EN 50155 是欧盟针对轨道交通领域车载电子设备的核心认证标准,全称为《Railway applications - Electronic equipment used on rolling stock》(铁路应用 - 机车车辆上使用的电子设备),规定了设备在复杂列车环境中的可靠性、安全性及环境适应性要求,是进入欧洲及全球轨道交通市场的重要准入依据。以下是其核心内容与认证要点:
一、适用范围
- 覆盖所有安装在铁路机车车辆(包括动车组、地铁、轻轨、有轨电车等)上的电子设备,如车载监控摄像机、通信终端、控制单元、传感器、显示屏等。
- 不适用于高压牵引系统、机械结构件,但这些系统的电子控制模块仍需符合本标准。
二、核心技术要求与测试项目
EN 50155 从环境适应性、电气性能、机械可靠性、电磁兼容(EMC) 等维度提出严格要求,具体包括:
1. 环境条件与测试
- 温度
- 工作温度:根据设备安装位置分为多个等级,最严酷等级为 - 40℃~+70℃(宽温要求,覆盖极寒到高温环境);
- 存储温度:-55℃~+85℃,需耐受极端温变(如昼夜温差、隧道内外温差);
- 测试:温度循环(-40℃~+70℃,10 个循环)、温度冲击(骤升骤降测试)。
- 湿度
- 需耐受 95% RH(无冷凝)及周期性冷凝环境(如 40℃、95% RH 持续 10 天);
- 测试:湿热循环试验,评估绝缘性能和材料耐霉性。
- 气压
- 适应海拔 2500m 以下的低气压环境(如高原铁路、隧道内);
- 测试:低气压(86kPa~55kPa)下的功能稳定性。
- 粉尘与防水
- 按安装位置要求 IP 防护等级:
- 舱内设备:通常 IP54(防尘 + 防溅水);
- 露天设备(如车外摄像头):IP65/IP6K9K(完全防尘 + 高压水冲洗);
- 测试:粉尘侵入试验、喷水 / 浸水试验。
- 腐蚀环境
- 耐受盐雾(沿海线路)、硫化物(工业区域)腐蚀;
- 测试:中性盐雾试验(48 小时)、硫化氢腐蚀试验。
2. 电气性能要求
- 电源适应性
- 列车供电通常为 DC 24V/110V,需耐受宽幅电压波动:
- 电压范围:-30%~+25%(如 110V 系统需适应 77V~137.5V);
- 瞬态电压:如反向电压(-24V,持续 1 分钟)、电压骤降(中断 50ms 仍正常工作);
- 测试:电压波动、反向电压、过电压冲击试验。
- 绝缘与介电强度
- 绝缘电阻:电源与外壳间≥10MΩ(500V DC);
- 介电强度:2.5kV AC(50Hz)持续 1 分钟无击穿或闪络;
- 测试:绝缘电阻测量、介损试验。
3. 机械环境可靠性
- 振动与冲击(引用 IEC 61373 标准)
- 振动:正弦振动(10~200Hz,加速度 10m/s²)和随机振动(10~2000Hz,功率谱密度 0.04g²/Hz),模拟列车运行中的持续颠簸;
- 冲击:30g 加速度(11ms 半正弦波),模拟轨道接缝、刹车冲击;
- 测试:三轴振动(X/Y/Z 轴各方向测试)、冲击响应谱试验。
- 倾斜与摇摆
- 适应列车转弯、爬坡时的倾斜(±15°)和摇摆(±25°);
- 测试:倾斜试验,评估设备固定可靠性和液体泄漏风险。
4. 电磁兼容(EMC)
- 需符合 EN 50121-3-2(车载设备 EMC 标准):
- 电磁发射(EMI):限制设备对外的电磁辐射(30MHz~1GHz)和电源传导骚扰(30Hz~150kHz),避免干扰列车通信、信号系统;
- 电磁抗扰度(EMS):抵抗外界电磁干扰,如静电放电(±8kV 空气放电)、射频辐射(10V/m 场强)、电快速瞬变脉冲群(±2kV)等;
- 测试:辐射发射测试、抗扰度测试(ESD、EFT、浪涌等)。
5. 其他关键要求
- 可靠性:平均无故障时间(MTBF)通常要求≥10,000 小时(根据设备重要性调整);
- 防火性:材料需符合 EN 45545-2(轨道交通防火标准),低烟、低毒、难燃;
- 标识与文档:设备需标注工作温度范围、电源参数、防护等级等信息,提供详细测试报告和维护手册。
三、认证流程
- 选择认证机构:需由欧盟公告机构(Notified Body,如 TÜV 莱茵、SGS、Intertek 等)执行测试与认证,确保报告被欧盟及全球认可。
- 样品准备:提供与量产一致的样品(含外壳、连接件、固件),数量通常为 2~3 台(含备用件)。
- 测试执行:按标准全项测试(环境、电气、机械、EMC 等),周期约 4~8 周(复杂设备更长)。
- 整改与复测:若某项不达标,企业需优化设计(如加强散热、改进接地)后重新送样。
- 获证与维护:测试通过后颁发 EN 50155 认证证书,证书有效期通常为 5 年,期间需接受工厂检查(监督审核)。
四、应用与意义
- 市场准入:是产品进入欧盟、亚太(如东南亚)、中东等地区轨道交通市场的必备资质,尤其在招标项目中是强制性要求。
- 质量保障:通过认证意味着设备能在振动、高低温、电磁干扰等复杂环境中稳定工作,降低列车运营中的故障风险。
- 技术指导:推动企业在设计阶段采用宽温元器件、强化结构抗振性、优化电磁屏蔽等,提升产品可靠性。
注意事项
- 设备安装位置不同,测试严酷度可能调整(如车外设备比舱内设备要求更高的防水、抗振等级);
- 需与客户确认是否有额外要求(如特定国家的铁路标准结合,如法国 SNCF、德国 DB 的补充规范);
- 认证过程中需保留完整的测试记录和设计文档,以备监督审核。
EN 50155 通过全面的环境与性能测试,确保轨道交通电子设备的高可靠性,是全球轨道交通行业公认的权威标准。