无轨电车安全相关国家标准的问题及其根源

朱学军

(凯博易控车辆科技(苏州)股份有限公司, 江苏 苏州 215211)

现有无轨电车安全相关国家标准为GB 13094—2017[1]，其中对耐压设计的条款模糊、不完整，导致在实际操作中产生分歧，甚至制约着新技术在无轨电车上的应用及推广。本文从基于大功率隔离型DC-DC变换器的新一代无轨电车动力系统相对于老动力系统的技术优势分析出发，探讨GB 13094—2017在无轨电车电气安全方面的缺陷与制约，并找到该问题的根源与解决办法，提出标准修订建议。

1 新一代无轨电车动力系统技术及其优势

随着电力电子技术、电池技术、永磁电机技术的发展，最近几年无轨电车技术有革命性的突破[2]。上一代无轨电车动力系统架构如图1所示。

其特点是高压设备分布式双重绝缘、风冷、带车载动力电池和在线非隔离型充电机、1 700 V功率器件等。

新一代无轨电车动力系统架构如图2所示。其特点是在线大功率双重隔离型DC-DC变换器提供集中式双重绝缘，下游为纯电水冷平台，仅在隔离型DC-DC变换器原边需要1 700 V功率器件，副边侧及其下游设备均可采用更加高效的1 200 V功率器件。

图2 新一代无轨电车动力系统架构

1) 从电气安全性上看，新一代无轨电车动力系统架构也更具优势。

一直以来，无轨电车中采用的双重绝缘设计并不是通常意义上的Class II类双重绝缘设计。无轨电车中的中间金属(即设备外壳等)是裸露的，这是为了方便电车维护维修时的绝缘测试。通常的Class II类设备是不允许这样做的。这个裸露的中间金属是一个风险源，车内的这种中间金属必须要通过障碍物或外壳防护好，而车顶和车底下面的这种中间金属依赖于人体够不着来进行防护。……