山東標準化協會團體標準《軌道車輛復合材料電搭接及接地技術要求》（征求意見稿）編制說明二〇二四年六月目錄一、工作簡況 一、工作簡況（一）任務來源根據《山東標準化協會關于下達2024年第二十批團體標準制修訂計劃的通知》（魯標協字[2024]186號）計劃編號SDAS2024106的要求，由山東標準化協會歸口，并由中車青島四方機車車輛股份有限公司、XXX共同起草。（二）起草單位和主要起草人1.標準起草單位中車青島四方機車車輛股份有限公司2.主要起草人陳燕榮、宋旭鵬、李文夏、顧春雷、張仁航、祖健、張善霞、闞曉陽、張晨。（三）起草單位和主要起草人任務分工姓名工作單位任務分工陳燕榮中車青島四方機車車輛股份有限公司標準項目負責人，負責標準框架的搭建和主要技術內容的確立。宋旭鵬中車青島四方機車車輛股份有限公司標準主要起草人，負責標準內容確立，確定標準的主要技術要素。李文夏中車青島四方機車車輛股份有限公司負責起草組工作，協調標準制定所需資源，組織起草組推進標準制定和進度把控，組織征求意見、標準化審核、報批等工作。顧春雷中車青島四方機車車輛股份有限公司標準主要起草人，確保標準主要技術要素間相互協調。張仁航中車青島四方機車車輛股份有限公司參與標準編制祖健中車青島四方機車車輛股份有限公司參與標準編制張善霞中車青島四方機車車輛股份有限公司參與標準編制闞曉陽中車青島四方機車車輛股份有限公司參與標準編制張晨中車青島四方機車車輛股份有限公司參與標準編制（四）起草過程1.預研階段根據標準編制任務要求與計劃，成立了標準起草工作組，起草組初步討論了工作進度安排、任務分工及標準的初步思路，正式啟動標準制定工作。研究軌道車輛復合材料結構的電搭接及接地技術要求，明確目標和內容后，制定《軌道車輛復合材料電搭接及接地技術要求》標準編制的工作方案，積極開展軌道車輛復合材料結構的電搭接及接地標準的調研、研究分析等工作。2.起草階段2024年4月，標準起草組召開了啟動會，在會上確定了標準制定的指導思想和原則，制訂了標準的總體框架、工作計劃及分工。2024年5月，標準起草組對研發制造軌道車輛復合材料結構等相關方進行了調研，梳理了各方對軌道車輛復合材料結構的電搭接及接地的設計需求。并查閱和搜集文獻、標準、和檢測方法等相關資料，進行分析對比研究。最后對標準的內容和要求進行了界定，形成標準草案初稿。2024年6月，標準起草組對標準草案進行深入的內部討論和范圍界定，逐條對技術內容進行研討、修改，同時對標準文本初稿格式按照GB/T1.1-2020規定進行修改。標準起草組根據意見情況對標準內容進行全面修改、完善，形成標準征求意見稿。二、標準制定的目的和意義在“碳達峰”“碳中和”產業布局重構的新形勢下，與軌道車輛裝備綠色低碳、節能減排密切相關的輕量化技術需求更為突顯，而軌道車輛復合材料輕量化技術是其中重要的發展方向。在實現軌道車輛車體及轉向架等主承載結構輕量化的同時，因復合材料不導電或導電性能弱，必然引起整車電磁兼容功能弱化，進而影響整車運營安全，因此，復合材料電搭接及接地是整車電磁兼容系統不可或缺的基礎功能配置。建立軌道車輛復合材料電搭接及接地技術要求，并通過制定地方標準，規范復合材料軌道車輛研制過程中，車體及轉向架復合材料電搭接的設計、制造和驗收，填補軌道車輛復合材料-結構-功能一體化設計體系中功能設計的關鍵環節，將加快推動軌道車輛復合材料輕量化技術在軌道交通領域的發展。