GB/T 14548-2025 船用半导体变流器通用技术条件
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资料介绍
ICS 47. 020.60 CCS U 61
中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准
GB/T 14548—2025代替 GB/T 14548—1993
船用半导体变流器通用技术条件
Generalspecification formarinesemiconductorconvertors
2025-08-01发布 2026-02-01实施
国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会
发
布
GB/T 14548—2025
前 言
本文件按照 GB/T 1. 1—2020《标准化工作导则 第 1部分 :标准化文件的结构和起草规则》的规定起草 。
本文 件 代 替 GB/T 14548—1993《船 用 半 导 体 变 流 器 通 用 技 术 条 件》, 与 GB/T 14548—1993 相比 ,除结构调整和编辑性改动外 ,主要技术变化如下 :
— 更改了文件的适用范围(见第 1 章 ,1993年版的第 1 章) ;
— 增加了外观及装配和材料要求(见 4. 1 和 4. 2) ;
— 更改了设计和结构要求(见 4. 3,1993年版的 5. 4 和 5. 5) ;
— 删除了产品型号要求(见 1993年版的 4. 1) ;
— 删除了电压对称度 、电流电压均衡度 、主电路联结方式等要求(见 1993年版的 5. 1. 2. 4、5. 2 和5. 3. 4) ;
— 更改了绝缘电阻和介电强度要求(见 4. 4. 3 和 4. 4. 4,1993年版的 6. 2. 1 和 6. 2. 2) ;
— 更改了电压和频率波动 , 以及电压波形要求(见 4. 4. 5 和 4. 4. 6,1993年版的 5. 1. 2 和 5. 3. 5) ;
— 更改了电压调整率和功率因数要求(见 4. 4. 7 和 4. 4. 8,1993年版的 5. 3. 2 和 5. 3. 3) ;
— 更改了效率要求(见 4. 4. 9,1993年版的 5. 3. 1) ;
— 更改了故障保护要求(见 4. 4. 10,1993年版的 5. 3. 6) ;
— 增加了变流器的接口要求(见 4. 5) ;
— 更改了环境适应性要求(见 4. 6,1993年版的 5. 1. 1) ;
— 更改了空气噪声要求(见 4. 7,1993版的 5. 3. 8) ;
— 更改了外壳防护要求(见 4. 8,1993年版的 5. 3. 9) ;
— 更改了试验方法(见第 5 章 ,1993年版的第 6章) ;
— 删除了电磁兼容性要求(见 1993年版的 5. 3. 7) ;
— 增加了检验条件和合格判据要求(见 6. 2、6. 3. 4 和 6. 4. 3) ;
— 更改了产品标志 、包装 、运输贮存要求(见第 7章 ,1993年版的第 8章) ;
— 删除了保证期要求(见 1993年版的第 9章) ;
— 增加了随机文件要求(见第 8章) 。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利 。本文件的发布机构不承担识别专利的责任 。
本文件由全国船舶电气及电子设备标准化技术委员会(SAC/TC531)提出并归 口 。
本文件起草单位 : 中国船舶集团有限公司第七〇四研究所 、泰州市金海运船用设备有限责任公司 、澄瑞电力科技(上海)股份公司 、嘉兴市科讯电子有限公司 、上海四量电子科技有限公司 、武汉海德博创科技有限公司 。
