ILNAS-EN 50327:2003. Railway applications - Fixed installations - Harmonisation of the rated values for converter groups and tests on converter groups

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1 Applications ferroviaires - Installations fixes - Harmonisation des valeurs assignées et des essais sur les groupes convertisseurs Railway applications - Fixed installations - Harmonisation of the rated values for converter groups and tests on converter groups Bahnanwendungen - Ortsfeste Anlagen - Harmonisierung der Bemessungswerte von Stromrichtergruppen und Prüfungen von Stromrichtergruppen 03/2003

2 Avant-propos national Cette Norme Européenne EN 50327:2003 a été adoptée comme Norme Luxembourgeoise en Mars Toute personne intéressée, membre d'une organisation basée au Luxembourg, peut participer gratuitement à l'élaboration de normes luxembourgeoises (ILNAS), européennes (CEN, CENELEC) et internationales (ISO, IEC) : - Influencer et participer à la conception de normes - Anticiper les développements futurs - Participer aux réunions des comités techniques index.html CETTE PUBLICATION EST PROTÉGÉE PAR LE DROIT D'AUTEUR Aucun contenu de la présente publication ne peut être reproduit ou utilisé sous quelque forme ou par quelque procédé que ce soit - électronique, mécanique, photocopie ou par d'autres moyens sans autorisation préalable!

3 NORME EUROPÉENNE EN EUROPÄISCHE NORM EUROPEAN STANDARD Mars 2003 ICS ; Version française Applications ferroviaires Installations fixes Harmonisation des valeurs assignées et des essais sur les groupes convertisseurs Bahnanwendungen Ortsfeste Anlagen Harmonisierung der Bemessungswerte von Stromrichtergruppen und Prüfungen von Stromrichtergruppen Railway applications Fixed installations Harmonisation of the rated values for converter groups and tests on converter groups La présente Norme européenne a été adoptée par le CENELEC le Les membres du CENELEC sont tenus de se soumettre au Règlement Intérieur du CEN/CENELEC qui définit les conditions dans lesquelles doit être attribué, sans modification, le statut de norme nationale à la Norme européenne. Les listes mises à jour et les références bibliographiques relatives à ces normes nationales peuvent être obtenues auprès du Secrétariat Central ou auprès des membres du CENELEC. La présente Norme européenne existe en trois versions officielles (allemand, anglais, français). Une version dans une autre langue faite par traduction sous la responsabilité d'un membre du CENELEC dans sa langue nationale, et notifiée au Secrétariat Central, a le même statut que les versions officielles. Les membres du CENELEC sont les comités électrotechniques nationaux des pays suivants: Allemagne, Autriche, Belgique, Danemark, Espagne, Finlande, France, Grèce, Hongrie, Irlande, Islande, Italie, Luxembourg, Malte, Norvège, Pays-Bas, Portugal, République Tchèque, Royaume-Uni, Slovaquie, Suède et Suisse. CENELEC Comité Européen de Normalisation Electrotechnique Europäisches Komitee für Elektrotechnische Normung European Committee for Electrotechnical Standardization Secrétariat Central: rue de Stassart 35, B Bruxelles 2003 CENELEC - Tous droits d'exploitation sous quelque forme et de quelque manière que ce soit réservés dans le monde entier aux membres du CENELEC. Ref. n EN 50327:2003 F

4 EN 50327: Avant-propos La présente Norme européenne a été élaborée par le SC9XC, Alimentation électrique et mise à la terre des équipements de transport public et appareillage auxiliaire (installations fixes), du Comité Technique CENELEC TC9X, Applications électriques et électroniques dans le domaine ferroviaire. Le texte du projet a été soumis au vote formel et a été approuvé par le CENELEC comme EN le Les dates suivantes ont été fixées: date limite à laquelle la EN doit être mise en application au niveau national par publication d'une norme nationale identique ou par entérinement (dop) date limite à laquelle les normes nationales conflictuelles doivent être annulées (dow) Les annexes appelées "informatives" ne sont données que pour information. Dans la présente norme, les Annexes A, B et C sont informatives.