三、標準編制原則、主要技術內容和確定依據（一）標準編制原則標準編制總體遵循以下原則，一是堅持頂層規劃，根據既有軌道車輛整車防雷擊、接地、整車對外輻射發射等電磁兼容要求，結合復合材料電氣特性，提出了復合材料軌道車輛電搭接及接地典型結構和功能分類，二是堅持有據可依，嚴格對照現有軌道車輛接地標準《TB/T2977-2016鐵道車輛金屬部件的接地保護》、《EN50122-1-2011鐵路應用-固定裝置-電氣安全.接地與回路-第1部分觸電保護規定》，同時參考航空標準《HB8412-2014民用飛機系統電搭接通用要求》和《SAEARP1870A-2012用于電磁兼容和安全的航空航天系統電搭接和接地》，并結合各公司在下一代地鐵列車、青島地鐵1號線復合材料車體及轉向架等軌道車輛復合材料產品開發中采用的技術和方法，給出了復合材料電搭接接地具體指標要求及檢測方法，三是堅持問題導向，認真分析近年來軌道車輛復合材料車輛線路試驗出現的各類電磁兼容問題，梳理涉及到復合材料電搭接及接地等影響整車電磁兼容性能的關鍵技術問題，來制定本標準，力求確保產品安全性和質量的前提下，指導和規范各軌道交通裝備企業技術的應用，以保證本標準在行業的廣泛適用性，并體現標準經濟性、協調性和先進性。（二）主要技術內容目前，軌道交通行業沒有軌道車輛復合材料電搭接及接地標準，雖然航空業有復合材料飛機電搭接接地標準，但由于軌道車輛運營工況與飛機相差甚大，不能直接套用航空標準。在技術層面，復合材料電導率遠低于金屬材料，而且復合材料軌道車輛組裝時，大量采用膠鉚連接結構，其包含的復材-金屬，復材-復材等連接部位的搭接阻抗比金屬焊縫顯著增大，導致復合材料軌道車輛的電搭接及接地復雜度遠高于傳統金屬車體，既有金屬材料軌道車輛接地標準也不能直接套用，因此，根據整車電磁兼容性能需求，結合復合材料電氣特性，借鑒前期積累的復合材料車輛電搭接及接地設計經驗和測試數據，在繼承既有軌道車輛接地標準關鍵指標的基礎上，本標準比同類航空復合材料電搭接接地標準增加了適用于復合材料軌道車輛的等電位搭接、接地網、保護接地和電磁兼容地電搭接等技術要求，適用于軌道車輛復合材料件電搭接及接地。1.標準的主要框架本標準框架共十條，各條具體內容如下：第一條，明確了標準適用范圍；第二條明確了規范性引用文件；第三條明確了相關術語和定義；第四條，明確了材料與零件選用原則；第五條，明確了電搭接的目的和分類；第六條，明確了一般要求；第七條，明確了詳細要求；第八條，明確了典型搭接方式；第九條明確了表面加工；第十條，明確了檢測方法。2.標準的主要內容2.1范圍本文件規定了軌道車輛上車體、轉向架等復合材料件之間，復合材料件與金屬結構部件、金屬接地網、電氣/電子設備、線束，附件等之間以及金屬件與金屬件之間電搭接接地的方法、阻值和檢測要求。本文件適用于軌道車輛復合材料件電搭接及接地。2.2規范性引用文件本標準制定時，參照了GB/T21714.1-2015雷電防護第１部分：總則，GB/T21714.3-2015雷電保護第3部分建筑物的物理損壞和生命危險，GJB5193-2003飛機復合材料結構設計通用要求，TB/T2977-2016鐵道車輛金屬部件的接地保護，HB7695-2001軍用飛機復合材料電搭接技術要求，HB8412-2014民用飛機系統電搭接通用要求，EN50122-1-2011鐵路應用-固定裝置-電氣安全.接地與回路-第1部分觸電保護規定。