本文件主要起草人 :张艳 军 、徐 浩 宇 、万 鹏 、王 珊 珊 、许 嘉 沄 、张 振 华 、杨 建 平 、黄 平 、胡 金 杭 、苗 亚 、俞继华 、周秋云 、王哲斐 、贺润平 、徐应年 、文刚 。
本文件及其所代替文件的历次版本发布情况为 :
— 1993年首次发布为 GB/T 14548—1993;
— 本次为第一次修订 。
Ⅰ
GB/T 14548—2025
船用半导体变流器通用技术条件
1 范围
本文件规定了船用半导体变流器(以下简称 “变流器 ”)的要求 、检验规则和标志 、包装 、运输贮存 、随机文件 ,描述了相应的试验方法 。
本文件适用于半导体整流二极管 、各种类型的晶闸管 、门极可关断晶闸管(GTO) 、绝缘栅双极晶体管(IGBT) 、集成门极换流晶闸管(IGCT) 、金属-氧化物-半导体场效应晶体管(MOSFET)以及其他电力电子器件所构建的输入输出变流器的设计 、制造和试验 。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款 。其中 , 注 日期的引用文件 ,仅该日期对应的版本适用于本文件 ;不注日期的引用文件 ,其最新版本(包括所有的修改单) 适用于本文件 。
GB/T 156 标准电压
GB/T 762 标准电流等级
GB/T 1980 标准频率
GB/T 2423. 5—2019 环境试验 第 2部分 :试验方法 试验 Ea和导则 : 冲击
GB/T
2423. 16—2022
环境试验
第 2部分 :试验方法
试验 J 和导则 :长霉
GB/T
2900. 33—2004
电工术语
电力电子技术
GB/T 3859. 2—2013 半导体变流器 通用要求和电网换相变流器 第 1-2部分 :应用导则
GB/T 3859. 4—2004 半导体变流器 包括直接直流变流器的半导体自换相变流器
GB/T 6994—2006 船舶电气设备 定义和一般规定
GB/T 13306 标牌
GB/T 16538—2008 声学 声压法测定噪声源声功率级 现场比较法
GD 019—2024 电气电子产品型式认可试验指南
R 001—2024 钢质海船入级规范
3 术语和定义
GB/T 2900. 33—2004、GB/T 3859. 4—2004 和 GB/T 6994—2006 界 定 的 术 语 和 定 义 适 用 于 本文件 。
4 要求
4. 1 外观及装配
4. 1. 1 外观
4. 1. 1. 1 变流器通用标识应齐全 ,标牌符合 GB/T 13306的规定 。
1
GB/T 14548—2025
4. 1. 1.2 箱体 、门 、金属底板均应可靠接地 。
4. 1. 1.3 门应能在满足场地条件的情况下灵活地开闭 ,且设有固定其开闭位置的机构 。
4. 1. 1.4 柜门应满足安装空间对设备维护的要求 。
4. 1.2 装配
4. 1.2. 1 变流器的电器元件应安装牢固 ,元器件 、导线和接线端子的电线两端均应设有永久性的编号和标志 。
4. 1.2.2 变流器中所有可拆除零部件 、组件 、控制电路板 、功率模块 ,应用螺钉或其他有效方法连接紧固并有防其自行松动脱落的措施 。
4.2 材料
变流器使用的材料应符合 R 001—2024中第 4篇第 1 章 1. 3. 1. 5 的要求 。
4.3 设计与结构
4.3. 1 组成
变流器一般宜包括输入输出开关 、输入输出滤波单元 、变流单元 、监控单元等 。
4.3.2 热设计
4.3.2. 1 变流器功率器件的结温和热敏感器件的工作温度应在安全温度范围之内 。
4.3.2.2 变流器冷却方式根据实际应用场合 ,可采取自然冷却或物理冷却 ,物理冷却包括风冷 、水冷 、油冷等 。
4.3.2.3 当物理冷却失效后 ,变流器应允许在自然冷却条件下降额工作 。
4.3.3 监控功能
4.3.3. 1 变流器应配置监控单元 ,具有故障检测和报警功能 。