5 - 3 - EN 50327:2003 Sommaire Page Introduction Domaine d'application Références normatives Définitions, symboles et abréviations Connexions de base des groupes convertisseurs Symboles Définitions Conditions de service Exigences pour les groupes convertisseurs Tension Demande de courant Court-circuit Niveaux d'isolement Relations entre les paramètres des éléments d'un groupe convertisseur Généralité Relations théoriques Essais adaptés à la vérification du bon fonctionnement du groupe convertisseur Général Exécution des essais Programme d essai Détermination des pertes du groupe convertisseur Mesures du facteur de puissance Mesure de la chute de tension inhérente Essai au court-circuit...17 Annexe A (informative) Courants de court-circuit...18 Annexe B (informative) Exemples de facteurs de puissance des groupes convertisseurs avec sortie en courant continu...23 Annexe C (informative) Bobine d'inductance d'inter-pont...25 Bibliographie...27 Figure 1 Schémas de groupes convertisseurs et grandeurs correspondantes...6 Figure 2 Disposition typique d un groupe alternatif/continu avec transformateur de services auxiliaires...7 Figure A.1 Exemple de courant transitoire en court-circuit d'un convertisseur dodécaphasé...20 Figure A.2 Exemple de courant transitoire du bras le plus chargé...20 Figure A.3 Caractéristiques externes du montage n 7 (pont monophasé)...21 Figure A.4 Caractéristiques externes du montage n 8 (pont triphasé)...22 Figure A.5 Caractéristiques externes des montages n 9 et n 12 (double pont triphasé)...22 Figure C.1 Bobine d'inductance d'inter-pont...25 Tableau 1 Composants d un groupe convertisseur...4 Tableau 2 Relations théoriques des convertisseurs commutés par le réseau...15 Tableau 3 Rapport du courant de base au courant assigné valable dans la plupart des cas...15 Tableau 4 Résumé des essais...16 Tableau A.1 Formules pour k dc...19 Tableau A.2 Valeurs types de k dc...19

6 EN 50327: Introduction Les convertisseurs, les transformateurs de traction et l appareillage de connexion sont commandés dans la plupart des cas individuellement et sont ainsi essayés dans les locaux du fabricant. Il est évident qu'une entente préalable est nécessaire pour choisir des caractéristiques assignées compatibles et que certaines caractéristiques de fonctionnement ne peuvent pas être vérifiées (par des essais de type supplémentaires ou d investigation) à moins que le transformateur de traction et le convertisseur soient au moins couplés ensemble. C'est la raison du présent document. 1 Domaine d'application Cette Norme européenne fournit des prescriptions pour quelques essais de type lesquels ne sont significatifs que s'ils sont faits sur le groupe complet. Elle donne aussi la relation fondamentale entre les caractéristiques compatibles du transformateur de traction et le(s) convertisseur(s), afin de fournir des exigences minimales pour le choix de leurs caractéristiques. De plus elle donne les valeurs minimales à considérer pour choisir des appareils de connexion avec des caractéristiques appropriées pour le(s) groupe(s) convertisseur(s) impliqué(s). Les annexes fournissent à titre indicatif des informations utiles au concepteur du groupe. Le Tableau 1 indique les composants d un groupe convertisseur et les normes correspondantes applicables. Tableau 1 Composants d un groupe convertisseur Composant Convertisseur EN Transformateur de traction EN Bobine d'inductance d'inter-pont EN et annexe D Bobines d'inductance EN Transducteurs ENV EN Transformateurs de mesures (le cas échéant) EN EN EN (série) Norme Dispositifs de commande Jeux de barres et connexions le cas échéant le cas échéant

