JIS E 5008:2017 鉄道車両―電力変換装置 | ページ 2

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                                                                                   E 5008 : 2016
    JIS E 5012-2 鉄道車両−電力用コンデンサ−第2部 : アルミニウム非固体電解コンデンサ
      注記 対応国際規格 : IEC 61881-2,Railway applications−Rolling stock equipment−Capacitors for
             power electronics−Part 2: Aluminium electrolytic capacitors with non-solid electrolyte(MOD)
    JIS E 5051:2009 鉄道車両−電気的危険性に関する防護通則
      注記 対応国際規格 : IEC 61991:2000,Railway applications−Rolling stock−Protective provisions
             against electrical hazards(MOD)
    JIS E 6101 鉄道車両−直流主電動機−試験方法
      注記 対応国際規格 : IEC 60349,Electric traction. Rotating electrical machines for rail and road vehicles
             (MOD)
    JIS E 6102 鉄道車両−交流主電動機
      注記 対応国際規格 : IEC 60349-2,Electric traction−Rotating electrical machines for rail and road
             vehicles−Part 2: Electronic converter-fed alternating current motors(MOD)
    JIS E 6103 鉄道車両−永久磁石同期機
      注記 対応国際規格 : IEC 60349-4,Electric traction−Rotating electrical machines for rail and road
             vehicles−Part 4: Permanent magnet synchronous electrical machines connected to an electronic
             converter(MOD)
    JIS E 6111 鉄道車両−短一次形リニア誘導主電動機
    JIS E 6401 鉄道車両用抵抗器
      注記 対応国際規格 : IEC 60322,Railway applications−Electric equipment for rolling stock−Rules for
             power resistors of open construction(MOD)
    IEC 60076-10:2001,Power transformers−Part 10: Determination of sound levels
    IEC 60747 (all parts),Semiconductor devices−Discrete devices
    IEC 60850,Railway applications−Supply voltages of traction systems
    IEC 61148,Terminal markings for valve device stacks and assemblies and for power conversion equipment
    IEC 62236-3-1,Railway applications−Electromagnetic compatibility−Part 3-1: Rolling stock−Train and
        complete vehicle
    IEC 62236-3-2,Railway applications−Electromagnetic compatibility−Part 3-2: Rolling stock−Apparatus
    IEC 62278,Railway applications−Specification and demonstration of reliability, availability, maintainability
        and safety (RAMS)
    IEC 62497-1:2010,Railway applications−Insulation coordination−Part 1: Basic requirements−Clearances
        and creepage distances for all electrical and electronic equipment及びAmendment 1:2013
    IEC 62498-1:2010,Railway applications−Environmental conditions for equipment−Part 1: Equipment on
        board rolling stock

3 用語及び定義

  この規格で用いる主な用語及び定義は,JIS C 60050-551及びJIS E 4001によるほか,次による。

3.1 一般

3.1.1
使用者(user)
  電力変換装置の仕様及び鉄道車両へのぎ装に対して責任を負う組織。

――――― [JIS E 5008 pdf 6] ―――――

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E 5008 : 2016
    注記 電力変換装置を購入する車両の製造業者,鉄道事業者など,契約形態によって変わる。
3.1.2
製造業者(manufacturer)
  電力変換装置を設計し,製造する組織。
3.1.3
試験仕様書(test specification)
  試験についての要求事項を規定した文書。
    注記1 例えば,合否基準,試験条件,試験方法。
    注記2 鉄道車両の電力変換装置について試験を実施する当事者に固有な用語が存在する場合,試験
            計画書(test plan)のような別名称となる場合がある。