4.3.3.2 监控单元应采集或存储变流器运行参数和故障信息 。
4.3.3.3 正常运行 、报警 、故障等各种工况指示宜采用显控屏或指示灯 。
4.3.3.4 监控面板操作部位高度 、操作力大小 、显示仪表和信号指示灯的位置应符合人机工程要求 。
4.3.4 电气间隙和爬电距离
变流器的电气间隙和爬电距离应符合 R 001—2024 中第 4 篇第 2 章 2. 14. 2. 3 和 第 3 章 3. 3. 3 的要求 。
4.4 性能
4.4. 1 输入电制
变流器的额定输入电压等级应符合 GB/T 156中有关受电设备额定电压的规定 。
4.4.2 输出电制
4.4.2. 1 变流器的额定输出电压等级应符合 GB/T 156中有关供电设备额定电压的规定 。
4.4.2.2 变流器的额定输出电流等级应符合 GB/T 762中有关供电设备额定电流的规定 。
4.4.2.3 变流器的额定输出频率应符合 GB/T 1980的规定 。
4.4.2.4 变流器的输出波形应为直流或交流 。
2
GB/T 14548—2025
4.4.3 绝缘电阻
变流器绝缘电阻应符合 R 001—2024中第 4篇第 3 章 3. 2. 9. 6 的要求 。
4.4.4 介电强度
变流器的介电强度应符合 R 001—2024中第 4篇第 3 章 3. 8. 4. 4 的要求 。
4.4.5 电压和频率波动
变流器的电压和频率波动应符合 R 001—2024中第 4篇第 1 章 1. 2. 2 的要求 。
4.4.6 电压波形
变流器的电压波形应符合 R 001—2024中第 4篇第 1 章 1. 2. 3 的要求 。
4.4.7 电压调整率
变流器的电压调整率应符合 GB/T 3859. 2—2013中 4. 7 的要求 。
4.4. 8 功率因数
变流器的功率因数应符合 GB/T 3859. 2—2013中 4. 6 的要求 。
4.4.9 效率
4.4.9. 1 用于推进类变流器的效率宜符合下列要求 :
a) 一级变换的变流器额定效率不低于 97% ;
b) 二级变换的变流器额定效率不低于 95% ;
c) 三级变换的变流器额定效率不低于 90% 。
4.4.9.2 用于常规类负载变流器的效率宜符合下列要求 :
a) 一级变换的变流器额定效率不低于 95% ;
b) 二级变换的变流器额定效率不低于 92% ;
c) 三级变换的变流器额定效率不低于 85% 。
4.4.9.3 用于储能装置变换变流器的效率宜符合下列要求 :
a) 一级变换的变流器额定效率不低于 95% ;
b) 二级变换的变流器额定效率不低于 92% ;
c) 三级变换的变流器额定效率不低于 90% 。
4.4. 10 故障保护
4.4. 10. 1 输入过压保护
当变流器的输入电 压 大 于 输 入 过 压 保 护 设 定 值 时 , 变 流 器 应 停 机 保 护 , 监 控 单 元 应 显 示 故 障 及报警 。
4.4. 10.2 输入欠压保护
当变流器的输入电 压 低 于 输 入 欠 压 保 护 设 定 值 时 , 变 流 器 应 停 机 保 护 , 监 控 单 元 应 显 示 故 障 及报警 。
3
GB/T 14548—2025
4.4. 10.3 输出过压保护
当变流器的输出电 压 大 于 输 出 过 压 保 护 设 定 值 时 , 变 流 器 应 停 机 保 护 , 监 控 单 元 应 显 示 故 障 及报警 。
4.4. 10.4 过载保护
变流器在过载至设定值状态时 ,变流器应停机保护 ,监控单元应显示故障及报警 。
4.4. 10.5 输出短路保护
变流器在发生输出短路时 ,变流器应停机保护 ,监控单元应显示故障及报警 。
4.4. 10.6 过温保护
变流器应具备过温保护功能 。变流器温度超过设置报警温度时 ,监控单元应报警 。超过设置的停机温度时 ,应停机保护并报警 。