7 - 5 - EN 50327: Références normatives Cette Norme européenne comporte par référence datée ou non datée des dispositions d'autres publications. Ces références normatives sont citées aux endroits appropriés dans le texte et les publications sont énumérées ci-après. Pour les références datées, les amendements ou révisions ultérieurs de l'une quelconque de ces publications ne s'appliquent à cette Norme européenne que s'ils y ont été incorporés par amendement ou révision. Pour les références non datées, la dernière édition de la publication à laquelle il est fait référence s'applique (y compris les amendements). EN :2003, Applications ferroviaires - Installations fixes - Appareillage à courant continu - Partie 7-1: Appareils de mesure, de commande et de protection pour utilisation spécifique dans les systèmes de traction à courant continu - Guide d'application. EN :2003, Applications ferroviaires - Installations fixes - Appareillage à courant continu - Partie 7: Appareils de mesure, de commande et de protection pour utilisation spécifique dans les systèmes de traction à courant continu -- Section 2: Transducteurs et autres appareils de mesure du courant. EN :2002, Applications ferroviaires - Conditions d'environnement pour le matériel - Partie 2: Installations électriques fixes. EN :2001, Applications ferroviaires - Installations fixes - Exigences particulières pour appareillage à courant alternatif - Partie 3-2: Dispositifs de mesure, de commande et de protection pour usage spécifique dans les systèmes de traction à courant alternatif - Transformateurs de courant monophasés. EN :2001, Applications ferroviaires - Installations fixes - Exigences particulières pour appareillage à courant alternatif - Partie 3-3: Dispositifs de mesure, de commande et de protection pour usage spécifique dans les systèmes de traction à courant alternatif - Transformateurs de tension monophasés. EN 50163:1995, Applications ferroviaires - Tensions d'alimentation des réseaux de traction. EN 50328:2003, Applications ferroviaires - Installations fixes - Convertisseurs électroniques de puissance pour sous-stations. EN 50329:2003, Applications ferroviaires - Installations fixes - Transformateurs de traction. EN (série), Transformateurs de mesure. EN (série), Transformateurs de puissance. EN 60289:1994, Bobines d'inductance (CEI 60289:1998, modifiée). EN :2003, Compatibilité électromagnétique (CEM) - Partie 2-12: Environnement - Niveaux de compatibilité pour les perturbations conduites à basse fréquence et la transmission des signaux sur les réseaux publics d'alimentation moyenne tension. CEI :1991, Vocabulaire électrotechnique international - Chapitre 811: Traction électrique. CEI/TR :1991, Convertisseurs à semiconducteurs - Spécifications communes et convertisseurs commutés par le réseau - Partie 1-2: Guide d'application. 3 Définitions, symboles et abréviations 3.1 Connexions de base des groupes convertisseurs Pour les besoins de la présente norme, on donne une vue d'ensemble schématique de divers types de groupe convertisseur et de leurs principaux composants. Les divers types de groupes de convertisseur sont schématisés à la Figure 1 et à la Figure 2.

8 EN 50327: Côté alimentation U L 1 Côté alimentation U L 1 Transformateur(s) de traction Transformateur(s) du convertisseur de Traction U S U v 2 U S U v 2 alternatif alternatif Convertisseur alternatif Convertisseur U P 4 continu 3 U d 5 Côté traction groupe alternatif/continu. Point Tension(s) assignée(s) Courant assigné U V 5 Côté traction Transformateur(s) onduleur de Traction groupe alternatif/alternatif Courant de base Courant assigné en service Courant de base en service 1: Côté alimentation- U NL I NL I BL I NGL I BGL 2: Sortie du transformateur U NS I NS I BS I NGS I BGS 2: Entrée du convertisseur U Nv I Nv I Bv I NGv I BGv 3: Sortie du convertisseur alternatif/continu 4: Sortie du convertisseur alternatif/alternatif ou continu/alternatif U Nd (U di U diα ) I Nd I Bd n.a. n.a. U NP I NP I BP n.a. n.a. 5: Côté traction en courant alternatif U NV I NV I BV n.a. n.a. 5: Côté traction en courant continu U Nd (U di U diα ) I Nd I Bd n.a. n.a. NOTE 1 entrée - sortie se référent au sens normal du courant. n.a.. signifie non applicable (non significatif). Figure 1 Schémas de groupes convertisseurs et grandeurs correspondantes