3.2 装置

3.2.1
電力変換装置[(electronic)(power)converter]
  半導体素子を用いて,装置に入力する電力の電圧,電流,周波数及び相数の一つ又は複数を変換し,出
力する装置。
    注記 この規格では,入出力の電気的特性で電力変換装置を定義する。電力変換装置には,整流装置,
          チョッパ,インバータ又はこれらを組み合わせたものがあるが,一つの箱に収まっている必要
          はない。
3.2.2
主変換装置(traction converter)
  主電動機に電力を供給する電力変換装置。
3.2.3
補助変換装置(auxiliary converter)
  補助回路に電力を供給する電力変換装置。“補助電源装置”ともいう。
    注記 補助回路とは,照明装置,蓄電池,空気調和装置,冷却装置,制御回路などを指す。
3.2.4
直接形電力変換装置(direct converter)
  中間リンクを介さない電力変換装置。
3.2.5
間接形電力変換装置(indirect converter)
  中間リンクを介した電力変換装置。
3.2.6
入力及び出力(input and output)
  入力は,例えば,力行運転のときに有効電力を吸収する側であり,出力はそのときの電動機を駆動する
ための有効電力を供給する側。

3.3 電気的特性

3.3.1
負荷パターン(load profile)
  次に規定する条件において,電流又は電力の時間変化を示す図表。
− 主変換装置に対しては,鉄道車両の走行開始から終了まで。

――――― [JIS E 5008 pdf 7] ―――――

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− 補助変換装置に対しては,補助回路負荷の起動から定常状態まで。
  負荷パターンは,電車線電圧の影響を受ける。
3.3.2
最大瞬時電流(maximum instantaneous current)
  電力変換装置が規定された電圧で制御できる最大電流。
3.3.3
過渡(transient)
  対象にする時間尺度と比較して,短い時間間隔にある二つの連続した定常状態の間で変化する現象,又
は数量に関するもの,若しくは示すもの。
3.3.4
高調波成分(harmonic components)
  周期的に変化する量の,高調波周波数の正弦波成分。
    注記 実際には,十分に長い期間の波形をとって,それを周期波形としてフーリエ級数に展開するこ
          とがある。
3.3.5
直流電流リプル率(DC ripple factor)
  脈動する直流電流の平均値に対する最大値と最小値との差の半分の比。
    注記1 直流電流リプル率が小さい場合,最大値と最小値との和に対する最大値と最小値との差の比
            で近似できる。
                Imax Imin
    注記2    r
                  2Imean
                      ここに,          r :  直流電流リプル率
                                      Imax :  周期関数で想定する最大電流(A)
                                      Imin :  周期関数で想定する最小電流(A)
                                     Imean :  直流電流の平均値(A)
3.3.6
公称値(nominal value)
  部品,デバイス又は装置の特性を示すための数値,又はそれらを識別するために用いる数値。
3.3.7
定格値(rated value)
  部品,デバイス又は装置の仕様で規定された動作条件に対して,仕様作成のために使用する数値。
    注記 通常,製造業者が規定する。
3.3.8
使用値(operating point value)
  部品,デバイス又は装置の仕様で規定された動作条件に対して,通常,使用者が指定する数値。

4 一般事項

4.1 一般

4.1.1  設計
  設計のプロセスは,明文化され,かつ,監査に対応できるようにする。

――――― [JIS E 5008 pdf 8] ―――――

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E 5008 : 2016
  使用者が入札評価のために,この設計プロセスの詳細を要求する場合,使用者はその要求内容を入札文
書で明示する。
4.1.2  表示
4.1.2.1  銘板
  電力変換装置の使用できる寿命の間は,消えずに読取り可能な銘板を電力変換装置に取り付け,次の事
項を記載する。
a) 製造業者名
b) “主要図番及び変更番号”及び/又は“形式名”
c) 製造番号
d) 製造年月
e) 質量
4.1.2.2  主回路端子
  主回路端子の表示は,IEC 61148に規定した仕様による。
4.1.3  技術文書
4.1.3.1  製造業者が提供する文書
  電力変換装置の使用方法及び保守に関する文書は,製造業者が準備し,次の内容を含むようにする。
a) 装置仕様(機能上の内容及び技術データを含む。)
b) 形式試験及び受渡試験の試験仕様書(試験項目表,試験方法,試験条件,限度値,許容範囲,合否判
    定基準など)
c) 規定された試験の結果(試験成績書)
d) コミッショニングに関わる実施要領書
      注記 “コミッショニング”とは,装置を適切に使用開始できるようにするための一連の作業。
e) 運転操作取扱説明書
f)  保守取扱説明書
g) 修理取扱説明書
h) 保守用及び修理用の特殊工具が必要な場合,それらの説明書
i)  トレーニング・プログラム及び支援教材
      それらの詳細は,製造業者及び使用者間(以下,受渡当事者間という。)の協定による。
j)  特別な廃棄処理を行わなければならない材料について,単体又は電力変換装置とともに廃棄する場合
    のその材料に関する明確な記述
4.1.3.2  使用者が提供する文書
  使用者は,必要に応じて附属書Bに記載されている協定事項の詳細を示す仕様書を提供する。この規格
の標準要求事項と異なる場合に限り,仕様書にそれらの項目を記載する必要がある。仕様書には,次のよ
うな事項を含めてもよい。
a) 運用に関する一般的な技術内容
b) 特別な使用条件
c) 電力供給システムの仕様
d) 負荷パターン及びデューティサイクル
e) 電磁両立性に関する要求
f)  冷却に関する要求