4.5 接口
4.5. 1 电气接口
变流器电气接口的电制应符合 4. 4. 1 和 4. 4. 2 的要求 。
4.5.2 通信接口
变流器应具有通信接 口 ,具备对外通信功能 ,可采用 RS-485通信协议 、控制器局域网络(CAN) 、以太网等形式 。
4.5.3 安装接口
变流器可通过刚性安装或隔振器弹性安装 。
4.6 环境适应性
4.6. 1 高温
变流器在 GD 019—2024中 2. 8规定的高温条件下 ,应能连续有效地工作 。
4.6.2 低温
变流器在 GD 019—2024中 2. 9规定的低温条件下 ,应能连续有效地工作 。
4.6.3 湿热
变流器在 GD 019—2024中 2. 10规定的湿热条件下 ,应能连续有效地工作 。
4.6.4 霉菌
变流器在 GB/T 2423. 16—2022中第 9章规定的霉菌条件下 ,应能连续有效地工作 。
4.6.5 盐雾
变流器在 GD 019—2024中 2. 12、2. 13规定的盐雾条件下 ,应能连续有效地工作 。
4
GB/T 14548—2025
4.6.6 冲击
变流器在 GB/T 2423. 5—2019中第 5 章规定的冲击条件下 ,应能连续有效地工作 。
4.6.7 振动
变流器在 GD 019—2024中 2. 7规定的振动条件下 ,应能连续有效地工作 。
4.6. 8 倾斜和摇摆
变流器在 GD 019—2024中 2. 6规定的倾斜和摇摆条件下 ,应能连续有效地工作 。
4.7 空气噪声
除另有规定 ,变流器正常运行时的空气噪声声压级宜不大于 85 dB(A) 。
4. 8 外壳防护
变流器外壳的防护等级应符合 R 001—2024中第 4篇第 1 章 1. 3. 2. 2 和第 2 章 2. 14. 2. 2 的要求 。
5 试验方法
5. 1 外观及装配
用目视和触摸法检查变流器的外观和装配 。
5.2 材料
检查变流器所用材料的材质报告 。
5.3 监控功能
监控功能的检验按下列规定进行 :
a) 变流器在正常工作时 ,记录监控单元是否能够对工作状态进行监控 ,是否能够对外通信 ;
b) 变流器在正常工作时 ,记录对应的显控屏或指示灯显示的工作状态 ;
c) 变流器在出现故障时 ,记录报警功能是否正常工作 。
5.4 输入电制
变流器在额定输入下运行 ,负载为空载及 100%额定负载间任一状态下 ,记录输入电源状态 。
5.5 输出电制
变流器在额定输入下运行 ,负载为空载及 100%额定负载间任一状态下 ,记录输出电源状态 。
5.6 绝缘电阻
变流器绝缘电阻的试验按 GD 019—2024中 2. 3规定的方法进行 。
5.7 介电强度
变流器介电强度的试验按 GD 019—2024中 2. 14规定的方法进行 。
5
GB/T 14548—2025
5. 8 电压和频率波动
变流器的电压和频率波动按下列规定进行试验 :
a) 变流器的电压和频率波动在 4. 4. 5 规定的范围内能正常工作 ;
b) 变流器在额定输入下运行 ,在负载变化状态下 ,记录完整过程输出电压波形 ,测定输出电压和频率的变化和恢复时间 。
5.9 电压波形
变流器在不同负载状态下 ,记录输出电压波形 。
5. 10 电压调整率
变流器在不同负载状态下 ,记录输出电压的值 ,并进行电压调整率的计算 。
5. 11 功率因数
变流器在额定输入下运行 ,负载为额定负载 ,记录输入电压 、电流以及输出电压 、电流的值 ,并进行功率因数计算 。
5. 12 效率
变流器在额定输入下运行 ,负载为额定负载 ,记录输入电压 、电流以及输出电压 、电流的值 ,并进行效率计算 。
5. 13 输入过压保护
变流器输入侧接入电压可调设备 ,频率为额定输入频率 ,将输入电压调至规定值 ,检查装置是否输入过压保护 。
