求只覆蓋到2 GHz，而且在1 GHz以下的場(chǎng)強(qiáng)限值也不如IEC標(biāo)準(zhǔn)和EN標(biāo)準(zhǔn)的嚴(yán)格；在車載設(shè)備電源端口浪涌和電壓波動(dòng)項(xiàng)目上，GB考慮了更為不利的電源供電情況，浪涌沖擊試驗(yàn)的短路電流要大于IEC標(biāo)準(zhǔn)和EN標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)要求考核車載設(shè)備承受電源短時(shí)波動(dòng)和中斷的能力。

2.3.2 標(biāo)準(zhǔn)的適用性分析

現(xiàn)階段在通信信號(hào)設(shè)備對(duì)外界的電磁發(fā)射和外界通信系統(tǒng)的電磁輻射對(duì)通信信號(hào)設(shè)備的抗擾度方面，GB沒有國際標(biāo)準(zhǔn)考慮的全面，國際標(biāo)準(zhǔn)頻率覆蓋更大，標(biāo)準(zhǔn)限值嚴(yán)于GB的要求。滿足GB標(biāo)準(zhǔn)要求，在絕大部分的抗擾度和發(fā)射限值要求上可以滿足國際標(biāo)準(zhǔn)的要求，但是可能在輻射抗擾度和輻射發(fā)射的試驗(yàn)項(xiàng)目上不滿足國際上標(biāo)準(zhǔn)的要求。因此對(duì)于“走出去”的產(chǎn)品而言，需要考慮這2個(gè)項(xiàng)目國際標(biāo)準(zhǔn)的在更寬頻率上的要求。

3 結(jié)論

通過以上對(duì)比分析可以看出，我國鐵路通信信號(hào)設(shè)備采用的環(huán)境條件標(biāo)準(zhǔn)，主要是在等同采用或修改采用相應(yīng)的國際標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上，結(jié)合我國鐵路環(huán)境條件特點(diǎn)制定的，可以滿足國外主要國家和地區(qū)鐵路環(huán)境條件要求。

另外提出以下幾點(diǎn)需要注意的問題。

(1)GB 32347.3等同采用IEC 62498-3，是專門針對(duì)鐵路應(yīng)用而制定的環(huán)境條件標(biāo)準(zhǔn)，且基于CCS TSI應(yīng)用導(dǎo)則規(guī)定的歐洲鐵路環(huán)境條件標(biāo)準(zhǔn)EN 50125，技術(shù)要求更明確具體，針對(duì)性更強(qiáng)。因此，建議今后地面產(chǎn)品技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制定及試驗(yàn)檢驗(yàn)中，盡量采用GB 32347.3替代TB/T 1433及TB/T 1434。

(2)GB電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)的試驗(yàn)項(xiàng)目和試驗(yàn)方法與IEC標(biāo)準(zhǔn)和EN標(biāo)準(zhǔn)基本相同；大部分項(xiàng)目的限值要求也與IEC標(biāo)準(zhǔn)和EN標(biāo)準(zhǔn)的要求相同，個(gè)別試驗(yàn)項(xiàng)目(如輻射抗擾度、輻射發(fā)射等)的限值要求與IEC標(biāo)準(zhǔn)和EN標(biāo)準(zhǔn)有所差別。對(duì)于要“走出去”產(chǎn)品而言，如果滿足GB電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)要求，在絕大部分的抗擾度和發(fā)射限值要求上可以滿足國際標(biāo)準(zhǔn)的要求，但在輻射抗擾度和輻射發(fā)射的試驗(yàn)項(xiàng)目上是否能夠滿足國際標(biāo)準(zhǔn)要求，還需要通過相關(guān)試驗(yàn)驗(yàn)證。

(3)需要注意的是，本文以目前在用的GB和TB有效版本為基礎(chǔ)，分析其與相應(yīng)國際標(biāo)準(zhǔn)的差別，而沒有考慮國際標(biāo)準(zhǔn)的更新?lián)Q版。以IEC 61373為例，本文的分析基于IEC 61373—2008，而其最新版本為IEC 61373—2010。文獻(xiàn)[15]顯示，由于選用的疲勞模型不同以及對(duì)循環(huán)次數(shù)的定義發(fā)生了變化，IEC 61373—2010相比于IEC 61373—2008，模擬長(zhǎng)壽命試驗(yàn)采用的加速振動(dòng)量級(jí)對(duì)應(yīng)的加速比大幅度降低，如果按照IEC 61373—2010進(jìn)行試驗(yàn)考核，意味著降低了對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的要求。可見不能將標(biāo)準(zhǔn)版本更新簡(jiǎn)單理解成技術(shù)要求的提高，而是要結(jié)合相應(yīng)的技術(shù)發(fā)展進(jìn)行綜合分析，對(duì)GB或TB進(jìn)行及時(shí)更新，以保證其先進(jìn)性、適用性和經(jīng)濟(jì)性。