2.3術語和定義本標準出現的術語和定義依據國內外相關標準，結合標準起草組研究設計和應用經驗，最后經參編人員討論確定了本標準術語為“復合材料、復合材料結構件、屏蔽增強材料、電搭接、絕緣火花間隙、接地、共固化、共膠接、二次膠接”等，并給出相應定義。2.4主要內容本標準軌道車輛復合材料接地及電搭接技術主要用于指導復合材料車體、轉向架及復合材料部件電搭接及接地設計、施工和驗收，為軌道車輛復合材料車體和轉向架及其包含的復合材料件之間，復合材料件與金屬結構部件、接地網、電氣/電子設備、線束，附件等之間以及金屬件與金屬件之間提供穩定的低阻抗通路，從而防止它們之間產生電磁干擾，也是軌道車輛保護接地、電磁兼容接地、靜電防護、雷電防護，維持車體等電位，以及保證天線性能的必要措施，是復合材料軌道車輛安全運行的重要保障。（三）確定依據本標準主要起草單位中車青島四方機車車輛股份有限公司牽頭承擔的國家科技支撐計劃“下一代地鐵列車”項目，采用先進的碳纖維輕量化技術，車體、轉向架構架、司機室、設備艙等均使用碳纖維復合材料制造，在國內首次實現碳纖維復合材料在列車主承載結構上的全面應用，整車減重13%，運行更節能環保，在軌道車輛碳纖維復合材料技術領域取得了引領示范作用。通過子項目《下一代地鐵列車車體電氣特性研究》和《基于復合材料板結構的車輛電氣性能研究》的實施，完成了軌道車輛碳纖維復合材料接地及電搭接技術驗證，取得授權發明專利四項和實用新型一項，受理發明專利兩項，發表論文四篇，制定了四方股份企業標準《軌道車輛復合材料電搭接及接地技術要求》，相關技術已成功應用于四方股份研制的青島地鐵一號線碳纖維車體和轉向架項目，并通過了整車線路電磁兼容試驗，具備大規模推廣應用的基礎，上述研究開發項目和工程案例是本標準實施的依據。1、相關標準和技術文獻1）授權專利：①ZL201910013410.2接地系統及具有其的軌道車輛②ZL202011092010.4車廂及其靜電測試方法③ZL202110062740.8軌道車輛電氣性能測量方法④ZL202110064719.1軌道車輛屏蔽接地系統及其布線方法、軌道車輛⑤ZL202320355735.0一種復材車電搭接接地系統及復材車系統2）發表論文：①宋旭鵬，宋顯剛，鄭凱.碳纖維復合材料車體電搭接設計與工藝驗證[J].機車車輛工藝，2022，02：15-17.②范晉麗，宋旭鵬.碳纖維鋁合金材料電搭接技術研究[J].科技創新與應用，2022，06：174-177.③宋旭鵬.碳纖維復合材料地鐵車體接地網仿真研究[J].科技創新與應用，2022，04：60-63.④宋旭鵬.碳纖維復合材料軌道車輛電磁兼容設計方法探討[J].現代城市軌道交通，2021，04：43-46.2、調研成果本標準起草過程中，考察了典型復合材料軌道車輛電搭接及接地設計、施工案例，具體如下：碳纖維車體采用如圖1所示的接地網絡拓撲方案，為復材車體提供保護、電磁兼容及等電位接地等基礎接地功能。針對車載電氣設備及相關結構接地需求，布置整車接地網，如圖2所示，接地網采用卡扣固定方式，與復材車體隨形布置，拆卸更換方便，同時，接地網與車體表面留有間隙，有利于散熱。接地網提供的接地點位就近布置，所有接地點經接地網最終匯流至軸端接地裝置，針對特殊設備需求，可以設計獨立接地通道，接地網每個接地點到總匯流點電阻小于50mΩ，滿足現有軌道車輛標準規定的車體接地阻值要求。圖1碳纖維車體接地網絡拓撲圖2接地網安裝方式復合材料車體電搭接結構可分為