5. 14 输入欠压保护
变流器输入侧接入电压可调设备 ,频率为额定输入频率 ,将输入电压调至规定值 ,检查装置是否输入欠压保护 。
5. 15 输出过压保护
变流器在额定输入及开机状态 ,将输出电压调至规定值 ,检查装置是否输出过压保护 。
5. 16 过载保护
变流器在额定输入工况下 ,将负载调至规定值 ,检查装置是否保护停机 。
5. 17 输出短路保护
变流器在额定输入工况下 ,在负载端跨接断路器 ,人为合闸 ,检查装置是否短路保护 。
5. 18 过温保护
变流器在额定负载下运行 ,连续记录每个零部件或组件的温度测量值 。将变流器温度调至报警规定值 ,检查是否报警 。将变流器温度调至停机规定值 ,检查是否停机保护并报警 。
5. 19 接口
结合 5. 4 和 5. 5 的试验 ,采用目视法检查变流器的接 口 。
6
GB/T 14548—2025
5.20 高温
变流器高温试验按 GD 019—2024中 2. 8规定的方法进行 。试验时间为试品表面温度稳定后再保持 2 h。
5.21 低温
变流器低温试验按 GD 019—2024中 2. 9规定的方法进行 。试验时间为试品表面温度稳定后再保持 2 h。
5.22 湿热
变流器的湿热试验按 GD 019—2024中 2. 10规定的方法进行 ,通电试验应在第 5 周期高温高湿阶段的最后 4 h及第 10周期高温高湿的最后 4 h进行 ,试验结束后 ,在规定正常试验大气条件下恢复 ,恢复后进行检测 ,先测绝缘电阻 ,再检查外观质量 。
5.23 霉菌
变流器的霉菌试验按 GB/T 2423. 16—2022中第 12章规定的方法进行 。
5.24 盐雾
变流器的金属部件盐雾试验按 GD 019—2024中 2. 13规定的方法进行 。试验使用交替进行的 24h喷盐雾和 24h 干燥两种状态共 96h(2个喷雾湿润阶段和 2个干燥阶段)的试验程序(满足环境条件中盐雾的要求) 。
5.25 冲击
变流器的振动试验按 GB/T 2423. 5—2019中第 8章规定的方法进行 。
5.26 振动
变流器的振动试验按 GD 019—2024中 2. 7规定的方法进行 。
5.27 倾斜和摇摆
变流器的倾斜和摇摆试验按 GD 019—2024中 2. 6规定的方法进行 。
5.28 空气噪声
变流器的空气噪声试验按 GB/T 16538—2008中第 4章规定的方法进行 。
5.29 外壳防护
变流器的外壳防护检查按 GD 019—2024中 2. 15规定的方法进行 。
6 检验规则
6. 1 检验分类
变流器的检验分为 :
a) 型式检验 ;
b) 出厂检验 。
7
GB/T 14548—2025
6.2 检验条件
应按下述所列的标准大气条件进行所有检验 :
a) 温度 :15 ℃ ~ 35 ℃ ;
b) 相对湿度 :20% ~ 80% ;
c) 气压 :86kPa ~ 106kPa。
6.3 型式检验
6.3. 1 检验时机
在下列情况下应进行型式检验 :
a) 新产品定型或定型产品转厂生产时 ;
b) 产品设计 、材料及工艺有较大改变 ,可能影响产品的主要性能时 。
6.3.2 受检样品数
变流器的受检样品不少于一台 。
6.3.3 检验项目和顺序
变流器型式检验的项目和顺序见表 1。
表 1 检验项目
序号
检验项 目
型式检验
出厂检验
要求
试验方法
1
外观及装配
●
●
4. 1
5. 1
2
材料
●
●
4. 2
5. 2
3
监控功能
●
●
4. 3. 3
5. 3
4
输入电制
●
●
4. 4. 1
5. 4
5
输出电制
●
●
4. 4. 2
5. 5
6
绝缘电阻
●
●
4. 4. 3
5. 6
7
介电强度
●
●
4. 4. 4
5. 7
8
电压和频率波动
●
○
4. 4. 5
5. 8
9
电压波形
●
●