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g) 環境条件
h) 火災に係る要求を含む安全要求
i)  電気設計上及び機械設計上の特徴
j)  利用できる保守設備及び修理設備に関する詳細
  要求内容は,明確かつ誤解を与えない記述とする。例えば,“装置は信号設備及び通信設備に妨害を与え
てはならない。”というような,数値のない定性的な記述は避ける。
4.1.4  信頼性,アベイラビリティ,保全性及び安全性(RAMS)
4.1.4.1  信頼性
  使用者は,製造業者に信頼性に関する数値を予測すること又は使用者の信頼性目標を満足させることを
要求できる。信頼性要求がある場合の計算方法は,入札時に受渡当事者間で協定する。
  信頼性要求に対する仕様及び確認については,IEC 62278に従うか又は受渡当事者間で協定する。
4.1.4.2  アベイラビリティ
  使用者は,製造業者にアベイラビリティに関する数値を予測すること又は使用者のアベイラビリティ目
標を満足させることを要求できる。アベイラビリティ要求がある場合の計算方法は,入札時に受渡当事者
間で協定する。
  仕様,計算方法及び確認については,IEC 62278に従うか又は受渡当事者間で協定する。
4.1.4.3  保全性
  保全性に関する要求事項がある場合,使用者が入札時に規定する。一方,電力変換装置の製造業者は,
必要な保守手順又は禁止事項を規定する。保守手順については,受渡当事者間で協定する。
  これらの要求に対する仕様及び確認については,IEC 62278に従うか又は受渡当事者間で協定する。
4.1.4.4  安全性
  安全性に関する要求事項がある場合,使用者が入札時に規定し,受渡当事者間で協定する。
  安全性要求に対する仕様及び確認については,IEC 62278に従うか又は受渡当事者間で協定する。
4.1.5  装置及び構成機器の寿命
  電力変換装置の寿命については,入札時に受渡当事者間で協定する。構成機器の寿命が電力変換装置の
寿命よりも短い場合,製造業者はその構成機器の使用法及び定期交換の手順を使用者と協定する。推奨す
る予備品は,製造業者が提案する。

4.2 使用条件

4.2.1  一般
  使用条件は,使用者が等級を指定する場合を除いて,IEC 62498-1に従う。
  その他の条件が適用される場合,適用可能であれば,JIS C 60721-3-5から選択する。
4.2.2  標高
  電力変換装置が仕様書で規定されたとおりの性能を出すことのできる標高の等級は,別の規定がない限
り,IEC 62498-1の表1の等級A3による。
    注記 標高は,特に空気圧力に関係し,その結果,冷却システム及び絶縁に影響する。
4.2.3  温度
4.2.3.1  周囲温度
  電力変換装置が仕様書で規定されたとおりの性能を出すことのできる周囲温度の等級は,別の規定がな
い限り,IEC 62498-1の表2の等級T4による。
  製造業者が寿命計算をする場合,使用者は,製造業者が指定する鉄道車両の周囲温度又は電力変換装置

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