4. 4. 6
5. 9
10
电压调整率
●
●
4. 4. 7
5. 10
11
功率因数
○
○
4. 4. 8
5. 11
12
效率
○
○
4. 4. 9
5. 12
13
输入过压保护
●
●
4. 4. 10. 1
5. 13
14
输入欠压保护
●
●
4. 4. 10. 2
5. 14
15
输出过压保护
●
●
4. 4. 10. 3
5. 15
16
过载保护
●
●
4. 4. 10. 4
5. 16
17
输出短路保护
●
○
4. 4. 10. 5
5. 17
18
过温保护
●
●
4. 4. 10. 6
5. 18
8
GB/T 14548—2025
表 1 检验项目 (续)
序号
检验项 目
型式检验
出厂检验
要求
试验方法
19
接口
●
●
4. 5
5. 19
20
高温
●
○
4. 6. 1
5. 20
21
低温
●
○
4. 6. 2
5. 21
22
湿热
●
○
4. 6. 3
5. 22
23
霉菌
○
○
4. 6. 4
5. 23
24
盐雾
○
○
4. 6. 5
5. 24
25
冲击
●
○
4. 6. 6
5. 25
26
振动
●
○
4. 6. 7
5. 26
27
倾斜和摇摆
○
○
4. 6. 8
5. 27
28
空气噪声
●
○
4. 7
5. 28
29
外壳防护
○
○
4. 8
5. 29
注 : ●必检项 目 ; ○订购方与承制方协商检验项 目 。
6.3.4 合格判据
当所有检验项目均符合要求时 ,则判定变流器的型式检验合格 。 当任何一个检验项目不符合要求时 ,应加倍取样 ,对不合格项及相关项目进行复验 ,若复验项目均符合要求时 ,则判定变流器的型式检验合格 。若复检仍不符合要求时 ,则判定变流器的型式检验不合格 。
6.4 出厂检验
6.4. 1 检验项目
变流器出厂检验项目见表 1。
6.4.2 受检样品数量
每台变流器均应进行出厂检验 。
6.4.3 合格判据
当所有检验项目均符合要求时 ,则判定变流器的出厂检验合格 。 当任何一个检验项目不符合要求时 ,允许在采取有效纠正措施后 ,继续对不合格项及相关项目进行复验 ,若复验项目均符合要求时 ,则判定变流器的出厂检验合格 。若复检仍不符合要求时 ,则判定变流器的出厂检验不合格 。
7 产品标志、包装、运输贮存
7. 1 产品标志
变流器应符合 GB/T 13306的要求 ,在醒目处设置有下列内容的铜质或不锈钢铭牌 :
a) 制造厂名称和(或)商标 ;
b) 产品型号 、名称 ;
9
GB/T 14548—2025
c) 额定输入电压(V)和频率(Hz) ;
d) 额定输出电压(V)和电流(A) ;
e) 防护等级 ;
f) 重量 ;
g) 制造日期 、出厂编号 。
7.2 包装
变流器包装外壁上应有明显及耐久的文字及图形符号 ,其内容应包括 :
a) 产品名称和型号 ;
b) 产品规格和数量 ;
c) 包装箱尺寸(长 ×宽 ×高)及毛重 ;
d) 制造厂厂名(或商标)和地址 ;
e) 收货单位和地址 ;
f) 标有 “向上”“怕潮 ”等文字或图形符号 。
7.3 运输贮存
经过包装的变流器在运输和贮存过程中应防止受到风雨侵袭 ,产品应放置在没有腐蚀性气体 、通风干燥的仓库中 。
7.4 备品备件
变流器应配备备品 、备件 ,其种类及数量应符合产品订货文件的要求 。
8 随机文件
变流器交货时应具有如下随机文件 :
a) 装箱文件资料清单 ;
b) 总图 ;
c) 原理图 ;
d) 安装图 ;
e) 内部和外部接线图及芯线表 ;
f) 使用说明书 ;
g) 维修说明书 ;
h) 安全性手册 ;
i) 备品备件清单 ;
j) 产品履历簿 ;
k) 产品合格证 。
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